培训教材- 1 -第一章 化肥业务供电系统介绍第一节 概述某化肥业务，共有两套化肥生产装置，一套复合肥装置。一化肥年产合成氨 30 万吨，尿素 52万吨。二化肥年产合成氨 45 万吨，尿素 78 万吨。复合肥年产达到 40 万吨。另外还拥有化工延伸加工、联醇、甲醛、水稳剂等精细化工，新型建筑材料加工、园林绿化、工程技术服务、建筑安装、化工装置检修制造等二、三产业务。用电负荷约为 40MW，自备发电机两台。合成氨、尿素等化工生产过程中具有高温、高压、低温及易燃、易爆、易中毒和连续性的特点。按负荷性质分，工艺生产中的大多数设备属于二类负荷，这部分负荷要求供电电源具有较高的可靠性。化肥业务外供电源采用了双回路供电方案，一用一备，当工作电源因故失电以后，备用电源即可自动投入。此外，为满足供电要求，大多数变电所均采用单母线分段方案。对一些重要负荷都设有备用电源。在工艺生产过程中，有一部分重要负荷断电以后，将会对设备和人身造成事故，例如：高速转动设备的润滑和冷却系统，当停止给油后，将造成温度升高而烧毁设备；工艺生产过程中的一些电动阀门、电磁式阀门，在工艺生产过程发生故障时，如果这些电动阀、电磁阀失去电源则失去控制，从而造成设备和管道憋压和泄漏，其结果将给设备和人身带来灾难，另外当大面积停电以后如果没有必要的事故照明，操作工将无法操作。因此，类似像高速转动设备的油系统、工艺装置中的重要的电动阀、电磁阀和事故照明等用电负荷属于一类供电负荷。对于一类供电负荷除要求供电安全可靠外，还应有专门的事故电源为之供电。化肥业务在一化、二化界区各设置了一台柴油发电机组作为交流事故电源，当装置区全部停电时，能在 10 秒钟内自动起动事故柴油发电机，并向一类用电负荷供电。另外还设有蓄电池组的直流事故电源，当交流事故电源中断以后，一部分一类负荷和事故照明自动切换到直流事故电源上供电，从而保证了应急情况下的照明等用电。除上述工艺生产中的一、二类负荷以外，像公用工程中的机、电、仪修、中化、生活区等则属于三类负荷。第二节 总变电所系统介绍总变电所是化肥业务的供电中心，担负着受电、变电和配电的任务。从外部电网提供的 110kV两路电源，经过变压器降压到 6kV，在 6kV 变电所通过电缆或架空线路分配到化肥业务各个车间级变电所，向高压电机或 6kV/400V 变压器供电，最终向化工装置提供电能。总变电所有三个电压等级分别为 110kV、6kV、380V。其中 6kV 系统是不接地系统，在总变 6kV 系统的三段母线上设有培训教材- 2 -一台偏磁式消弧变压器，在一化肥装置主电气室 6kV 母线上设有一台接地变压器，形成了小接地系统。一、110kV 系统化肥业务外供电源为双回路供电，外供电源电压等级为 110kV。一回路是工作电源，是自银川一次变电所 419宁化总变电所 131 开关的银热线。属于专用线路。另一回路是备用电源，是自银川一次变电所 401宁化总变电所 132 开关的银水 T 接线。此线路还向水泥厂 T 接了一回线路。不属于专用线路，但现在属于专门的备用线路，平时不向其他单位供电。以上两回线之间设有备用电源自动投入装置。当工作电源因故断电以后，由于备用电源自动投入装置的作用，即可自动切换到备用电源上供电。131 银热线设有光纤纵差、距离、零序保护，132 银水 T 接线设距离、零序保护。110kV 母线为单母线分段设有母线差动保护。配套两台型号为 SF7-16000/110 的主变压器，额定容量 16000kVA，电压(11022.5%)kV6.3kV，Y011 接线。2003 年二化扩能配套一台型号为 SFZ10-25000/110 的 3主变压器，额定容量为 25000kVA，电压(11081.25%)kV6.3kV，Y011 接线。三台主变平时分别独立运行。主变中性点只允许 1或 2主变其中一台直接接地，3主变经间隙接地。三台主变均设有差动保护作为主保护，设置高后备和低后备保护以及非电量保护。3主变设间隙零序保护，1、2主变设零序保护。其他 110kV 电气设备有：110kV 断路器有少油断路器五台，六氟化硫断路器一台；3 台六氟化硫电流互感器，以及其他充油式电流、电压互感器和穿墙套管式电流互感器；两台金属氧化锌避雷器。二、6kV 系统以及所用变总变电所 6kV 一、二段母线采用双母线分段系统，主要向一化肥、公用工程、辅助车间以及生活区等负荷供电。2003 年二化扩能时配套 6kV 三段母线采用单母线系统，主要向二化肥装置供电。6kV 三段与 6kV 一、二段之间设有联络开关。绝大部分保护装置已采用微机综保，运行数据上传到微机监控系统，实现了信息远传集中监控。总变设有一台 100kVA 的所用变，向所内用电负荷提供三相 380V 交流电源。所用变与机加变电所低压母线间设有联络线路作为备用电源。所用变两路进线设置备自投装置，工作电源停电自动切换到备用电源。三、直流装置总变电所直流电源装置，由 3*20A 高频开关电源装置及及蓄电池组成。蓄电池为免维护铅酸电池，其容量为 220Ah，电压 220VDC，以高频开关电源装置整流浮充方式运行。正常情况下由整流装置向负荷提供直流 220V 电力，当失去交流后，由蓄电池组向负荷提供直流 220 伏电力。其主要负荷为高压设备的操作、控制、保护、信号以及总变电所的事故照明。培训教材- 3 -第三节 一化肥装置供电系统介绍一化装置主要变电所有合成氨主电气室、尿素变、包装变、高锅变、3高锅变、中锅变、油改气变等。另外还有一些公用工程用小型配电室。一化电源主要来自总变 6kV 一段母线，由 1主变提供；部分来自总变 6kV 二段母线，由 2#主变提供。供电系统内还包括有变电所直流装置、仪表自动化控制用直流装置、UPS 等系统。一、9000kW 自备透平发电机组在一化肥合成氨界区内，设有一台容量为 9000kW 的透平发电机组。正常情况下，该机组在合成氨主电室的 6kV 母线上通过 52R 进线开关与外部电网并联运行。该发电机组除供给合成氨装置大部分电力外，如 52R 有功外送超过 2.5MW 以上时还会允许向 1高锅的高压电机提供电力。如52R 有功外送低于 2.5MW 时，就只向一合成两台天然气压缩机、合成其他以及 0103 工段大部分高压电机、变压器供电。52R 开关在出现电网电压波动时自动解列，保证发电机供电范围内用电设备不受电压波动影响。二、600kW 事故柴油发电机为确保工艺生产的安全(包括设备和人身安全)，在一化肥合成氨主电室内设有一台容量为600kW，三相 400230VAC 的柴油发电机组作为交流事故电源。该机组在一化肥合成氨主电气室所有电源断电 10 秒钟后能自动启动，向事故母线供电。油泵等负荷分批次自动启动，事故照明自动投运。三、一化肥合成氨主电气室在一化肥合成氨界区内设有一座变配电所，叫主电气室，负责合成氨生产装置的电力供给。正常情况下，9000kW 透平发电机组与外电网并列向合成氨、0103 等装置供电。当透平发电机故障时，才由总变提供所需电力。52R 进线开关配有有功、无功逆功率保护、低电压保护，在出现外网电压波动时能够自动解列，使发电机自成一个发配电系统，独立封闭运行，确保了关键的用电设备不会受到电压波动的影响。合成氨主电气室 6kV 母线是单母线分段结线，9000kW 发电机经 52G 断路器送到 6kV 一段母线，再经过 52B 母线联络开关接 6kV 二段母线，再经进线 52R 开关与外电网并列运行。在二段母线上带有两台高压电机分别是 0102-P1-3M(锅炉给水泵 1180kW)和 0104-P1-4M（循环水泵1550kW） ，由于电机容量较大，启动时会对发电机造成很大冲击，甚至会拉垮发电机，所以在发电机封闭运行时将会自动闭锁这两台电机的自启动回路。在发电机出口开关 52G、母线联络开关 52B 和进线开关 52R 上设有同期装置，通过该装置可使发电机与外电网自由地选择并网点，安全顺利地并网。当发电机故障时跳开发电机出口开关，此时合成氨系统由总变 608 馈线经 52R 进线开关供电。培训教材- 4 -在合成氨主电室里装设有 T-1、T-2、T-3、T-5、T-6、T-7 六台变压器，通过马达控制中心 T-1MCC，T-2MCC、T-3MCC 分别向各工段的低压负荷供电。T-1、T-3、T-5 之间设有低压母线联络开关，提高了供电的灵活性和可靠性。T-6 变压器低压母线与柴油发电机母线通过联络开关相连，这样当正常电源失去以后，可由柴油发电机提供事故电源和仪表电源（T-6MCC 向压缩机油泵、消防水泵、事故照明等一类负荷源供电） 。在一般情况下 T-7 变压器供给仪表电源，当 T-7 发生故障时可以通过快速切换开关迅速转换到T-6 变压器供电。T-4 变压器单独设在 0101 油罐区，通过 T-4-MCC 向 0101、0103、4118 供电。四、一化尿素装置变电所和包装变电所一化尿素装置设有尿素变电所和包装变电所。尿素变电所包括高压和低压两部分，其高压部分的 6kV 母线为单母线不分段系统，6kV 电源由两路供给，1进线来自总变电所 604 馈线，2进线来自总变电所 622 馈线。正常情况下，一路进线供电，另一路进线热备用，两路进线间设有备用电源自投装置。尿素变电所 380V 母线由两台容量为 1000kVA 变压器供电。向尿素生产装置中的低压设备提供电力。380V 母线为双电源单母线分段系统。正常时两台变压器分列运行，当一台变压器故障时，另一台变压器可满足 90%以上全部负荷。另外还设置了低压三段母线，向一级用电负荷供电，其电源一路来自低压二段，另一路事故电源来自一合成主电气室低压事故母线（T-6MCC 即事故发电机母线） 。事故停电时若高压备用电源切换失败，尿素变全部停电，低压三段电源将自动切换到事故电源上。为向尿素成品包装车间提供电力，单独设置了一座包装变电所。设一台容量为 800kVA 的变压器。其 6kV 电源来自尿素变电所。在尿素变电所与包装变电所之间设有 380VAC 联络线作为事故备用电源。当包装变电所的电源线路或变压器故障时，可由尿素变电所供给一定电力。五、高压锅炉装置变电所在 1和 2高锅界区（2200th 高压锅炉） ，设有一座高、低压变电所。高压部分 6kV 母线为单母线分段双电源系统，6kV 电源分别来自总变电所 619 馈线和合成主电气室 52FB1 馈线。当主电气室外送高于 2.5MW 时，高锅变母线分段运行。每段相应向一台锅炉高压电机负荷供电（包括引送风机、一次风机、磨煤机） 。高锅变设有两台容量为 300kVA 的变压器，分别向两台高锅低压负荷供电。变压器高压电源来自主电气室。六、中压锅炉装置变电所在原中压供热锅炉界区，设有一座高低压变电所。6kV 母线采用单母线分段结线双电源系统。两条电源分别来自总变 603、620 馈线。6kV 母线向 6kV 电动机、变压器、以及下级变电所变压器供电。包括中锅两台变压器、小复合肥一台、输煤两台、油罐区两台、砖厂一台、膨润土一台、生化一台和脱硫两台等。培训教材- 5 -中锅 380220V 低压系统，设有三段低压母线，平时三段母线并列，由一台容量为 800kVA的变压器供电。七、油改气变电所在油改气界区设有油改气变电所，6kV 母线采用单母线分段双电源系统。两条电源分别来自总变 623 和主电气室 5B 馈线，工作电源来自总变 623 馈线。向 4115-K14M、0104-P1-4M、0104-Z1-16BM 供电。油改气 380220V 低压母线，由主电 13A 高压柜经一台 6kV/0.4kV 容量为 315kVA（型号 SCB9-315/6）的干式变压器供电。另有一条低压联络备用电源来自主电 T-2MCC 备用柜，正常时冷备用。八、3#高锅变电所在高锅界区还设有 3#高锅变电所，6kV 母线采用单母线不