李翀

【摘 要】選煤廠是煤礦生產(chǎn)機(jī)械化程度比較高的企業(yè)，為了保證其生產(chǎn)的連續(xù)性和可靠性，必須有方便生產(chǎn)操作、提高效率的、穩(wěn)定的供配電電源及系統(tǒng)。本文通過(guò)選煤廠現(xiàn)場(chǎng)工藝系統(tǒng)要求及用電負(fù)荷分配，針對(duì)電壓等級(jí)、配電點(diǎn)分配、變壓器選擇，系統(tǒng)接地、電氣設(shè)備選擇、電纜選型及敷設(shè)幾個(gè)方面對(duì)選煤廠的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】供配電系統(tǒng) 變壓器 電氣設(shè)備選擇 電纜的選擇及敷設(shè)

1 電源及供電方式

按照選煤廠設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，選煤廠為二級(jí)用電負(fù)荷。選煤廠10kV雙回供電電源分別引自上一級(jí)變電所10kV不同母線段。

正常時(shí)兩回同時(shí)工作，當(dāng)一回出現(xiàn)故障時(shí)，另一回可保證全廠100%負(fù)荷的供電。10kV供電線路采用高壓電纜直埋敷設(shè)至主廠房變電所，根據(jù)計(jì)算視在功率（5150.85kVA），導(dǎo)線型號(hào)選為YJV22-10kV 3×185mm2，輸電距離約為5km，電壓降3.4%，滿(mǎn)足要求。

2 設(shè)備容量、負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇

2.1 設(shè)備容量

全廠設(shè)備安裝總?cè)萘繛椋?614.44kW

全廠設(shè)備工作總?cè)萘繛椋?505.14kW

2.2 負(fù)荷計(jì)算

全廠有功功率：4809.57kW；

無(wú)功功率：1843.72kvar（補(bǔ)償后）；

視在功率： 5150.85kVA；

功率因數(shù)：0.93（補(bǔ)償后）；

全年電耗：22665037kW.h；

噸煤電耗： 4.53kWh/t。

2.3 各變電所負(fù)荷及變壓器選擇

（1）主廠房變電所

10/0.69kV變電所

有功功率：2947.5kW；

無(wú)功功率：973.59kvar（補(bǔ)償后）；

視在功率： 3104.13kVA；

功率因數(shù)：0.95（補(bǔ)償后）；

10/0.40kV變電所

有功功率：336.0W；

無(wú)功功率：96.32kvar（補(bǔ)償后）；

視在功率： 349.53kVA；

功率因數(shù)：0.96（補(bǔ)償后）；

（2）一號(hào)轉(zhuǎn)載點(diǎn)變電所

10/0.69kV變電所

有功功率：956.22kW；

無(wú)功功率：284.11kvar（補(bǔ)償后）；

視在功率： 997.53kVA；

功率因數(shù)：0.96（補(bǔ)償后）；

3 供配電系統(tǒng)劃分

依據(jù)變電所要接近負(fù)荷中心、方便進(jìn)出線的原則，該選煤廠考慮在主廠房附近單獨(dú)設(shè)置10kV主變電所，在1#轉(zhuǎn)載點(diǎn)附近單獨(dú)設(shè)置10kV副變電所，以滿(mǎn)足實(shí)際使用的需要，減少電能損耗，達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。

（1）在主廠房變電所，配置10kV高壓配電室負(fù)責(zé)全廠高壓電能的分配。在一號(hào)轉(zhuǎn)載點(diǎn)變電所，配置10kV高壓配電室負(fù)責(zé)1#轉(zhuǎn)載點(diǎn)范圍內(nèi)高壓電能的分配，其兩路10kV高壓進(jìn)線電源分別引自主廠房變電所兩段不同高壓母線上。主、副變電所內(nèi)高壓配電裝置均選用KYN28-12系列高壓開(kāi)關(guān)柜作為受、饋電等用途的設(shè)備，高壓側(cè)結(jié)線方式為單母線分段，兩段母線分列運(yùn)行，繼電保護(hù)采用微機(jī)型保護(hù)裝置，對(duì)10KV系統(tǒng)運(yùn)行予以控制和監(jiān)視。操作電源額定電壓為DC220V。10kV高壓配電系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。

（2）主廠房設(shè)10/0.69kV變電所，選用三臺(tái)SG11-2000/10 2000kVA 10/0.69kV干式變壓器。變壓器正常時(shí)二臺(tái)工作，一臺(tái)備用，變壓器負(fù)荷率78%，當(dāng)其中一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，另二臺(tái)可保證承擔(dān)主廠房變電所范圍內(nèi)全部用電設(shè)備的供電。一號(hào)轉(zhuǎn)載點(diǎn)設(shè)10/0.69kV變電所，選用二臺(tái)SG11-1250/10 1250kVA 10/0.69kV干式變壓器。變壓器正常時(shí)一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，變壓器負(fù)荷率80%。當(dāng)其中一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)可保證一號(hào)變電所范圍內(nèi)全部用電設(shè)備的供電。主、副變電所內(nèi)低壓配電裝置選用GCS型低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜，低壓側(cè)單母線分段結(jié)線、分列運(yùn)行。配電方式采用放射式。660V低壓配電系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)。

660V配電回路均安裝零序電流互感器。當(dāng)電路中發(fā)生漏電故障時(shí)，進(jìn)行保護(hù)。所有低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)回路，設(shè)置微機(jī)綜合保護(hù)器，它與電流互感器、零序電流互感器配合對(duì)電機(jī)和線路出現(xiàn)的短路、過(guò)負(fù)荷、斷相、堵轉(zhuǎn)、漏電等故障現(xiàn)象進(jìn)行保護(hù)。

（3）主廠房設(shè)10/0.40kV變電所，選用二臺(tái)SG11-500/10 500kVA 10/0.4kV干式變壓器。變壓器正常時(shí)一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，變壓器負(fù)荷率70%，當(dāng)其中一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)可保證主廠房變電所范圍內(nèi)全部380V低壓負(fù)荷的供電。低壓配電裝置選用GCS型低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜。負(fù)責(zé)主廠房變電所范圍內(nèi)全部380V用電設(shè)備的供電。一號(hào)轉(zhuǎn)載點(diǎn)變電所380V系統(tǒng)不單獨(dú)設(shè)變壓器，在一號(hào)轉(zhuǎn)載點(diǎn)變電所660V系統(tǒng)設(shè)置兩臺(tái)SG-50/0.69 100kVA 0.69/0.40kV干式變壓器提供一號(hào)轉(zhuǎn)載點(diǎn)變電所范圍內(nèi)照明及集控380V備用電源。380V低壓配電系統(tǒng)采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。

4 特殊工作環(huán)境電氣設(shè)備的選擇

所有安裝于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的電氣設(shè)備均應(yīng)符合防塵、防水、防腐等要求；原煤輸送走廊及煤倉(cāng)等有粉塵聚集的場(chǎng)所，電氣設(shè)備均選用防爆型或本質(zhì)安全型?；馂?zāi)監(jiān)測(cè)和預(yù)防：全廠設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，在主要建筑物內(nèi)設(shè)置火災(zāi)監(jiān)測(cè)探頭及消火栓按鈕，在所有電纜橋架、電纜溝、配電室、集中控制室等電纜集中進(jìn)出口處設(shè)置防火封堵，沿主要電纜路徑設(shè)置光纖測(cè)溫系統(tǒng)，監(jiān)控電纜溫度，及早發(fā)現(xiàn)電纜故障。

5 電纜的選型及敷設(shè)方式

為確保系統(tǒng)能長(zhǎng)期可靠連續(xù)的運(yùn)行，電纜選型及敷設(shè)也是供配電系統(tǒng)中應(yīng)該考慮的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)配電系統(tǒng)的分配及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件的需求。

10kV高壓電纜及室外直埋電纜選用YJV22鋼帶鎧裝型交聯(lián)聚氯乙稀絕緣電力電纜。室內(nèi)電纜及室外沿電纜溝或穿管敷設(shè)電纜選用YJV型交聯(lián)聚氯乙稀絕緣電力電纜。截面大于10mm?的低壓電纜選用YJV型交聯(lián)聚氯乙稀絕緣電力電纜，截面小于等于10mm?的低壓電纜選用VV型氯乙烯絕緣電力電纜。

廠區(qū)內(nèi)采用鎧裝電纜沿電纜溝或直埋敷設(shè)方式同一路徑電纜大于6根（含通訊電纜）時(shí)采用電纜溝敷設(shè)，小于6根采用直埋敷設(shè)。主廠房?jī)?nèi)電纜沿電纜橋架或電纜溝敷設(shè)，當(dāng)安裝高度低于2.0m時(shí)穿鋼管保護(hù)。輸煤走廊內(nèi)的電纜沿電纜橋架敷。

6 結(jié)語(yǔ)

黑龍溝500萬(wàn)噸選煤廠供配電系統(tǒng)的電氣工程設(shè)計(jì)在滿(mǎn)足客戶(hù)及工藝要求前提下要確保人身安全，便于電氣設(shè)備的監(jiān)控監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣工藝自動(dòng)化。針對(duì)選煤廠設(shè)計(jì)特點(diǎn)及選煤工藝系統(tǒng)的特殊性進(jìn)行分析，選擇確定了合適的電壓等級(jí)、變電所位置、變壓器的容量，結(jié)合成功的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)出合理的供配電系統(tǒng)，最終保證了生產(chǎn)的連續(xù)性及可靠性，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。

參考文獻(xiàn)：

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[2] GB 50055-2011 通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2012.