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。火災(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)在滿足客戶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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