03 三期电气专业介绍-20141203

1、 汪海滨 2014-12-03工程概述：平电三期2100万千瓦超超临界燃煤发电机组工程，同步配套建设烟气脱硫和脱硝设施。属目前国内最高效、节能、环保的发电项目之一。平电三期是“皖电东送”二期工程重要组成 部分，是“淮沪特高压(全国第二条线)”工程配套电源项目。2011年9月26日项目获得国家能源局路条。由中电国际与淮南矿业集团共同投资建设。工程已经于2013年6月8日11：18分开工建设。公司内控2014年12月#5机投产、2015年3月#6机投产。工程设计单位：中电工程华东电力设计院工程管理单位：中电投电力工程公司工程监理单位：广东天安工程监理有限公司工程建设单位：安徽二建、上海电建厂区主要

2、布局图平电三期2X1000MW 机、电、炉主要设备介绍项 目指标值同类机组指标值汽轮发电机额定功率1050MW1000MW发电标煤耗267g/kWh(267.3173)g/kWh供电标煤耗277.7g/kWh(280289) g/kWh锅炉效率94.2%(93.694.5)%厂用电率(含脱硫)3.85%4.2%4.7%汽机热耗保证值7289kJ/kWh(72957399) kJ/kWh全厂热效率46.01%(44.846.2)%机组主要技术指标锅炉介绍平电三期#5、6锅炉为北京-巴威公司生产，超超临界变压直流炉、单炉膛、前后墙对冲燃烧，一次再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、型布置

3、。锅炉为露天岛式布置。低NOX燃烧技术，制粉系统为中速磨煤机，正压直吹式制粉系统。主蒸汽流量t/h 3218主蒸汽压力 MPa28.25主蒸汽温度 605再热器汽压力 /温度 MPa/5.9/613主给水温度 307锅炉特点参数高，效率高仍然使用等离子燃烧器燃油系统布置在一期燃油泵房采用干式除渣系统脱硫、脱硝同步上引风机和增压风机合并脱硫没有GGH，烟囱采用钛钢内筒烟气余热利用邻炉加热技术汽轮机介绍平电三期#5、6汽轮机是北重-Alstom生产。单轴、四缸、四排汽、凝器式汽轮机。汽轮发电机机底座采用“弹簧支撑”，其它与二期相比只是容量和尺寸上的差别。 额定功率1050WM 额定汽压27MPa

4、额定汽温600 排汽压力4.8/5.6KPa 保证热耗7277.8 kJ/kWhAlstom汽轮机特点：1、高压缸红套环结构2、汽机转子为焊接转子3、汽机调门为蜗壳加补气阀进气方式4、轴承为单点支撑5、低压缸采用整体围带预扭叶片红套环Shrink rings焊接转子Welded rotors360o进口涡壳360o inlet scroll联轴器Coupling单一轴承设计Single bearings末级叶片 last stage blade180o进口涡壳180o inlet scroll整体围带预扭叶片Integrated shrouded pretwisted blades发变组特点主

5、变压器是世界首台将27KV一次升压到1000KV 的特高压设备。厂内建设1000KV GIS升压站，两台机组一回出线，送到淮沪特高压系统 。三期启动备用电源，使用二期500KV升压站的#2母线经HGIS系统送到启动备用变。三期的中压厂用电系统为10KV 共四段母线供电（主机两段、燃运两段）。平电三期2X1000MW机组系统的特点1.主机参数的选择提高效率：主汽进汽参数由25MPa/600 提高至27MPa/605 ，可相应使机组的热耗下降约25kJ/kWh(约合煤耗0.95g/kWh)。再热温度从600提高至610 ，可降低热耗12 kJ/kWh(约合煤耗0.4g/kWh)。2.设置外置式蒸汽

6、冷却器：对于再热机组，由于再热后抽汽过热度增大，影响到最佳分配，故将分配加以经验修正。以本工程的热平衡图为例，其第3级抽汽参数为2.525MPa,496.7,抽汽过热度很大，对应的回热加热器换热温差增大，温差换热引起的不可逆损失增大。本工程推荐在3级抽汽管路上设置外置蒸汽冷却器，充分利用蒸汽过热度，减少不可逆换热损失，同时在各种负荷工况下都能一定程度提高给水温度，降低热耗。3.采用低温省煤器技术锅炉专业采用低温省煤器技术，即汽机的凝结水到脱硫岛前的加热器，提高凝结水温度，降低进入脱硫岛的烟气温度。提高锅炉的循环效率。能够是机组的热耗从7277.8 kJ/kWh可降低到约7227.8 kJ/kW

7、h，热耗降低约50 kJ/kWh（约合节约标煤1.8g/kW.h） 4.给水系统取消电泵设计：取消电动给水泵，可将厂用电率降低到3.85%，对应供电煤耗274.9g/kW.h，从而增加电厂实际运行的经济效益 另外取消电泵后降低厂用电系统的设计费用，降低电厂造价。取消电动启动给水泵，利用汽泵启动，简化系统，节省投资约1600万元(两台机组)。汽泵前置泵采用零米布置，降低除氧器布置标高，节省主厂房土建投资约200万元(两台机组)5.锅炉引风机与脱硫增压风机合并：取消了脱硫增压风机，脱硫系统的GGH也取消，在锅炉引风机风道前增加了“低温省煤器”。为了防止烟囱的低温腐蚀，所以烟囱采用双内胆“钛钢”材料

8、烟囱。节约投资，提高机组效率。减少设备维护量。6.邻炉加热：相邻锅炉经辅助蒸汽系统提供汽源至本机除氧器，加热除氧器给水，然后开启邻炉冷再热蒸汽至本机#2号高加，继续加热给水，提高进入锅炉省煤器的给水温度，实现本机冷态和热态启动清洗，减少机组启动时间，同时采用等离子点火稳燃技术，实现电厂锅炉在启停、调试、点火及稳燃节约燃料油的效果。7.首次实现全厂污废水真正意义上的“零排放”三期工程积极响应国家节能减排的政策，除生活污水及工业废水全部处理回用外，冷却塔排污水也不外排，首先对冷却塔排污水进行回用，剩余部分通过循环水旁流处理，采用石灰法处理工艺后，全部重新作为冷却塔的补给水，将循环水的浓缩倍率提高到

9、7.0倍，做到了真正意义上的零排放。特高压电力系统介绍 晋东南南阳荆州特高压交流试验示范工程2008年建成。新建1000千伏变电站2座、开关站1座，变电容量600万千伏安，建设1000千伏线路654公里。 “十一五”末，特高压电网向北分别延伸至陕北和北京、向东延伸至武汉，汇集“三西” 煤电基地电力，向京津冀电网和华中、华东电网送电。上海2300万千伏安三峡地下电站陕北煤电陕北300万千伏安石家庄300万千伏安北京300万千伏安300公里470公里400公里淮南煤电363公里130公里南阳300万千伏安291公里329公里杭北300万千伏安芜湖300万千伏安164公里荆州300万千伏安蒙西煤电武

10、汉300万千伏安242公里晋城电厂晋东南300万千伏安淮南2300万千伏安至四川特高压在陕西境内规划及2012年电力外送展望2022/8/1324华北南方东北西藏台湾西北华中上海华东金沙江水电晋陕宁蒙煤电基地负荷中心送电至华中华东送电至华北华中华东新疆煤电基地四川水电西藏水电送电至华中华东送电至华中我国未来电力流向到2020年，特高压及跨区、跨国电网输送容量达到3.73亿千瓦，届时占全国总负荷的31，其中特高压电网输送容量2.65亿千瓦。2022/8/1325华北南方东北台湾陕北煤电1、2陕北蒙西煤电3石家庄北京东华中济南豫北200300240470340100360晋东南徐州淮南煤电徐州煤电

11、362280雅龙江梯级金沙江I期金华川西水电164无锡南阳283170329150上海北100华东浙北芜湖164400长沙荆门恩施乐山360330川西水电蒙西煤电4天津南昌唐山青岛120300250300400福州400南京200240300沿海核电沿海电源150蒙西煤电1宁夏煤电2蒙西煤电2晋中煤电驻马店武汉沿海核电260270300300锡盟煤电I锡盟煤电II480480沿海核电280210300晋中重庆450晋东南煤电沿海核电沿海核电金沙江II期铁岭地下电站上海西蒙西 锡盟图例660千伏直流1000千伏交流750千伏交流雅安渭南东靖边蒙西煤电6400200400280260100晋东南煤

12、电300俄罗斯滁州泰州14045017027070270130150赣州泉州260410170西藏水电360温州280蒙古绵阳万县800千伏直流宝清440120150260榆林锡盟煤电III430200蒙西煤电5宁夏煤电1俄罗斯晋东南煤电阜新本溪宝清哈尔滨吉林450260240300260220西北安西永登拉西瓦白银西宁官亭哈密煤电二平凉乾县渭南羊曲宝鸡天水榆横延安哈密煤电一哈密变奇台变吐鲁番变西山变东郊变乌北变玛纳斯奎屯变皇宫变伊宁变塔什店变400霍林河4509017022014080180100180140360150100390230100140220200100180160230189

13、17079150257120215344中俄背靠背西安南彬长至冯屯1202003060呼盟3呼盟5鄂温克伊敏新左旗满洲里180国华海拉尔哈密开关站460350350连云港盐城酒泉西藏350敦煌陕南金昌200280酒泉380羊曲230安康北京西准东煤电二准东煤电一呼盟2伊敏西2012030呼盟7呼盟4呼盟1呼盟6班多茨哈峡呼盟8250晋北湘南200成都500千伏直流160晋北煤电川西水电1000千伏直流准东煤电三青藏400千伏直流联网工程西宁北格尔木乌兰41632060100神木148临洮278贺兰山165黄河银川东10875安康煤电2002002020年特高压规划方案到2020年，特高压电网形

14、成以华北、华中、华东为核心，联结各大区域电网、大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地和主要负荷中心的坚强电网结构。库车变2022/8/13261000KV电力系统和升压站1000KV系统为淮沪特高压输电系统（图见附件） （1）华东电网总图 （2）安徽电网总图 （3）全国特高压电网总图 （4）淮沪特高压走线图 （5）三期1000KV升压站布置及接线图 （6）长治特高压图片 （7）特高压GIS设备介绍10KV厂用电系统和布置（1）电压等级为10KV，主厂房内两段、输煤两段。(接线图)（2）每台机组只有一台高厂变，两台机一台启备变。容量均为：73/45/45MVA 。 （3）启动备用电源来自二期

15、的500KV系统。 （4）每台机设两段保安PC段，一台进口柴发。 （5）厂用电负荷优化：取消电泵和开式泵、引风机和增压风机合并、采用电袋除尘等。 （6）中压厂用电系统采用中性点经低电阻接地方式，并作用于跳闸。 （7）厂用电系统使用ECMS电气监控和DCS系统操作。10KV厂用电系统特点10KV厂用电系统存在风险1、10KV母线的备用电源来自500KV，工作电源来自27KV的发电机，所以可能在并列切换时相角差10，造成环流大跳闸问题。2、二期500KV系统最终也是并入1000KV系统，与三期发电机一起经双回特高压线路送出。一旦1000KV 线路跳闸将造成全厂停电。3、1000KV线路雷击跳闸后，

16、电源点的多台机组形成小的电网并没有送出功率，产生系统振荡，使得厂用电无法并联切换，造成全厂失电。而且容易产生分同期并列事故。序号负荷类型(%)1脱硫厂用电率0.2472机组厂用电源3.8283全厂厂用电率4.074全厂厂用电率计算结果发电机是Alstom公司，它是该公司在国内第一台1000 MW级的发电机。冷却方式为：水-水-氢冷。励磁方式为：静态励磁。（励磁机可能为Alstom设备）发电机出口电压为27KV。与二期发电机相比除容量和外形尺寸不同外，其它基本相同。发电机出口经主变升到1000KV后直接并入淮沪特高压系统。1000MW发电机和励磁机1000MW发电机冷却方式定子绕组水内冷，转子氢

17、内冷，铁心氢冷额定容量/功率（MVA/MW）1166/1050最大连续输出功率（MW）1100额定定子电压（kV）27功率因数0.9额定氢压(表压) (MPa)0.5短路比0.5效率（%）98.9直轴暂态电抗Xd （%）24.3直轴次暂态电抗Xd”（%）16.8发电机外形和主要结构图阿尔斯通先进汽轮发电机组简介 - 13/08/2022 - P 34TVPI真空压力浸单一大风扇独立轴承不锈钢空心导体再紧装置封闭式空气循环系统悬挂式定子铁芯叠片式压板三流环密封油系统封闭式刷架装配结构，可以很好地调节运行时集电环和电刷的温度、湿度，保证运行的可靠性空冷器刷架装配 联轴器护环转子本体转子绕组集电环槽

18、楔转子引线风扇发电机转子只有励端一个大风扇,便于发电机转子的拆装俯视图侧视图循环水路采用典型的水氢氢冷却方式循环氢回路励磁机与一、二期相比，主变均为分相变，但主变容量大、尺寸大。不同的是电压等级。三期主变直接将27KV的发电机电压升到1000KV送出。是国内首创。主变的出口经GIL（FS6封闭母线）连接到1000KV GIS升压站。主变的厂家为：特变电工厂变和启备变为三相分裂变，厂家是：保定变1000KV主变和厂用变压器二次部分配置线路保护：1000KV线路为同塔双回线路，主保护配置分相电流差动保护。后备保护为三段式相间距离保护、接地距离保护和反时限、定时限（两个延时段）零序方向过流保护。双重

19、化的两套线路保护完全独立，即装置、组柜方式、TA二次回路、TV二次回路、直流电源、保护通道设备、跳闸线圈等完全独立，没有公用环节。1000kV本期三角形，远景采用3/2断路器接线方式，每个断路器各配置一套断路器保护。断路器保护包括自动重合闸装置、断路器失灵保护、三相不一致保护、充电保护、死区保护和分相操作箱。另外线路自动重合闸装置 母线保护 短引线保护暂不考虑配置安全稳定控制装置发变组、高压厂变和启/备变采用微机型保护装置。（见附件）平电三期GIS、HGIS设备课件启 备 变 电 源 系 统三期#5、6机组共设1台双分裂高压启动/备用变压器，电源取自平圩电厂二期500kV升压站。厂用电系统采用

20、10kV和380V两级电压500kV HGIS、GIL布置和走向图HGIS与500KV系统连接图1000 kV 系 统HGIS、GIS设备SF6气体的物理和化学性质：（1）纯净的SF6气体是无色、无味、无臭、不燃，在常温下化学性质稳定，属惰性气体。气体密度是空气密度的5.1倍。（2）SF6气体在0.29Mpa压力时，绝缘强度与变压器油相当，灭弧能力是空气的100倍。在1.2Mpa时液化，为此 SF6断路器中都不采用过高压力，使其保持气态。（3）SF6气体有很强的电负性（SF6+e- =SF6-）而正负离子容易复合成中性质点或原子，这是一般气体所没有的，则SF6气体较其他气体有更强的灭弧性能。（

21、4）而在断路器和GIS操作过程中，由于电弧、电晕、火花放电和局部放电、高温等因素影响下，SF6气体会进行分解，它的分解物遇到水分后会变成腐蚀性电解质。尤其是有些高毒性分解物如SF4、S2F2、S2F10 、SOF2、HF和S02，它们会刺激皮肤、眼睛、粘膜，如果吸入量大，还会引起头晕和肺水肿，甚至致人死亡。GIS设备发生SF6泄漏的危害：一旦发生SF6气体泄漏，毒性分解物在室外形成局部沉积，没有风时不易分散，从而对进入GIS设备处的工作人员产生极大的危险。而且SF6气体的比重较氧气大，当发生SF6气体泄漏时SF6气体将在低层空间积聚，造成局部缺氧，使人窒息。另一方面SF6气体本身无色无味，发生

22、泄漏后不易让人察觉，这就增加了对进入泄漏现场工作人员的潜在危险性。500kV HGIS设备500kV HGIS设备内部结构图500kV HGIS设备内部原理图1000kV开关设备如上图，1000KV断路器内部结构，它有四断口组成，开断和合闸操作由液压油动机经绝缘连杆同时进行动作。各断口的灭弧原理与500KV断路器相同。1000KKVGIS闸刀和接地闸刀，动作原理和操作机构原理也与500KV设备相似，只是设备的电源等级不同。灭弧动画SF6开关灭弧（1）开断大电流时，主触头分开后，弧动、静触头随后产生电弧。电弧能量加热热膨胀室建立灭弧所需的压力。热膨胀室中的高压力气体经绝缘喷口吹向电弧，使电弧在电

23、流过零时熄灭。随后阀门打开，排出多余气体。（2）开断小电流（电抗、电容电流和空载线路）时，由于电弧能量小，依靠电弧能量难以建立灭弧所需的压力，因此必须设法提供附加吹气作用。附加气吹作用是动触头向下运动带动固定活塞的压气作用使辅助气室（压气室）中的压力升高，打开阀门，让气体通过压气室经绝缘喷口吹向电弧。SF6开关灭弧原理：SF6密度继电器表：密度是指某一特定物质在特定条件下单位体积的质量。GIE（SF6气体绝缘设备）中的SF6气体是密封在一个固定不变的容器内的，在20时的额定压力下，它具有一定的密度值，在设备运行的各种允许条件范围内，尽管SF6气体的压力随着温度的变化而变化，但是，SF6气体的密

24、度值始终不变。当设备的密封性能不好而SF6气体发生泄漏时，其密度和压力就会发生变化。因为SF6GIE的绝缘和灭弧性能在很大程度上取决于SF6气体的纯度和密度，所以，对SF6气体密度的监控显得特别重要。国家标准规定，GIE应装设压力表或SF6气体密度表和密度继电器。4、HGIS、GIS液压机构平电三期500KV和1000KV升压站GIS断路器采用的是ABB公司的HMB系列液压操作机构 五大模块：工作模块:主要由工作缸和活塞杆组成，采用常充压差动式结构，高压油恒作用于活塞杆上端。分合闸运动主要通过活塞杆下端高低压油的转换实现。充能模块：主要由电机、油泵和一对锥齿轮组成，通过电机带动油泵把液压油注入

25、储能器，将电能转化成为液压能。储能模块：主要由储能活塞缸、储能活塞、碟型弹簧组成.在液压油的作用下通过储能器活塞压缩碟形弹簧并将液压能长期存储在储能活塞缸内，为断路器分、合闸操作做好必要的能量储备。控制模块：主要由电磁阀、换向阀组成，通过主控室给出的电信号命令使相应电磁阀打开阀口，使换向阀换向从而达到分闸或合闸的目的。监测模块：组要由行程开关、安全阀组成，通过对碟簧的压缩量的监测带动行程开关凸轮旋转来断开或闭合微动开关触点达到为主控室报警及自动闭锁的目的。当压力高于规定值时泄压阀自动开启达到保护机构的目的。分闸过程中液压油系统的通路合闸过程中液压油系统的通路液压机构动作动画断路器的防慢分装置H

26、GIS、GIS设备容易发生的故障HGIS、GIS经常发生的故障：绝缘故障元件（机械）故障气体泄漏、液压机构漏油导体载流故障主要指内部闪络击穿及局部放电，其中闪络击穿的发生频率较高，也是极具破坏性的故障。发生的部位大多集中于盆式绝缘子和支持绝缘子，还有由于断路器绝缘拉杆断裂引起的击穿事故，故障性质多为相对地击穿短路。从实际运行情况，气体击穿的可能性不大（因为SF6气体的化学性质相当稳定），固体的沿面击穿为主要的事件。原因有三：一是元件材质本身存在质量问题，二是GIS内部自由微粒的存在，三是悬浮点位。绝缘故障：元件（机械）故障：元件（机械）故障包括因断路器或隔离开关操动机构及传动机械故障造成的拒动

27、及误动。GIS 发生的所有故障中 ,SF6 气体泄漏的发生率最高.国家标准对 GIS 泄漏控制标准的规定 : 年漏气率不得超过 1 %.目前发生气体泄漏的常见部位主要还是法兰密封面 、 压力表和充气阀。液压机构采用德国ABB公司，一体式设备。不易发生泄漏气体泄漏、液压机构漏油：GIS 导体载流故障一般指导体连接部位由于连接不紧固 、 接触不良而导致严重过热 , 引起燃弧 ,最终导致接地或相间发生短路 。造成导体接触不良的主要环节有 2 个 : 一是主母线导体之间的连接 ;二是电缆终端气室内用于隔断主回路与电缆终端的导电杆连接。导体载流故障：HGIS、GIS设备操作和检查GIS组合电器日常巡检项目开关和闸刀的动作指示正常，并记录开关的动作次数，电机加打压次数；各种信号灯、指示灯和带电监测装置的指示正常，控制开关的位置及加热器工作正常；开关、闸刀及接地刀闸的位置指示正确，电气指示与机械指示相对应；各密度继电器、压力表指示正常，无漏气，各类配管及阀门无损伤、锈蚀、开启位置正确；裸露在外的接线端子无过热情况，汇控柜