高义钢铁有限公司15MW高温超高压煤气发电项目技术方案

15MW高炉煤气发电项目技术方案

上海运能能源科技有限公司

2017年1月

目录

4.6电气设备及系统 (30)

4.7热工自动化 (36)

4.8通讯 (43)

8.附件

（9）附图09：电气主接线

（10）附图10：DCS控制系统网络配置图

（11）附图11：电站综合自动化系统图

4.6电气设备及系统

4.6.1发电机

发电机采用汽轮发电机，额定功率15MW。

励磁方式为：三机无刷励磁(暂定)。

4.6.2主要负荷明细(暂定)

4.6.3电气主接线

1）主接线方案

本工程装机规模为1x15MW汽轮发电机组，额定电压为10.5KV。

发电机出口设置一段10kV的主母线，由该母线引出一根电缆线路就近接入变电站室内2#制氧5324柜10kV母线进行联络。

低压厂用电电压：0.38/0.22kV。电源引自风机房低压柜，为全厂低压负荷供电，380V采用单母线。

机组的启动/备用电源由联络线倒送取得。

各级电压的中性点接地方式：发电机中性点采用不接地方式，10KV中性点为不接地方式，400V厂用电系统中性点为直接接地动力和照明共用的低压供电网络。

发电机出口10kV 配电室布置在主厂房0.00m。

电气主接线详见附图“电气主接线”。

2）发电机回路接线

发电机组经出口断路器接入10.5KV发电机电压母线。发电机出线端设1组电流互感器，中性点端设1组电流互感器。发电机出线端配置2组电压互感器。

3）配电装置10.5kV

10.5kV母线为单母线不分段连接。

10.5kV出口及10.5kV 母线上各装设一组电压互感器，作为计量及同期用。

4.6.4厂用电及直流系统

1)厂用电系统

厂用电系统采用10kV和380V两级电压。高压厂用电动机由10.5KV供电，低压厂用电动机、照明和检修等低压设备由380V供电。

发电机出口电压 10.5kV

厂用低压配电电压 380VAC

操作电压 220VAC 2）直流系统及UPS

本工程发电机系统设1组蓄电池，电压为220VDC向自己的机组的直流控制负荷、热工负荷、汽机直流事故油泵、UPS负荷以及直流事故照明负荷供电。蓄电池采用免维护型，容量为100Ah,分别布置在主厂房内。

本工程共设1套交流不停电电源系统，为DCS系统、电气、热控、通讯等重要负荷提供安全、不间断的交流电源。交流不停电电源和配电屏布置在各自主厂房6米层的主控室内。

4.6.5电气设备布置

主厂房设有机、电、炉集中控制室、及高压配电室。

主控系统的微机保护测控屏、微机监控免维护直流电源屏、远动屏等布置在主控室内。

发电机中性点及引出线的设备布置在发电机小间内。

在主厂房内，设有厂用高压配电室，10.5KV配电装置及变频调速控制柜布置在其中。

4.6.6计量

10kV联络线电厂侧作为电量计费关口点。配PT/CT。

4.6.7电气测量装置

测量装置按照《电测量仪表装置设计技术规程》的配置原则，将模拟量信号转化为数字量信号送入单元DCS系统，在LCD上显示。

4.6.8继电保护和安全自动装置

继电保护遵照《继电保护和安全自动装置技术规程》配置。发电机保护均采用微机保护。保护装置出口采用硬接线连接。保护装置的报警信号通过DCS系统报警。

本工程采用下列自动装置：

微机自动调节励磁装置。

✧微机自动准同期装置

✧DCS系统可以通过通讯接口或硬接线对自动装置进行监测。

本工程采用机、电、炉集中控制室的控制方式。为了实现机、电、炉集中管理，使集中控制室内机、电、炉的控制水平协调一致，本工程电气系统的监控进入热工专业合并的DCS系统，电气系统单独设置操作员站。DCS系统的选型、系统配置、技术参数、性能指标等详见热控专业说明。

本工程DCS系统采用LCD监视，键盘鼠标操作的控制方式，仅在操作员站控制台上保留发电机出口断路器的紧急停机按钮。

电气系统进入DCS系统监控的元件有：发电机、励磁系统、厂用电源、单元机组机炉程控电动机、220V直流系统、UPS系统。

本工程同期系统设有带有闭锁的手动准同期装置和自动准同期装置。同期点设在发电机出口开关柜。

4.6.9电缆选择和敷设

动力电缆和控制电缆均采用铜芯电缆，重要的消防系统、火灾报警系统、不停电电源等使用的动力电缆和控制电缆均采用耐火电缆。

10kV动力电缆的绝缘水平应为133%额定电压。低压动力电缆的绝缘水平应为1000V，控制电缆的绝缘水平为500V。

主厂房0m部分采用电缆沟，0m以上部分采用架空桥架。

4.6.10接地

全厂接地按《交流电气装置接地》的有关要求进行设计。对所有电气设备外壳、开关装置和开关柜接地母线、金属架构、电缆桥架、金属箱罐和其他可能事故带电的金属物的接地系统进行设计。

各级电压中性点接地方式

✧发电机出口电压为10.5kV。

✧厂用电为380/220VAC，为中性点直接接地系统。

4.6.11主要设备选择和布置

1)导体及设备选择原则

导体及设备选者遵照《导体和设备选择设计技术规定》（SDGJ14-86），并考虑以下特殊气象条件。

选择导体和设备的环境温度为35℃，屋外设备耐受的环境最低温度为-40℃。

✧电厂海拔高度不超过1000m,常规电气设备安全可以满足要求。 2）主要设备选择

高压开关柜选用KYN【】-10型铠装金属封闭开关柜，内配真空断路器。

低压配电屏选用MNS或GCS型低压抽出式开关柜，柜内元器件选择技术先进、质量可靠的合资或国产优质产品。

4.7热工自动化

4.7.1设计范围

本工程热工检测和控制的对象为：1×190t/h高温超高压再热煤气锅炉+1台15MW高温超高压背压式汽轮机+1台15MW发电机及其生产辅助设施。具体分为以下子系统：

✧主厂房部分

1x190t/h高炉煤气锅炉的系统控制。

1x15MW高温超高压背压式汽轮发电机组的系统控制。

热力除氧给水的系统控制。

✧辅助车间部分

循环冷却水的系统控制。

4.7.2热工自动化水平和控制室布置

1）热工自动化水平

✧主厂房设备的控制方式

a）机组采用机、电、炉集中控制方式，设一集中控制室，控制室位于主厂房6米层。控制对象为锅炉、汽轮发电机组、除氧给