鐘欣 中國石化集團(tuán)中原石油勘探局勘察設(shè)計(jì)研究院

油田工業(yè)廠房配電設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

鐘欣 中國石化集團(tuán)中原石油勘探局勘察設(shè)計(jì)研究院

石油工程行業(yè)尤其是鉆井、測井、管具、固井、工程建設(shè)等部門，為了滿足維護(hù)設(shè)備、新修管件、存放管具等生產(chǎn)運(yùn)行的要求，需要新建大量的工業(yè)廠房。針對油田工業(yè)廠房配電設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了探討：在照明設(shè)計(jì)時(shí)，高壓電源工業(yè)廠房的跨度和高度是需主要考慮的因素；以不影響吊車的正常運(yùn)行也是照明設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題；在設(shè)計(jì)中，一般只需考慮配電源開關(guān)及熔斷器、導(dǎo)線和滑觸線等，其中滑觸線或軟導(dǎo)線的設(shè)計(jì)是應(yīng)注意的問題。

油田；工業(yè)廠房；電源；照明；吊車；安全

石油工程行業(yè)尤其是鉆井、測井、管具、固井、工程建設(shè)等部門，為了滿足維護(hù)設(shè)備、新修管件、存放管具等生產(chǎn)運(yùn)行的要求，需要新建大量的工業(yè)廠房。針對油田工業(yè)廠房配電設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了探討。

1 供電電源的要求

對于供電電源，通常可以選擇將其與公用電源的高壓電網(wǎng)或者低壓電網(wǎng)相聯(lián)。但在實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)，常采用高壓電源，下面列舉了幾種采用高壓電源的情況。

（1）油田工業(yè)廠房內(nèi)安裝的機(jī)電設(shè)備多，一般需三相電源，用電設(shè)備功率大。當(dāng)負(fù)載超過250 kVA時(shí)，或者如果所需的供電質(zhì)量高于正常情況下從低壓電網(wǎng)可以獲得的供電質(zhì)量時(shí)，優(yōu)先考慮采用高壓電源。

（2）油田工業(yè)廠房內(nèi)多為大功率用電設(shè)備或具有諧波污染的用電設(shè)備（例如摩擦焊機(jī)、淬火、退火裝置等），與低壓電網(wǎng)相聯(lián)時(shí)，設(shè)備可能會引發(fā)對周邊用電設(shè)備的干擾，當(dāng)?shù)毓╇姴块T往往也會要求使用高壓供電。高壓供電與低壓供電相比，具有一定的優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下幾方面：①不會像在低壓電網(wǎng)中一樣受到其他用電設(shè)備的干擾；②可自由選用任何形式的低壓接地系統(tǒng)；③經(jīng)濟(jì)上有廣泛的選擇空間；④可以容納大量增加的負(fù)載；⑤方便管理及生產(chǎn)維修。

2 照明系統(tǒng)

工業(yè)廠房的跨度和高度是照明設(shè)計(jì)中需主要考慮的因素，若廠房內(nèi)設(shè)有吊車，那么以不影響吊車的正常運(yùn)行是照明設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題。

廠房的跨度一般為6、9、12、15、18、21、24、27、30、36 m……；長度少則幾十米，多則數(shù)百米；高度低的有5～6 m，高的可達(dá)30～40 m。一般在廠房上懸掛的燈具按室形指數(shù)選取不同的配光燈具，具體選用原則見表1。

表1 配光燈具選擇

一般廠房顯色性要求較高的，光源采用金屬鹵化燈；若無顯色性要求的，可選用高壓鈉燈。照明燈具按環(huán)境條件、滿足工作和生產(chǎn)條件來選擇，并適當(dāng)注意外形美觀、安裝方便和與建筑物的協(xié)調(diào)，以做到技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理。照明線路一般采用銅芯絕緣導(dǎo)線或電纜穿鋼管沿墻或屋頂敷設(shè)。應(yīng)考慮到廠房內(nèi)部是否是爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域、是否受化學(xué)性（酸、堿、煙霧）腐蝕物質(zhì)影響等，可針對具體情況，分別采用水煤氣鋼管、硬塑料管、線槽等不同材料對照明線路進(jìn)行防護(hù)。

3 吊車系統(tǒng)

油田工業(yè)廠房內(nèi)，多數(shù)裝有車床、銑床、鉆床、鋸床、焊機(jī)、試壓裝置、油管、管具等，機(jī)械設(shè)備重、油氣管線長。為了滿足生產(chǎn)連續(xù)性，設(shè)備、管具的運(yùn)輸和檢修的需要，多數(shù)廠房內(nèi)設(shè)有吊車。吊車起重量輕的有1～3 t，重的可達(dá)數(shù)十噸；數(shù)量少的有1臺，多的有數(shù)臺。這些吊車常見的種類有電動葫蘆、懸掛梁式起重機(jī)、橋式起重機(jī)等，這些起重機(jī)的電氣控制設(shè)備均由制造廠成套供應(yīng)。在設(shè)計(jì)中，一般只需考慮配電源開關(guān)及熔斷器、導(dǎo)線和滑觸線等，其中滑觸線或軟導(dǎo)線的設(shè)計(jì)是應(yīng)注意的問題。

一般情況下，可采用絕緣式安全滑觸線供電；對金屬有強(qiáng)烈侵蝕作用的環(huán)境中或小型電動葫蘆，可采用軟導(dǎo)線供電。

設(shè)計(jì)時(shí)往往僅考慮導(dǎo)體的載流量不低于計(jì)算電流，而忽略了電壓損失的要求。一般規(guī)定，自供電變壓器的低壓母線至起重機(jī)電動機(jī)端子的電壓損失，在尖峰電流時(shí)，不宜超過額定電壓的15%?？偟碾妷簱p失為起重機(jī)內(nèi)部電壓損失、電源線電壓損失和滑觸線電壓損失三者之和。一般起重機(jī)內(nèi)部電壓損失為2%～3%，但現(xiàn)在起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，一般用途電動橋式起重機(jī)（吊鉤式、抓斗式）當(dāng)額定起重量為32 t及以下時(shí)，其內(nèi)部電壓損失為5%；當(dāng)額定起重量大于32 t但不超過100 t時(shí)，其內(nèi)部電壓損失為4%。但不同廠家的設(shè)備又千差萬別，所以在做設(shè)計(jì)時(shí)，需與起重機(jī)廠家及時(shí)溝通，明確設(shè)備內(nèi)部的實(shí)際電壓損失。

4 安全防火措施及其他

工業(yè)廠房內(nèi)安裝的機(jī)電設(shè)備多、廠房面積大、技術(shù)要求高、操作人員多、設(shè)備噪音大，再加上平時(shí)多為油氣設(shè)備的維修及試壓，有的還為爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域，事故發(fā)生率比較高，因此其安全性就顯得尤為重要。僅從電氣設(shè)計(jì)方面，在技術(shù)角度提出幾點(diǎn)需重點(diǎn)考慮的安全措施及防火措施。

（1）裸滑觸線距離地面的高度不低于3.5 m；對操作人員可能觸及的裸滑觸線段，設(shè)置遮攔保護(hù)；在裸滑觸線的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，設(shè)置燈光信號。

（2）在裝有鍛錘、大型橋式起重機(jī)等振動較大的場所的燈具采用防震型燈具，采用普通燈具時(shí)采取防震措施，對擺動較大場所使用的燈具采取防脫落措施。

（3）安裝在電源進(jìn)線處的電氣設(shè)備，選用耐沖擊型的剩余電流保護(hù)器；在強(qiáng)烈振動的場所，優(yōu)先選用電子型剩余電流保護(hù)器。為防止接地故障而引起火災(zāi)，設(shè)置漏電保護(hù)器，其動作電流宜為0.3～0.5 A，動作時(shí)間為0.15～0.5 s，并且為現(xiàn)場可調(diào)型。

（4）部分低壓回路設(shè)分勵(lì)脫扣器，這樣既可以在自動互投時(shí)卸載部分負(fù)荷，防止變壓器過載，又可以在火災(zāi)時(shí)切斷火災(zāi)場所非消防設(shè)備電源。

（5）按相關(guān)規(guī)定設(shè)置應(yīng)急照明。

（6）自動化要求水平較高的設(shè)備，可采用建筑設(shè)備管理系統(tǒng)對各種機(jī)電設(shè)備進(jìn)行測量、監(jiān)控，這樣既可以達(dá)到最優(yōu)運(yùn)行的方式，又可以獲得節(jié)約電能的效果。

5 結(jié)語

（1）電氣設(shè)計(jì)要根據(jù)不同的工作環(huán)境，不同的工作、生產(chǎn)工藝，用電設(shè)備的具體要求，進(jìn)行有針對性的設(shè)計(jì)。尤其是石油化工行業(yè)，要針對行業(yè)特點(diǎn)區(qū)別對待，完善設(shè)計(jì)。

（2）在設(shè)計(jì)前期，一定要與業(yè)主和眾多廠家密切交流配合，做到優(yōu)化設(shè)計(jì)，避免因二次改動而增加預(yù)算投資。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.1.029