燃气冷热电三联供工程技术规程

1 燃气冷热电三联供工程技术规程燃气冷热电三联供工程技术规程 6 电力系统电力系统 6 1 冷热电三联供电站与电网系统的连接冷热电三联供电站与电网系统的连接 6 1 1 燃气冷热电三联供是 以热定电 为设计原则 采用 联网不上网 的并网方 式 冷热电三联供电站发电量仅占规划电负荷容量的 1 3 1 2 为宜 供电负荷容 量不足部分由外网供给 因此 电站的系统联络线采取 逆功率保护 措施和分 别计量电量的方式 确保联供电站只受电 不向系统送电的原则 6 1 2 三联供电站选择在 10KV 电压系统接入电网 在 10KV 电网上实现电力平 衡 损耗最小 运行最经济 发电机 10KV 母线或直配线可直供 1 2 总规划电负荷的容量 其余负荷全部由 系统供给 如果规划负荷容量 15000 千瓦 若地区 10KV 供电系统满足不了规划供电负 荷需求 则三联供电站需建设 110KV 10KV 或 35KV 10KV 降压变电站 发电 机仍在 10KV 系统实现电力平衡 实际工程中的二个接线实例 图 1 某 CHP 站电气主接线图 2 图 2 某 CHP 站电气主接线图 6 1 3 由于中 小型热电厂属于分布式电源等级的区网容量 当电厂联网运行后 发电机组将 跟随 区网系统运行 即其电压 频率等主要参数均取决于电力系统 除按区网调度和调峰需要外 不必随时进行调整 从而提高了运行的稳定性 6 1 4 在联网运行的同时 必须考虑 解列 措施 以保证电力系统或发电机组 发生故障时 能将故障限制在最小的范围内 为此 电业部门往往要求把发电 机出口断路器或进线断路器作为解列点 以便使电厂不会影响到系统 而用户 为了提高规划区域的供电可靠性 往往根据不同的外供电系统考虑适当的联网 点 即解列点 6 1 5 当发电机电压母线上的容量最大的一台发电机停机 或因供热负荷变动限 制发电机组出力时 外网容量能满足发电机电压母线上的最大负荷需求 6 1 6 当 CHP 站含联网变电站时 电压等级 容量 调节方式需经区网所在地 的供电部门认定 6 1 7 接线方案的选择 1 拟定 2 3 个可行的接线方案 并列出各方案中的主要电气设备进行经济比较 并从供电的可靠性 供电的质量 运行和维护的方便性以及建设速度等方面 进行充分的技术比较 最后确定一个最合理的方案 2 对确定的接线方案 一般考虑联网运行 按正常运行 包括最大和最小运行 方式 和短路故障条件选择和校验主要设备及继电保护和自动化装置等方面的 要求 3 6 2 电能质量电能质量 6 2 1用电单位的供电电压偏差 谐波百分数 与周波偏差应根据用电容量 用电设备特性 供电距离 供电线路的回路数 区网现状及其发展规划等因素 经技术经济比较和区网所在供电部门认定 6 2 2 正常运行情况下 用电设备端子处电压偏差允许值 以额定电压的百分数 表示 宜符合下列要求 一 电动机为 5 二 照明 在一般工作场所为 5 对于远离变电所的小面积一般工作场所 难以满足上述要求时 可为 5 10 应急照明 道路照明和警卫照明等 为 5 10 三 其他用电设备当无特殊规定时为 5 6 2 3 含区网供电变压器的系统设计为减小电压偏差 应符合下列要求 一 正确选择变压器的变压比和电压分接头 二 采用补偿无功功率措施 三 宜使三相负荷平衡 6 2 4 计算电压偏差时 应计入采用下列措施后的调压效果 一 自动或手动调整并联补偿电容器 并联电抗器的接入容量 二 自动或手动调整同步电动机的励磁电流 三 改变供电系统运行方式 6 2 5 含区网的变压器在下列情况之一时 应采用有载调压变压器 一 35KV 以上电压的变电所中的降压变压器 直接向 35KV 10 6 KV 电网 送电时 二 35KV 降压变电所的主变压器 在电压偏差不满足要求时 6 2 6 电压偏差应符合用电设备端电压的要求 35KV 以上电网的有载调压宜实 行逆调压方式 逆调压的范围宜为额定电压的 0 5 6 2 7 对冲击性负荷的供电需求要降低冲击性负荷引起的电网电压波动和电压的 闪变 不包括电动机启动时允许的电压下降 时 宜采取下列措施 一 采用专线供电 二 与其他负荷共用配电线路时 降低配电线路阻抗 4 三 较大功率的冲击性负荷或冲击性负荷群与对电压波动 闪变敏感的负荷分 别由不同的变压器供电 6 2 8 控制各类非线性用电设备所产生的谐波引起的电网电压正弦波形畸变率 宜采取下列措施 一 各类大功率非线性用电设备变压器由短路容量较大的电网供电 二 对大功率静止整流器 采取下列措施 1 提高整流变压器二次侧的相数和增加整流器的整流脉冲数 2 多台相数相同的整流装置 使整流变压器的二次侧有适当的相角差 3 按谐波次数装设分流滤波器 三 选用 D yn11 结线组别的三相配电变压器 6 2 9 设计低压配电系统时宜采取下列措施 降低三相低压配电系统的不对称度 一 220V 或 380V 单相用电设备接入 220 380V 三相系统时 宜使三相平衡 二 由地区公共低压电网供电的 220V 照明负荷 线路电流小于或等于 30A 时 可采用 220V 单相供电 大于 30A 时 宜以 220 380V 三相四线制供电 6 2 10 电压的频率 周波 波动应小于 5 过电压误差为 2 5 小区楼宇的 接线一般采用电缆为宜 为保障系统安全必须进行短路计算 计算应按 GB T 15544 1995 进行 6 3 继电保护继电保护 6 3 1 继电保护和安全自动装置应符合可靠性 选择性 灵敏性和速动性的要求 6 3 2 继电保护和安全自动装置是电力系统的重要组成部分 确定电力网结构 厂站主接线和运行方式时 必须与继电保护和安全自动装置的配置统筹考虑 合理安排 6 3 3 应根据审定的电力系统设计或审定的系统接线图及要求 进行进行继电保 护和安全自动装置的系统设计 6 3 4继电保护和安全自动装置的新产品 应按国家规定的要求和程序进行鉴 定 合格后 方可推广使用 6 3 5三联供工程继电保护设计应符合 GB 14285 1993 GB50062D 的相关规定 5 6 4 接地保护接地保护 6 4 1 接地保护的范围分为 A B 两类 A 类是指交流标称电压 500KV 及以下发 电 变电 送电和配电电气装置 含附属直流电气装置 建筑物电气装置称为 B 类电气装置 6 4 2 A 类电气装置接地的一般规定 1 电力系统中电气装置 设施的某些可导电部分接地 接地装置应充分利用 自然接地极接地 但应校验自然接地极的热稳定 2 发电厂 变电所内 不同用途和不同电压的电气装置 设施 应使用一个 总的接地装置 接地电阻应符合其中最小值的要求 3 设计接地装置时 应考虑土壤干燥或冻结等季节变化的影响 接地电阻在 四季中均应符合本标准的要求 但雷电保护接地的接地电阻 可只考虑在雷雨 季节中土壤干燥状态的影响 4 确定发电厂 变电所接地装置的型式和布置时 考虑保护接地的要求 应 降低接触电位差和跨步电位差 6 4 3 B 类电气装置接地的一般规定 1 接地装置的性能必须满足电气装置的安全和功能上的要求 2 按照电气装置的要求 保护接地或功能接地的接地装置可以采用共用的或 分开的接地装置 3 接地装置的选择和安装应符合下列要求 a 接地电阻值符合电气装置保护上和功能上的要求 并要求长期有效 b 能承受接地故障电流和对地泄漏电流 特别是能承受热 热的机械应力和电 的机械应力而无危险 c 足够坚固或有附加的机械保护 d 必须采取保护措施防止由于电蚀作用而引起对其他金属部分的危害 6 4 4 A B 类电气装置接地计算应符合 DL T621 1997 的规定 10 电气设备及系统电气设备及系统 10 1 电气主接线电气主接线 10 1 1CHP 站的发电机组启停频繁 联网变压器几乎都采用双卷主变压器接入 6 系统 由于启停频繁 故其高压侧断路器应选用适用于频繁操作的无油断路器 10 1 2 发电机国内制造时 其额定电压应满足 GB156 1993 中表 4 GB T7064 2002 中表 4 与表 5 的规定 以方便整个电力系统的运行 管理 引进国外机组 时 宜采用制造厂成熟并与国家标准相应的 可靠的额定电压值 若全套引进 国外设备 则宜按国际标准选取 10 1 3 降压变压器的容量选择 当容量最大的一台发电机停机或因供冷 供热负荷变动时 系统能供给发电机 母线上最大负荷 10 2 变配电系统变配电系统 10 2 1 厂用电系统厂用电系统 10 2 1 1多轴配置联合循环发电机组的厂用电源通常从燃气轮机发电机出口母 线连接的机组厂用变压器取得 考虑汽轮机组必须跟随燃气轮机组的运行而运 行 所以汽轮发电机组出口不一定要单独设置高压厂用电源 可和燃气轮发电 机组共用一个高压厂用电源 10 2 1 2CHP 电站的厂用电电源的引接 根据 DL5153 2002 火力发电厂厂 用电设计技术规定 中 4 5 的规划设计 10 2 1 3 对于高压厂用启动 备用电源的引接可参照 GB50049 1994 中 12 2 6 12 2 7 12 2 9 及 DL5000 2000 中 13 3 10 13 3 11 13 3 13 13 3 14 的 规定设计 10 2 1 4燃气冷热电三联供的燃气轮机发电机组可采用区网做为 黑启动 的 应急备用电源 10 2 2 配电开关柜配电开关柜 10 2 2 1在中 小型热电厂设计中广泛采用成套配电装置 成套配电装置不仅 可以大大减少现场的安装工作量 易于保证安装质量 而且结构紧凑 可以缩 小面积 减少土建工程的工作量 从而大大提高了安全程度 便于维护等 7 10 2 2 2 6 10KV 开关柜的选择 屋内成套配电装置可采用 GG 型固定式开关 柜或 KYN 10 型 JYN 10 型手车封闭式开关柜 对 35KV 屋内成套配电装置 则可采用 GBC 型手车式或固定式 GFC 型全封闭手车式开关柜 以及 JYN1 35 型交流金属封闭移开式开关柜 另外 10KV 户外尚可采用 GWC 型屋外手 车式开关柜 10 2 3 CHP 电站的配电系统的设计应符合 GB 50052 1995 配电系统设计规 范 规划设计的要求 10 3 继电保护和二次接线继电保护和二次接线 10 3 1微机发电机保护是以差动保护 后备保护测控 接地保护为基本配置的 成套发电机组保护装置 适用于单机容量为 50MW 及以下的发电机或发电机变 压器组 10 3 2继电保护的设计应符合现行的国家标准 电力装置的继电保护和自动 装置设计规范 的有关规定 10 3 3二次接线设计应力求安全可靠 技术先进 经济实用 符合国情 并不 断总结经验 可采用经过鉴定的新技术和新产品 10 3 4二次接线设计应严格按照 DL T136 2001 火力发电厂 变电所二次 接线设计技术规程 执行 CHP 站由多台燃机组成时 宜采用微机分散控制系统 DCS 电气供电系统 的微机分散控制 DCS 的具体范围应按电气二次接线设计有关技术规定 10 4 辅助设施辅助设施 10 4 1 直流系统直流系统 10 4 1 1在小型热电厂中 为了供给控制 保护 自动装置 事故照明等的用电 要求有可靠的直流电源 一般选用 220V 或 110V 的蓄电池 现在一般采用国产 碱性镉镍蓄电池 10 4 1 2直流系统选择可参照 GB 50049 94 小型火力发电厂设计规范 8 和 DL5000 2000 火力发电厂设计技术规程 的规定 10 4 1 3不停电电源 CHP 站内应有直流变交流的装置 以保障交流 设备的启动及运行需要 10 4 2 线路补偿线路补偿 10 4 2 1 当采用提高自然功率因数措施后 仍达不到电网合理运行要 求时 应采用并联电力电容器作为无功补偿装置 当经过技术经济 比较 确认采用同步电动机作为无功补偿装置合理时 可采用同步 电动机 10 4 2 2 采用电力电容器作为无功补偿装置时 宜就地平衡补偿 低 压部分的无功功率宜由低压电容器补偿 高压部分的无功功率宜由 高压电容器补偿 容量较大 负荷平稳且经常使用的用电设备的无 功功率宜单独就地补偿 补偿基本无功功率的电容器组 宜在配电 所内集中补偿 10 4 2 3 无功补偿容量宜按无功功率曲线或无功补偿计算方法确定 线路的补偿可参照 GB T 50052 1995 国标执行 10 4 3 电缆支架 10 4 3 1 电力工程的电缆设计可参考 GB 50217 1994 进行 10 4 3 2 电缆的防火设计应符合国标 GB 50229 1996 的 5 7 9 3 中的 相关规定 10 4 3 2 电缆的布线应符合国标 GB50054 1995 的 5 6 中的相关规定 9 15 施工及验收施工及验收 1 范围 范围 本施工及验收标准适用于新建 扩建燃气轮机标准单机额定出力为 5MW 50MW 级的简单循环和燃气 蒸汽联合循环的 CHP 站 2 规范性引用文件 规范性引用文件 电力建设施工及验收技术规范 锅炉机组篇 DL T 5047 1995 电力工业锅炉压力容器监察规程 DL612 1996 输气管道工程设计规范 GB50251 小型火力发电厂设计规范 GB50049 94 天然气集输送管道施工及验收规范 SY T0466 燃气 蒸汽联合循环电厂设计规定 DL T5174 2003 火力发电厂水汽化学监督导则 DL T 5601 1995 电力建设施工及验收技术规范 汽轮机机组篇 DL T 5011 1992 电力建设施工及验收技术规范 管道篇 DL 5031 1994 电力建设施工及验收技术规范火力发电厂焊接篇 DL 5007 1992 电气装置安装工程高压电器施工及验收规范 GBJ 147 1990 电气装置安装工程电力变压器 油浸电抗器 互感器施工及验收规范 GBJ 148 1990 电气装置安装工程母线装置施工及验收规范 GBJ 149 1990 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 GB50168 1992 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 GB50169 1992 电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范 GB50170 1992 电气装置安装工程盘 柜及二次回路接线施工及验收规范 GB 1992 电气装置安装工程 35KV 及以下架空电力线施工及验收规范 GB50173 1992 10 电气装置安装工程电梯电气装置施工及验收规范 GB50182 1993 电气装置安装工程低压电器施工及验收规范 GB50254 1996 电气装置安装工程起重机电气装置施工及验收规范 GB50256 1996 电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范 GB50257 1996 电气装置安装工程 1KV 及以下配线工程施工及验收规范 GB50258 1996 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 GB50150 1991 电力建设安全工作规程 变电所部分 DL 5009 3 1997 3 总则 总则 3 1 为了在燃气冷热电三联供工程设计中 贯彻国家的基本建设方针 政策 提高建设的工程质量 节约能源 节省投资 合理地地利用天然气这一宝贵能 源 做到符合国情 技术先进 经济合理 运行可靠特制订本规程 3 2 在 CHP 站的规划方面坚持 以热定电 的方针和能源阶梯利用的指导原则 根 据冷 热 电负荷的大小和特性 经技术经济比较后合理确定 3 3 新建 CHP 站可按规划容量做总体规划 分期建设 可先实现简单循环然后 实行联合循环 3 4 在排放和噪音等各类污染方面 应严格贯彻执行国家环保方面的法律 法规 和标准的有关规定 3 5 在设计 施工 及验收时 除应遵守本规程外 还应执行现行的国家有关的 标准和规范的规定 15 1 设备基础施工设备基础施工 15 1 1制定施工组织措施 计划 施工网络计划图 包括安全措施 技术措 施和人员组织措施 安全措施包括防火 例如焊接引起的易燃隐患 与高空作业安全等 技术措施包括起吊机械与施工场地布置 工艺流程的衔接 中间隐蔽工程的施 工及验收 人员组织包括同步进行的设备施工的协调与协作 各道工序的施工及验收 15 1 2燃气轮机 汽轮机和发电机布置基础施工 11 该基础混凝土量较大 需要不间断地浇筑一次性完成 应采用低水化热的 水泥 内掺适量的缓凝剂 由一端向另一端浇捣 并控制混凝土内外温差 防 止由于温度应力而产生裂纹 15 1 3预埋地脚螺栓的安装 预埋地脚螺栓的安装精确要求较高 是施工质量的一个控制点 在基础浇 筑前 要进行精确的定位测量 并采用型钢焊制的定位支架固定 浇捣混凝土 时从地脚螺栓中心向其四周浇捣 保证螺栓中心偏差小于 1 6mm 垂直度偏差 小于 1 6mm 高度差小于 10mm 15 1 4基础平板采用二次灌浆安装 安装前对基础的平整度和光洁度进行检查 不合格的进行研磨 在灌浆中采用微膨胀水泥 并确保灌浆密实 在二次灌浆 凝固前对基础平板的水平度和标高进行检查 水平度控制在 1mm m 之内 标 高差控制在 0 5mm 之内 15 2 设备安装设备安装 15 2 1设备安装前应经建设单位 业主 组织 监造 和 安检 合格 并按 本规程的规定对设备进行复查 如发现制造缺陷应提交业主及厂商研究处理及 签证 由于制造缺陷致使安装质量达不到本规程的规定的 应由业主和厂商代 表签证 15 2 2设备安装过程中 应及时进行检查验收 上一工序未经检查验收合格 不得进入下一工序施工 隐蔽工程隐蔽前必须经检查验收合格 并办理签证 15 2 3联合循环机组实行高度工厂化制造和现场模块化安装 无论主设备还是 附机设备均在工厂内组装在一个公用底盘上或箱体内 称为一个模块 运到现 场后 只需将各模块就位 找正 对中 连接 并将模块与外界的管道和电缆 接通即可 15 2 4由于这些模块体积大 重量重 给大件运输和起吊安装提出了较高的要 求 由于各 CHP 站的选取设备不同 其尺寸和重量因此也不同 因此 要根据 具体情况选择相应的起吊设备 15 2 5 燃气轮机发电机组设备及增压系统燃气轮机发电机组设备及增压系统 12 15 2 5 1燃气轮机一般分为单轴与多轴联合循环 15 2 5 2单轴联合循环机组的燃气轮机 汽轮机和发电机串在一根轴系上 轴 系长度长 对轮连接多 是防止轴系震动 保证机组安装质量的关键 多轴系 统相对单轴系统安装对轮连接少 但系统复杂 全厂的调节控制较为复杂 15 2 5 3机组对轮找中心分初对中和精对中两个阶段 机组落位后即进行初对 中 初对中要尽可能准确 并考虑管道安装 加注润滑油 进排气室安装对机 组中心的影响 预先加以适当的变量 以求精对中过程中调节量最小 15 2 5 4精对中过程中应采取的措施有 1 提高联轴器找正的精确度 2 注意推力轴承间隙对对中的影响 由于轴向窜动会引起联轴器端面数据的偏差 3 检查联轴器端面的瓢偏值 并控制在 0 02mm 以内 4 降低对轮连接时对称位置的不平衡重量 对称位置的螺栓用精密天平称重 确保重量偏差小于 2g 5 对轮连接时 将各转子不平衡力的相位错开 180 使其适当抵消 而不处 于叠加状态 6 分阶段对称紧固联轴器螺栓 7 精对中完成后立即进行滑销系统的安装和焊接 15 2 5 5 油系统清洁度的控制 单轴联合循环机组的燃气轮机 汽轮机和发电机共用一套润滑油系统 油系统 的清洁是机组长期安全稳定运行的保障 安装中保证油系统内部清洁度是关键 此外油冲洗要采用阶段大流量冲洗 多次变温冲洗等方式 15 2 5 6增压设备 1 增压燃气压缩机供气的系统须经燃气主管部门审核后才可实施 当燃气区域 管网压力不能满足时需要设置增压机 增压机宜每套燃气轮机配一台 不设备 用 容量可按该套燃气轮机最大耗气量的 1 1 倍选取 2 增压机宜选用电动机驱动 3 调压站 包括增压机 宜露天布置或半露天布置 在严寒及风沙地区 也可 13 采用室内布置 但须考虑通风防爆措施 15 2 6 余热锅炉及系统余热锅炉及系统 由于余热锅炉属于模块式安装 故安装的精确程度会影响其安全性和效率 在 安装前需要进行探伤试验 另外 在运行前还要进行水压试验 可参考 电力 工业锅炉压力容器监察规程 DL612 1996 电力建设施工及验收技术规范 锅 炉机组篇 DL T 5047 1995 进行安装 15 2 7 汽轮机设备及系统汽轮机设备及系统 可参考 燃气 蒸汽联合循环电厂设计规定 DL T5174 2003 火力发电厂水汽 化学监督导则 DL T 5601 1995 小型火力发电厂设计规范 GB50049 94 电力建设施工及验收技术规范 汽轮机机组篇 DL T 5011 1992 相关内容 15 2 8 其他辅助系统其他辅助系统 主要包括化学处理设备 热工自动化 电气设备 采暖 通风等 可参考 DL T 5601 1995 DL 5007 1992 GBJ 147 1990 GBJ 148 1990 GBJ 149 1990 GB50168 1992 GB50169 1992 GB50170 1992 GB 1992 GB50173 1992 GB50182 1993GB50254 1996 GB50257 1996 GB50258 1996 DL 5009 3 1997 等 15 3 管道安装管道安装 主要包含管道的材质 壁厚 支吊 连接 布置走向 线路补偿 焊接工艺 保温 清洗 探伤 强度试验和水压试验等内容 具体可参考 GB 50251 SY T0466 DL 5031 94 DL 5007 1992 的相关内容 15 4 设备调试 试验及试运行设备调试 试验及试运行 在设备安装完成后 需要对设备进行调试和做系列试验以保证试运行的可靠性 与安全性及达到设备设计运行的要求 15 4 1 燃气轮机机组设备试验 调试及试运行燃气轮机机组设备试验 调试及试运行 15 4 1 1在安装完成后对设备的试验及调试是必要的 目的是为了测取机组在 完好状态和规定的运行条件下的热力特性 为试运行做好准备 14 1 检测是否达到设计要求 2 检查机组运行是否正常 消除隐患 3 绘制相应的曲线图表 为按负荷要求合理启停机组及运行提供选择依据 15 4 1 2 试验前的准备工作 主要包括 拟订试验大纲 检查测点的安装 配置以 及测量仪表的精度是否符合要求 试验机组的热力系统是否符合试验要求 建 立试验组织 培训试验人员等 15 4 1 3试验结束后 应按一定的计算方法整理分析试验结果 绘制热力特性 曲线或表格 为使测定的特性曲线尽可能表征机组的真实特性 应选取尽可能 多的测点 但应兼顾计算量 主要参数包括环境参数 压气机参数 燃烧室参 数 透平参数 发电机参数等 15 4 1 4 提供试验报告 15 4 1 5 在试验完成并条件允许的情况下 进行试运行 其运行程序可参考汽 轮机运行程序执行 可参考 电力建设施工及验收技术规