电气初步设计说明书

1.电气系统设计1.1电气设计范围本设计的范围仅包括荆门热电厂＃5炉电除尘器本体电气系统改造、烟气脱硫设备及其相关的电气系统设计。

1.2电气部分概述1.2.1电气系统和电气设备的设计基于如下全面地考虑：●运行和检修的人员的安全以及设备的安全。

●可操作性和可靠性。

●易于运行和检修。

主要部件（重部件）能方便拆卸、复原和修理，同时提供吊装和搬运时用的起吊钩、拉手和螺栓孔等。

●相同（或相同等级）的设备和部件的互换性。

●系统内所有元件恰当的配合。

比如绝缘水平、开断能力、短路电流耐受能力、继电保护和机械强度等。

●环境条件保护，如对腐蚀性气体和（或）蒸汽、机械震动、振动和水等的防护。

所有电力设备如：低压开关控制设备，变压器，直流屏，UPS等安装于有环境保障的室内。

●电气设备在使用环境条件下，带额定负荷连续运行。

●电气设备的使用寿命为30年。

1.2.2采用标准电气系统和电气设备按照下列标准和规范的合理技术条款进行设计。

但不限于此，也可以采用高于下列标准的标准、规程和规范。

●GB 中国国家标准●DL 中国电力行业的规程和规范1.3电气设备设计1.3.1 电气设备防护等级●电气设备安装在有空调或通风装置的室内，其外壳的防护等级为IP30。

●电气设备安装在环境洁净的室内，其外壳的防护等级为IP30。

●在配电室、办公室及控制室的照明设备，其防护等级不低于IP30。

●在其余环境条件下的电气设备和照明设备，其防护等级为IP54。

●对于有防晒、防雨、防尘、防沙、防酸等要求的电气设备，其外壳的防护等级根据实际情况确定。

1.3.2 电气设备的颜色标识（1）指示灯－断路器合闸红色－断路器跳闸绿色－电动机运转红色－电动机停运绿色－报警及故障信号黄色或采用相应铭牌的分合指示（2）按钮－断路器合闸红色－断路器跳闸绿色－所有其他按钮黑色并带有相关铭牌文字当按钮的ON/OFF状态的位置不易明确区分时，通过“ON”/“OFF”或“O”/“I”标记或用以上所述的色彩标识加以注明。

集中控制的重要电动机设就地事故按钮。

事故按钮带护盖，以防止误碰按钮造成电动机误跳。

1.3.3 就地指示开关柜的控制、信号和位置指示信号进入DCS系统。

所有装有断路器的进、出线都安装循环操作计数器。

计数器安装于相应的开关柜上。

1.3.4 断路器控制断路器的控制电源为220V DC。

断路器能就地或通过DCS系统控制，开关柜上设带钥匙的就地/远方控制转换开关。

每个断路器都能由就地“开”、“关”按钮进行操作。

一般情况下，该按钮置于保护罩内。

如控制电压有故障，开关能进行“紧急跳闸”操作。

一旦发生断路器保护性跳闸，为了防止6/0.4kV变压器损坏，采用联锁跳闸电路，使6kV断路器相应的出线回路跳闸。

1.3.5 就地控制箱与工艺流程无关的负荷（不重要的设备）如：排水泵，抽水泵灯可以通过就地控制箱操作。

这类泵的电机采用就地液位控制并有自动和手动操作方式。

独立的液位控制柜装在电机附近。

计量仪或液位监视仪装于前面板。

就地控制箱有液位报警信号和故障信号输出接点，根据需要确定是否进入DCS。

就地控制箱采用经热浸镀锌处理的钢外壳，安装于墙上或经过热浸镀锌处理的支架上。

防护等级至少达到IP54。

控制箱装有必要的进线熔断器或负荷开关，小型断路器、熔断器、辅助继电器、接触器、过流继电器、端子排、接地端子和电缆连接单元。

就地控制箱装有：●开——按钮●关——按钮●运行指示灯●故障灯●电流表●预选开关（运转/备用电动机）●切换开关（自动/手动）在用液位开关控制泵用电动机时，除了上述自动/手动切换开关，还装有必要的液位联锁控制设备。

1.3.6防雷接地系统、滑线及其附件接地系统，符合GB、DL标准的相关要求。

a)完整的接地系统包括：●接地极●接地体●检查井所有需要的连接和固定材料b)在适当的位置埋设接地极，其位置不妨碍带检修孔的接地井，每个接地极与主接地网导体尽可能靠近设备设置。

c)检验和测量接地电阻的接地井设置在安装有接地极的适当位置处。

d)接地极导体采用热浸锌钢管（φ70）或热浸锌角钢（∠75×75×5）；主接地网导体采用热浸锌扁钢，室外及地下采用-60×7的热浸锌扁钢，室内采用热浸锌扁钢（-50×5）。

e)所有接地导体采用焊接，焊接处作防护处理。

f)FGD区域内为独立的闭合接地网，其接地电阻为4Ω。

该闭合接地网有两处与电厂的主接地网可靠电气连接。

防雷保护系统的布置、尺寸和结构要求符合相关的GB、DL标准。

FGD区域内的防雷保护根据需要设计和安装。

避雷针集中接地装置接地电阻不大于10Ω。

一旦断路器跳闸，必须安装防重合闸装置，该装置随开关柜内配套提供。

1.4直流系统脱硫除尘岛设置220V直流分电屏，用于向控制、保护、事故照明等控制、动力负荷供电。

直流分电屏内设有：两个进线刀闸，微机型电压绝缘监察装置及配套的电流互感器、馈线状态监测仪、采用自动空气开关的馈线回路、电压表等。

直流分电屏为金属外壳，全封闭式，固定安装。

直流分电屏直流母线采用铜母线。

屏内二次回路导线采用截面不小于1.5mm2的屏蔽导线，绝缘电压不低于450/750V。

显示用数字仪（用于电压），按钮和指示灯装在前面板上。

前面板还安装：●显示各种故障的指示灯●测试指示灯的按钮直流母线装设电压表及变送器，直流系统的每回馈线均接入微机型电压绝缘监察装置，如：熔断器、自动空气开关、变送器和测量仪表灯均整齐排列。

对于独立的开关和设备单元，必需的仪表，控制开关和操作开关安装在直流柜前面。

直流分电屏的下部设端子排。

直流分电屏提供以下就地指示：●母线电压●断路器位置指示●指示信号：－自动空气开关跳闸●指示信号：－母线电压故障●指示信号：－接地故障1.5UPS系统选用山特品牌脱硫除尘岛内设置一套UPS系统，包括：●一台整流器●一台直流/交流逆变器●一个静态开关●一个手动旁路开关●馈线配电屏UPS系统容量为100％正常情况下，由交流电源整流器，逆变器供电；交流电源失电后，由蓄电池组经逆变器供电。

当逆变器故障时，可经静态开关切换至交流电源供电。

UPS负载不大于60％。

UPS自带蓄电池组。

逆变器能满足所有负荷连续运行的要求，并能适应负荷在额定值的0～100％之间波动。

UPS设置过电压、过流等保护。

逆变器和静态旁路开关分别组柜，在柜子的前部安装所有必要的操作装置，仪表指示装置等。

在旁路柜上安装带“关－主回路－逆变器”位置指示的运行方式开关以及用于查看旁路操作（用于维护）的手动开关。

配电盘的前部至少由下列指示装置：●母线故障●小型断路器跳闸（对于每条馈线）●控制电压故障●各负荷的（ON/OFF）位置指示运行状况能连续监视并在逆变器面板上显示。

测量仪表安装在前面板，一旦在某一负荷线路上发生短路，其短路电流不超过仪表的允许电流。

静态旁路开关装备测试装置，使在不影响负荷运行的情况下进行功能测试。

1.6照明及检修系统本期工程对脱硫反应器、消化增湿器以及配套辅助设施等均需要进行照明设计，其照度按国家规范要求分别设置。

照明系统由以下三个独立子系统组成：（1）正常交流（AC）照明系统（2）事故交流（AC）照明系统（3）事故直流（DC）照明系统交流照明系统采用380/220V（三相四线制）中性点直接接地系统。

在FGD区域内设置380/220V检修MCC，其电源取自脱硫除尘岛PC段。

在FGD区域内设置足够的检修电源箱，其电压为380/220V。

安装在室外的照明配电箱，其外壳防护等级为IP55；安装在其余场所的照明配电箱，其外壳防护等级为IP54。

为适应树干式配电系统，照明配电箱内设汇流母排，并合理安排电缆头的空间。

配电箱允许至少三根70mm2电缆引入。

照明箱内设接地母线和零母线。

相线设端子排。

为确保设备安全运行和方便维修，箱体设双层保护门。

同时采取检修门的开启和元件整体取出的措施。

照明箱内由20％的备用回路和10％的剩余空间。

用于插座电源的电线，其截面不小于3×4mm2。

每个检修电源箱内设置1个进线空气断路器，至少2个100A馈线空气断路器（一回路设60A三相接线端子，另一回路设两个三相60A 插座）、2个60A馈线空气断路器（一回路设40A三相接线端子，另一回路设两个单相30A插座）。

在室内安装的检修箱，在任何检修位置至检修箱的距离均不超过50m。

在室外安装的检修箱，任何检修位置至检修箱的距离均不超过100m。

根据GB的要求，安装在室外墙上的检修箱有防冲击、风沙及直射阳光等的外罩。

其外壳防护等级为IP55；安装在其余场所的检修箱，其外壳防护等级为IP54。

1.7电除尘器电气部分各电场的高压控制柜考虑与向整流变压器供电的配电盘合二为一。

通向每一高压部分的入口门与该高压部分供电的整流变压器相联锁，以免发生高压触电事故。

高压输出端在进入电场前配置高压阻尼元件。

整流变压器的起吊设施，能将起吊物由顶部吊至零米，有相应的孔洞和钢丝绳长度。

起吊装置为电动。

电动机为IP54W型。

起重能力能起吊整流变压器，并有安全措施。

硅整流变压器高压低压的电压、电流引到控制盘的屏蔽电缆，不与其他动力电缆在电缆桥架上同层敷设。

硅整流变压器除就地牢固接地外，高压整流桥的（＋）接地端采用不小于30 mm2的多芯屏蔽电缆直接引入控制柜的除尘器接地端。

油浸式硅整流变压器下设储油槽，各储油槽有导油管引至地面。

硅整流变压器能适合户外的使用要求，并为一体式。

现菲达公司脱硫电除尘器的控制装置改用ALSTOM公司的第二代电除尘器智能控制器EPIC-Ⅱ。

根据脱硫工艺的需要，NID脱硫反应器后进入二级电除尘器的烟气中粉尘的浓度都较大，为1000g/Nm3。

为提高振打和清灰效果，二级电除尘器全部采用螺旋线；同时，为避免电晕现象，电除尘器采用脉冲间隙供电。

另外由于粉尘的增湿使粉尘的荷电能力增加，从而导致电除尘器的额定电流值也增大，为此所有电除尘器硅整流变压器需全部采用1.2A/85kV，高低压控制采用进口的EPIC-Ⅱ电源。

EPIC-Ⅱ代表着现今电除尘器的一流水平，其主要特点是：1)具有专利技术的EPOQ排放优化软件，可使电除尘器明显节约能源。

2)软件可使清灰效果达到最优，降低粉尘的排放量。

3)通过RTU（手操器）即可控制所有单元，操作简单方便。

4)通过现场总线进行远程控制及数据共享。

5)整合振打、电加热、浓度、输灰等辅助控制，无需单独设置低压柜。

6)具有多种预设控制模式，可适应多种工况。

1.8电缆敷设电控楼至设备的电缆以电缆沟和桥架敷设为主，局部穿钢管敷设。

电控楼电缆夹层内设置电缆桥架。

电缆选用阻燃电缆。

敷设在高温环境中的电缆用防火涂料、包带阻止延燃处理；在电缆进出口或竖井、墙洞及屏盘、柜底部开孔处，用防火堵料处理。

1.9其他为了满足烟气脱硫工艺系统改造后实际运行需要，本期工程对＃4炉原有两台引风机进行了更换，其高压电动机功率为1650kW/台，比原来的有较大的增加；故须对其原供电电缆的载流量、热稳定等重新进行校验；配电回路的电流互感器规格也须重新核对。