高密度纖維板生產(chǎn)線的變配電設(shè)計(jì)

張覺(jué)

摘? ? 要：木材類(lèi)產(chǎn)品是國(guó)家建設(shè)和人民生活中的不可或缺的生產(chǎn)資料和生活資料，被廣泛運(yùn)用于建筑裝飾、家具制造以及國(guó)防建設(shè)等各個(gè)方面。本文以滁州佰世達(dá)木業(yè)有限公司年產(chǎn)22萬(wàn)m3高密度纖維板項(xiàng)目為例，介紹人造板生產(chǎn)線中變配電系統(tǒng)的主要配置及設(shè)計(jì)時(shí)需要引起注意的事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：木材加工;高密度纖維板;變配電

1? 人造板工業(yè)與中（高）密度纖維板的現(xiàn)狀、前景、工藝流程

我國(guó)是一個(gè)森林資源匱乏的國(guó)家，同時(shí)，我國(guó)又是世界上人口最多的國(guó)家，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快的國(guó)家之一，對(duì)木材類(lèi)產(chǎn)品需求潛在的市場(chǎng)巨大。在加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)，維護(hù)生態(tài)安全和保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的前提下，解決好木材類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)供應(yīng)與需求之間的矛盾，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中必須處理好的重要問(wèn)題。因此我國(guó)需大力發(fā)展以人工林、速生豐產(chǎn)林、“三剩物”及“次小薪”材為原料的人造板工業(yè)，尤其是重點(diǎn)發(fā)展高品質(zhì)中高密度纖維板勢(shì)在必行。

人造板是以木材或其他植物纖維為原料，通過(guò)專(zhuān)門(mén)的工藝過(guò)程加工，施加膠黏劑或不加膠黏劑，在一定的條件下壓制而成的板材或型材。人造板生產(chǎn)時(shí)一種高效利用和節(jié)約利用木材資源的有效途徑。我國(guó)主要生產(chǎn)的人造板種有膠合板、刨花板、纖維板。

其中，中（高）密度纖維板是近年人造板中發(fā)展最迅速的品種。纖維板制造脫胎于造紙工業(yè)中的紙板生產(chǎn)技術(shù)，以木質(zhì)（或其他植物）纖維為原料，經(jīng)過(guò)纖維制備、施膠施蠟、干燥風(fēng)選、成型熱壓、砂光鋸邊等工序制成的一種“近似木材而優(yōu)于木材”的木質(zhì)人造板材，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、結(jié)構(gòu)細(xì)密、質(zhì)地均勻、表面光潔、隔音絕熱、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于家具制造、建筑、車(chē)輛和船舶的內(nèi)部裝修以及家用電器殼體等。此外，它還可與高強(qiáng)發(fā)泡塑料及浸漬紙蜂窩結(jié)構(gòu)膠合制成復(fù)合板，作為結(jié)構(gòu)材料，用于輕型民用建筑領(lǐng)域。圖1為典型的中纖板生產(chǎn)線的工藝流程框圖。

2? 項(xiàng)目概況與變配電設(shè)計(jì)

2.1? 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目位于安徽省滁州市全椒縣，項(xiàng)目設(shè)置一35kV中心配電所，內(nèi)設(shè)35kV高壓配電室、變壓器室、10kV高壓配電室（負(fù)責(zé)全廠高壓供電）、值班室、電容器室、低壓配電室等，中心變電所變壓器為12500kVA。項(xiàng)目總裝機(jī)容量16384kW;計(jì)算負(fù)荷（高壓電機(jī)）6279kVA、（變壓器）6015kVA，二級(jí)負(fù)荷總裝機(jī)容量為668kW，計(jì)算負(fù)荷為534kW。

2.2? 設(shè)計(jì)范圍

本工程設(shè)計(jì)包括紅線內(nèi)的以下電氣系統(tǒng)：（1）35/10kV變配電系統(tǒng);（2）10/0.4kV變配電系統(tǒng);（3）柴油機(jī)發(fā)配電系統(tǒng)。

2.3? 負(fù)荷分類(lèi)及容量

（1）本工程負(fù)荷等級(jí)。二級(jí)負(fù)荷：消防負(fù)荷;部分生產(chǎn)工藝設(shè)備負(fù)荷，主要有：部分熱壓機(jī)工段負(fù)荷、部分制膠工段負(fù)荷、部分空壓機(jī)負(fù)荷。三級(jí)負(fù)荷：其他電力負(fù)荷及一般照明。

（2）各類(lèi)負(fù)荷容量。總裝機(jī)容量：16384kW;計(jì)算負(fù)荷（高壓電機(jī)）6279kVA、（變壓器）6015kVA。

二級(jí)負(fù)荷總裝機(jī)容量：668kW;計(jì)算負(fù)荷 534kW。

全廠負(fù)荷計(jì)算機(jī)變壓器配置情況見(jiàn)表2。

廠區(qū)工藝設(shè)備供電主要分為兩部分：

（1）高壓電機(jī)。電壓等級(jí)為10kV，主要設(shè)備有熱磨主電機(jī)（5000kW）、干燥高壓電機(jī)（1800kW）、削片高壓電機(jī)（2[×]450kW）。

（2）變壓器。電壓等級(jí)為0.4kV，主要有主車(chē)間1#變壓器，負(fù)責(zé)熱磨上料螺旋、熱磨輔助電機(jī)、鋪裝機(jī)、板坯預(yù)熱、鋪裝風(fēng)送除塵等設(shè)備的供電;主車(chē)間2#變壓器，負(fù)責(zé)熱壓機(jī)、后處理、熱能設(shè)備等的供電;砂光變壓器，負(fù)責(zé)砂光線、砂光風(fēng)送除塵等設(shè)備的供電;中心變電所變壓器，主要負(fù)責(zé)備料低壓設(shè)備的供電。

2.4? 35kV主變壓器選擇安裝及運(yùn)輸條件、中心配電所概況

變壓器外形尺寸為3900[×]2510[×]3300，總重為17.65t。選擇運(yùn)輸路徑時(shí)，應(yīng)滿足上述質(zhì)量及尺寸的要求，并留有適當(dāng)?shù)脑６取?/p>

中心配電所內(nèi)設(shè)高壓配電室，電容室、控制室、柴油發(fā)電機(jī)房等。

2.5? 電源

（1）供電電源。由開(kāi)發(fā)區(qū)電網(wǎng)引入本工程中心變電所一路35kV電源專(zhuān)線線路，高壓電源分界點(diǎn)為高壓配電室電源進(jìn)線柜內(nèi)的進(jìn)線開(kāi)關(guān)。

（2）應(yīng)急電源。本選用一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組（設(shè)在中心變電所內(nèi)），功率為600kW作為備用電源。當(dāng)35kV市電停電或變壓器故障時(shí)，可從主車(chē)間配電室或消防泵房控制室的自動(dòng)互投開(kāi)關(guān)處拾取柴油發(fā)電機(jī)的延時(shí)啟動(dòng)信號(hào)，送至柴油發(fā)電機(jī)房，信號(hào)延時(shí)0s～15s（可調(diào)）自動(dòng)啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組，柴油發(fā)電機(jī)在15s內(nèi)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速、電壓、頻率后，投入額定負(fù)載運(yùn)行。當(dāng)市電恢復(fù)30s～60s（可調(diào)）后，自動(dòng)恢復(fù)市電供電，柴油發(fā)電機(jī)組冷卻延時(shí)后，自動(dòng)停機(jī)。

（3）中心配電所所用電源。由中心配電所和柴油發(fā)電機(jī)房各引一回電源至所用電配電柜。

2.6? 二次保護(hù)、計(jì)量、補(bǔ)償

（1）本項(xiàng)目二次保護(hù)為35kV配電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，所用的CDZ-8100系列分散式微機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置，同一型號(hào)的保護(hù)監(jiān)控裝置用于不同的回路時(shí)，回路號(hào)作相應(yīng)修改。二次保護(hù)的整定值由微機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置生產(chǎn)廠家確定，注意與熱磨、干燥高壓電機(jī)控制柜保護(hù)整定值之間的配合。

（2）計(jì)量：本項(xiàng)目高壓供電系統(tǒng)專(zhuān)用計(jì)量柜內(nèi)專(zhuān)用計(jì)量?jī)x表等應(yīng)和供電部門(mén)協(xié)商后決定。

（3）功率因數(shù)補(bǔ)償：高壓電機(jī)采用集中功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，在中心配電所設(shè)高壓功率數(shù)集中補(bǔ)償裝置，在變配電室低壓側(cè)設(shè)功率因數(shù)集中自動(dòng)補(bǔ)償裝置，要求補(bǔ)償后的功率因數(shù)不小于0.90。

（4）高壓柜操作電源及信號(hào)：高壓斷路器采用真空斷路器，選用彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，操作電源采用220V免維護(hù)電池柜作為直流操作、保護(hù)及信號(hào)電源。

2.7? 電力配電系統(tǒng)

（1）高壓配電系統(tǒng)采用10kV放射供電方式。（2）低壓配電系統(tǒng)采用220/380V放射式與樹(shù)干式相結(jié)合的方式，對(duì)于單臺(tái)容量較大的負(fù)荷或重要負(fù)荷采用放射式供電;對(duì)于照明及一般負(fù)荷采用樹(shù)干式與放射式相結(jié)合的供電方式。（3）二級(jí)負(fù)荷：采用雙電源供電，在末端互投（或在適當(dāng)位置互投）。

2.8? 設(shè)備選擇及安裝

（1）35kV變壓器為低損耗油浸變壓器，接線為Y，d11，容量為12500kVA。所用變壓器容量為30kVA。（2）車(chē)間10kV變壓器為高節(jié)能干式變壓器，接線為D，Yn11。主車(chē)間變壓器容量為2500kVA+1600kVA，砂光變壓器容量為2000kVA，中心變電所10kV變壓器為1250kVA。（3）高壓配電柜按鎧裝式金屬封閉開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì);直流屏按高頻開(kāi)關(guān)并配免維護(hù)鉛酸電池組成套柜設(shè)計(jì)。（4）低壓配電柜按MNS抽屜式式開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì)。（5）柴油發(fā)電機(jī)組為風(fēng)扇水冷式，機(jī)組為應(yīng)急自啟動(dòng)型，應(yīng)急起動(dòng)電源切換裝置及相關(guān)設(shè)備由廠家成套供貨。（6）在各車(chē)間變壓器室門(mén)的上方設(shè)置通風(fēng)設(shè)備。

2.9? 接地及安全

（1）本工程防雷接地、變壓器中性點(diǎn)接地、電氣設(shè)備的保護(hù)接地計(jì)算機(jī)房等的接地共用統(tǒng)一接地極，要求接地電阻不大于1歐姆，實(shí)測(cè)不滿足要求時(shí)，增設(shè)人工接地極。（2）不間斷電源輸出端的中性線，必須與由接地裝置直接引來(lái)的接地干線相連接，做重復(fù)接地。（3）凡正常不帶電，而當(dāng)絕緣破壞有可能呈現(xiàn)電壓的一切電氣設(shè)備（變壓器中性點(diǎn)及外殼、電纜（頭）金屬外皮殼、電纜保護(hù)管、開(kāi)關(guān)柜、金屬支架等）都必須可靠接地。（4）過(guò)電壓保護(hù)：在變配電室低壓母線上裝一級(jí)電涌保護(hù)器（SPD），末端UPS配電箱內(nèi)裝二級(jí)電涌保護(hù)器。

3? 結(jié)語(yǔ)

變配電系統(tǒng)是人造板生產(chǎn)線的重要組成部分，是生產(chǎn)得以順利進(jìn)行的基礎(chǔ)和保障，根據(jù)生產(chǎn)線配置與現(xiàn)場(chǎng)情況合理設(shè)計(jì)變配電系統(tǒng)，既能提高生產(chǎn)線的效率，又能節(jié)約投資，還能降低單位產(chǎn)品的能耗，降低成本，取的較好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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