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        涉外工程(越南制罐)的供配電設(shè)計分析

        2016-12-31 00:00:00鞠鳳濤
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年14期

        摘 要:工業(yè)廠房供配電系統(tǒng)設(shè)計時,應(yīng)全面考慮工程實際情況以及用電負(fù)荷分配,并以此確定設(shè)計方案。供配電設(shè)計應(yīng)在符合規(guī)范的前提下,除了要滿足工廠的基本用電需求,同時,要盡量保障工廠電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行。文章結(jié)合專業(yè)知識和工作經(jīng)驗,對越南制罐項目供配電設(shè)計中的相關(guān)要點進(jìn)行了分析。

        關(guān)鍵詞:工業(yè)配電;適用性;系統(tǒng)設(shè)計

        1 概述

        工業(yè)廠房的供配電系統(tǒng)設(shè)計是一項內(nèi)容繁多、涉及面廣的綜合性設(shè)計工作,且每個工程項目都有其自身的特點。供配電設(shè)計應(yīng)該要做到保障人身和設(shè)備的安全,供電可靠,還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃,適當(dāng)考慮廠房擴(kuò)建的可能性。從全局出發(fā),完善和細(xì)化各供電區(qū)域內(nèi)的供配電系統(tǒng)設(shè)計。文章結(jié)合制罐項目主要說明了供配電系統(tǒng)設(shè)計的合理性和需要注意的問題,并針對供配電設(shè)計中越南當(dāng)?shù)嘏c國內(nèi)不同特點進(jìn)行了說明。

        2 工程概況及負(fù)荷計算

        2.1 主要工藝流程及用電負(fù)荷情況

        項目概況:越南制罐主要生產(chǎn)202/204型330ml和202型Sleek的鋁制二片罐。鋁罐生產(chǎn)線的設(shè)計能力為2200CPM(罐/分),年生產(chǎn)能力為7億罐。

        主要工藝流程:原料(鋁卷)→開卷及涂油→制杯→拉伸→修邊→清洗/干燥→(底漆涂層→底漆涂層烘干)→彩印→彩印烘干→內(nèi)噴涂→烘干→縮頸/翻邊→光檢→視檢→堆垛/包裝。

        制罐項目主要分為生產(chǎn)區(qū)和輔助區(qū),具體設(shè)備用電見表1。

        2.2 精確的負(fù)荷計算

        通過對全廠用電設(shè)備進(jìn)行負(fù)荷計算,確定項目總負(fù)荷量,以此為依據(jù)向供電部門申請電源及確定供配電系統(tǒng)所需變壓器的容量、數(shù)量。同時通過對這些數(shù)據(jù)整理能夠計算出區(qū)域的分負(fù)荷,進(jìn)而可以確定區(qū)域配電柜的容量,本項目生產(chǎn)線部分根據(jù)工藝段劃分共設(shè)置8套現(xiàn)場DP柜,再由現(xiàn)場DP柜完成對單體設(shè)備的供電。

        3 供配電系統(tǒng)設(shè)計及常見問題的分析

        3.1 高低壓配電系統(tǒng)的構(gòu)成

        根據(jù)本工程電力負(fù)荷及當(dāng)?shù)仉妷旱燃?,供電電壓?2kV,由當(dāng)?shù)毓╇娋重?fù)責(zé)引一路22kV電源至高壓進(jìn)線開關(guān)柜,電源容量為4000kVA。

        高壓采用單母線供電,一線兩變,高供高量。22kV進(jìn)線引自市網(wǎng)架空線路,T接后電纜埋地引至高壓電氣室。

        配電室為22kV高低壓聯(lián)合配電室;該變電所設(shè)置有高壓開關(guān)柜、變壓器、低壓開關(guān)柜。變壓器選用2臺容量為2000kVA的油浸變壓器,接線組別為Dyn11,負(fù)荷率為75%,變比為22kV/0.4kV。低壓配電系統(tǒng)接地制式為TN-S系統(tǒng)。

        原設(shè)計考慮采用國內(nèi)某合資品牌干式變壓器,但由于設(shè)備認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)差異及當(dāng)?shù)毓╇姴块T要求等原因,同時當(dāng)?shù)刈儔浩髦髁餍问綖橛徒剑竟こ套罱K施工投產(chǎn)的也為當(dāng)?shù)夭少徲徒阶儔浩?。高壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜等均為國內(nèi)成套。

        低壓供電系統(tǒng)中2臺變壓器二次側(cè)0.4kV低壓采用單母線分段,設(shè)母線聯(lián)絡(luò)斷路器,母聯(lián)開關(guān)和2臺進(jìn)線開關(guān)互為機(jī)械電氣聯(lián)鎖,并且相同時間內(nèi)只允許合2個開關(guān),正常情況下母線聯(lián)絡(luò)斷路器處于分?jǐn)辔恢茫瑑膳_變壓器分列運行,當(dāng)一臺變壓器運行情況下,母線聯(lián)絡(luò)斷路器手動合上。

        由于單臺變壓器容量沒有考慮100%備用,需要減負(fù)荷運行。通過母聯(lián)聯(lián)絡(luò),將兩段母線連通,以保證滿足部分重要生產(chǎn)和生活負(fù)荷的供電。

        3.2 低壓系統(tǒng)的無功補(bǔ)償

        無功補(bǔ)償方面,采用低壓側(cè)集中補(bǔ)償方式,在每段低壓母線上設(shè)功率因數(shù)補(bǔ)償裝置,補(bǔ)償之后的功率因數(shù)為0.95以上。為了更加合理地控制功率補(bǔ)償,安裝了動態(tài)無功功率補(bǔ)償裝置。同時,越南當(dāng)?shù)毓╇姴块T要求低壓無功補(bǔ)償裝置容量要達(dá)到變壓器容量的40%,即2000kVA變壓器需一次性安裝800kva低壓補(bǔ)償裝置。

        3.3 配電室所址選擇及電纜敷設(shè)

        制罐生產(chǎn)線機(jī)組用電設(shè)備隨工藝產(chǎn)線沿廠房軸線從右至左通長布置,因此配變電所與主車間相鄰,位于主要用電設(shè)備平面布置的中心。變壓器至低壓開關(guān)柜及低壓開關(guān)柜母聯(lián)均選用密集銅母線。電氣室低壓配電柜至現(xiàn)場DP柜電纜沿主廠房電纜橋架放射式鋪設(shè),最大程度上減少電纜纏繞,節(jié)約投資成本,并且能夠保證進(jìn)出線比較方便。

        3.4 防雷接地系統(tǒng)

        該項目中主廠房建在工業(yè)園區(qū)內(nèi),總占地面積約22412m2,建筑面積約21271m2,面積較大。因周邊有更高的建筑物,經(jīng)計算雷擊次數(shù)為0.22次/年,屬于三類建筑。

        防雷接地系統(tǒng)的組成:廠房屋面采用0.8mm厚彩鋼板,可以利用其作為接閃器,但由于屋面上設(shè)有采光帶將采光板隔開,所以需將屋面彩鋼板與鋼屋架及檁條組合起來作為接閃器;利用鋼結(jié)構(gòu)立柱及混凝土立柱內(nèi)鋼筋作為引下線,引下線平均間隔不大于18m;主車間利用基礎(chǔ)內(nèi)及承臺內(nèi)鋼筋做接地體,并將各基礎(chǔ)樁用-40x4鍍鋅扁鋼連成環(huán)形接地網(wǎng),其它建筑物接地極采用打人工接地體方式。最終將廠區(qū)各單體建筑(如綜合樓、水泵房等)接地網(wǎng)連接為一體。本工程防雷接地、保護(hù)接地、工作接地采用共用接地極的聯(lián)合接地方式,接地電阻不大于1歐姆。

        在室內(nèi)設(shè)置總等電位箱,進(jìn)入建筑物的給排水管、空調(diào)管、建筑物的金屬管道、總配電箱PE線、信息中心接地線等均連接到總等電位箱。

        由于越南表層土壤多為黃沙土質(zhì),土壤電阻率較高,設(shè)計中應(yīng)充分利用水工建筑(如水井、水池等)以及其他與水接觸的金屬部分作為自然接地體,如還不滿足設(shè)計要求需增打接地極。

        除上述防雷接地措施外,根據(jù)當(dāng)?shù)匾笳麄€廠區(qū)還需設(shè)置單獨避雷針式防雷系統(tǒng)。具體要求如下:

        避雷系統(tǒng)根據(jù)TCN46-84越南國標(biāo)第20號標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。

        使用現(xiàn)代引雷針(覆蓋半徑R=140米)。

        用以安裝引雷針的柱子高5米,以規(guī)格為φ60的熱鍍鋅金屬鋼管制成。

        引下線以規(guī)格為50mm2的裸銅線纜制作。屋頂至電阻測量箱之間的線纜外套規(guī)格為φ20的PVC管。

        接地井深度15米。

        在規(guī)格為φ20的白鋅金屬鋼管柱進(jìn)行緊線并置于井底,引下線不得突然彎曲,最小彎曲半徑必須大于或等于20厘米。

        接地電阻應(yīng)小于10歐,若果接地電阻無法小于該值則應(yīng)增加接地井深度,并使用化工產(chǎn)品進(jìn)行處理。

        進(jìn)行避雷系統(tǒng)施工時,應(yīng)先完成接地系統(tǒng)及引下線施工后才進(jìn)行引雷針連接。如圖1、圖2所示。

        4 結(jié)束語

        目前,越南制罐生產(chǎn)線已順利投產(chǎn),從工程實施過程中可以看出,目前國內(nèi)供配電規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)普遍符合當(dāng)?shù)匾?guī)范要求,但在電壓等級、變壓器選型、無功補(bǔ)償量、防雷接地等方面,還存在著一定的差異。作者認(rèn)為在涉及到當(dāng)?shù)仨椖繒r應(yīng)提前做出供配電設(shè)計方案與當(dāng)?shù)毓╇?、消防部門進(jìn)行交流,并能確定最終的設(shè)計方案,從而有效的避免因與職能部門驗收標(biāo)準(zhǔn)不符,造成施工過程中反復(fù)修改,以及人力物力浪費,工程延期等情況的發(fā)生。

        參考文獻(xiàn)

        [1]毛航.有關(guān)工業(yè)配電設(shè)計中存在的相關(guān)問題與對策[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2014.

        [2]常立勇.淺析工業(yè)供配電設(shè)計中常見問題及對策[J].應(yīng)用技術(shù),2011.

        [3]李慶海.關(guān)于工業(yè)供配電設(shè)計若干問題的思考[J].設(shè)計與分析,2012.

        作者簡介:鞠鳳濤(1981-),男,電氣工程及其自動化專業(yè),現(xiàn)在寶鋼工程技術(shù)集團(tuán)有限公司從事電氣設(shè)計工作,工程師。

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