内蒙古锦联二期电厂2X660WM机组接入系统电气初设说明书 - 图文

41-FA11441C-D

内蒙古锦联#1动力车间接入系统工程

初步设计

电气部分

初 步 设 计 说 明 书

河南省电力勘测设计院 工 程 咨 询 甲 级22020070014 工程设计综合甲级 A141008828 工程勘察综合甲级 B141008828 二○一五年九月 郑州

批 准：

审 核：

校 核：

编 制：娄金旗李 磊姚绍红程其先徐 荥吴 闯鲁 静 萍

陈

目 录

1 锦联铝材二期电厂部分 ..................................................................................... 1 1.1 概 述 ................................................................................................................ 1 1.1.1 设计输入 ......................................................................................................... 1 1.1.2 设计范围 ......................................................................................................... 2 1.1.3 地震烈度 ......................................................................................................... 4 1.2 发电机及励磁系统 ............................................................................................ 4 1.2.1发电机主要参数及技术指标(哈尔滨电机有限公司) ................................... 4 1.2.2 励磁系统 ......................................................................................................... 5 1.3 电气主接线 ........................................................................................................ 6 1.3.1 主要设计原则 ................................................................................................. 6 1.3.2 电气主接线 ..................................................................................................... 6 1.4 短路电流计算 .................................................................................................. 8 1.5 导体及设备选择 .............................................................................................. 8 1.5.1 导体 ................................................................................................................. 8 1.5.2 设备 ................................................................................................................. 9 1.6 厂用电接线及布置 .......................................................................................... 10 1.6.1 厂用电设计原则 ........................................................................................... 10 1.6.2 厂用电接线方案 ........................................................................................... 10 1.6.3 厂区外厂用电接线方式 ............................................................................... 12 1.6.4 厂用电系统设备选择 ................................................................................... 12 1.6.5 厂用配电装置布置 ....................................................................................... 12 1.7 事故保安及不停电电源 .................................................................................. 13

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1.7.1 事故保安电源 ............................................................................................... 13 1.7.2 交流不停电电源(UPS) ................................................................................. 13 1.8 电气设备布置 .................................................................................................. 13 1.8.1 电气总平面布置 ........................................................................................... 13 1.8.2 220kV配电装置布置 .................................................................................... 13 1.8.3 屋外变压器布置 ........................................................................................... 14 1.9 直流系统 ........................................................................................................ 14 1.9.1 主厂房直流系统 ........................................................................................... 14 1.9.2 辅助车间直流系统 ....................................................................................... 15 1.9.3 升压站直流系统 ........................................................................................... 15 1.10 二次线、继电保护及自动装置 .................................................................... 16 1.10.1 电气二次线 ................................................................................................. 16 1.10.2 元件保护配置原则及选型 ......................................................................... 19 1.10.3 自动装置 ..................................................................................................... 20 1.10.4 辅助车间控制 ............................................................................................. 21 1.10.5 电气实验室及设备 ..................................................................................... 22 1.11 过电压保护及接地 ........................................................................................ 22 1.11.1 直击雷保护 ................................................................................................. 22 1.11.2 侵入雷电波保护 ......................................................................................... 22 1.11.3 220kV绝缘配合 .......................................................................................... 23 1.11.4 10kV馈线回路操作过电压的保护 ............................................................ 23 1.11.5 接 地 ........................................................................................................... 23 1.12 照明和检修网络 ............................................................................................ 24 1.12.1 照 明 ......................................................................................................... 24

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1.12.2 检修网络 ..................................................................................................... 25 1.13 电缆及电缆设施 ............................................................................................ 25 1.13.2 电缆选型 ..................................................................................................... 26 1.13.3 电缆防火、封堵措施 ................................................................................. 26 1.14 节能方案 ........................................................................................................ 26 1.14.1 设备选型： ................................................................................................. 26 1.14.2 采用绿色照明 ........................................................................................... 27 1.15 劳动安全和职业卫生 .................................................................................... 27 1.15.1 电气设施的防火、防爆措施 ..................................................................... 27 1.15.2 防电伤 ......................................................................................................... 28 2 阿拉坦至锦联铝材线路部分 ........................................................................... 31 2.1 设计依据文件 .................................................................................................. 31 2.1.1 设计依据 ....................................................................................................... 31 2.1.2 建设规模 ....................................................................................................... 31 2.1.3 建设水平年 ................................................................................................... 32 2.2 电力系统一次 .................................................................................................. 33 2.2.1 锦联铝材公司供电分析 ............................................................................... 33 2.2.2 周边电网情况 ............................................................................................... 35 2.2.3 潮流计算及必要性分析 ............................................................................... 37 2.2.4 相关电气计算 ............................................................................................... 42 2.3 送电线路工程设想 ........................................................................................ 49 2.3.1 总述 ............................................................................................................... 49 2.3.2 路径方案 ....................................................................................................... 50 3.3.3 气象条件 ....................................................................................................... 52

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2.3.4 导、地线选型及防振 ................................................................................... 53 2.3.5 绝缘配合 ....................................................................................................... 55 2.3.6 金具选择 ....................................................................................................... 58 2.3.7 防雷和接地 ................................................................................................... 59 2.3.8 导线相序及换位 ........................................................................................... 60 2.3.9 导线对地和交叉跨越距离 ........................................................................... 60 2.3.10 杆塔与基础 ................................................................................................. 61 2.3.11 对电信线路和无线电台的影响及其保护 ................................................. 64 2.3.12 环境保护与水土保持 ................................................................................. 66 3 变电部分 ........................................................................................................... 67 3.1 电气一次部分 .................................................................................................. 67 3.1.2 工作电流及短路电流 ................................................................................... 68 3.1.4 锦联#2站220kV配电装置相关设备校验 ................................................. 69 3.2 电力系统二次 .................................................................................................. 69 3.2.1 系统继电保护 ............................................................................................... 69 3.2.2 电气二次 ....................................................................................................... 70 3.2.3 调度自动化 ................................................................................................... 71 3.3 通信部分 .......................................................................................................... 72 3.3.1 系统一次概况 ............................................................................................... 72 3.3.2 相关通信网现状 ........................................................................................... 72 3.3.3 系统通道组织 ............................................................................................... 73 附初步设计图纸： ................................................................................................. 75

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概 述

（1） 本期锦联铝材二期电厂接入系统初步设计按照2台机组考虑。

（2） 本期锦联铝材二期电厂接入系统初步设计共分三部分：锦联铝材二期电厂部分、

阿拉坦变至电厂线路部分、220KV变电部分。

（3） 根据可研接入系统的审查意见，本期初步设计将锦联电厂二期文件、阿拉坦线路

文件、及220KV变电站文件的有关内容重新进行了复核。

（4） 本期锦联铝材二期电厂接入系统初步设计，主要参考之前我院已经完成的锦联铝

材二期4台机组初步设计相关内容，武汉中联院已经完成的阿拉坦至锦联铝材二期线路及220KV变电站初步设计相关文件重新进行了整编，针对锦联电厂二期初步设计图纸进行复核、阿拉坦线路部分图纸以及220KV变电站部分图纸进行了复核、整理和调用。

1 锦联铝材二期电厂部分 1.1 设计依据文件 1.1.1 设计输入

1.1.1.1 内蒙古锦联铝材有限公司与河南省电力勘测设计院签订的设计协议。 1.1.1.2 200MW机组与660MW机组设计对接联络会纪要。

1.1.1.3 现行的国家及部颁行业有关规程、规定和规范。主要规程、规范如下： a) 大中型发电厂设计技术规范(DL50660-2011) b) 火力发电厂厂用电设计技术规定(DL5153-2002)

c) 火力发电厂和变电所二次线设计技术规程(DL/T5136-2001) d) 电力工程电缆设计规范(GB50217-2007)

e) 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL/T620-1997)

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f) 交流电气装置的接地(DL/T621-1997)

g) 导体和电器选择设计技术规定(DL/T5222-2005) h) 火力发电厂与变电所设计防火规范(GB50229-2006) i) 电力工程直流系统设计技术规定(DL/T5044-2004) j) 继电保护和安全自动装置技术规程(GB14285-2006) k) 火力发电厂电气试验室设计标准(DL/T5043-95) l) 火力发电厂和变电所照明设计技术规定(DL/T5309-2007) m) 高压配电装置设计技术规定(DL/T5352-2007) n) 电测量及电能计量装置设计技术规程(DL/T5137-2008)

1.1.2 设计范围

1.1.2.1 河南省电力勘测设计院负责的设计项目

a) 主厂房、供水、电除尘、脱硫、脱硝主要生产设施，和包括一部分的化水、输煤、除灰等辅助、附属生产设施工程的全部生产设施厂用电、生活设施厂用电； b) 厂内升压站至主变联络进线。

c) 厂外供水、输煤储运、灰场设施供配电设施不在本期设计范围。

1.1.2.2 本工程设计范围不包括下列项目，其初步设计需另行委托的相关的电气部分 1.1.1.3 气象条件

电厂区域属中温带温凉区带，半湿润大陆性气候。5～9月较暖，7月最热，月平均气温19.5℃。11～3月较冷，1月最冷，月平均气温-20.9℃。全年气温在-37.6～35.4℃间变化，年平均气温0.8℃。无霜期平均为95天。全年总降水量平均381.5mm。水面蒸发1543.8mm。全年日照时数3 163h。

据霍林河气象局历年实测气象资料统计如下(2009年11月收集)： 电厂厂址历年主要气象要素如下： 历年平均大气压 历年平均气温

1009.7hPa 0.8℃

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历年平均最高气温 历年平均最低气温 历年极端最高气温 历年极端最低气温

7.7℃ -5.9℃ 39.5℃ -39.4℃

19.5℃ -18.8℃

最热月(7月)平均气温 最热月(7月)平均气温

历年平均气压 914.7hpa 多年平均年降雨量 历年平均相对湿度 历年平均风速 历年最大风速 最大积雪深度 最大冻土深度

356.2mm 65% 4.5m/s 35.3m/s 54cm 266cm

根据霍林郭勒气象局1973年～2006年逐年最大风速实测成果进行频率分析计算，并结合地区综合分析，建议本地区50年一遇10m高10min平均最大风速为29.5m/s，100年一遇10m高10min平均最大风速为30.9m/s。

霍林郭勒市夏风、年风、冬季风玫瑰图如下：

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本区地震基本烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05g。场地土类型为中硬土，建筑场地类别为Ⅱ类，属可进行建设的一般场地。设计地震分组为第一组，特征周期值为0.35s。

1.1.4 地震烈度

根据《中国地震动峰值加速度区划图》(GB50011-2001)，厂址范围内没有地震断裂通过，地震烈度为6度，基本水平地震峰值加速度为0.05g。

1.2 发电机及励磁系统

1.2.1发电机主要参数及技术指标(哈尔滨电机有限公司)

型 号： QFSN-660-2 额定容量： 733MVA 额定功率： 660MW 最大连续输出功率能力： 778.78MVA 最大输出功率： 718.3MW(VWO工况)

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最大连续输出功率： 700.9MW(TMCR工况) 额定电压： 20kV 额定电流： 21170A 额定功率因数 0.9(滞后) 转 速： 3000r/min 额定频率： 50Hz 效 率： 98.9％ 冷却方式： 水氢氢

励磁方式： 自并励静止可控硅励磁 短 路 比： ≥0.58 超瞬变电抗Xd″： 21.89％ 额定氢压： 0.414MPa(g) 定子总重： 300 t 转子重量： 65.5 t

1.2.2 励磁系统

本工程发电机采用自并励静止励磁系统，由发电机机端通过励磁变压器取得励磁电源，送至可控硅整流器。励磁系统由励磁变压器、自动电压调节器、可控硅整流柜、磁场断路器、起励设备等组成。励磁系统正常运行时由自动励磁调节器(AVR)调节发电机所需的励磁电流的大小。

发电机励磁调节屏柜布置在主厂房6.9米中间层，励磁变布置在主厂房6.9米层。

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1.3 电气主接线 1.3.1 主要设计原则

内蒙古锦联铝材有限公司#1动力车间工程本期新建43660MW超超临界凝汽式燃煤机组，预留扩建更大机组的条件。 本工程建成后，对电网是有力的电源支撑，对区域电网的安全经济、稳定可靠运行具有重要作用，因此，在电气主接线设计中遵循以下原则：

1.3.1.1 任何一台断路器检修，不影响另一台机组对系统的连续供电； 1.3.1.2 任一台断路器故障或拒动，不应切除两台及以上机组和相应的线路； 1.2.1.3 断路器在事故和检修故障相重合情况下，停电线路不多于两回。

1.3.2 电气主接线

1.3.2.1 电厂与系统的联接方式

根据接入系统会审意见，本工程原23200MW厂内220kV配电装置新增1回出线至铝厂一期二系列降压站220kV侧。原厂内220kV配电装置以双回路接入原蒙东电网220kV变电所。

本工程43660MW机组以发变组形式接入本期工程新建厂内220kV配电装置，新建厂内220kV配电装置以双回路接入工业园区(或阿拉坦)新建500kV变220kV侧。

本期考虑2台机组接入系统。

本期新建厂内220kV配电装置与原厂内220kV配电装置母线分段连接。投产运行后，原厂内220kV配电装置接入原蒙东网220kV变电所的2路系统线路推出运行，该接入系统方案审定后最终确定。 1.3.2.2 电气主接线

根据系统方案及资料，原23200MW厂内220kV配电装置新增一回出线至铝厂一期

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二系列降压站220kV侧。原厂内220kV配电装置采用双母线接线。设1台启备变作为启动电源。

本工程43660MW机组以发变组形式接入本期工程新建220kV配电装置。新建220kV配电装置规划15回，出线9回，进线6回。

本期220kV配电装置拟采用双母线双分段接线，设专用母联断路器。并且与原有厂内220kV配电装置母线采用双母线分段连接。最终组成一个双母四分段接线。

根据技术经济分析比较，发电机出口设置断路器虽有一定的优势但投资较高不经济，故本期发电机出口不设断路器。 1.3.3.3．起/备用电源引接

按照规范要求，电厂设置2台高压启动/备用变压器，接入厂内220kV电压，分别作为本期43660MW发电机组厂用备用及机组启动电源。 1.3.2.4 主变压器

660MW机组配套的220kV主变压器可采用两种型式：三相变压器和单相变压器组，具体选择一般从下列几方面考虑：首先是初期投资的比较，设备的购买费用、布置上的差异、运输条件及其对总投资方面的影响；还要考虑运行的可靠性和经济性。在考虑主变压器的可靠性的同时，变压器的运输条件及其投资对变压器的选型起着至关重要作用。由于三相变压器在以上方面存在优势，又满足运输条件，优先选用三相变压器。

根据本工程厂址位置、运输条件及以往工程参考，本工程选用三相主变压器。 1.3.2.5 发电机与变压器组成单元接线，其引出线与厂用分支线、电压互感器、避雷器等回路采用全连式分相封闭母线。

1.3.2.6 高压厂用工作变压器采用分裂变压器，其高压侧通过分相封闭母线与发电机主回路封闭母线T接相连，低压侧均采用共箱封闭母线分别接至10kV厂用母线上。 1.3.2.7 220kV主变压器中性点，装设GW13-126GW型隔离开关和氧化锌避雷器，可根据调度要求实现中性点直接接地或不接地的运行方式。

1.3.2.8 发电机中性点接地方式，按大火规中规定，对于容量为300MW及以上发电机，应采用中性点经消弧线圈或高电阻接地方式。本设计选用经配电变压器二次侧接电阻的

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高电阻接地方式，以限制发电机发生单相接地故障时健全相的瞬时过电压不超过2.6倍的额定电压。

1.4 短路电流估算

根据目前蒙东电网规划4x660MW机组220kV系统阻抗，对220 kV母线等各点进行了初步短路电流计算，其结果如下：

220kV母线三相短路：I“=48.54kA,ich=125kA（220kV母线单相短路：I

“

=47.34kA,ich=121.9kA）。

1.5 导体及设备选择

根据《导体和电器选择设计技术规定》和大火规中有关规定，对主要导体和设备进行如下选择：

1.5.1 导体

1.5.1.1 本期220kV配电装置至主变采用架空耐热铝合金绞线2（NAHLGJQ-630/80），至高压启/备变采用架空铝合金绞线LGJQ-400/25， 至系统联络采用架空铝合金绞线4(LGJ-630)，至铝厂二期一、二系列及铝厂一期二系列采用架空铝合金绞线2(LGJ-300)。 1.5.1.2 封闭母线

发电机与主变压器之间连接导体采用离相封闭母线，厂用分支及电压互感器/避雷器柜回路采用离相封闭母线。为防止停机时母线内部结露，离相封母装设微正压装置及热风保养装置。 1.5.1.3 共箱母线

高压厂用工作变压器低压侧共箱母线为10kV、4000A。高压启动/备用工作变压器

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低压侧共箱母线为10kV、4000A。

1.5.2 设备

1.5.2.1 主变压器

《大中型发电厂设计技术规范》（GB50660-2011）规定：容量为125MW及以上的发电机与主变压器为单元连接时，该变压器的容量宜按发电机最大连续容量扣除不能被高压厂用启备变替代的高压厂用工作变压器的计算负荷后进行选择。变压器正常使用条件下连续输送额定容量时绕组的温升不应超过65K。

主变压器采用三相、强油循环导向风冷、无励磁调压低损耗变压器。其主要参数如下：

型 号： 电 压 比： 相 数： 频 率： 接线组别： 阻 抗：

SFP10-780000/220 242±232.5％/20kV 3相 50Hz YN d11 ud=24％

冷却方式： DOFA 1.5.2.2 发电机中性点设备

如上所述，发电机中性点采用高阻接地方式，配电变压器选用单相干式结构。变压器二次负载电阻值按下列公式计算：

R≤

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310 2N3ω?Cof?Ct?1.5.2.3 其它高压电器

根据蒙东电网外绝缘污秽区域分布图，内蒙古锦联电厂区域位于III级污秽区，为提高设备防污闪能力，所有屋外电气设备均选用防污型设备，外绝缘有效爬电比距选用≥3.1cm/kV。

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电厂区域地震基本烈度为7度，所有电气设备应满足地震烈度要求。 220kV电气设备选择按50kA短路电流水平，满足动热稳定要求。

受厂址地形条件限制及当地环境要求，根据厂区总布置情况， 220kV设备设计采用屋内GIS设备，其中包含断路器、电流互感器、隔离开关、电压互感器及架空出线套管等。设备额定电流：进线及出线为3150A，系统联络线5000A，母联及分段为5000A，额定短路开断电流50kA。

进、出线、母线氧化锌避雷器为：Y10W –204/532W型(配在线检测装置)。

1.6 厂用电接线及布置 1.6.1 厂用电设计原则

厂用电系统在保证可靠性的前提下，按尽可能简化接线，降低造价，便于维护管理的原则设计。厂用电根据工艺专业的负荷分布，合理划分供电区域。380/220V厂用电分散布置于负荷中心，尽量减少电缆长度，从而节省投资、降低损耗。

1.6.2 厂用电接线方案

1.6.2.1 高压厂用电系统接线方案：

每台机组设1台高压厂用工作变压器，采用110/67.5-67.5MVA的分裂变压器。高压厂用变压器采用无载调压方式，厂用变压器的电压为20±232.5%/10.5-10.5kV，厂用变压器电源由发电机出口外侧引接。每台机组设2段10kV工作母线，向本单元机组厂用负荷供电，10kV工作母线电源从高厂变低压侧引接。全厂厂区设2段10kV公用母线，10kV公用负荷分接至该段母线上，并分别由4台机主厂房10kV工作母线供电。 1.6.2.2 低压厂用电系统接线方案：

根据《火力发电厂厂用电设计技术规定》DL5153-2002的规定，本工程主厂房采用动力与照明分开的三相四线制，厂区辅助车间采用动力与照明共用的三相四线制。

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低压厂用电系统采用动力中心和电动机控制中心即PC-MCC的供电方式。主厂房内采用暗备用PC-MCC的供电方式，低压厂用变压器成对设置，采用互为备用的供电方式，互为备用的负荷分别由两台变压器供电，两台变压器之间不装设自动投入装置。75 kW及以上的电动机由动力中心供电，75kW以下的电动机由电动机控制中心供电。 1.6.2.2.1 主厂房每台机组设汽机PC段，汽机变（1600kVA），锅炉PC段，锅炉变（2000kVA），两机机炉公用PC段，公用变（2000kVA）。每段PC设A、B两段，配置A、B两台变压器。低压厂变从对应的两段10kV母线引接电源。

1.6.2.2.2 辅助车间根据负荷分布情况，设置380/220V动力中心（PC）。

每台机组设3台电除尘变压器（2500kVA），两运一备，由对应机组10kV高压工作母线引接电源；

对应空冷岛系统PC，每台机设置5台变压器（2500kVA），四运一备，电源由对应机组10kV高压工作段引接；

输煤系统PC，设置2台变压器（1600kVA），互为备用，电源由厂区10kV高压公用段引接；

化学水系统PC，包括锅水处理、补充水予处理、工业废水系统，设置2台变压器（1000kVA），互为备用，电源由厂区10kV高压公用段引接；

循环水系统PC，包括循环水处理系统、厂前区，设置2台变压器（1000kVA），互为备用，电源由厂区10kV高压公用段引接；

除灰系统PC，包括灰库、气化风机房，在此设置2台变压器（1600kVA），互为备用，向该区域负荷供电，电源由厂区10kV高压公用段引接；

厂区公用系统PC，设置2台变压器（2500kVA），互为备用，电源由厂区10kV高压公用段引接；

以上各电动机控制中心（MCC），根据负荷分散设置，双电源引接于各PC段。 以上各厂用变压器负荷计算见附表6-2~13。

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1.6.3 厂区外厂用电接线方式

根据供水协议，由供水单位供至厂区围墙外1m,不再考虑厂外水源地供电方案。

1.6.4 厂用电系统设备选择

1.6.4.1 高压厂用电系统设备

对厂用电接线，根据短路电流计算，高压工作变压器10kV侧三相短路电流：I

“

=47.59kA,ich=128.37kA。

1.6.4.2 低压厂用变压器

按照大火规要求，对容量为300MW及以上的机组，主厂房的低压厂用变压器应采用干式，故本工程主厂房内的低压厂变均采用干式变压器。辅助车间供电变压器根据其布置情况采用干式变压器。 1.6.4.3 低压厂用电设备

主厂房PC、MCC拟采用金属间隔抽屉柜。屏内元器件短路水平按现行厂用电技术规定取值，以适应大容量、低阻抗厂用变压器技术要求。

1.6.5 厂用配电装置布置

1.6.5.1 主厂房厂用配电装置布置

根据主厂房布置方案，主厂房10kV厂用配电装置布置如下：10kV厂用配电装置布置于汽机房＃7、8，17、18，28、29，38、39柱柱间的6.9m层。380V汽机PC、汽机保安MCC、汽机MCC厂用配电装置及相应的干式低压厂用变压器布置在相应机组10kV工作段的0.0m层。380V锅炉PC、主厂房公用PC、保安PC、照明PC段、锅炉保安MCC、仪控MCC、通风MCC及相应的干式低压厂用变压器均布置于集控楼6.9m层，使得电源处于低压负荷中心，以减少电缆长度，便于运行管理。

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1.7 事故保安及不停电电源 1.7.1 事故保安电源

每台机组设置一台1250kW柴油发电机组作为事故保安电源。正常工作时保安PC A、B段的电源由380V/220V工作PC A2、B2段供给，事故情况下由柴油发电机组供电。根据柴油发电机组的要求，实行保安负荷分批投入，以确保柴油发电机组的正常起动及运行。

1.7.2 交流不停电电源(UPS)

每台机组装设一套交流不停电电源装置(UPS)，向集控室需要不间断供电的DCS、热工保护、火灾报警设备、电气厂用电监控系统、远动设备等提供交流电源，以确保机组正常运行和全厂停电后，以上设备仍能正常工作。UPS装置采用三相电源输入，单相交流220V输出。

交流不停电电源系统采用辐射状供电。

脱硫部分的UPS电源单独考虑，负荷不在本系统内统计，设备由脱硫总承包商成套供货。

1.8 电气设备布置 1.8.1 电气总平面布置

根据发电厂设计规范、现场环境情况以及业主的要求，220kV配电装置选用户内GIS配电装置。

1.8.2 220kV配电装置布置

本期220kV配电装置采用屋内GIS配电装置，布置于汽机房A列空冷岛外原电厂厂

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区东北角处，与原有#1、2机220kV GIS升压站相结合一体化布置，向东出线。本期220kV配电装置至主变采用架空耐热铝合金绞线2（NAHLGJQ-630/80），至高压启/备变采用架空铝合金绞线LGJQ-400/25， 至系统联络采用架空铝合金绞线4(LGJ-630)，至铝厂二期一、二系列及铝厂一期二系列采用架空铝合金绞线4(LGJ-300)。

220kV屋内GIS配电装置主体长为114.2m，宽为12.6m，总占地面积仅为1438.92m2。GIS各间隔宽度为~3.5m，进、出线采用架空线，预留备用电缆出线。

1.8.3 屋外变压器布置

对应主厂房布置，主变压器、高压厂用工作变压器均布置在A列柱外侧空冷岛下。 主变压器采用三相变压器，高厂变与主变前后布置，高厂变中心线距A列16.2米，主变压器中心线距A列28.8米。

1.9 直流系统 1.9.1 主厂房直流系统

1.9.1.1 直流系统的接线方式

按照《电力工程直流系统设计技术规程》(DL/T 5044-2004)的规定，每台机组设置三组阀控式铅酸蓄电池。其中两组110V蓄电池组向控制、保护、测量等负荷供电。一组220V蓄电池组向事故照明、动力负荷和交流不停电电源等负荷供电。蓄电池组正常均以浮充电方式运行。

直流网络采用环网/辐射供电模式。110V系统采用单母线接线方式，每组蓄电池配一套高频开关电源充电装置，两段母线经开关联络，正常运行时联络开关断开。当一组蓄电池检修或故障时，可短时将联络开关闭合，将负荷切换至另一组蓄电池临时供电。充电设备可通过开关接于主母线作为经常负荷供电及蓄电池浮充用，也可投切至蓄电池进行均充。

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220V系统采用单母线接线方式，每台机组配一套高频开关电源充电装置，#3、#4机组和#5、#6机组的直流母线分别经开关联络，正常运行时联络开关断开。一组蓄电池故障时，可短时将联络开关闭合，将负荷切换至另一组蓄电池临时供电。此种接线方式在满足系统要求的前提下近一步加强了系统的可靠性，并达到了设备配置的最优化。 1.9.1.2 蓄电池组、充电设备的选择

蓄电池选用阀控式铅酸蓄电池，充电装置选用高频开关电源。每组蓄电池的选择按机组的100%负荷考虑，充电装置的选择按满足机组蓄电池的均充及浮充要求考虑。根据阶梯负荷法的计算，直流系统设备选择如下： 1.9.1.3 直流系统设备布置

主厂房110V、220V蓄电池分别以架装型式布置在集控楼0.0米蓄电池间内。直流屏、充电器屏均布置在相邻直流间内。

1.9.2 辅助车间直流系统

远离主厂房的辅助车间，如输煤等直流负荷中心设置小容量的阀控式铅酸蓄电池成套设备作为控制电源，电压为110V, 200Ah。脱硫部分直流系统设备由脱硫总承包商成套供货。

1.9.3 升压站直流系统

本期工程接入220kV升压站，按照《电力工程直流系统设计技术规程》(DL/T 5044-2004)的规定，在升压站处设置两组400Ah 110V蓄电池组，采用单母线接线方式，每组蓄电池配一套高频开关电源充电装置，模块冗余配置180A，两段母线经开关联络，正常运行时联络开关断开。当一组蓄电池检修或故障时，可短时将联络开关闭合，将负荷切换至另一组蓄电池临时供电。充电设备可通过开关接于主母线作为经常负荷供电及蓄电池浮充用，也可投切至蓄电池进行均充。蓄电池组采用组屏安装，布置在升压站继电器室内。

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1.10 二次线、继电保护及自动装置 1.10.1 电气二次线

1.10.1.1 220kV升压站控制 a) 升压站控制、保护设备布置

发电机变压器组接入新建220kV配电装置中。根据远景规模，建设升压站继电器小间，布置升压站计算机监控系统(NCS)采集单元、220kV线路保护设备、母线保护设备、升压站直流系统等设备。 b) 控制方式

升压站控制方式采用计算机监控系统(NCS)，主要完成220kV母线及220kV线路等设备的控制、保护、测量、同期工作。

NCS为开放式分层分布系统结构，由站控层和间隔层两个功能层组成。站控层包括操作员站、工程师站，布置在主厂房集控室、#1工程师站内。间隔层由智能I/O采集装置组成，采集装置按一次设备单元化配置，组屏布置在升压站继电器小间内，各采集单元完成本间隔的遥信、遥测、遥控等功能。计算机监控系统留有与远动装置、MIS等系统的接口。

220kV升压站就地操作五防闭锁由GIS内部硬接线闭锁实现，同时NCS软件设置五防操作软闭锁逻辑。 1.10.1.2 集控室控制 a) 集控室电气设备布置

集中控制室采用“两机一控”的布置方式，#3、#4机组和#5、#6机组各设一座集控楼。控制室、电子设备间标高同主厂房运行层(13.7米)。发电机变压器组、起备变及厂用电系统全部纳入DCS控制，取消常规控制盘台。两台单元机组的DCS操作员站及辅助车间操作员站布置在控制室内，每台机组的发变组保护柜、仪表柜、远动及其它电气自动装置柜均布置在13.7米层的电气继电器室内。

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b) 主厂房电气设备的控制方式

发变组和厂用电源的控制纳入电厂DCS系统。在DCS中控制和监测的电气设备和元件有：发电机变压器组系统、厂用电系统、高压起动/备用变系统、保安电源、直流和UPS系统等。

为了保证DCS在异常情况下，机组能安全停机，DCS操作台上还设有“发变组断路器紧急跳闸按钮”、“灭磁开关紧急跳闸按钮”以及“柴油发电机紧急起动按钮”等。 1.10.1.3 DCS对电气的监控、监测范围 a) DCS监控范围

(a) 发电机变压器组及其高压侧220kV断路器、隔离开关、地刀 (b) 发电机励磁系统

(c) 高压厂用工作变压器及其6kV分支断路器

(d) 高压起动/备用变压器及其220kV进线断路器、隔离开关、地刀及6kV断路器 (e) 低压厂用变压器及其高低压断路器 (f) 低压辅助车间变压器及其高低压断路器 (g) 380V PC分段开关，保安电源 (h) 变压器有载分接开关 c) DCS监测范围

各电气元件的测量、计量点按《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T5137-2001中有关规定设置。纳入DCS控制的对象，由变送器对其进行交直流采样，变换成模拟量后送至DCS，在DCS中储存、分析，并在其后台机上显示，取代常规仪表功能。在就地控制的设备根据需要保留部分常规仪表。

发变组、厂用电系统的计量功能由专用电度表实现，电度表采用脉冲输出方式或串口形式将电能量送入DCS。发变组、高压厂用电的表计组屏布置在电子设备间内，低压厂用电源的表计布置在就近开关柜上。 d) DCS对电气设备应实现的功能 (a) 数据采集和处理

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aa、模拟量：电流、电压、温度等模拟量的采集。经误差补偿、数据有效性、合理性判断、标度换算、梯队计算等处理后形成实时数据并存入数据库。

bb、开关量：断路器和隔离开关的位置信号、继电保护的动作信号、设备事故信号等。

cc、脉冲量：有功及无功电度量的累加。

dd、开关量输出：操作控制指令。在输出前要进行校验，经判断无误后送至执行机构。

(b) 调节功能：调节变压器有载调压分接开关。

(c) 人机联系：运行人员通过操作员站的CRT对电气设备的运行状态进行实时监视和操作。

(d) 控制功能：

aa、 发变组的控制：有两种方式，即顺序控制和软手操控制。

顺序控制方式：实现发变组的顺序控制，使发电机按照逻辑条件顺序正确的完成由零起升压至符合并网条件并网成功。

软手操方式：通过键盘或鼠标对电气设备进行操作，需经过合法性检查和控制闭锁条件检查。

(e) 高低压电气设备的控制：软手操控制。

aa、正常的合闸、跳闸操作,由DCS软手操发出指令实现.

bb、正常厂用电倒换操作，即工作电源切换至备用电源或反之时，由DCS进行判断并发出手动切换指令实现。

e) 事故处理：当发生事故、故障和越限等事件时，DCS能自动做一系列处理，如发出音响，推出画面、启动事故追忆、数据变色等。

f) 画面及参数显示：

本工程至少包括以下画面，画面的推出可以是自动也可以是召唤方式。 (a)、电气主接线实时画面及模拟量显示 (b)、高压厂用电源实时画面及模拟量显示

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(c)、低压厂用电源实时画面及模拟量显示 (d)、发电机励磁系统实时画面及模拟量显示 (e)、直流系统实时画面及模拟量显示 (f)、UPS系统实时画面及模拟量显示

(g)、各主要电气设备的电流、电压、功率等曲线显示 g) 操作运行记录

(a)、事件顺序记录及打印 (b)、设备运行统计及管理

(c)、操作票及各种报表的生成及打印 1.10.1.4 厂用电气监控管理系统

根据电气控制水平发展趋势及提高运行管理水平的需要，本工程设置厂用电气监控管理系统(FCS)，即厂用电测控保护设备以现场总线的方式组网后通过主控单元的通讯口将主要信息送至DCS，详细信息送至厂用电监控后台。平时运行监视仍以DCS后台为主，但在厂用电监控后台上可将厂用电接线进行更加详细的展开，并可在此后台上完成综合保护的定值修改、运行参数查阅等较复杂的管理维护工作。此方案的实施可大量减少控制电缆的数量，合理利用DCS资源，强化电气设备的控制功能，提高电厂的控制管理水平，减少电气运行人员的工作强度。

1.10.2 元件保护配置原则及选型

1.10.2.1 元件保护配置

保护装置的装设原则按《继电保护和安全自动装置技术规程》及《十八项反措》等规定执行。

发电机变压器组按双套主、后备保护和一套非电量保护配置。主要配有：发电机差动保护；发电机定子接地保护；发电机定子绕组匝间短路保护；定子绕组对称过负荷保护；转子绕组不对称过负荷保护；过励磁保护；低励失磁保护；逆功率保护，发电机失步保护；发电机过电压保护、低频保护；转子一点接地保护；发电机断水保护；程序跳

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闸逆功率保护；起停机保护；突加电压保护；主变压器差动保护；阻抗保护；主变压器零序过流保护； 主变压器零序过压保护；主变压器非电量保护；高厂变差动保护；高厂变复合电压过流保护及分支复合电压过流保护；高厂变非电量保护；励磁变速断、过负荷、过流保护；断路器失灵起动、非全相保护等。

高压起动/备用变压器按双套主、后备保护和单套非电量保护配置。主要配有变压器差动保护，变压器复合电压过流保护, 变压器零序电流电压保护，断路器非全相保护、变压器过负荷及分支过流、变压器非电量保护。

低压厂用变压器保护配置如下：速断、过电流、高压侧接地保护、低压侧零序等保护。

1.10.2.2 保护选型及出口方式

发变组、高压起动/备用变、高厂变的保护选用微机型成套保护装置，组屏布置在电子设备间。低压厂用变压器、高、低压厂用电动机的保护选用微机型综合保护装置,装设在相应的开关柜上。根据规程规定及运行方式，设置相关保护出口方式。

1.10.3 自动装置

发变组自动准同期及自动励磁调节均由自动装置实现。本工程发变组高压侧220kV断路器装设一套专用的微机自动准同期装置满足发变组断路器的同期并网需求。自动准同期装置(ASS)及自动励磁调节装置(AVR)，与DCS、DEH之间以通讯及硬接线方式联络。

按照厂用电接线方式，正常运行时6kV备用分支断路器处于断开状态，起备变处于备用状态。即由机组向工作段供电。机组故障时，起备变投入，由起备变向工作段供电。工作电源和备用电源的切换速度和切换时间决定了辅机设备所受的冲击，直接影响厂用电系统的稳定性。本工程拟选用专用快速切换装置，具有切换时间短、切换时机准确的优点。根据厂用电接线，每台机组配置两套快切装置，更好地实现备用电源和工作电源的无扰动切换。

具有明备用的低压厂用电源，为了保证事故时及时切换，均装设备用电源自动投入装置。

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按机组设置发变组故障录波装置，用于记录发变组、高厂变及励磁系统的运行和故障情况。起备变单独设一套故障录波装置，用于起备变的事故记录及故障分析。

1.10.4 辅助车间控制

1.10.4.1 控制方式

在水、煤、灰等辅助车间设立分控制点，采用PLC/DCS控制，在此基础上构建全厂辅助车间控制网。在单元控制室设辅助车间操作员站，实现水、煤、灰集中监视、控制。就地信息通过通讯口上传至控制主网。各辅助车间在主网上实现信息共享。全厂辅助车间控制网的设立可节约投资、减员增效、提高运行管理水平。(详细论述见热工章节) 1.10.4.2 电除尘器控制

电除尘器采用PLC控制。控制设备由电除尘器厂家成套供货，布置在电除尘配电楼的控制室内。信息通过网络接口上传至辅助车间主网，在集控室实现监视控制功能。 1.10.4.3 运煤控制系统

运煤系统作为功能相对独立、负荷相对集中的一个辅助车间系统，采用独立成熟的PLC/DCS控制系统。在输煤综合楼内设立程控主站和输煤控制室，在负荷较集中的煤仓间、转运站等处设立程控分站。通过网络接口向辅助车间控制主网传送信息，实现设备的信号采集及操作指令传送。

根据输煤工艺要求，程控系统配置皮带机速度、跑偏、堵煤、撕裂等传感器信号元件，对输煤皮带故障进行报警。每个煤仓配置以连续采集煤位量的超声波料位计标示低煤位，配置以开关量发信的射频导纳料位计标示高煤位。

输煤程控系统的功能包括程序控制及监控管理。输煤控制程序有程序控制、联锁手动及解锁手动控制方式。配煤控制程序有低煤位优先配煤、顺序配煤和余煤配煤等功能。输煤系统启停方式：正常按逆煤流启动，顺煤流停机，故障时则为逆煤流联锁停机。

为了更好地监视输煤系统的运行状况，充分发挥程控系统的控制功能。本工程设置一套输煤工业电视系统，作为全厂工业电视系统的一个子系统，完成输煤主要流程设备的画面监视工作。在输煤系统较重要的皮带栈桥、卸煤沟、碎煤机、煤仓间等场所装设

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工业电视摄像头。全厂工业电视系统统一在集控室设置显示器，由工业电视主机控制显示器的画面切换，选择监视位置、启动巡视或自动跟踪，实现对输煤系统及其它系统的运行顺序显示及运转情况监视。

1.10.5 电气实验室及设备

测量仪表、继电保护试验室设置在生产办公楼内。电气试验室设备按600MW机组定额，测量仪表配置有直流电压、电流表检定装置，交流电压、电流、功率表检定装置，万用表检定装置，携带式单、双臂电桥检定装置，三相电能表检定装置，三相变送器检定装置，绝缘电阻测量仪检定装置、接地电阻表检定装置、互感器检定装置和各种通用仪器仪表等；并配置有高频收发信机调试设备，微机集成电路调试设备，厂用电、电流、电压保护调试设备，电缆二次线维护及其他安全自动装置调试设备等。

1.11 过电压保护及接地 1.11.1 直击雷保护

为防止直击雷，在主厂房A排柱外空冷岛金属构架，配合220kV配电装置进、出线构架避雷线，构成对高压厂用变压器、220kV主变压器及220kV配电装置架空进、出线的保护。

烟囱上装有避雷针，保护其免遭雷击。燃油区及输油管、储氢库等采用独立避雷针保护。

1.11.2 侵入雷电波保护

1.11.2.1 发电机出口过电压保护

按电力行业标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第5.3.2条规定，为防止变压器高压侧的雷电波经过变压器危及发电机的绝缘，在发电机出口装

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设了一组氧化锌避雷器。

1.11.2.2 主变及220kV出线过电压保护

为了防止雷电波侵入损坏变压器主绝缘，在主变高压侧进线回路上分别装设一组氧化锌避雷器。

220kV出线侧装设氧化锌避雷器，以保护220kV配电装置设备。

1.11.3 220kV绝缘配合

220kV出线侧配置204kV氧化锌避雷器，主变高压侧配置204kV氧化锌避雷器。避雷器标称放电电流为10kA，雷电过电压绝缘配合系数不小于1.1.4，操作过电压绝缘配合系数不小于1.15。

电厂主、辅建(构)筑物的直击雷保护装置和防止感应过电压措施，根据电力行业标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》进行设计。

1.11.4 10kV馈线回路操作过电压的保护

如上所述，在10kV厂用电设计中，大量选用真空断路器作为操作设备，为抑制截流以及其它过电压，10kV馈线回路采用阻容吸收装置或带间隙氧化锌避雷器作为过电压保护。

1.11.5 接 地

全厂接地装置根据电力行业标准DL/T621-1997《交流电气装置的接地》进行设计。 厂区及主厂房内外的接地装置除充分利用自然接地体外，敷设以水平接地体为主，辅以垂直接地体的复合人工接地装置。

220kV设备引下线选择为-8038的扁钢，水平接地体选择为-8038的扁钢，垂直接地体选择为L5035的角钢。全厂其它水平接地线选择为-6037的扁钢。

为增强接地装置的抗腐蚀能力，接地钢材要求作热镀锌处理。

计算机接地系统将采用计算机系统（DCS、网控微机）接地网与主接地网合用接地

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网的形式。

1.12 照明和检修网络 1.12.1 照 明

1.12.1.1 主厂房照明系统

主厂房照明系统由正常照明、交流事故照明和直流事故照明三部分组成。 a) 正常照明

大火规明确规定，容量为200MW及以上机组，为提高动力网络供电的可靠性及保证照明的供电质量，正常照明需由专用的照明变压器供电。据此每台机组设一台500kVA照明变压器及相应的380/220V照明PC段，供本机组的正常照明用电。照明变采用低压侧带分级补偿的有载自动调压器，其高压侧电源由10kV工作段引接，2台照明变互为备用。

b) 交流事故照明

设置了专用事故照明变（约100kVA），其电源引自保安段，正常运行时，由厂用工作母线供电，当全厂停电时，则由柴油发电机组供电。 c) 直流事故照明

按照《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》，对200MW及以上容量机组的发电厂，其集中控制室、柴油发电机房等处应装设由蓄电池组供电的直流事故照明。正常运行时，直流事故照明灯采取不点燃方式，当交流电源消失时，失压切换装置经逆变器瞬时接通事故照明灯电源回路，由220V蓄电池组供电。在单元控制室的主环内，装设直流常明灯。

在主厂房重要出入口处装设应急指示灯，其电源接至交流事故照明网络，当交流事故照明网络失电时，应急指示灯由自备的蓄电池供电。 d) 安全照明

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在锅炉本体设有12V或24V的安全照明电压。 1.12.1.2 厂区照明系统

厂区及辅助车间的照明电源由厂区或辅助车间的低压厂用配电装置或MCC供电。在各重要出入口均装设应急照明灯，由正常工作照明网络取得电源，正常照明失去时，由自备的蓄电池供电。 1.12.1.3 照明配电盘布置

主厂房照明变压器变采用柜内干式变压器，与照明PC段一起布置在集控楼6.9m层。

1.12.2 检修网络

主厂房检修电源由主厂房公用变压器提供，并设置相应的380/220V检修MCC,布置在汽机房零米及集控楼6.9m层。

1.13 电缆及电缆设施

1.13.1 电缆构筑物及敷设方式

采用架空电缆桥架及电缆沟的敷设方法。电缆支架以梯形桥架为主。

主厂房内零米设架空电缆桥架，主厂房6.9m层及13.7m层下均设架空电缆桥架通道。

主厂房炉后至电除尘本体和配电间，受环境条件影响，均采用电缆桥架架空敷设方式，以解决积水积灰问题。

主厂房至化水区、除灰区及厂前区采用灰、水管电缆桥架等综合管排架的架空敷设与电缆沟相结合的敷设方式。主厂房至输煤区、翻车机区采用架空桥架与电缆沟相结合的敷设方式。

A列外及220kV配电装置均采用电缆沟道敷设方式。

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1.13.2 电缆选型

根据大火规规定，容量为300MW及以上机组的主厂房、输煤、燃油及其他易燃易爆场所宜选用阻燃型电缆。据此在上述场所低压1kV电缆选用阻燃型交联聚乙烯电缆，在厂区选用一般的交联聚乙烯电缆，保安负荷、事故照明及油泵电动机等电缆选用耐火交联聚乙烯电缆。本工程10kV电力电缆采用阻燃型交联聚乙烯绝缘电缆。建议全部采用铜芯电缆，以减小电缆截面的选择，降低厂用电运行损耗。

1.13.3 电缆防火、封堵措施

本工程采用阻燃电缆和电缆构筑物分区封堵相结合的防火原则，并采取如下防火措施：

1.13.3.1 防止动力电缆与控制电缆混放，动力电缆与控制电缆之间设置层间耐火隔板。

1.13.3.2 加强电缆孔洞的封堵工作。

1.13.3.3 限制进入控制室电缆夹层每个竖井中电缆的数量，并进行可靠封堵。 1.13.3.4 电缆截面选择按多层多根的敷设条件进行校正。

1.13.3.5 装设适应现场环境条件的性能可靠的火灾检测及报警装置。

1.14 节能方案 1.14.1 设备选型：

a) 主变采用节能型低耗变压器，降低变压器的空载损耗及负载损耗，从而达到节能的目的。

b) 高压厂变采用节能型低损耗变压器。 c) 低压厂变采用节能型低损耗变压器。

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1.14.2 采用绿色照明

a) 采用新技术、高效率照明灯具，可以减少灯具的数量，以减小照明用电功率，降低电耗；

b) 采用长寿命的电光源，节能灯用电器附件，可以减少光源的更换次数，以减小照明用电功率，降低电耗；

c) 照明采用高光效的金属卤化物灯、高压钠灯、细管荧光灯、紧凑型节能灯和电子整流器。在相同的照度下细管荧光灯比粗管荧光灯节电35.9%，紧凑型节能灯比白炽灯节电75%。

1.15 劳动安全和职业卫生

1.15.1 电气设施的防火、防爆措施

1.15.1.1 电缆防火

a) 防火设施设置的地点及措施 (a) 在下列场所设置防火隔板：

电缆隧道、电缆沟以及电缆密集的多层电缆支架上，采用耐火隔板，将高压电力电缆和低压电力电缆及控制电缆分开。

(b) 在电缆沟内的防火措施是设置阻火段，主要在以下场所设置。 2长电缆沟每隔100m设一处阻火段。 2在公用电缆沟道的分支处。 2各段配电装置分段处。

2电缆沟进入控制室或进入配电装置室附近。 2电缆沟与电缆隧道交叉口。 2电缆隧道内的防火设施。

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2电缆隧道每隔100m，设置阻火墙。

2在进出主厂房的电缆桥架内，以及两炉分段处设置阻火段。 (c) 在下列场所的电缆孔洞均应进行防火封堵。 2全厂所有厂用配电装置高、低压开关柜的电缆孔洞。 2直流盘、控制盘、继电器屏的电缆孔洞。 2厂用10kV、380V配电间及电缆夹层电缆竖井。 (d) 在下列区段的电缆桥架采取防火隔热措施。 汽机头部； 锅炉防爆门附近； 锅炉排渣孔附近； 煤粉管道防爆门附近。

(e) 集控室、输煤控制室和配电间的电缆夹层的电缆采用防火涂料喷涂处理。 1.15.1.2 防火设施

a) 主变与高厂变设防火墙，满足防火要求。

b) 集控楼电缆夹层，基本按照＃3(5)、＃4(6)机组设备设防火隔墙，将电缆层分为二部分，限制扩大事故范围。

c) 主厂房、输煤和电除尘采用的0.6/1kV电力电缆，全部采用阻燃电缆。

1.15.2 防电伤

1.15.2.1 电气设备触电保护

为确保电气设备以及运行、维护、检修人员的人身安全，电气设备的选用和设计应符合现行国家标准GB4064-84《电力设备安全设计导则》等有关规程、规定、导则。

电气设备的触电保护可分为直接接触保护和间接接触保护。其中直接接触的保护除要求电气设备的制造厂商确保电气设备本身的制造符合上述导则及有关规程、规定外，前能源部还曾与前机电部共同制定了一些切实可行的安全措施。二部规定中压开关柜必须具备五防功能：即防带电误拉刀闸和带电误入间隔等。中压开关柜实现了五防后，将

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杜绝电厂运行、检修、维护人员的人身安全事故。

前机电部、安保部曾以机电发(1989)49号安保安(1989)37号联合发文《关于继续加强防止电气误操作闭锁装置技术管理工作的通知》，文中重申“非五防产品不得选用和生产”，本工程中采购的开关柜应符合以上要求。

为确保运行、维护、检修人员的人身安全，在机组投产后电厂将按《电业安全工作规范》制定一整套运行、检修规程。火力发电厂“安全、文明、生产、创水平达标”，严格执行“两票工作制，即工作票，操作票合格率达到100%”，实践证明电厂中因严格执行两票工作制基本上杜绝了电气设备操作过程中的安全事故，经验还表明电气运行操作的事故大都是由于未严格执行两票制而产生的。

上述细则还要求杜绝严重误操作事故(带负荷拉刀闸，带地线合闸，有电挂接地线，进入带电间隔)等违章的人为事故。

在照明设计中要使“工作场所照明和事故照明符合规程要求安全可靠”。如果照明设计中的照度标准低于有关规定，则在运行中不利于运行、维护、检修人员的安全，易发生各种不同程度的事故，特别是夜间发生事故，工作照明失电，抢修人员就依靠事故照明进出工作场所，如事故照明照度不符合标准就易发生安全事故，为此本工程将严格按照以上文件的精神，按照工作场所的照明和事故照明标准，做好照明设计，杜绝因照明照度设计不符合标准而造成的各种事故。

为确保人身安全，本工程按《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》中有关条文的要求在向插座供电的电源回路中应装设漏电保护。在检修网络中，应在每个检修电源开关上加装漏电保护。 1.15.2.2 防雷击、防静电措施 a) 烟囱防雷接地

烟囱是全厂建筑物中最高的建筑物易遭受雷击，为防雷击，在烟囱顶部设避雷针并配置避雷针接地引下线及接地网，组成烟囱防雷系统。 b) 主厂房建筑的防雷接地

主厂房是全厂最重要的建筑物，为避免主厂房因遭受雷击而引起损坏，在钢结构的

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主厂房顶设置了避雷带。

厂内的其它重要建筑物及电气设备，如220kV配电装置、主变压器等重要电气设备均有避雷器、避雷针或避雷线及其接地引下线，集中接地装置构成防雷接地系统，确保电厂重要建筑物、重要设备的安全。

c) 燃油泵房和贮油罐的防雷接地、防静电措施

燃油泵房、贮油罐也是电厂重要的建筑物，且一旦遭受雷击还易发生火灾或爆炸的危险。因燃油泵房、贮油罐充满着易燃易爆的燃油，一时遭受雷击起火后果不堪设想。为确保燃油泵房、贮油罐的安全，对燃油泵房、贮油罐设置了防雷击装置。因燃油泵房及油罐本身不宜装设避雷针，故设计在上述区域选点设立独立避雷针，独立避雷针下设置集中接地装置并与该区域的接地网相连通。

为防静电感应，避免局部静电高电压在某接触点上所产生电火花点燃燃油，进而造成燃油泵房、贮油罐起火或爆炸事故，对燃油泵房、贮油罐及其输油管道设置了防静电保护。

防静电保护主要由接地引下线和接地网组成。要求将燃油泵房、贮油罐所有管道、容器、油泵及至整个油系统用接地线与接地网连接，此连接应包括在所有运行状态下接地线与接地网始终接触良好。为保持接触良好设计对油管道等的接头、法兰、阀门均需在两端加装跨接线，在输油管道路径中还应保持每20～30m将管道接地引至接地网(或集中接地装置)。

前劳安部曾以安保安[1989]57号文《关于严防重大火灾和爆炸事故的紧急通知》指出必须对储油设施，油库油罐以及大型充油设备的防雷接地进行检查和测试，对存在的隐患要立即采取措施、尽快消除。根据文件的精神，在施工完毕以及电厂投产中必须经常对燃油泵房、贮油罐等防雷击、防静电装置进行测试，消除隐患，确保电厂的安全供电。

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2 阿拉坦至锦联铝材线路部分 2.1 设计依据文件 2.1.1 设计依据

2.1.1.1 《国家电网公司输变电工程初步设计内容深度规定》（Q／GDW166.1-2010）； 2.1.1.2 本工程可行性研究报告；

2.1.1.3 《110kV～750kV架空输电线路设计规范》（GB 50545-2010）设计规范； 2.1.1.4 《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》（DL/T 5154-2002）； 2.1.1.5 《架空送电线路基础设计技术规定》（DL/T 5154-2005）。

2.1.2 建设规模

2.1.2.1 线路部分

本工程为新建阿拉坦500kV变电站-220kV锦江2#开关站220kV线路工程，线路全长44km，导线型号采用：23LGJ-400/40钢芯铝绞线，地线一根OPGW，一根JLB40-120配合使用。 2.1.2.2 变电部分 a)、一次部分：

需要占用阿拉坦变电站2个220kV预留出线间隔和锦锦江#2站2个220kV进线间隔，对阿拉坦500kV变电站220kV预留出线配电装置进行相关设备配置和对锦江#2站220kV进线设备进线校验。 b)、二次部分：

在220kV锦江#2变电站至500kV阿拉坦变电站的220kV出线上，每回线各配置2套分相电流差动保护，2套线路保护各自组1面柜。

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其中至500kV阿拉坦变电站220kV线路的2套保护均复用光纤通道。锦江#2站通过2回220kV线路接入500kV阿拉坦变电站，500kV阿拉坦变电站为运行中变电站，本期在已有监控系统基础上增加2套线路测控装置，柜体1面及相应五防锁具。同时实现与原有监控系统的通信。 c)、通信部分：

本期为满足新建220kV线路保护通道的需要，同时为完善通辽地区光纤通信网络，考虑：

（a)、在锦江变、阿拉坦变B平面中兴光设备上各增加1块2.5Gb/s光方向板，建设锦江变—阿拉坦变2.5Gb/s光传输链路；

（b)、在锦江变、阿拉坦变元通光传输系统华为光设备上各增加1块2.5Gb/s光方向板，建设锦江变—阿拉坦变2.5Gb/s光传输链路。 d)、土建部分：

（a）本期工程锦2#变电站侧土建无工程量,需要占用阿拉坦变电站2个220kV预留出线间隔和锦联#2站2个220kV进线间隔,其均在原有变电站围墙内规划位置扩建，无新征用地。抗震设防烈度为7度0.1g。

（b）本期需扩建的设备支架及基础：隔离开关支架及基础 6 组；罐式断路器基础2组；电压互感器支架及基础2组；支柱绝缘子支架及基础6组。断路器基础采用C30现浇块式钢筋混凝土基础，其他设备支架基础采用人工挖孔灌注桩基础，与原设备基础保持一致。

（c）扩建部分设计地坪同原有站内碎石地坪，应与原厂区保持一致。 （d）给排水、消防等一期已施工完毕，本期不考虑。

2.1.3 建设水平年

本期工程设计水平年为2015年，远景水平年为2017年。

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2.2 电力系统一次

2.2.1 锦联铝材公司供电分析

2.2.1.1 厂内负荷情况 a）负荷性质

本工程拟建设一个年产能180万吨铝镁合金铝板带箔及所需的铝镁合金液态原铝生产系列。共分为一期两个系列与二期两个系列工程。每条系列电解铝车间仅设一条生产线，安装368台电解槽，串联运行。系列的电流强度为600kA，单台槽平均电压4.2V。每个系列设1个220kV整流所，通过动力车间直供的2回220kV电源线路供电进入产区，通过整流变压器、整流柜为电解系列提供电流强度600kA，系列电压约为1450V的直流电。整流供电系统的内容主要包括：220kV开关站、调压整流变压器间隔及整流所、主控楼、动力变压器间隔及10kV中心配电所、事故油池和各车间高低压变配电所等。 本项目用电属于一级负荷。原铝生产车间的吊车、阳极提升机、全厂供水水泵、整流所的自用电设备等均为一级负荷。一级负荷约占全厂总用电负荷的95%，修理车间的设备为三级负荷，其余的设备均为二级负荷。原铝生产对供电连续性要求极高，因此，整流所应不少于两个独立供电电源，当任一电源停电时，其余电源应能供全部用电负荷。整流所的主接线在任一设备或母线故障(或检修)时，应保证不破坏车间正常生产。 保证安全的最小负荷按电解负荷的90%计算，可长期运行；80%负荷可维持8小时；70%的负荷水平可维持4小时；完全断电仅能维持安全运行1.5小时。根据负荷性质及供电要求，供电系统220kV开关站需要2回相互独立的进线作为供电电源，此电源一回工作，一回热备用。由铝镁合金液态原铝生产车间的220kV变电站提供两回220kV馈出回路作为铝加工生产系统的工作电源，每回电源的供电能力应大于50MVA。 b）供电负荷

铝厂一期一系列电解最大负荷616612kW，平均负荷595347kW，动力负荷44000kW；

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铝厂一期二系列电解最大负荷616612kW，平均负荷595347kW，动力负荷29767kW，联晟负荷150000kW；铝厂二期一、二系列电解最大负荷760050kW，平均负荷728400kW，动力负荷28930kW。

表2.1-1 锦联铝材公司铝厂分期负荷情况表 工程分期 一期一系列（40万吨） 一期二系列（40万吨） 二期一系列（50万吨） 二期二系列（50万吨） 一二期负荷合计 平均负荷（kW） 595347 595347 728400 728400 2647494 电解最大负荷（kW） 616612 616612 760050 760050 2753324 动力负荷（kW） 44000 29767 28930 28930 131627 其他负荷（kW） — 150000 — — 150000 最大负荷合计（kW） 660612 796379 788980 788980 3034951 注：合计负荷按电解最大负荷考虑。 2.2.1.2 锦联公司内部电力平衡

根据目前项目投产进度，锦江集团23200MW机组与其配套负荷以2回220kV线路接入220kV南广场变。后续将随着一期二系列建设投运23660MW机组，随着二期一、二系列电解铝负荷建设投产23660MW机组，项目达产用电负荷将达到3035MW。锦江集团电力平衡结果见表2.4-2。2014年12月28日锦联公司计划投产一期两条生产线，其中一系列368台电解槽全部投产，二系列投产90台电解槽，铝厂最大负荷达到810MW；2015年1月28日锦联公司计划投产一期两条生产线，其中一系列368台电解槽全部投产，二系列投产182台电解槽，铝厂最大负荷达到972MW；2015年5月29日锦联公司计划投产一期两条生产线，其中一系列368台电解槽全部投产，二系列368台电解槽全部投产，铝厂最大负荷达到1300MW；锦联自备电厂#3机组（660MW）确保4月19日、力争3月29日投产；锦联自备电厂#4机组（660MW）确保5月29日、力争5月9日投产。

根据上述投产计划对锦联铝材公司厂内进行电力平衡，结果如表2.1-2所示。根据电力平衡结果，锦联铝材公司电力缺口最大的情况将发生在2015年4月，届时#3机组还未投运，铝厂方面二系列电解槽投运将近200台，即使2台200MW机组满发，还需系统

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提供约862MW电力；如考虑1台机组故障，电力缺口将达到1040MW；在#3机组投运后电力缺口能得到显著降低，情况好于4月份机组“N-1”方式；在铝厂二期两条生产线投运过程中，如考虑在#4机组即将投运前发生大机组故障的方式，在极端方式下厂内电力缺口可能达到1132MW。

表2.1-2 锦联铝材公司电力平衡表 单位：MW、MVA 序 年份 号 2014年12月28日 1 锦联铝材负荷 810 2 自备电厂装机400 容量 3 供电能力（满356 发） 供电能力（停最178 大1台机） 电力盈亏（满-454 4 发） 电力盈亏（停1-632 台机） 2015年1月28日 972 400 356 178 -616 -794 2015年3月29日 1136 400 356 178 -780 -958 2015年4月18日 1218 400 356 178 -862 -1040 2015年4月19日 1218 1060 2015年5月29日 1300 1720 2016年及以后 3035 3040 956.6 1557.2 2758 356 -261.4 -862 956.6 257.2 2157.4 -277 -343.4 -877.6 注：200MW机组厂用电率按11%考虑，660MW机组厂用电率按9%考虑。机组均按满出力不留备用方式考虑

2.2.2 周边电网情况

锦联铝材有限公司位于通辽霍林河市霍林郭勒工业园区B区，霍林河主城区南部。根据霍林河地区电网现状，锦联铝材有限公司周边的主要变电站有：

a）500kV阿拉坦变电站，位于本项目厂址南约36km。500kV阿拉坦变电站位于通辽市扎鲁特旗阿日昆都楞苏木镇西南6.5km处,与阿拉坦达巴山峰毗邻。始建于2006年，占地面积38670m2，作为霍林河电厂的电源接入点，加强通辽地区电网结构，提高了区域电网的供电可靠性及系统稳定性，同时进一步加强了霍林河能源基地的外送能力，满足迅猛发展的地方经济以及改善地区投资环境。阿拉坦变目前装设23750MVA主变，主

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变低压侧现有2组60Mvar低抗和2组60Mvar电容。500kV现有出线4回，分别至霍林河坑口电厂两回，至500kV科尔沁变两回，规划出线10回。220kV侧采用双母线接线，现有7回220kV出线间隔，分别至昆都楞风电场1回，至鲁北变1回，至右中变1回，至霍林河变两回，至北沙变两回，预留5回出线间隔（其中2回至新建的220kV萨如拉开关站，目前已完成初设审查，同时在该工程中已考虑将阿拉坦变电站220kV侧主接线形式改造为双母线双分段）。目前阿拉坦变220kV线路从变电站东侧出线。

b）锦联铝厂用户侧变电布置：铝厂内每个系列设置一座220kV变电站，采用GIS布置方式。锦联铝材有限公司铝厂一期一系列变电站已于2013年投运，为220kV锦联变，共装设7台127MVA整流变与两台40MVA动力变；锦联变通过2回220kV线路（23NRL60GJ-1440/230.18km）接入厂内动力车间（220kV锦江变）满足用电需求，220kV锦江变安装1台63MVA主变；锦江变通过2回220kV线路接入220kV南广场变（23LGJ-300/232.76km）。

c）220kV北沙变电站，位于位于本项目厂址东北约10km，北沙变位于霍林郭勒市沙尔呼热镇北约2km。北沙变220kV侧采用双母线接线，现有7回220kV出线间隔，分别至至阿拉坦变1回，至南广场变1回，至大唐扎北风场1回（至霍煤自备电厂及霍林河变的4回线路已建成还未投运），预留2回出线间隔至220kV霍林河牵引站，目前已完成初设审查，即北沙变已无预留出线间隔。目前北沙变220kV线路从变电站东侧出线，66kV线路从西侧出线。

d）220kV南广场变电站，位于位于本项目厂址西南约2km。南广场220kV侧采用双母线接线，现有4回220kV出线间隔，分别至至阿拉坦变1回，至北沙变1回，至锦江变2回线。

e）220kV政府变电站，位于本项目厂址北约2km。政府变现通过至源源电厂2回220kV线路并入锡盟电网运行。

f）根据通辽市电网发展规划，2017年建成投运500kV扎哈淖尔变电站，位于本项目厂

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址东约2km。500kV扎哈淖尔变电站可以满足扎哈淖尔地区企业用电的需要，加强霍林河地区220kV电网结构，提高地区电网供电的安全可靠性，为“十三五”及未来新增电源与负荷的接网创造条件。500kV扎哈淖尔变电站本期装设23750MVA主变压器，最终装设33750MVA主变；500kV本期出线4回，分别为至霍林河坑口电厂2户和至阿拉坦变2回；220kV本期出线6回，最终出线16回。

2.2.3 潮流计算及必要性分析

2.2.3.1 工程方案

根据《内蒙古锦联原铝熔炼车间新建项目供电工程》方案预可研报告及预可研评审批复意见，提出如下接入系统方案：

由锦联公司在建的220kV开关站（锦江#2变）新建2回220kV线路接入500kV阿拉坦变220kV侧，线路长度约为2340km（实际长度以线路测量结果为准），导线型号选择LGJ-40032，双回路塔架设。本期接入系统方案接线示意图如图2.7-1所示，本方案接入阿拉坦变可利用预留的空余间隔。

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用户电气结构范围示意锦江2#开关站自备二期4×660锦联4#锦联3#锦联2#自备一期2×200锦江1#开关站南广场变1×120锦联1#北沙变1×120阿拉坦变2×750

图2.3-1 本期方案示意图

2017年前后，规划中的扎哈淖尔500kV变电站投运后，对锦联公司内部的电气结构不产生影响。锦江1#开关站、锦江2#开关站与系统的链接方式也不发生改变，即：锦江1#开关站～南广场变双回，锦江2#开关站～500kV阿拉坦变电站双回。

根据上述情况并结合本工程实际特点，锦联公司自备电厂为铝厂的主供电源，锦江#2变至系统的线路功用定位为：在工程建设期属于主供电源，在工程建成后属于备用电源，在电厂机组故障方式下保证铝厂安全稳定运行。 2.2.3.2 潮流分析 a) 工程水平年潮流计算 (a）2015年4月电力需求预测

由电力平衡表2.4-2可知：2015年，考虑霍林河地区负荷最大，不考虑风电出力的极端情况，不考虑锦联公司及蒙东能源系统，霍林河地区主网系统缺电230MW，主要依

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靠阿拉坦变下载电力满足需求。考虑正常方式下，500kV阿拉坦主变不过载的情况下，最大能为锦联公司可靠提供约1270MW电力；本次计算不考虑阿拉坦主变N-1情况。 (b）计算条件

aa、计算水平年取2015年； bb、网运行方式取：冬大运行方式；

cc、网架结构：考虑北沙变双“π”霍煤#1、#2线工程未投运，蒙东能源系统通过2回220kV线路与220kV霍林河变相连，蒙东能源系统电力基本平衡，与主网系统间基本无功率输送；220kV政府变与源源电厂按接入锡盟电网考虑。通辽电网与兴安电网解列运行（解列220kV右突#1、#2线）；

dd、阿拉坦变2台750MVA主变500kV侧与220kV侧并列运行； ee、各变电站220kV母线负荷功率因数取为0.97； ff、风电不出力，自备电厂机组均满出力运行。 (c）计算结果

拟定方案下，潮流图如附图04所示。由潮流计算结果可知，考虑霍林河地区负荷最大，不考虑风电出力的极端情况下：

如果未加强阿拉坦-锦江变双回线路，则阿北线、阿南线、北南线全部过载（参见附图04-1）；

加强阿拉坦-锦江变双回线路，正常全接线方式下，潮流分布合理，无过载重载线路，各节点电压也能满足相关要求（参见附图04-2）；

加强阿拉坦-锦江变双回线路，锦联电厂一台机检修方式下，潮流分布基本合理，线路工况良好，各节点电压也能满足相关要求（参见附图04-3）；

加强阿拉坦-锦江变双回线路，其中一回线故障方式下，潮流分布基本合理，阿北线重载运行，其他线路工况良好，各节点电压也能满足相关要求（参见附图04-4）； 加强阿拉坦-锦江变双回线路，阿南线故障方式下，潮流分布基本合理，线路工况良

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好，各节点电压也能满足相关要求（参见附图04-5）；

加强阿拉坦-锦江变双回线路，阿北线故障方式下，潮流分布合理，阿南线接近满载运行，其他线路工况良好，各节点电压也能满足相关要求（参见附图04-6）。 可见：新建阿拉坦-锦江变双回线路后，在正常方式与相关线路N-1校验方式下，均可满足系统为用户供电需求。

鉴于本期方案为过渡用电方案，在2015年5月份用户投运第三台机组之后，需系统提供电量迅速减小，因此认为，本期供电方案，可满足用户需求。 b) 远景年潮流计算 (a）远景电力需求预测

由电力平衡表2.4-2可知：2016年及以后，考虑霍林河地区负荷最大，不考虑风电出力的极端情况，不考虑锦联公司及蒙东能源系统，霍林河地区主网系统缺电500MW，主要依靠阿拉坦变及新建扎哈淖尔500kV变电站下载电力满足需求。锦联铝厂基本上达到电力平衡，需由系统提供277MW电力；在锦联铝厂自备机组停一台大机的情况下，需由系统提供878MW左右电力。 (b）计算条件

aa)、计算水平年取2017年；

bb)、电网运行方式取：冬大运行方式；

cc）、网架结构：考虑北沙变双“π”霍煤#1、#2线工程投运，蒙东能源系统通过2回220kV线路与220kV北沙变相连，蒙东能源系统电力基本平衡，与主网系统间无功率输送。220kV政府变与源源电厂按接入扎哈淖尔变考虑。通辽电网与兴安电网解列运行（解列220kV右突#1、#2线）；

dd）、 阿拉坦及扎哈淖尔500kV变电站各2台750MVA主变，500kV侧与220kV侧并列运行；

ee）、各变电站220kV母线负荷功率因数取为0.97；

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ff）、锦联用户自备电厂，220kV母线负荷功率因数由用户控制在0.95； gg）、风电不出力，自备电厂机组均满出力运行。 （c）计算结果

拟定方案下，潮流图如附图05所示。由潮流计算结果可知，考虑霍林河地区负荷最大，不考虑风电出力的极端情况下：

锦江1#开关站与锦江2#开关站并列运行，正常方式下，潮流分布合理，无过载重载线路，各节点电压也能满足相关要求，锦联用户与系统的4回联络线负载均较轻，均从系统接收电力（参见附图05-1）；

锦江1#开关站与锦江2#开关站解列运行，正常方式下，潮流分布合理，无过载重载线路，各节点电压也能满足相关要求，锦联用户与系统的4回联络线负载均较轻，锦江1#-南广场双回从系统吸收电力，锦江2#-阿拉坦双回向系统输送少量电力（参见附图05-2）；

锦江1#开关站与锦江2#开关站并列运行，锦联自备电厂停一台大机方式下，潮流分布合理，锦江1#-南广场双回从系统吸收379.332MW电力，线路重载，锦江2#-阿拉坦双回从系统吸收少量电力（参见附图05-3）；

锦江1#开关站与锦江2#开关站解列运行，锦联自备电厂停一台大机方式下，潮流分布基本合理，锦江1#-南广场双回从系统吸收161.332MW电力，线路工况良好，锦江2#-阿拉坦双回从系统吸收279.432MW电力线路工况良好（参见附图05-4）； 可见：远景年，在建成阿拉坦-锦江变双回线路，增强锦联铝厂与系统的网络连接之后，正常方式与相关机组N-1校验方式下，均可满足系统为用户供电需求。因此认为，本期拟定的供电方案，可满足用户远期发展的需求，具有长效经济效益。 2.2.3.3 工程建设必要性

由电力平衡可知，2015年4月，在锦联铝厂自备机组未投运之前，锦联用户的电力缺额达到最大，需要系统为其提供862MW左右电力，现有的电网结构不能满足供电要求。

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