水泥厂总降变电站初步设计说明讲课稿.docx
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水泥厂总降变电站初步设计说明讲课稿
水泥有限公司二期4000t/d熟料水泥生产线工程
110kV总降压站设计说明
设计:
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校对:
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专业负责人:
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审核:
审定:
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项目负责人:
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1.概述…………………………………………………………2
2.电气主接线………………………………………………4
3.负荷计算…………………………………………………4
4.无功功率补偿………………………………………………5
5.短路电流计算………………………………………………5
6.主设备选型………………………………………………6
7.“五防”配置……………………………………………10
8.电气总平面布置…………………………………………11
9.过电压保护及接地………………………………………12
10.二次接线及继电保护……………………………………12
11.调度与通讯………………………………………………17
12.采暖通风部分……………………………………………17
13.火灾报警视频监控部分…………………………………18
14.照明部分…………………………………………………18
15.保安电源…………………………………………………18
1、概述
1.1建设规模
本项目一期生产线已经建成一座110/10.5kV总降压站,现有一台主变压器容量为40000kVA,并且预留了二期主变压器的位置,高压线杆为一杆双线,预留了二期高压线架设位置。
二期总降从距厂区800m的变电站引一路110kV电源,架空引入,与一期线路同塔架设。
二期110kV采用GIS线变单元,110kV侧与一期不联络;10kV侧与一期联络,一期已经设计并已安装了隔离柜。
1.2设计范围
110kV进线终端杆塔之后的110kV变电所(二期)工程设计。
通讯屏一期已经设计,二期与一期共用。
110kV变电所照明及火灾自动报警一期已经设计,二期不用考虑。
110kV变电所防雷接地一期已经设计,二期设备直接连接至一期预留接口处。
1.3设计依据
•水泥有限公司与设计公司签订的设计合同。
•GB50059-2011<<35~110kV变电所设计规范>>
•GB50060-2008<<3~110kV高压配电装置设计规范>>
•GB50227-2008<<并联电容器装置设计规范>>
•GB50062-2008<<电力装置的继电保护和自动装置设计规范>>
•GB50034-2013<<建筑照明设计标准>>
•GB50229-2006<<火力发电厂与变电所设计防火规范>>
•DL/T620-1997<<交流电气装置的过电压保护和绝缘配合>>
•GB50065-2011<<交流电气装置的接地设计>>
•GB50057-2010<<建筑物防雷设计规范>>
1.4站址选择
本站为用户变电站,站址设在厂区正北方向,交通运输方便。
全年主导风向北偏西北,变电站位于上风口。
1.5气象条件
年平均气温:
17.0℃
极端最高气温:
38.9℃
极端最低气温:
-11.2℃
最热月平均气温:
29.0℃
最冷月平均气温:
-4.8℃
年平均降雨量:
1450mm
日最大降雨量:
191.2mm
年平均相对湿度:
75%
主导风向:
北偏西北
最大积雪厚度:
9cm
厂区海拔高度:
96~120m
1.6其它条件
污秽等级III级
地震烈度VI度
1.7值班人员设置
总降压站按照1~2人值守设计。
2、电气主接线
本工程一期和二期110kV系统均采用线变单元接线方式,一期与二期GIS不联络。
10kV侧一期和二期联络,一期已经设计并已安装了隔离柜,二期设置母联柜与一期隔离柜连接。
正常运行情况下,母联柜与一期和二期进线柜做连锁(三台断路器只允许两台同时合闸);仅某期变压器出线故障时,合上母联柜,保证两条生产线部分重要负荷供电。
3、负荷计算(项目一期)
#2主变负荷
装机功率
计算有功
Pe(kW)
Pjs(kW)
二期原料磨配电站
15920
11144
二期窑头配电站
6430
4830
二期水泥磨配电站
9230
6461
二期水泥磨配电站(预留)
7630
5341
2#主变压器总负荷
39210
26800
二期余热发电
9000
6500
考虑余热发电后#2主变
30210
20300
根据以上计算,#2主变压器选用25000kVA,#2主变负荷率为85.5%。
4、无功功率补偿
无功功率采用静电电容器补偿,总降压站现有两套电容补偿装置,容量分别为4200kVar和5400kVar,从目前运行情况看一套5400kVar即可满足一期生产线的补偿容量,因此,总降二期改造时将利用原4200kVar这套电容补偿装置,不再新增。
在二期各电气室和变电所的低压母排上设低压电容集中补偿装置,根据设定的功率因数自动投切,采用可控硅自动投切。
通过以上补偿,满足110kV侧功率因数不小于0.95的要求。
5、短路电流计算
5.1基础数据
•系统极大运行方式下上级110kV母线阻抗值(暂缺)
•基准容量:
100MVA
5.2最大运行方式下的短路电流
短路点
项目
110kV母线
10kV母线
短路点平均电压Up(kV)
115
10.5
基准电流Ij(kA)
0.502
5.499
超瞬变短路电流有效值I″(kA)
暂缺
20.82
短路冲击电流值ich(kA)
暂缺
53.2
6、主设备选型
6.1主变压器(二期)
名称:
三相油浸自冷式有载调压双绕组电力变压器
型号:
SZ13-25000/110
额定容量:
25000kVA
额定电压:
一次侧:
110±8×1.25%kV
二次侧:
10.5kV
相数:
三相
频率:
50Hz
阻抗电压百分比:
10.5%
冷却方式:
油浸自冷
连接组别:
Yn,d-11
有载调压特性:
十七档8±1.25%
6.2110kV配电设备(二期)
名称:
SF6组合电器(GIS)
额定电压:
110kV
标称电压:
126kV
额定频率:
50Hz
额定电流:
2000A
额定短路开断电流:
40kA
额定峰值耐受电流:
100kA
控制电源电压:
DC220V
电机额定电压:
DC220V
6.3110kV断路器
名称:
SF6断路器
操作机构:
弹簧机构
额定电压:
110kV
标称电压:
126kV
额定频率:
50Hz
额定电流:
2000A
额定短路开断电流:
40kA
额定峰值耐受电流:
100kA
控制电源电压:
DC220V
电机额定电压:
DC220V
6.4110kV隔离开关
名称:
隔离开关
操作机构:
电动操作机构
额定电压:
110kV
标称电压:
126kV
额定频率:
50Hz
额定电流:
2000A
额定短路开断电流:
40kA
额定峰值耐受电流:
100kA
控制电源电压:
DC220V
电机额定电压:
DC220V
6.5110kV接地开关
名称:
接地开关
操作机构:
电动操作机构
额定电压:
110kV
标称电压:
126kV
额定频率:
50Hz
额定电流:
2000A
额定短路开断电流:
40kA
额定峰值耐受电流:
100kA
控制电源电压:
DC220V
电机额定电压:
DC220V
6.6110kV电流互感器
名称:
电流互感器
额定电压:
110kV
标称电压:
126kV
额定频率:
50Hz
额定短路热稳定电流:
40kA
额定短路动稳定电流:
100kA
一次电流:
见系统图
二次电流:
5A
准确级次:
计量绕组:
0.2S
测量绕组:
0.5
保护绕组:
3*10P20
互感器容量:
30/30/30/30/30VA
6.7110kV电压互感器
名称:
电压互感器
标称电压:
126kV
额定频率:
50Hz
额定短路热稳定电流:
40kA
额定短路动稳定电流:
100kA
一次绕组额定电压:
110kV
二次绕组额定电压:
2*
剩余绕组额定电压:
100V
准确级次:
计量绕组:
0.2
测量绕组:
0.5
剩余绕组:
3P
互感器容量:
75/120/300VA
6.810.5kV开关柜
名称:
中压开关柜
型号:
KYN28A-12
额定电压:
10.5kV
额定频率:
50Hz
额定电流:
见系统图
额定短路开断电流:
31.5kA
额定峰值耐受电流:
80kA
控制电源电压:
DC220V
6.9所用电柜
本站二期设50kVA所用变压器一台,装设在二期所用变室内。
二期所用变低压侧连接至一期交流屏,作为站用交流备用电源。
所用变压器的参数如下:
型号:
SC11-50/10
额定容量:
50kVA
形式:
干式
额定电压:
一次侧:
10kV
二次侧:
0.4kV
相数:
三相
频率:
50Hz
连接组别:
D,yn-11
6.10高压电容补偿装置
2#电容补偿额定容量:
4200kVar(利用一期现有设备)
额定电压:
10kV
额定频率:
50Hz
每套高压电容补偿装置包括以下设备:
电容器、电抗器、喷逐式熔断器、避雷器、放电线圈等。
6.1110kV断路器
名称:
真空断路器
操作机构:
弹簧机构
额定电压:
10.5kV
额定频率:
50Hz
额定电流:
见系统图
额定短路开断电流:
31.5kA
额定峰值耐受电流:
80kA
控制电源电压:
DC220V
7、“五防”配置
7.1110KV配电装置的联锁
断路器、隔离开关、接地开关等所有开关设置电气联锁,以保证系统安全与人身安全。
隔离开关与接地开关之间采用机械闭锁装置,隔离开关闭合时,不能合接地开关,接地开关闭合时,隔离开关不能合。
进线间隔设有单相带电指示器,与进线处快速接地刀联锁。
7.210kV高压开关柜的“五防”闭锁
•小车进退机构与断路器之间闭锁
当断路器处于合闸状态时,通过机械联锁使小车处于锁定状态,防止带负荷推拉小车。
小车未推到位或处于拉出位置时,通过机械和电气联锁保证断路器不能合闸。
•小车与接地开关之间闭锁
只有当小车移出柜外时,才能合上接地开关;接地开关合上时,小车不能推进柜内。
•二次插头和小车锁定机构之间的联锁
二次插头未插好,小车不能进入锁定状态。
只有当小车处于拉出位置时,才能拔下二次插头。
•柜后门与接地开关及断路器间联锁
后门完全关闭后,断路器才能合闸;只有接地开关合上后,后门才能打开。
7.3其它电气闭锁系统
在成套电容补偿装置前、后门装设电磁锁,进线处
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- 水泥厂 变电站 初步设计 说明 讲课