孫智勇

（河北華熱熱力工程設(shè)計(jì)有限公司，河北 承德 067000）

1 熱源廠電纜敷設(shè)技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用

熱源廠風(fēng)機(jī)房和水泵房等灰塵及水汽多的場(chǎng)所，我們采用電纜線槽架空，防水及槽蓋防塵技術(shù)。并對(duì)外防電磁干擾，同時(shí)注意橋架應(yīng)重復(fù)接地。電纜橋架敷設(shè)大于2.5m的高度即可[1]，達(dá)到舉手不能觸到，而又便于站人敷設(shè)電纜的目的。同時(shí)支架達(dá)到乘力要求。電纜橋架上下并行時(shí)，要有高度間距，以便底層橋架開(kāi)蓋檢修。輸煤廊電纜敷設(shè)采用橋架設(shè)計(jì)，既可以方便檢修，又省去穿保護(hù)管的不便。控制室下的電纜橋架應(yīng)躲開(kāi)控制屏下的預(yù)留孔洞，以防水從控制室流入橋架。

電纜溝因可容納大量電纜及便于電氣檢修，所以我們將其設(shè)計(jì)在室外，但注意溝底形成坡度及適當(dāng)設(shè)計(jì)地漏以防溝內(nèi)積水，同時(shí)溝內(nèi)支架也可躲開(kāi)積水。如果電纜溝溝頂密封，設(shè)計(jì)需考慮人員進(jìn)入。電纜溝最好選擇躲開(kāi)其他管道敷設(shè)，以防施工及運(yùn)行中互相干擾。電纜溝的蓋板與土建專業(yè)配合一般應(yīng)用5cm厚即可，重車經(jīng)過(guò)可采用15cm厚。配電室的電纜溝采用雙溝設(shè)計(jì)，前溝放置配電柜，后溝便于敷設(shè)電纜。高壓配電室電纜溝采用雙溝但前溝不宜再分一次和二次電纜溝，從施工角度看，高壓柜僅屏頂母線由柜頂直聯(lián)，并無(wú)其他柜間二次連接線，而一次電纜溝又可能被二次電纜溝擁擠變窄，不便較粗高壓電纜施工和檢修。

電纜穿管敷設(shè)適宜電纜根數(shù)較少，躲開(kāi)外力的情況，如果穿管彎曲較多時(shí)，考慮加粗管徑。鋼管要求進(jìn)行鍍鋅等防腐措施。穿管進(jìn)線到電機(jī)，找對(duì)接線盒的位置，防止穿管到電機(jī)接線盒另一側(cè)造成接線困難。

2 熱源廠電氣配電技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用

配電低壓空開(kāi)應(yīng)多設(shè)置備用，刀閘設(shè)計(jì)要求比計(jì)算電流大兩個(gè)等級(jí)，這兩種設(shè)計(jì)均是考慮負(fù)荷的增加及元器件質(zhì)量因素。GGD柜正反兩面均可設(shè)空開(kāi)，但柜后門要求可開(kāi)閉。1m寬GGD柜可設(shè)置三套刀閘。

就地配電柜最好據(jù)墻 80cm以方便檢修，空間有限可近墻放置。一排GGD柜設(shè)計(jì)時(shí)留有柜間間隙的空間。

3 變頻器設(shè)計(jì)應(yīng)用

ABB變頻器550系列更適宜電機(jī)控制，但最大達(dá)到110kW可選，而800系列采用矢量控制，適宜面較廣。在重載型機(jī)械拖動(dòng)應(yīng)用變頻器時(shí)，應(yīng)使用比電機(jī)功率大一至二個(gè)等級(jí)的變頻器，因?yàn)橹剌d型機(jī)械（如重礦鏈除渣機(jī)）突然停止時(shí)，再次起動(dòng)要載動(dòng)大量的爐渣，而變頻器過(guò)載能力為 1.5倍額定電流，出現(xiàn)再次起動(dòng)困難問(wèn)題。

鼓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)連鎖可采用變頻器本身繼電器作為起動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的連鎖觸點(diǎn)，節(jié)省中間繼電器并且變頻器本身繼電器比較可靠。

4 兩路電源三相核對(duì)技術(shù)應(yīng)用

兩路ABC三相電源核對(duì)是否同相，例如是否同為A相，可用電壓表，因?yàn)殡妷罕黼娮栎^大不會(huì)短路，0V為同相，380V為異相。為互感器、變壓器打壓及測(cè)量絕緣電阻要防止反送電。

圖9中展現(xiàn)了超導(dǎo)磁場(chǎng)儲(chǔ)能技術(shù)下的渦流損耗值和諧波間的關(guān)系。從圖中可知,伴隨諧波頻率與幅值增大,超導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù)的渦流損耗也相應(yīng)增大。因而,為保障功率變換器(VCS)的安全性與可靠性,考量二極管開(kāi)關(guān)元件的渦流損耗,將開(kāi)關(guān)頻段設(shè)定在2 kHz之內(nèi)。因而選取現(xiàn)有的內(nèi)環(huán)和外環(huán)調(diào)控策略在開(kāi)關(guān)頻段、邊帶和倍頻周圍產(chǎn)生較大的諧波參量,定使得超導(dǎo)磁場(chǎng)儲(chǔ)能技術(shù)下的微網(wǎng)渦流損耗減小,從而保證超導(dǎo)磁場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率與儲(chǔ)能量。

5 干式變壓器設(shè)計(jì)應(yīng)用

干式變壓器通常在熱源廠室內(nèi)，對(duì)防火要求比較高的場(chǎng)合設(shè)計(jì)應(yīng)用。油浸式變壓器在發(fā)生故障時(shí)，有可能噴油和燃燒，室內(nèi)應(yīng)用比較危險(xiǎn)。干式變壓器通常不會(huì)自燃，而且優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品具有阻燃能力。干式變壓器的優(yōu)點(diǎn)是安全、干凈，缺點(diǎn)是價(jià)格高、占地面積大、戶外使用困難；油浸式變壓器的優(yōu)點(diǎn)是電壓等級(jí)可以做的很高，占地面積小，使用范圍廣泛，散熱性能好。缺點(diǎn)是漏油、產(chǎn)生故障時(shí)對(duì)環(huán)境有污染。

干式變壓器設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)的技術(shù)總結(jié)如下：

1）電氣性能好，局部放電值低：在變壓器絕緣結(jié)構(gòu)中，多少會(huì)有些局部的絕緣弱點(diǎn)，它在電場(chǎng)的作用下會(huì)首先發(fā)生放電，而不隨即形成整個(gè)絕緣貫穿性擊穿，它可能發(fā)生在絕緣體的表面或內(nèi)部，即局部放電。然而電氣絕緣的破壞或局部老化，多數(shù)是從局部放電開(kāi)始的，它的危害性突出表現(xiàn)在絕緣壽命迅速降低，最終影響安全運(yùn)行。干式變壓器由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)（高、低壓繞組全部采用銅帶（箔）繞成）和其先進(jìn)的制造工藝水平（高、低壓繞組全部在真空中澆注環(huán)氧樹(shù)脂并固化），使其局部放電值低。

2）耐雷電沖擊能力強(qiáng)：由于高、低壓繞組全部采用銅帶（箔）繞成，層間電壓低、電容大，箔式繞組起始電壓分布接近線性，因此其抗雷電沖擊能力強(qiáng)。

3）抗短路能力強(qiáng)：由于高、低壓繞組電抗高度相同，無(wú)螺旋角現(xiàn)象，線圈間的安匝平衡，高、低壓繞組因短路引起的軸向力幾乎為零，因此其抗短路能力強(qiáng)。

4）抗龜裂性能好：干式變壓器采用環(huán)氧樹(shù)脂“薄絕緣（1～3mm）技術(shù)”，滿足了低溫、高溫及溫度變化范圍大的場(chǎng)合，滿足了長(zhǎng)期運(yùn)行后的抗開(kāi)裂要求，解決了“厚絕緣（6mm）技術(shù)”難于解決的開(kāi)裂問(wèn)題，使干式變壓器在技術(shù)上得到可靠的保障。

5）過(guò)負(fù)載能力強(qiáng)：若相同容量的變壓器負(fù)載損耗相等時(shí)，則銅箔的面積將比銅導(dǎo)體相應(yīng)增大，體積增大后，填料樹(shù)脂用量相應(yīng)增多，因此繞組熱容性大，變壓器短時(shí)過(guò)載能力強(qiáng)。

6）阻燃性能好：采用環(huán)氧樹(shù)脂真空澆注工藝無(wú)環(huán)境污染，有利于環(huán)境保護(hù)，該變壓器具有免維護(hù)、防潮、抗?jié)駸帷⒆枞己妥韵ㄌ匦?，適用于各種環(huán)境及條件惡劣的場(chǎng)合。

7）損耗低、噪聲低：鐵心通常采用礦物氧化物絕緣的優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片，通過(guò)先進(jìn)的加工工藝，使損耗水平和空載電流降至最低，并取得非常低的噪聲水平。同時(shí)裝配好的鐵心，在其表面封涂F級(jí)樹(shù)脂漆，以防塵、防腐、防煙霧和銹蝕。

8）耐溫等級(jí)高：環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器屬于F級(jí)或H級(jí)絕緣，長(zhǎng)期可在155℃或180℃高溫下安全運(yùn)行。在相同容量下，它的體積小、重量輕，可節(jié)約安裝費(fèi)用等。

9）相關(guān)技術(shù)規(guī)范：①容量≤10000kVA；②電壓≤35kV；③絕緣等級(jí)F級(jí)或H級(jí)。環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器具有良好的電氣和機(jī)械性能、較高的耐熱等級(jí)，并且是一種可靠的安全性的環(huán)保、節(jié)能型新產(chǎn)品，能適應(yīng)多種惡劣環(huán)境。通過(guò)使用環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器可減少維護(hù)工作量和增強(qiáng)安全性，創(chuàng)造附加價(jià)值；變壓器油的減少也將大幅度降低用于清潔和更換油的維護(hù)成本，同時(shí)由于用油量的減少，可降低由于滲漏油造成的環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器較好的超銘牌運(yùn)行能力和抗短路能力，將給安全供電帶來(lái)可靠的保證。由于環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器比充礦物油的變壓器（油浸式變壓器）更具有優(yōu)越的安全性和其他一些固有優(yōu)點(diǎn)。

6 電氣控制技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用

PLC專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)計(jì)算機(jī)[2]，已應(yīng)用很廣泛，但設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該加入手動(dòng)回路，以防PLC故障。

設(shè)計(jì)雙時(shí)間繼電器如 JSS48A可用一個(gè)時(shí)間繼電器實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同的延時(shí)循環(huán)交替進(jìn)行。閥門等控制箱設(shè)計(jì)位置既要便于操作，又要防水防塵。

對(duì)于閥門控制設(shè)計(jì)應(yīng)用，各種控制設(shè)計(jì)方案極多，但大多復(fù)雜，不便于接線和檢修。我們?cè)O(shè)計(jì)了兩種控制原理圖。不但接線簡(jiǎn)單、便于檢修，同時(shí)應(yīng)用效果理想。第一種設(shè)計(jì)采用手指按壓方式（見(jiàn)圖1），如閥門開(kāi)關(guān)時(shí)間較長(zhǎng)則會(huì)感到不便，但當(dāng)要求閥門擋板停在中間位置時(shí)，只要放開(kāi)手指，操作簡(jiǎn)單；第二種設(shè)計(jì)采用自鎖方式（見(jiàn)圖2），不會(huì)出現(xiàn)手指按壓疲勞。這兩種設(shè)計(jì)均在實(shí)踐中得到良好的應(yīng)用，希望同行可以借鑒。

圖1

圖2

7 熱源廠電氣保護(hù)技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用

7.1 微機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)的技術(shù)總結(jié)

采用微機(jī)保護(hù)可謂應(yīng)時(shí)代而動(dòng)。微機(jī)保護(hù)集保護(hù)，監(jiān)視，控制，人機(jī)接口，通訊等多種功能于一體，已開(kāi)始由人工管理，就地監(jiān)控發(fā)展為遠(yuǎn)動(dòng)化[3]。專門對(duì)開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行單元化設(shè)計(jì)。一臺(tái)裝置即可完成開(kāi)關(guān)柜內(nèi)所有的自動(dòng)化功能，簡(jiǎn)化了二次設(shè)計(jì)和施工，代替了各種常規(guī)的繼電器和測(cè)量?jī)x表，節(jié)省了大量的安裝空間和電纜。在線保護(hù)和控制可編程采用電器工作人員熟悉的梯形圖編程，采用三十二位數(shù)字信號(hào)處理器，現(xiàn)場(chǎng)總線通信，可保證信息傳輸?shù)氖菍?shí)行和可靠性，表面貼工藝重要器件采用知名企業(yè)產(chǎn)品，工作穩(wěn)定完善的自薦功能，異常自動(dòng)告警，據(jù)有自保護(hù)能力，防止裝置永久性損壞，國(guó)際通用輸入電源模塊，斷路器操作回路具有交直流通用的硬件防跳閉鎖模塊，分和扎操作回路的電流大小，不影響模塊正常工作，開(kāi)關(guān)量輸入支持直接跳閘或告警，具有事件記錄功能，具有故障錄播功能，具有多套保護(hù)定植手動(dòng)和自動(dòng)切換功能，裝置能自動(dòng)識(shí)別電器運(yùn)行方式的變化并自動(dòng)切換保護(hù)定植區(qū)，適合于無(wú)人值班和電器運(yùn)行方式經(jīng)常變化的場(chǎng)合。

7.2 微機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)用的問(wèn)題分析

在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，發(fā)現(xiàn)CT斷線報(bào)警可能會(huì)誤報(bào)。原因是當(dāng)三相電流不平衡時(shí)，一相電流很大，而另一相很小，而微機(jī)保護(hù)就是檢測(cè)某相大于0.5A，另一相小于0.2A時(shí)發(fā)CT斷線報(bào)警。但這并不是應(yīng)用微機(jī)保護(hù)的阻礙。

8 結(jié)論

通過(guò)以上詳細(xì)分析和研究，得到了熱力熱源廠電氣深入設(shè)計(jì)的應(yīng)用技術(shù)，這些多年研究成果，希望對(duì)社會(huì)各行業(yè)均有所貢獻(xiàn)，發(fā)揮它的最大作用。

[1]中華人民共和國(guó)機(jī)械工業(yè)部.GB 50054-95 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,1995.

[2]范永勝,王岷.電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng).(第2版)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2007.

[3]劉介才.工廠供電[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.