莫 易

杭州中深電力技術(shù)有限公司 浙江 杭州 310000

當(dāng)前,自動化工廠在現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用下,已經(jīng)逐漸實現(xiàn)了高水平的建設(shè)和廣泛應(yīng)用,提高了生產(chǎn)的效率和生產(chǎn)的質(zhì)量之余,對于電氣系統(tǒng)的設(shè)計和整體規(guī)劃也提出了更高的挑戰(zhàn),既要能夠從全局和全過程角度去進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計和規(guī)劃,同時也要能夠全面掌握各項設(shè)備的具體功能與技術(shù)參數(shù)。

一、自動化工廠電氣系統(tǒng)臨時用電設(shè)施的設(shè)計規(guī)劃與設(shè)備選型

首先,要重視臨時用電容量的設(shè)計。

電氣系統(tǒng)臨時用電的容量必須要依據(jù)工程建設(shè)不同階段不同環(huán)節(jié)的用電標(biāo)準(zhǔn)需求,以及參考以往的工程項目經(jīng)驗合理進(jìn)行單機(jī)調(diào)試、用電等多項參數(shù)情況的考慮,并準(zhǔn)確估算出工程項目建設(shè)施工當(dāng)中所需用電的最大負(fù)荷,以此為依據(jù)向電力能源部門申請用電容量或做到與工程項目所處位置周邊施工電源的匹配。

其次,要重視工程項目所處周邊環(huán)境情況。

自動化工廠電氣系統(tǒng)建設(shè)中,考慮其工程的周邊環(huán)境因素影響較為重要,因此,要仔細(xì)觀察和調(diào)查是否存在其他工廠或其他電源能夠作為臨時施工電源應(yīng)用,要仔細(xì)的勘察工程項目所處周邊環(huán)境高壓線路的接入點位置,并確定從電源接入點至工程項目臨時配電室的路徑是否能夠運用原有路徑或渠道,還要根據(jù)實際調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)方案的制定,例如,進(jìn)行頂管或架空線路的接通,或到當(dāng)?shù)毓╇姴块T了解臨時用電政策,要明確變壓器容量大小以及最高值收費標(biāo)準(zhǔn),通常工業(yè)用電需要大于250k VA,這就涉及到需要選用符合標(biāo)準(zhǔn)容量的變壓器,并運用干式安裝,此外,還要計算多少容量的變壓器所需配備的配電室以及變壓器安裝時當(dāng)中所涉及的各項設(shè)備與設(shè)施施工成本。

再次,臨時用電設(shè)備的選型。

依據(jù)當(dāng)前現(xiàn)行的相關(guān)用電方案和用電容量合理性來進(jìn)行配電柜的選擇。配電柜主要包括功率因數(shù)表、計量表、電容補(bǔ)償柜。通常情況下,工程項目使用電焊機(jī)、切割機(jī)等單向雙向設(shè)備較多,容易引起電網(wǎng)功率因素的偏低,如果沒有配備電容補(bǔ)償會引起多余的電能成本費用。而配電柜要能夠準(zhǔn)確的設(shè)計相應(yīng)的開關(guān)及電表設(shè)備。此外,還要根據(jù)用電容量、用電設(shè)備類型來進(jìn)行變壓器、電纜的規(guī)劃與設(shè)計,要優(yōu)先選擇油浸式變壓器,其變壓器心藥選用銅芯或鋁芯,而且還要根據(jù)用電負(fù)荷分布的實際情況來進(jìn)行臨時用電線路路徑的規(guī)劃,確保供電點分布圖的合理設(shè)計。

臨時用電電纜可以選擇銅芯、鋁芯或鋁合金電纜,其敷設(shè)方式需要依據(jù)實際工程項目地現(xiàn)場情況或選擇埋地或選擇架空,優(yōu)先級主要是選擇架空方式,原因在于架空方式具有線纜明處、不容易受地下施工或氣候條件等因素的影響這一優(yōu)勢。而埋地方式的優(yōu)點則在于不影響交通情況和施工進(jìn)度。埋地電纜需要選用鋁裝電纜,并做好接頭絕緣保護(hù)的設(shè)計。

二、自動化工廠正式用電氣系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃及設(shè)備選型

自動化工廠正式用電器系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)劃和設(shè)備選型主要包含變壓器、低壓配電柜、儀表閥門、PLC選型、電纜選型。

首先要確定自動化工廠電氣系統(tǒng)正式用電容量核算,其直接關(guān)系到用電容量的申請、變壓器母線槽的選型,所以,關(guān)于容量的估算方法是將所有用電設(shè)備的功率進(jìn)行集中去除備用設(shè)備的功率乘以同時用電系數(shù)就獲得了復(fù)合值。

對于變壓器的選型,主要是確定電容量后,根據(jù)自動化工程電氣系統(tǒng)自身需求和防爆標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行變壓類型的選擇,主要考慮油浸式變壓器,其具有過載能力強(qiáng)。的優(yōu)勢,但其不足之處在于需要單獨設(shè)置變壓器室,所占空間較大。而干式電壓器優(yōu)點則是占用空間小,能夠與低配貴共同設(shè)置,但缺點是成本較高,過載能力不足。

低壓配電柜選擇則建議選盡量選取C型母排,具有載流量大、占用空間小的優(yōu)點,低壓多路器需要選擇四段保護(hù),要具備瞬時保護(hù)、接地故障保護(hù)、短延時保護(hù)和長延時保護(hù),要注意防止出現(xiàn)漏電誤報的情況。電機(jī)控制柜則需要依據(jù)電機(jī)功率選擇集中式、獨立式。

儀表閥門的選型需要依據(jù)相關(guān)設(shè)計參數(shù)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及運行環(huán)境進(jìn)行充分的考量,常規(guī)的工藝參數(shù)主要包括溫度、流量、壓力、介質(zhì)和粘稠度等等。儀表可以分為1、2、3級,要建立備用庫存,并針對較為重要的部分優(yōu)先使用精度高且品質(zhì)較好的儀表。溫度和壓力傳感器需要設(shè)計現(xiàn)場指針表,以便于能夠隨時進(jìn)行觀察和校正。溫度傳感器則需要結(jié)合自身需求,根據(jù)介質(zhì)、溫度,選擇延長徑的長度,盡量選擇量程較大傳感器。液位傳感器則是在有雜質(zhì)的介質(zhì)中,應(yīng)考慮選擇延長段的型號,防止出現(xiàn)淤堵而影響精度。開關(guān)閥門和比例調(diào)節(jié)閥門選型主要考慮的是電源優(yōu)先選用直流24V作為選擇閥門的重要參數(shù),除考慮溫度、壓力流量、介質(zhì)之外,還要注意閥前、閥后壓力和泄漏等級以及墊片、材質(zhì)、閥芯、閥體材質(zhì)。例如,閥芯和閥桿的材質(zhì)需要優(yōu)先考慮不銹鋼材質(zhì)。

PLC的選型,首先要能夠明確數(shù)字量輸入輸出模擬量輸出的點數(shù),并進(jìn)行后期可能提高的設(shè)備點數(shù)預(yù)估,預(yù)留出10%左右的點位用以備用。再選擇cpu、電源和UPS等等。

電纜主要是需要依據(jù)電壓等級和實際用途來進(jìn)行不同電纜外皮顏色的選取,例如高壓電纜需要用橘紅色,220V、38V電纜則使用黑色,24V儀表電纜則使用藍(lán)色,而沒有防爆要求的儀表電纜則選擇使用灰白色,儀表電纜需要使用金屬屏蔽層,要優(yōu)先考慮A級阻燃電纜,例如ZYGV系列,其截面積需要確保滿足六立方毫米以下條件,建議選用軟芯電纜。

結(jié)束語

自動化工程電氣系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃和設(shè)備選型中,要求電氣系統(tǒng)設(shè)計人員具備較高的專業(yè)技術(shù)水平,同時還要能夠做好相關(guān)項目地管理,尤其在自動化工廠當(dāng)中,電氣系統(tǒng)各項用電設(shè)施和相關(guān)設(shè)備的選擇尤為重要,其直接決定了自動化工廠運行的安全性與穩(wěn)定性以及可靠性,是確保能夠?qū)崿F(xiàn)自動化工廠生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)安全的重要保障。