一、供配電設計情況
1概述
1.1采用的主要標準規(guī)范和規(guī)定
本項目設計將以最新版本的國家標準及相關的行業(yè)標準作為設計的基礎,主要采用的標準如下:
1.《10KV及以下變電所設計規(guī)范》 (GB50053-94);
2.《供配電系統設計規(guī)范》 (GB50052-95);
3.《低壓配電設計規(guī)范》 (GB50054-95) ;?
4.《建筑物防雷設計規(guī)范》 (GB50057-94,2000年修定版);
5.《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》 (GB50058-92);
6.《電力工程電纜設計規(guī)范》(GB50217-94);
7.《工業(yè)企業(yè)照明設計標準》 (GB50034-92) ;
8.《化工企業(yè)靜電接地設計規(guī)程》(HG/T20675-90);
9.《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》 (GB50160-92、2000版);
10.《建筑設計防火規(guī)范》(GB50016-2006);
11.《化工企業(yè)腐蝕環(huán)境電力設計技術規(guī)定》(HG/T20666-1999)。
1.2 設計范圍
本項目設計包括該生產裝置中氯化氫合成干燥及壓縮工序、硅粉處理工序、三氯氫硅合成工序、除塵及三氯氫硅分離提純工序、熱水工序、鹽酸脫吸工序、尾氣變壓吸附處理及淋洗工序、儲罐區(qū)、空壓及制氮、冷凍、循環(huán)水、廠區(qū)等的動力、照明、防雷防靜電接地的設計以及電動機控制中心的設計。10KV電源進線部分不在本設計范圍。
1.3 電源狀況
本項目變電所電源由老廠總變電站電纜線路引入,電源電壓10KV、頻率50Hz、中性點不接地系統;低壓側的動力及照明電壓為380V/220V,TN-S配電系統。
2供電要求及用電負荷
2.1供電要求
本生產裝置中HCl合成、HCl干燥及輸送,主廠房,變壓吸附工序均為連續(xù)生產,主要生產環(huán)境為爆炸性危險場所及腐蝕性場所。
低壓配電系統中的空壓制氮、儀表電源、疏散照明設計為雙電源,另一路電源由總公司保安電源提供。兩路電源采用知能型雙電源自動切換開關,當一路電源異常時能自動切換到正常電源,且兩路電源能實現機械電氣雙重閉鎖。
2.2 功率因數補償
本項目設10/0.4KV電力變壓器1臺,供生產裝置界區(qū)內所有生產裝置的動力及照明用電。為保證重要負荷的正常供電,在380V側裝設電容補償裝置,以保證功率因數達到0.9以上。因生產裝置連續(xù)運行,補償電容器亦長期投入。
2.3電動機起動方式
380V:<75KW 電動機采用直接起動;≥75KW電動機采用軟起動以改善供電母線的電壓質量。
2.4用電負荷及變壓器選擇
新建裝置界區(qū)內用電設備總開動容量1240.5KW,選用一臺2000KVA變壓器安裝在三氯車間變壓器室。
冷凍裝置和鹽酸解析開動容量560KW,選用一臺1600KVA變壓器安裝在新氯乙酸變壓器室。
3主要電力設備、材料選擇和設備、線路的繼電保護
3.1主要設備的選擇
根據界區(qū)環(huán)境特點10KV變壓器采用戶內布置,選用BS11型節(jié)能變壓器。電動機控制中心采用GCK抽泄式低壓開關柜。
3.2電力設備和線路的繼電保護
1.10KV系統
動力變壓器:過電流保護、電流速斷、單相低壓側接地保護、溫度保護。
2.380V系統
進線 :過電流保護。
電動機回路: 短路保護、過負荷保護。
饋線回路: 短路保護、過電流保護、漏電保護(必要時)。
3.3 10KV系統中性點接地方式
10KV系統均采用中性點不接地方式。
3.4生產裝置的環(huán)境特征及配電材料選擇
各工序生產裝置環(huán)境特征依據《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB 50058-92進行劃分,具體劃分情況見下表。?????
???????? 爆炸和火災危險區(qū)域劃分表???????????? 表10-2
序號 | 設備或場所 | 氣體(粉塵)爆炸危險場所的區(qū)域等級 |
1 | 氯化氫合成干燥壓縮廠房 | 2區(qū) |
2 | 三氯氫硅合成主廠房 | 2區(qū) |
3 | 變壓吸附裝置區(qū) | 2區(qū) |
4 | 三氯氫硅儲罐區(qū) | 2區(qū) |
5 | 淋洗與廢渣處理裝置區(qū) | 2區(qū) |
6 | ?? 主廠房內的硅粉車間 | 11區(qū)(粉塵) |
7 | 裝車區(qū) | 2區(qū) |
各工序生產裝置依據《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB 50058-92 、《化工企業(yè)腐蝕環(huán)境電力設計技術規(guī)定》(HG/T20666-1999)和環(huán)境特征進行選擇配電材料等,按其環(huán)境特征相應選擇一般、防爆、防塵、防腐及防水型。
由于本建設項目不存在停電易發(fā)生爆炸的工序,故本項目設一變配室,變配室內設有一臺節(jié)能密閉變壓器,變壓器電源引自本三陽氯堿老裝置10KV總開關室。低壓配電系統中的空壓制氮、儀表電源、疏散照明采用雙回路供電電源,確保生產供電安全。
本項目電力電纜及控制電纜均沿梯級式防腐電纜橋架架空敷設。
?? 本項目氯化氫合成、三氯氫硅主廠房、罐區(qū)、淋洗、變壓吸附等工序均為2類腐蝕環(huán)境,由于本項目生產裝置大多為敞開式,故電氣設備選型按戶外WF2腐蝕類別選擇和確定。
??? 根據《化工企業(yè)腐蝕環(huán)境電力設計技術規(guī)范》(HG/T20666-1999),電氣設備均選用防爆防腐型;變壓器選用節(jié)能密閉型BS11型變壓器,電動機選用YB系列WF2戶外防腐型;電纜橋架選用復合環(huán)氧樹脂BJIII(F);燈具選用防爆防腐燈;操作柱選用防爆防腐型。
本項目根據建筑物防雷設計規(guī)范要求,各工序及罐區(qū)均設防雷防靜電接地設計,接地極及接地母線均采用鍍鋅圓鋼及鍍鋅扁鋼作為防腐措施。
廠區(qū)部分:根據爆炸和火災危險場所的類別及范圍,控制按鈕、電源檢修箱、照明配電箱、燈具選用增安型,防爆標志為ExeIIT3。
甲類生產廠房及壓縮機裝置:根據爆炸和火災危險場所的類別及范圍,控制按鈕、電源檢修箱、照明配電箱、燈具選用增安型,防爆標志為ExeIIT3;生產用壓縮機電機均選用增安型,防爆標志為ExeIIT3。電力線路采用銅芯電纜沿電纜橋架敷設,至電動機穿防爆撓性管保護與電動機連接。
罐區(qū):根據爆炸和火災危險場所的類別及范圍,燈具及開關選用增安型,防爆標志為ExeIIT3。
變壓吸附:根據爆炸和火災危險場所的類別及范圍,燈具選用增安型,防爆標志為ExeIIT3。
3.6動力用電的操作及保護
動力用電的操作和保護根據工藝生產對控制的要求進行設置:
設置就地控制開關;
滿足工藝調速要求;
滿足工藝聯鎖要求;
滿足DCS控制、顯示及報警要求。
3.7照明
裝置區(qū)根據環(huán)境特征采用防爆或密閉式燈具,各輔助設施裝設一般照明器具,所有燈具均在照明箱上控制,防護等級為IP54.
在控制室和辦公區(qū)內裝設裝飾熒光燈,分散控制。
廠區(qū)重要部位裝設應急燈(如生產裝置的重要部位、變電所、控制室、滅火設備安裝處、火災報警呼叫點等處),各進出走廊及所有建筑物的出口區(qū)域裝設疏散照明燈具,應急照明及疏散照明采用自帶蓄電池的照明燈具,蓄電池應至少維持30分鐘并自動控制。
正常照明和應急照明的照度按照國標要求確定。
4配電線路
10KV電纜采用三芯10KV交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜。
380V電纜采用1KV聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜和控制電纜。
各電壓等級的電纜規(guī)格,其載流量除滿足用電設備額定電流要求外,尚應根據環(huán)境溫度、敷設方式等進行修正。
在危險區(qū)內電動機饋電線路的載流量不應低于電動機滿負荷電流的125%。
電力負荷用動力和控制電纜采用電纜橋架沿管廊由變電所及電動機控制中心敷設至各車間后視車間的不同情況采用橋架明敷或穿鋼管埋地敷設。
5防靜電、防雷、防火防爆及接地
根據生產性質,發(fā)生雷電的可能性和后果,本裝置生產廠房及部分輔助設施分別屬于二、三類防雷等級,一般采用在建筑物易受雷擊部位裝設避雷帶或針以防直擊雷,鋼結構建筑采用直接接地。
特殊建構筑物(罐區(qū)、界區(qū)外管道架空管道、排空管等)的防雷應根據所容納物料的性質、容器壁厚以及雷擊的后果等因素區(qū)別對待,分別采取相應的防雷措施。
凡生產、儲運過程中會產生靜電積累的管道、容器、儲罐和設備等均設防靜電接地。