铜仁地区(松桃)锰系列产品精深加工及配套项目(一期)工程可行性研究报告
余热锅炉给水泵（2×110kW）、整流机组冷却水泵等交流负荷及15%直流负荷列为一级负荷；其他主要生产负荷按二、三级负荷考虑。
本工程余热电站发电2×6000kW，年发电量约67200k-kWh。 本工程需外部供电年供电量约961574k-kWh。 详见《电力负荷计算表》。 7.2.1.4 供配电方案
根据负荷计算结果和外部电源情况，本工程外部供电电压采用220kV，220kV第一电源引自黄板500/220kV变电站，220kV架空线路长约22km；第二电源接自渝湘220kV线，新建线路长约8km，两回电源一回工作，一回备用，任一回路均能保证全厂负荷需要。
动力系统采用10kV配电电压。
电解整流直流计算负荷高达152960kW，分为2个大系列共8个独立的电解车间，每个电解车间选用1套额定电压920V，额定电流24000A的整流机组（由1台27000kVA整流变压器和2台12000A/920V整流柜组成），整流变压器网侧电压可能有220kV、110kV和35kV。为此，本工程供配电方案主要有以下三个，供电方案比较见表7-2。
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表7-2 供电方案比较表
方案 综述 采用220kV直降式整流（整流后输出直流方案一 920V/24kA） 主要设备（可比部分）及总价 220kVGIS间隔15个； 整流变27000kVA/220kV,8台； 动力变25000kVA/220/10kV,2台； 可比设备总价8700万元 整流机组一次侧电压 220kVGIS间隔 7个； 110kVGIS间隔15个； 方案二 整流变 27000kVA/110kV,8台； 动力变 25000kVA/110/10kV,2台； 可比设备总价8340万元 整流机组一次侧电压 主变采用双绕组220/35 kV 变压器 另设二级动力变35/10kV 220kVGIS间隔 7个； 35kV开关柜 20个 整流变 27000kVA/35kV, 8台； 动力变20000kVA/35/10kV,2台； 可比设备6980万元 整流机组一次侧电压 方案四 220kVGIS间隔 7个； 与方案三比：1、110kV系统较35kV系统的运行维护复杂；2、主设备投资多1360万元；3、年电能损耗高约75.5万度(主变与整流变年电能损耗约1272.5万度，8回至整流变的110kV电缆年电能损耗约16万度)；4、为满足功率因数达到0.95与的要求，须装设补偿电容与滤波装置，则需在每台110kV整流变压器（共8处）设置10kV绕组，增加整流变制造成本，补偿滤波装置占用整流所场地.；5、采用110kV电缆出线敷设困难 与方案二比：1、35kV系统较110kV系统的运行维护要求简单；2、节投资多1360万元；3、电能损耗低约75.5（主变与整流变年电能损耗约1174.2万度,8回至整流变的35kV电缆年电能损耗约38.8万度)；4、只需在35kV母线侧装设无功补偿与滤波装置，简单可行。 经典接线，方便操作维护，较适用本工程。 设计推荐方案 与方案三比，节省了2台35kV动力变压器的场地，但由于交直流负配电侧两线圈容量相差太大，制造工艺复杂，成本提高又降低了可靠性。 采用35kV（整流后输出直流920V/24kA） 主变 120MVA/220/35kV,2台； 方案三 按GB/T 6451-04规范，单台220kV变压器容量太小，整流变抗短路冲击能力很难达标，变压器制造难度大。220kV出线回路多，操作维护及通信调度难度高，不推荐此方案。 采用110kV（整流后输出直流920V/24kA） 主变 120MVA /220/110kV,2台； 采用35kV(整流后输出直流920V/24kA） 三绕组主变 120MVA/220/35/10kV,2台； 荷相差太大（直流负荷约150000kW,交流负荷约25000kW）,变压器主变采用三绕组220kV/35/10kV变压器，35kV开关柜 18个； 不需另设二级动力变35/10kV 整流变压器27000kVA/35kV,8台；
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综合比较，设计推荐上述方案三，整流机组一次侧电压采用35kV，降压主变采用2台120MVA/220/35kV双绕组变压器，共设8套35kV整流机组，2台35kV二级动力主变。
拟在厂区新建一座220kV总降压变电站，220kV总降变电站选用2台SFPZ9-120MVA/220/37kV型双绕组有载调压变压器，2台主变同时工作。220kV采用双母线接线方式，整流变与动力主变一次侧电压采用35kV，35kV系统采用单母线分段接线方式，8套整流机组与2台动力变分别接入两段35kV母线 。35kV母线馈出8回35kV电缆至8台整流变压器一次侧，馈出2回线至2台动力变一次侧。动力10kV母线采用单母线分段接线方式，以10kV电缆放射式向二级配电室及总降附近的车间变压器与高压电机配电。
根据用电负荷的大小及分布情况，除设总降10kV配电室外，另设空压站10kV配电室、余热电站10kV配电室及水源地10kV配电室，其10kV电源均取自总降10kV配电室。
余热电站内设2台容量为6000kW的发电机组，发电机额定电压10.5kV。根据就近并网的原则，采用10kV接入总降与系统并网。
根据负荷分布情况及工艺要求，在负荷集中工段设置车间变电所，各重要工段、车间的车间变压器容量考虑互为全部或重要负荷备用，以保证生产的安全和连续稳定。个别负荷较小的车间设置1台配电变压器，与附近车间变压器低压侧设置联络，保证重要负荷可靠供电。共设30台10/0.4kV电力变压器，各车间变电所负荷分配及变压器容量选择详见7-3《电力负荷计算表》。
各车间变电所及10kV高压电机均由各所属10kV配电室采用电缆以放射式方式供电。供电系统详见“供电系统图”。
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7.2.1.5 总降压变电所
220kV总降变电站主变选用2台SFPZ9-120MVA/220/37 kV型双绕组有载调压变压器， 二级动力主变选用2台SFZ9-25MVA /35/10.5 kV型双绕组有载调压变压器。
220kV开关选用电气性能优良的组合SF6开关（GIS），35kV系统选用KYN-40.5（Z）系列铠装移开式开关柜，10kV系统选用KYN-12（Z）系列铠装中置式开关柜，配真空断路器。
为节省占地面积，并满足防腐防尘提高供电可靠性的要求，除220kV主变与35kV动力主变采用户外布置外，220kV 、35kV 、10kV开关设备均采用户内布置方式。220kV配电装置为GIS柜单列布置；35kV与10kV配电装置采用成套式开关柜双列布置。
站内设有220kV GIS配电室， 总降主控室、35kV配电室、35kV电容器室、10kV配电室、10kV电容器室和控制室等。220kV GIS配电室单层布置；主控室紧邻220kV GIS配电室，采用二层布置方式；35kV与10kV配电装置为二层建筑，一层布置10kV配电装置室、10kV电容器室、电气检修室、试验室和备品备件室，二层布置35kV配电装置室、35kV电容器室、控制室、通信机房、休息室等房间。
35kV、10kV出线均采用电缆出线。 7.2.1.6 电解整流所
本工程设计电解锰160kt/a，共分8个电解车间，每电解车间一个独立电解系列，每电解车间设196个槽，单槽电压4.2～4.6V，系列电压为823.2-901.6V，每个电解系列电流19282.08 -22684.8A。
根据上述工艺条件，每系列选用一套额定电压920V，额定电流24000A的整流机组。整流机组由一台ZHSFPT-27000kVA/35kV整流变压器和两台KHS-12000A/920V整流柜组成，整流机组采用27级有载调压开关粗调，可控硅细调，调压范围为70~105%，整
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流柜采用三相桥式同相逆并联结线，单机组形成12相整流。
8台整流变压器分二组，接于总降的两段35kV母线，每段35kV母线上4台整流机组，4台整流机组同时运行形成等效48相整流，与装于35kV母线侧的电容补偿滤波回路配合，使注入电网（220kV侧）的谐波电流及电压畸变率满足国家标准(GB/T14549-93)《电能质量—公用电网谐波》的要求。
全厂共设8座电解整流所，整流所采用全屋内布置，紧邻电解车间。
整流变压器：共设8台整流变压器，整流变压器一次侧35kV采用电缆进线，侧面铜排出线；整流变压器采用强油循环风冷却，整流变压器安装方式为户内方式。
整流柜：采用微机控制可控硅整流系统，共设8套整流柜，单套整流柜额定直流输出为 电压Ud=920V，电流Id=24000A。
整流柜冷却方式为纯水循环冷却（一对一）。 在整流装置和直流母线上装设大电流检测装置。
整流机组采用计算机控制系统，每一电解车间整流所设一台就地控制柜，每个电解大系列（4个电解车间）设一套整流监控后台系统，完成高压断路器分合闸、有载开关调压、直流刀闸分合闸、调整直流电流大小等功能。监控系统对整流机组实施集中监控、统一管理。显示所有设备运行状态，打印各种数据、曲线、报表及操作和事故记录。
在控制柜上能对整流变压器有载档位进行调节，整流控制柜与控制室内整流计算机系统(远控)以双通道通讯光缆相连。
整流柜安装方式为户内，整流器采用侧进线，顶部出线方式。 7.2.1.7 无功补偿
为提高车间变压器供电能力，减少网络电力损耗，在各车间变压器低压侧集中装设低压电容补偿装置，将车间变压器高压侧功率因数提高到0.9以上。为提高企业功率因数，减少电能损失，
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