澳洲SINO選礦項目供配電設計

陳 明

中冶北方工程技術有限公司，遼寧鞍山 114051

0 引言

由中信泰富公司投資開發(fā)的SINO 鐵礦項目位于澳大利亞西北部，印度洋東岸，南距西澳洲首府佩斯1200 公里。

項目規(guī)模為選礦廠年產(chǎn)鐵精礦2400 萬t/年，該項目是澳大利亞境內(nèi)在建的規(guī)模最大的磁鐵礦開采和選礦項目，也是目前全世界最大的磁鐵礦項目。

中澳鐵礦項目是中國在澳大利亞資源業(yè)最大的投資之一，香港的中信泰富是該項目的業(yè)主。受項目業(yè)主委托，中冶西澳礦業(yè)有限公司對SINO 鐵礦項目進行EPC 工程總承包。我從2007 年開始參與此項目電氣專業(yè)的基本設計、詳細設計、現(xiàn)場施工調(diào)試服務工作，本文就此項目談談澳洲EPC 工程電氣專業(yè)設計中的體會，希望對將來其他類似設計起到借鑒和幫助的作用。

1 設計流程步驟有差異

國外項目的設計慣例分為基本設計和詳細設計兩個步驟，其中的基本設計相當于國內(nèi)設計的初步設計階段，但要求完成的設計內(nèi)容更廣泛、全面、細致。如本項目電氣專業(yè)基本設計階段所提交的設計文件包括：

電氣圖紙標注及圖例符號；

全廠供電系統(tǒng)圖；

高低壓配電系統(tǒng)單線圖；

典型設備電控原理圖；

典型設備標準安裝原理圖；

廠區(qū)電氣建筑物分布圖；

各變電所布置圖；

主要車間電纜橋架布置圖；

典型接地布置圖；

主要電氣設備表；

負荷計算表；

主要電纜規(guī)格表。

從這些電氣專業(yè)基本設計階段完成的設計內(nèi)容可以看出，基本設計應該在得到相對穩(wěn)定的工藝專業(yè)基本設計階段的委托資料后，基本完成全廠的供配電設計。同時在變壓器容量，MCC 配電回路數(shù)量、變電所布置面積等設計中應充分考慮留有適當?shù)膫溆谜{(diào)整余地。

隨后的詳細設計階段主要設計內(nèi)容為完善細化基本設計的內(nèi)容。其中，對于變化調(diào)整的工藝委托資料應及時更新體現(xiàn)到電氣專業(yè)設計中，并設計提交全廠每臺設備的電氣原理圖。

2 設計標準有差別

任何項目設計及建設應在遵循設計標準的前提下進行，此項目位于澳洲，因此在遵守IEC 標準前提下，更要仔細研讀貫徹澳洲標準。其中設計中主要使用的標準如下：

AS/NZS 1680.0：1998(Interior Lighting)

AS/NZS 1768：2007(Lightning protection)

AS/NZS 2802：2000(Electric cables—Reeling and trailing— For mining and general use)

AS 2374.2—1997(Power transformers)

AS/NZS 3000：2007(Wiring Rules)

AS/NZS 3008.1.1：1998(Electrical installations-Selection of cables)

總結起來，澳洲標準與國內(nèi)標準大致相同，但也有部分差別。主要體現(xiàn)在：特殊區(qū)域設備的選擇有明確要求。

如對于定義為礦山區(qū)域的車間內(nèi)移動設備所使用的卷筒電纜，根據(jù)澳洲標準：AS/NZS 2802：2000 的要求，一般使用3C+3E+N 電纜，其中必須集成一芯作為接地檢測。

現(xiàn)場安全防護要求明確：

出于人身安全考慮，現(xiàn)場操作箱、遠程IO 箱、操作按鈕等的控制電源一般采用24V，與國內(nèi)部分項目采用240V 不同。目的是即使在調(diào)試安裝過程中也從根本杜絕事故發(fā)生。事故停車信號必須采用控制電纜而非通訊電纜接入電氣控制回路。

特殊設備采取分級操作控制：

對于低壓變頻設備，要求在現(xiàn)場事故按鈕按下，緊急停車后斷開變頻器至設備的電源。，為此，在設計低壓變頻設備的原理圖時應考慮在變頻器出線側增加接觸器或負荷開關，并引入事故按鈕信號連鎖控制。

類似規(guī)定還有很多，體現(xiàn)了澳洲政府以人為本，生命至上的理念，因此要求在設計工作中對此給予充分考慮。

3 氣象環(huán)境條件特殊

項目所在地氣象環(huán)境條件特殊。一般日平均最高氣溫為33.9℃，夏季太陽輻射強烈，最高氣溫可達50℃。另外項目所在地植被稀疏，附近既無村莊，也無人煙，并且受海洋氣候影響，颶風多發(fā)。每年的11 月1 日至次年的4 月1 日為颶風季節(jié)，最大風速可以達到88m/s。針對這些氣象環(huán)境特點，根據(jù)澳洲慣例，在設計中考慮了如下等等措施：

電纜選擇中應按環(huán)境溫度45℃考慮溫度校正系數(shù)進行計算。

因風速過大，部分無法利用管道支架敷設的廠區(qū)橋架，采用委托土建制作地面混凝土基礎，基礎表面預埋鋼板，橋架立柱與其焊接的方式來敷設。增強抗風能力。

高低壓配電室采用高低壓柜、儀表柜、PLC 柜、UPS 柜等預先制作安裝于帶支柱的集裝箱內(nèi)，現(xiàn)場吊裝與預埋基礎連接的形式，即所謂的E-house。此種形式配電室不僅增強抵御惡劣自然氣像條件的能力，而且降低人工成本，便于運輸。

4 EPC 項目設計應充分考慮的特點

SINO 項目為海外EPC 總承包項目，即由總承包商以項目整體利益為出發(fā)點，對設計、采購和施工一體化管理。工程總承包管理的核心內(nèi)容就是工程的設計（或深化設計）、采購、施工以及調(diào)試驗收的管理，具體到設計中應充分考慮技術方案和商務談判的互相協(xié)調(diào)問題。并且在項目設計過程中應充分做到以下幾個澄清：

——與業(yè)主關于設計要求的澄清

——與工藝專業(yè)關于設計委托的澄清

——與設備供應商關于所提交的設備資料的澄清

——與設計分包商關于設計接口、設計界限的澄清

如此項目的低壓馬達回路采用的AB 公司生產(chǎn)的電機控制器E3+，所有馬達的電機參數(shù)在設備采購部門按工藝專業(yè)委托采購后，應由電機設備供應商提供給設備采購部門，采購部門提交給電氣專業(yè)，再由電氣專業(yè)在MCC 柜出廠運輸至現(xiàn)場前提交給MCC 柜供應商予以整定完畢。再如高壓變頻器供應商應提供變頻器額定電流至電氣專業(yè)，電氣專業(yè)提交至高壓繼電保護器供應商進行速斷定值計算及整定。

如設計澄清不明確，設備、設計資料提交不及時，就可能滯后相關單位提交設計文件，耽誤工期及影響調(diào)試工作的開展。

在設計澄清過程中應注意保留相關來往郵件，做好會議紀要。

5 結論

2011 年12 月，項目第一條生產(chǎn)線帶料試車已勝利完成，目前正進行第二條生產(chǎn)線調(diào)試工作。當項目建成之時，中信泰富礦業(yè)將成為第一家中國全資控股的鐵礦企業(yè)把鐵礦產(chǎn)品從西澳運往中國。中澳兩國將會在未來幾十年里從該項目中獲得廣泛的互惠利益，包括長期的經(jīng)濟、社會和社區(qū)利益。

通過參與這樣一個國外項目的設計，感受到差異的同時，也深刻理解到只有在了解國情文化差異的基礎上，更新設計觀念，掌握先進的設計手段，才能不斷提高本專業(yè)的設計水平。