第一章 电气系统概述
脱硫电气系统通常包括:供配电系统、电气控制与保护、照明及检修系统、接地防雷系统、通
讯系统、电缆和电缆构筑物、电气设备布置等系统。
一、供配电系统
脱硫 10kV 设备电源分别取自主厂房 10kV 公用 A 段、B 段。
脱硫系统低压采用 380/220V 供电方式,按炉分段,设有脱硫 PC A、B 段,两段之间设联络开
关,每段分别由一台干式低压脱硫变压器供电,2 台脱硫变互为备用,负担脱硫岛内全部低压负荷。
脱硫 PC A、B 段之间设联络开关,手动切换。
低压 380/220V 系统采用 PC(动力中心),MCC(电动机控制中心)两级供电方式。除设置脱硫
PC A、B 段外,在本工程中负荷比较集中的地方设置了脱硫工艺楼公用 MCC 段。MCC 段采用双
电源供电,电源分别引自脱硫 PC A、B 段,两电源手动切换。
380/220V 厂用电系统为中性点直接接地系统,75kW 及以上的电动机回路、所有 MCC 电源回路、
100kW 及以上的馈线回路、热工电源及 I 类电动机由 PC 供电,其余负荷由就近的 MCC 供电。75kW
及以上的电动机回路、接于 PC 上的馈线回路采用空气断路器,75kW 以下的电动机回路、MCC 上的
馈线回路采用塑壳断路器。
为了使机组安全停机,本工程 380V 保安段采用双电源供电方式,正常情况下脱硫保安电源由本
岛 380V PC A,B 段供电,PC 段失电后由,由主机保安段继续供电。
为满足热工自动化装置对交流电的特殊要求,独立设置一套交流不停电电源系统(UPS), 交流
不停电电源系统由整流器、逆变器、旁路隔离变压器、调压器、静态转换开关、闭锁二极管、主机
屏、馈线屏等组成。选用容量为 30kVA 的成套装置,交流不停电电源系统主电源引自 380/220V 脱
硫 PC 段,旁路电源引自 380/220V 脱硫保安段。当主电源消失时,由脱硫岛 220V 直流系统供电,若
逆变器过载或故障则由静态开关切换至旁路供电,切换时间<5ms。
脱硫岛设置一套直流系统。直流系统设 1 套高频开关充电装置、1 面直流馈线屏及 1 组容量为
300Ah 的铅酸阀控免维护蓄电池,用于向控制、保护、事故照明等供电。
二、电气控制与保护
脱硫岛电气系统纳入脱硫岛 DCS 控制,不设常规控制屏。纳入脱硫岛监控的电气设备包括:脱
硫 10KV 设备馈线回路;脱硫 380V PC 进线及分段开关、馈线开关;脱硫保安电源系统;脱硫直流
系统、UPS。电气系统与脱硫岛 PLC 采用硬接线。所有低压断路器的控制电压采用 220V DC,其余
就地操作设备的控制电压采用 220V AC。
信号与测量
脱硫控制室不设常规音响及光字牌,所有开关状态信号、电气事故信号及预告信号均送入脱硫
岛 DCS。脱硫控制室不设常规测量表计,采用 4~20mA 变送器(变送器装于相应开关柜)输出信号
并送入脱硫 DCS。脱硫岛有如下电气信号及测量量:
380V 低压脱硫电源电流、母线电压;
380V 脱硫 MCC 电源母线电压;
220V 脱硫直流母线电压、蓄电池出口电流;
UPS 输出母线电压,出口电流、频率,装置故障信号,运行状态信号;
10kV 高压电动机及 45kW 以上低压电动机单相电流;
10kV 开关合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失、L/R 位置;
380V 低压 PC 所有开关的合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失、L/R 位置;
所有电动机的合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失、L/R 位置;
电气量送入脱硫 PLC 实现数据自动采集、实时调阅、显示电气主接线、亊故自动记录及故障追
忆等功能
继电保护
脱硫 10kV 厂用系统进线开关、母联开关、脱硫变高压侧开关及 10kV 高压电动机采用微机式综
合保护装置,放置于 10kV 开关柜内; 380V 厂用系统及电动机由空气开关脱扣器及熔断器实现保护。
继电保护基本配置如下
进线、分段及馈线回路 电流速断保护、过电流、过负荷、零序过流保护
脱硫变压器
差动保护(2000kVA 及以上)、电流速断保护、过电流、过负
荷、负序过流、零序过流保护、温度保护
电动机
差动保护(2000kW 及以上)、电流速断保护、过电流、过负荷、
负序过流、零序过流保护、低电压保护
保护装置外接电源为 220V DC。
三、照明及检修系统
照明系统
照明由三个独立子系统组成: 交流正常照明系统 、交流事故照明系统、直流事故照明系统 。
交流正常照明系统采用 380/220V,三相五线,中性点直接接地系统,各场所的照明电源由脱硫
岛内就近或相邻的 PC 或 MCC 供电。脱硫系统脱硫控制楼各层设置交流事故照明, 电源引自保安
MCC。直流照明仅在脱硫控制室及柴油机室内设置,电源引自 220V 直流馈线柜。在主要通道及重要
辅助车间设置应急照明灯及硫散照明灯,应急照明时间不少于`30 分钟。
各主要场所的照明方式、灯具选型及照度要求见下表:
照度(Lx)
安装地点 光源类型 灯具型式 安装方式
正 常
配 电 室 荧光灯 铝合金型体灯具 悬 挂 式 150
脱硫剂制备 金属卤化物灯 HID 防水防尘灯具,IP54 悬挂式、壁式 30
吸 收 塔 荧光灯 防水防尘荧光灯具,IP54 吸顶,壁式、立杆式 30
石膏处理楼 金属卤化物灯、荧光灯 HID 防水防尘灯具,IP55 悬挂式、壁式 30
控 制 室 荧光灯 间接照明装置 嵌入式 300
FGD 区域照明采用远方集中控制或光电自动控制。室外照明采用光电控制。脱硫集控楼及各辅
助车间内照明设置照明箱集中及分散控制。经常无人停留或出入的房间照明由就近的门或入口处的
照明开关控制。
FGD 区建筑物内照明及插座线路采用镀锌水煤气管暗敷的方式。室外各区域照明线路采用水煤
气管明敷,所有场所的导线均采用 ZRC-BV-500V 型导线。
检修系统
检修电源为三相五线制,脱硫集控楼及 FGD 区检修箱电源引自脱硫 PC 段,其余辅助车间检修
电源就近引自各车间 MCC 配电柜。
四、接地防雷系统
接地系统
完整的接地系统包括:
·接地极
·接地体
·所有需要的连接和固定材料
·阴极保护系统
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,每个接地极与接地网导体相连,
接地网导体尽可能靠近设备设置。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。
接地极导体采用℃50 镀锌钢管;接地网导体采用镀锌扁钢,室外及地下采用 60×8 的镀锌扁钢,室内
采用 40×4 镀锌扁钢。
脱硫岛区域内为独立的闭合接地网,其接地电阻小于 4Ω。该闭合接地网至少有四处与电厂的主
接地网电气连接。所有电气设备、油箱、油管等均需接地。建筑物的户内接地极或接地引下线与户
外主接地网可靠连接。
防雷系统
脱硫岛内设备已在烟囱避雷针保护范围内,不再设置避雷针及避雷带。
安全滑触线
脱硫岛内所有电动起吊设施均采用安全滑触线供电,分相布置。
五、通讯系统
脱硫岛内设置生产行政通讯及调度通讯系统,其交换机利用电厂程控交换机,脱硫岛内设总配
线箱作为厂内通讯与脱硫岛通讯的接口。
六、电缆和电缆构筑物
10kV 动力电缆
10kV 电缆一般采用阻燃型交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆。电缆的导体采用铜导体,其热稳
定截面满足电厂 10kV 系统热稳定要求。
380V 动力电缆
380V 动力电缆通常采用阻燃型聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆,电缆的导体采用铜导体,截面超
过 4mm2 的电缆为铜绞线电缆,耐热电缆和移动电缆,其导体由细的铜绞线组成。
60V 以上的测量和控制电缆
60V 以上电压电缆为阻燃型 PVC 绝缘 PVC 护套电缆,最小导体截面为 。不同的建筑物
之间的连接,用一条公共屏蔽线的电缆以防止感应电压。进入 DCS 的信号电缆选用屏蔽电缆。
互感器电缆
这些电缆必须符合“60V 以上的测量和控制电缆”的要求,一条互感器的电缆只传输一个互感器的
电压或电流值。如果同一个电压信号用于不同的需要(如:保护、测量、计量)装设分离的小型断
路器。互感器电压用独立的电缆传输。对于柜内的电流互感器,其电缆最小截面为 ,通往其
它建筑的互感器电缆最小截面为 4mm2,有公共屏蔽线。
电缆连接装置
10kV 电缆、380V 动力电缆和控制电缆没有中间接头,10kV 电缆和截面大于 50 mm2 的 380V 动
力电缆采用终端接头。
电缆构筑物
在电缆桥架和电缆支、吊架采用经防腐和热浸镀锌处理的钢质材料。螺栓﹑电缆卡等安装材料
也经防腐和热浸镀锌处理。电缆桥架采用梯级式电缆桥架,低压电缆使用托盘式电缆桥架,并在相
同路经电缆桥架的最上层及托盘式桥架安装电缆桥架保护盖。室外的电缆桥架采用托盘式电缆桥架,
并在每层电缆桥架上安装电缆桥架保护盖
电缆防火措施
为了防止电缆着火延燃,根据规程脱硫岛除全部采用阻燃电缆外,还在电缆沟内、电缆桥架等
处设阻火墙,大小竖井的封堵,电缆穿墙孔、楼板孔的封堵,开关柜、配电,屏、控制保护屏(台)
电缆孔洞的封堵,电缆沟与电缆沟的交叉处、电缆沟及架空桥架进入建筑物入口处的封堵,靠近油
管、油箱和高温管道处的隔离等防火措施。
七、电气设备布置
脱硫低压配电室及 UPS 直流配电间集中布置在脱硫集控楼内。低压配电室、UPS 直流配电间布
置在± 米层。在脱硫工艺楼 米层设置公用 MCC 配电间。
设备采用下列电压等级:
10kV、50Hz、三相三线制
用于容量大于或等于 200kW 的电动机及厂用变压器
(10kV 为中阻接地系统)。
380V±5%、50Hz、三相四线制系统
用于容量小于 200kW 的电动机、小动力负荷、特殊设备的不
间断电源,检修和室内插座的电源。(照明三相五线制)
220V DC 10~15% 作为应急装置,UPS 和控制电源
12V±10%,50Hz±10% 用于密闭金属容器中
24V±10%,50Hz±10% 用于密闭金属容器外维修
第二章 主要设备技术规范
一、电气设备防护等级及电动机绝缘等级
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,其防护等级不低于 IP30;
电气设备安装在环境洁净的室内,其外壳的防护等级 IP31;
干式变压器外壳的防护等级 IP21;
在配电室、办公室及控制室的照明设备,其防护等级不低于 IP31;
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;
为保证短时浸入水中或在水下工作的电气设备能可靠地连续工作,该设备外壳的防护等级达到
IP68;
IP 是(Ingress Protection)进入防护的缩写,IP 防护级系统提供了一个以电器设备和包装的防尘、
防水和防碰撞程度来对产品进行分类的方法。 防护等级多以 IP 后跟随两个数字来表述,数字用来
明确防护的等级。第一个数字表明设备抗微尘和外来物的范围,第二个安字表明设备防水的程度。
电气设备保护微尘和外来物
保护等级(第一个数字)
电气设备防水保护等级
( 第二个数字)
防护范围 防护范围第一个
数字 名称 说明
第二个
数字 名称 说明
0 无防护 0 无防护
1
防护 50mm 直径和
更大的固体外来体
探测器,球体直径为 50mm,
不应完全进入
1 水滴防护 垂直落下的水滴不应引起损害
2
防护 直径和
更大的固体外来体
探测器,球体直径为 ,
不应完全进入
2
柜体倾斜 15 度
时,防护水滴
柜体向任何一侧倾斜 15 度角时,
垂直落下的水滴不应引起损害
3
防护 直径和
更大的固体外来体
探测器,球体直径为 ,
不应完全进入
3 防护溅出的水
以 60 度角从垂直线两侧溅出的水
不应引起损害
4
防护 直径和
更大的固体外来体
探测器,球体直径为 ,
不应完全进入
4 防护喷水
从每个方向对准柜体的喷水都不
应引起损害
5 防护灰尘
不可能完全阻止灰尘进入,
但灰尘进入的数量不会对设
备造成伤害
5 防护射水
从每个方向对准柜体的射水都不
应引起损害
6 灰尘封闭
柜体内在 20 毫巴的低压时
不应进入灰尘
6 防护强射水
从每个方向对准柜体的强射水都
不应引起损害
7 防护短时浸水
柜体在标准压力下短时浸入水中
时,不应有能引起损害的水量浸入
8 防护长期浸水
可以在特定的条件下浸入水中,不
应有能引起损害的水量浸入
电动机绝缘等级
由于电动机使用场所与环境温度的不同,常采用“温升”来表明电动机绝缘材料实际耐热程度的强
弱。温升是指电气设备高出环境的温度。电动机的额定温升,是指在设计规定的环境温度(+40℃)下,
电动机绕组的最高允许温升,它取决于绕组绝缘等级。电动机的绝缘等级是表示电动机绕组所用的
绝缘材料能够耐受温度极限的等级。
电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级,分 A、E、B、F、H 级。允许温升是指电动
机的温度与周围环境温度相比升高的限度。
二、电气设备的颜色标识
控制屏、盘上的指示灯、按钮采用如下颜色标识:
指示灯
断路器合 红色
断路器分 绿色
阀门位于打开位置 红色
阀门位于关闭位置 绿色
电动机运转 红色
电动机停转 绿色
报警、跳闸及故障信号 黄色
按钮
断路器合 红色
断路器分 绿色
其它按钮 黑色并带有相关铭牌文字
集中控制的重要电动机设就地事故按钮,事故按钮带防水护盖,以防止误碰按钮造成电动机误跳。
三、低压脱硫变压器技术规范
低压脱硫变压器采用环氧树脂浇铸的干式变压器,变压器安装在 380V 配电装置室内,变压器工
作环境的最高温度 45℃。变压器采用低损耗铜芯变压器,其在使用环境条件下能满负荷长期运行,
并有一定的过负荷能力。变压器外壳内高压侧考虑设置固定电缆用的支架,低压侧设置固定母线用
的支柱绝缘子,并满足短路时动热稳定的要求,同时考虑安装零序 CT 的位置。脱硫低压变的容量,
根据工艺专业提供的电动机负荷清单,并考虑任何一台低压脱硫变故障时,另一台脱硫变能保证两
套脱硫装置及公用负荷的正常运行,两台脱硫变经计算,容量选为 1600 kVA,阻抗电压 Ud=6%。
干式变器正常运行的冷却方式为自然风冷,但提供冷却风扇满足强迫风冷条件下 150%的过负荷
要求,变压器装设带报警及跳闸的温控设施,报警及跳闸信号接至 PLC 系统中,变压器的绝缘等级
为 F 级,低压侧中性点直接接地。
四、380V 配电装置技术要求
概述
主要采用通用性强,技术性能优良,互换性灵活性高和安全性可靠性好的 MNS 型抽屉式开关柜,
并配置施耐德公司生产的断路器、接触器及热继电器。容量大于 75kW 及以上的低压电动机回路、容
量大于 100kW 的馈线回路装设框架断路器,接于 PC 段。小于 75kW 的电动机回路就近接各 MCC 段,
装设塑壳断路器+接触器+热继电器实现控制保护,容量小于 100kW 的低压馈线回路装设塑壳开关。
绝缘的温度等级 A 级 E 级 B 级 F 级 H 级
最高允许温度(℃) 105 120 130 155 180
绕组温升限值(K) 60 75 80 100 125
性能参考温度(℃) 80 95 100 120 145
结构要求
开关柜柜体有足够的强度。内部各工作单元之间通过金属挡板或相当的材料隔离。带电部分加
以适当的保护以防止触电。在其它单元带电的情况下能更换和改接电缆。所有的辅助电路以插接件
连接。相同型号的单元不需更改接线就可互换。对于电缆馈线开关柜,每个开关柜装有宽度不小于
300mm 的电缆小室。抽屉式单元的抽取只能在电路开断时进行。因此在每个插件或抽屉单元上配有
机械或电子连锁装置。每个抽屉式单元有防止意外合闸的措施。 开关柜为三相四线制(L1、
L2、L3、N)系统,并能满足短路电流动、热稳定的要求。
电流互感器
电流互感器采用环氧树脂浇注,绝缘型电流互感器,其动、热稳定能达到开关柜和相关标准的
要求。电流互感器选用适当的容量和变比以保证保护的可靠性、计量与测量的准确性。
测量精度: 准确级
电流互感器提供用于保护和测量的独立线芯。
就地指示
开关柜的控制、信号和位置指示信号进入 PLC 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。
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 PLC 系统控制,开关柜上设就地/远方控制
转换开关。
每个断路器都能由就地“分”、“合”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“紧急开断”操作。
在试验位置时,能就地操作。
一旦发生断路器保护性跳闸,为了防止