某大型油氣處理廠供配電系統(tǒng)電氣部分初步設計說明書

說明供配電系統(tǒng)4500單元目錄8.3電氣部分分..............................38.3.1設計計范圍..............................38.3.2期..............................38.3.3用電電負荷及負荷荷等級..........................38.3.4供電電電源..........................398.3.5全廠廠供配電系統(tǒng)統(tǒng)..........................398.3.6全廠廠監(jiān)測系統(tǒng)..............................448.3.7全廠廠不間斷電源源的設置........................458.3.8配電電........................468.3.9照明........................468.3.10爆爆炸危險環(huán)境境區(qū)域劃分........................478.3.11防雷雷接地........................478.3.12主要要設備選型........................488.3.13設備備材料開料說說明..............................488.13.14主要工程量量.............................488.3電氣部分8.3.5節(jié)中詳細敘述。表8.3-1全廠負荷匯總表分期設備容量（kW）計算負荷（kW）合計剩同時系數kΣ=0.85220/380VV10kV220/380VV10kVⅠ期679911577510086871378711719Ⅱ期4611831038437436112799587Ⅲ期266675642073648985627278Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ總計1407627451110162261233628285848.3.3.2負荷等級及電源要求根據天然氣處理廠設計標準（РД39-135-94、РД51-1-95）要求，第三油氣處理廠用電負荷等級為一級，應采用兩回獨立電源供電，對廠內特別重要的負荷，如自控、通訊、應急照明、增壓站壓縮機控制盤和潤滑油泵等要求不間斷供電的負荷，采用在線式UPS、EPS電源，以保證供電的連續(xù)性。供電電源根據2004年9月28日由業(yè)主主持的第三油氣處理廠初步設計現場調研總結會的會議紀要，第三油氣處理廠電源由業(yè)主提供，業(yè)主負責在第三油氣處理廠南側緊鄰第三油氣處理廠圍墻建設一座110/10kV變電所（以下簡稱110kV變電所），由該110kV變電所向第三油氣處理廠內各10kV變配電所分別提供2回10kV電源（兩段母線各一回），共計10回，所提供的10kV電源的可靠性須滿足第三油氣處理廠一級負荷所需的雙電源要求，同時所提供的電源還須滿足第三油氣處理廠用電負荷及建設投產時間要求。由于目前業(yè)主暫時無法提供電源引接點系統(tǒng)短路參數，該初步設計暫按新廠設計采用的“10kV1250A31.5kA”參數選擇電氣設備。電源電纜的截面應能滿足當一回電纜因故失電時，另一回電纜應能承擔該變配電所的全部負荷以及動熱穩(wěn)定的要求。為了保證第三油氣處理廠的電氣設備正常工作，供電電源的電壓、頻率波動范圍、諧波及其它質量標準應符合相關規(guī)范的要求。8.3.5供配電電壓的確定第三油氣處理廠進線電源電壓為10kV，三相，高壓電動機電壓按10kV電壓等級設置，各變配電所變壓器電壓為10/0.4kV，低壓負荷電壓采用220/380V，三相五線。8.3.5.210kV配電室由于該廠規(guī)模較大，供電范圍、負荷容量較大，10kV電動機較多(共計36臺)，因此，采用在廠內分片區(qū)建10kV配電室及10/0.4kV變配電所供全廠用電，其中10kV配電室共有5間，10/0.4kV變配電所7座，全廠供配電系統(tǒng)見H804-4505（*）-02-45。在10kV電動機較多的裝置變配電所（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）、鍋爐房變配電所及液化氣罐區(qū)變配電所（Ⅰ）各設一間10kV配電室，用電纜放射式分別供電給各區(qū)域內變配電所及電氣設施，各配電室與所在的變配電所合建為一座建筑物，各10kV配電室分述如下：裝置變配電所（Ⅰ）的10kV配電室該配電室負荷容量為9266kW，其中10kV電動機有6臺，電源由110kV變電所10kV側兩段母線各引接一回10kV電纜線路，每回路電纜采用ZR-YJV22-8.7/10kV2x(3x300）。該配電室為裝置變配電所（Ⅰ）的2臺變壓器、裝置（Ⅰ）的10kV電動機提供電源。Ⅰ期建設。裝置變配電所（Ⅱ）的10kV配電室該配電室負荷容量為8248kW，其中10kV電動機有6臺，電源由110kV變電所10kV側兩段母線各引接一回10kV電纜線路，每回路電纜采用ZR-YJV22-8.7/10kV2x(3x240)。該配電室為裝置變配電所（Ⅱ）的2臺變壓器、裝置（Ⅱ）10kV電動機提供電源。Ⅱ期建設。裝置變配電所（Ⅲ）的10kV配電室該配電室負荷容量為7231kW，其中10kV電動機有6臺，電源由110kV變電所10kV側兩段母線各引接一回10kV電纜線路，電纜采用ZR-YJV22-8.7/10kV2x(3x240)。該配電室為裝置變配電所（Ⅲ）的2臺變壓器、裝置（Ⅲ）10kV電動機提供電源。Ⅲ期建設。鍋爐房變配電所的10kV配電室該配電室負荷容量為6770kW，10kV電動機有18臺，電源由110kV變電所10kV側兩段母線各引接一回10kV電纜線路，電纜采用ZR-YJV22-8.7/10kV2x(3x240)。該配電室分別為鍋爐房變配電所Ⅰ、Ⅱ期的變壓器（共4臺）、空氮站變配電所的2臺變壓器、鍋爐房、循環(huán)水場、給水及消防設施的10kV電動機提供電源。由于該配電室供給的負荷分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期建設，但Ⅰ期負荷較大、配電回路數居多，因此配電室的面積按Ⅰ期全部建設，預留Ⅱ、Ⅲ期電氣設施安裝位置。上述各10kV配電室采用單母線分段接線，兩回進線分列運行的方式，兩回電源進線斷路器及母線分段斷路器設置備用電源自動投切裝置。10kV采用中性點不接地的小電流接地系統(tǒng)。液化氣罐區(qū)變配電所（Ⅰ）的10kV配電室該配電室負荷容量為1642kW，電源由110kV變電所10kV側兩段母線各引接一回10kV電纜線路，電纜采用ZR-YJV22-8.7/10kV3x120。該配電室為液化氣罐區(qū)變配電所（Ⅰ）及硫磺成型變配電所（Ⅰ）的變壓器（各2臺）提供電源。由于該配電室所供負荷等級為二、三級，因此，10kV母線采用單母線接線，兩回進線1用1備運行，自動投切。以上1）～5）項各10kV配電室均為戶內布置，建筑物為單層結構。其主接線及平面布置見H804-4505（*）-02-02、07、08、13、14、19、20、28、33、38。注：*為分期代號。8.3.5.3變配電所1）裝置變配電所（Ⅰ）低壓用電負荷設備容量為2648kW，計算負荷為1866kW，負荷等級以一、二級居多，變壓器選2x2000kVA，10/0.4kV，供Ⅰ期脫硫裝置（Ⅰ）、脫水裝置（Ⅰ）、輕烴回收裝置（Ⅰ）、硫磺回收裝置（Ⅰ）及廠前區(qū)綜合樓、分析化驗室、通訊樓、食堂、機修、庫房等負荷用電，由于綜合樓、食堂用電負荷較大，出線回路較多，在綜合樓、食堂各設一間低壓配電室。Ⅰ期建設。2）裝置變配電所（Ⅱ）低壓用電負荷設備容量為1983kW，計算負荷為1496kW，負荷等級以一、二級居多，變壓器選2x1600kVA，10/0.4kV，供Ⅱ期脫硫裝置（Ⅱ）、脫水裝置（Ⅱ）、輕烴回收裝置（Ⅱ）、硫磺回收裝置（Ⅱ）、液化氣脫硫脫醇裝置（Ⅱ）、凝析油分離及穩(wěn)定裝置（Ⅱ）等負荷用電，Ⅱ期建設。3）裝置變配電所（Ⅲ）低壓用電負荷設備容量為1890kW，計算負荷為1426kW，負荷等級以一、二級居多，變壓器選2x1600kVA，10/0.4kV，供Ⅲ期脫硫裝置（Ⅲ）、脫水裝置（Ⅲ）、輕烴回收裝置（Ⅲ）、硫磺回收裝置（Ⅲ）、液化氣脫硫脫醇裝置（Ⅲ）、凝析油分離及穩(wěn)定裝置（Ⅲ）等負荷用電，Ⅲ期建設。4）鍋爐房變配電所（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）低壓用電負荷：Ⅰ期設備容量為1469kW，計算負荷為1153kW；Ⅱ期設備容量為695kW，計算負荷為607kW；Ⅲ設備容量期為621kW，計算負荷為540kW；Ⅱ、Ⅲ期計算負荷合計1033kW，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期計算負荷合計2211kW，負荷等級以一、二級居多。根據Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期負荷情況，為了便于分期建設，提高變壓器的負載率，變壓器的數量和容量可采用Ⅰ期設2x1250kVA，10/0.4kV，供鍋爐房、處理裝置循環(huán)水場、給水加壓及消防設施、中央控制室、污水轉輸及提升等Ⅰ期負荷用電，該鍋爐房變配電所（Ⅰ）Ⅰ期建設；Ⅱ期另設2x1250kVA變壓器（此2臺變壓器可用空氮站變配電所Ⅱ期更換的變壓器），供鍋爐房、循環(huán)水場、給水加壓及消防設施、中央控制室、污水轉輸及提升等Ⅱ、Ⅲ期負荷用電，該鍋爐房變配電所（Ⅱ）Ⅱ期建設，預留Ⅲ期安裝位置。鍋爐房變配電所（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）合建為一座建筑物，在平面布置和總體布局時，將Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期統(tǒng)一考慮，作好Ⅱ、Ⅲ期建設的預留和銜接工作。5）空氮站變配電所（Ⅰ）低壓用電負荷：Ⅰ期設備容量為1449kW，計算負荷為1103kW；Ⅱ期設備容量為1086kW，計算負荷為895kW；Ⅲ設備容量期為90kW，計算負荷為64kW；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期計算負荷合計1966kW，負荷等級以一、二級居多。若按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期總負荷，變壓器應選2x2000kVA，10/0.4kV，但考慮到Ⅰ期和Ⅱ+Ⅲ期的負荷幾乎相當，變壓器容量Ⅰ期全上，負荷率較低，且不便于分期，若將變壓器Ⅰ期設2x1250kVA，Ⅱ期再設2x1250kVA，占地面積增大，影響總圖布置，因此，為了使分期建設更靈活，結合全廠各變配電所的分期情況，尤其是鍋爐房變配電所的分期情況，采用Ⅰ期設2x1250kVA變壓器，供Ⅰ期增壓站、空氮站、中間油品罐區(qū)、火炬及放空系統(tǒng)等負荷用電，Ⅱ期建設時根據負荷具體情況，將Ⅰ期的2x1250kVA變壓器更換為2x2000kVA，供Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期負荷。將更換的2x1250kVA變壓器搬至鍋爐房變配電所用于Ⅱ期安裝的變壓器。該變配電所建筑Ⅰ期建設，預留Ⅱ、Ⅲ期安裝位置，母線接線系統(tǒng)及進線、母聯、母線、變壓器室、低壓配電室等按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期綜合考慮。6）液化氣罐區(qū)變配電所（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）低壓用電負荷：Ⅰ期設備容量為748kW，計算負荷為627kW；Ⅱ期設備容量為754kW，計算負荷為632kW；Ⅲ設備容量為75kW，計算負荷為64kW；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期計算負荷合計1191kW，負荷等級為二、三級，且二級居多，變壓器容量考慮Ⅰ期為2x1000kVA，10/0.4kV，供液化氣罐區(qū)、噴淋水泵房、污水提升泵房、辦公及控制室等Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期負荷用電，Ⅰ期建設，預留Ⅱ、Ⅲ期電氣設備安裝位置。7）硫磺成型區(qū)變配電所（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）低壓用電負荷：Ⅰ期設備容量為449kW，計算負荷為371kW；Ⅱ期設備容量為128kW，計算負荷為104kW；Ⅲ期設備容量期為24kW，計算負荷為21kW；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期計算負荷合計450kW，負荷等級為二、三級，且二級居多，由于Ⅰ期負荷較大，Ⅱ、Ⅲ期負荷較小，因此變壓器容量按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期總負荷考慮，變壓器為2x500kVA，10/0.4kV，供硫磺成型及裝車設施、硫磺成型循環(huán)水場、輕油儲存及裝車設施、鐵路專用支線等Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期負荷用電。Ⅰ期建設，預留Ⅱ、Ⅲ期電氣設備安裝位置。上述各10/0.4kV變配電所均為戶內布置，變壓器為NOMEX紙絕緣干式變壓器，安裝在獨立的變壓器室內。低壓母線接線為單母線分段，分段斷路器設手動、自動兩種投切方式，兩臺變壓器分列運行。配電以放射式為主，在用電負荷回路較多的綜合樓內設低壓配電室，由低壓配電室供綜合樓、分析化驗室等電源。低壓配電系統(tǒng)主接線及變配電所平面布置圖見H804-4505（*）-02-04～07、10～13、16～19、22～32、35～42。注：*為分期代號。8.3.5.4所用電源由于各10kV配電室與變配電所合建一起，變配電所均設2臺10/0.4kV變壓器,因此，所用電源擬從低壓配電兩段母線各引接一回，2回電源設自動投切。10kV斷路器操作電源采用直流DC220V，在10kV配電室各設1套直流電源裝置，DC220V，蓄電池容量按100Ah配置。8.3.6.4計量及無功補償各10kV進線電能收費計量點設在110kV變電所10kV側，廠內各10kV配電室進線處設電費核算用電能計量，各10kV出線、6/0.4kV變配電所低壓進線及出線回路大于55kW的電動機等設內部考核用的電能計量。根據油國際阿克糾賓油氣股份公司所提資料，動力和照明不分開計量。裝置變配電所（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）、鍋爐房變配電所的10kV配電室10kV母線裝設無功自動補償裝置，補償電容器投切采用分組（2～3級）自動投切，確保補償滿足負荷變化要求，10kV電容器補償柜設在獨立房間。各10/0.4kV變配電所均集中設低壓無功自動補償裝置，提高供電網絡的功率因數，使達到0.9以上，以減少線路損耗，提高電能質量。8.3.5.5繼電保護及自動裝置的設置10kV配電室監(jiān)控、保護采用微機綜合自動化系統(tǒng)，采用分層分布式網絡結構，分站級和間隔級。10kV系統(tǒng)采用微機保護、測量和控制一體化單元，并融合故障濾波、數據記錄和分析等監(jiān)控功能，分散安裝于開關柜上。所有單元通過串行通訊接口與現場總線連接，并通過總線傳至變配電所電氣值班室后臺監(jiān)控系統(tǒng)。該監(jiān)控系統(tǒng)除了對10kV系統(tǒng)監(jiān)控外，還對直流屏、所用電源、UPS、EPS等通過其通訊接口進行監(jiān)測。繼電保護及自動裝置的設置滿足當地要求，并結合了新廠的運行情況。繼電保護及自動裝置的設置見H804-4505（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）-02-03、09、15、21、34。8.3.5.6電動機啟動為了降低廠內電動機啟動對電網、發(fā)電站的影響，容量在1400kW以上的10kV電動機考慮采用軟啟動，該軟啟動設施安裝在相應裝置變配電所內。容量在110kW以上的低壓電動機也采用軟啟動，空氣氮氣站制氮壓縮機軟啟動裝置由壓縮機配套安裝在空氣氮氣站內，其余軟啟動裝置均安裝在低壓配電室低壓柜內。待提供8.3.6全廠監(jiān)測系統(tǒng)全廠考慮在裝置變配電所（Ⅰ）、液化氣罐區(qū)變配電所設運行值班人員，分別負責廠區(qū)和油品儲存裝車運行值班。各10kV配電室均設有1套微機綜合自動化后臺系統(tǒng)，10kV系統(tǒng)、低壓進線、母聯、UPS、EPS、直流電源及重要負荷的主要參數、運行狀態(tài)通過現場總線進入后臺系統(tǒng)，在各變配電所實現站級自動化管理，各站級管理將主要參數和重要負荷的運行狀態(tài)上傳至裝置變配電所（Ⅰ）值班室后臺監(jiān)測系統(tǒng)進行全廠供配電系統(tǒng)自動化管理。為了便于運行管理，對個別重要的低壓～220/380V電動機或配電回路采用微機監(jiān)控系統(tǒng)，并接入全廠供配電系統(tǒng)自動化管理。并將各10kV進線的主要參數上傳至調度室或上級管理站。全廠監(jiān)測系統(tǒng)見H804-4505-02-01。工藝裝置重要泵電動機的啟停需與儀表自控系統(tǒng)進行聯鎖，其運行狀態(tài)需傳至儀表自控系統(tǒng)。8.3.7全廠不間斷電源裝置設置對廠內特別重要的負荷，如自控、應急照明、增壓站壓縮機控制盤和潤滑油泵等要求不間斷供電的負荷，采用在線式UPS電源和EPS電源，以保證供電的連續(xù)性。全廠不間斷電源裝置設置見表8.3-3。表8.3-3全廠UPS、EPS選擇表序號負荷名稱（或安裝地點）負荷類別負荷容量（kW）UPS容量(kVA)EPS容量(kW)建設期1裝置變配電所（ⅠⅠ）裝置（Ⅰ）丙烷制制冷壓縮機控控制屏及裝置置（Ⅰ）、裝置變變配電所（Ⅰ）、綜合樓樓、通訊樓應急照明、警示示照明252x40Ⅰ2裝置變配電所（ⅡⅡ）裝置（Ⅱ）丙烷制制冷壓縮機控控制屏及裝置置（Ⅱ）、裝置變變電所（Ⅱ）應急照照明、警示照照明182x30Ⅱ3裝置變配電所（ⅢⅢ）裝置（Ⅲ）丙烷制制冷壓縮機控控制屏及裝置置（Ⅲ）、裝置變變電所（Ⅲ）應急照照明、警示照照明182x30Ⅲ4鍋爐房變配電所（Ⅰ）鍋爐房、循環(huán)水廠廠、中央控制室、給水及消防防設施應急照照明、警示照照明111x16Ⅰ5空氮站變配電所（Ⅰ）壓縮機預潤滑油泵泵及空氮站、增增壓站、中間間油品罐區(qū)應急照明、警示照照明281x75Ⅰ壓縮機控制盤302x40Ⅰ6中央控制室DSC系統(tǒng)282x40Ⅰ272x40Ⅱ272x40Ⅲ7綜合樓生產調度室自控系系統(tǒng)91x16Ⅰ8液化氣罐區(qū)變配電電所（Ⅰ）液化氣罐區(qū)儀表控控制室DCS、液化氣罐罐區(qū)變配電所所應急照明、警警示照明101x16Ⅰ121x20Ⅱ9硫磺成型變配電所所（Ⅰ）硫磺成型車間、倉倉庫等應急照照明、警示照照明61x10Ⅰ10中間油品罐區(qū)儀表控制室DCSS、應急照明明、警示照明明61x10Ⅰ注：UPS蓄電池后備時間與新廠一致，按滿載3小時設置。8.3.8配電8.3.8.1室外配電由變配電所至工藝裝置、鍋爐房、增壓站、空氮站配電、中央控制室控制聯鎖電纜及10kV電源電纜等采用托盤式電纜橋架沿管架、支架敷設，進入裝置區(qū)內采用穿鋼管埋地敷設，由全廠電纜敷設見H804-4505-02-43、44。8.3.8.2室內配電變配電所、中央控制室、綜合樓、分析化驗室、食堂、通訊樓等房間照明配線采用絕緣導線穿鋼管墻內或吊頂內敷設。裝置區(qū)內的泵房、壓縮機房、主風機房、空氮站、庫房、機修、循環(huán)水泵房等房間內的照明配線均采用絕緣導線穿鋼管明敷方式。室內的動力配線均采用電纜穿鋼管埋地敷設。8.3.9照明設置正常照明、應急照明、警示照明。正常照明引自0.4kV不同母線段。在正常照明發(fā)生事故時，對可能引起操作紊亂而發(fā)生危險的場所設置應急照明，主要工作面上的照度維持原有正常照度的10%。在工藝裝置四周和泵房、壓縮機房等大門處設置警示照明。應急照明、警示照明由在線式UPS供電，蓄電池后備時間按3小時配置。裝置區(qū)、道路照明采用電子鐘光控設備在變配電所集中控制。中心控制室、變配電所、綜合樓、分析化驗室、食堂、通訊樓等采用高效節(jié)能型熒光燈，嵌入式或吸頂安裝。循環(huán)水場、空氣氮氣站、溶劑庫、催化劑庫、噴淋水泵房內照明采用防水防塵型燈具。裝置區(qū)及爆炸危險環(huán)境的房間內的照明設備則根據所處的防爆場所選用相應等級的防爆設備。插座回路、電伴熱回路設漏電保護斷路器。燈具盡可能選用高效節(jié)能型燈具，照度標準應滿足MCH2.04-05-95、8.3.10爆炸危險環(huán)境區(qū)域劃分根據相關規(guī)范，天然氣處理露天裝置、中間油品罐區(qū)、液化氣罐區(qū)防爆區(qū)域為В1г，通風良好的有可燃氣體或液體的泵房、增壓站壓縮機房防爆區(qū)域為В-Ⅰa，硫磺成型機房防爆區(qū)域為В-Ⅱa。所有變配電所、配電間均布置在非爆炸危險區(qū)域內。爆炸性危險區(qū)域內按爆炸介質危險程度的級別（ⅡB級）和組別（T3組）選用防爆電氣設備，即不得選用防爆標識低于ⅡBT3的防爆電氣設備。鋼管配線的電氣線路須做隔離密封，電纜進入變配電所的入口處及穿樓板等處采用阻燃分隔措施。爆炸危險環(huán)境區(qū)域劃分見H804-4505-02-43、44。防雷接地根據建構筑物防雷設施規(guī)范（РЛ34.21-122-87），變配電所、中央控制室、綜合樓、通訊樓、工藝裝置區(qū)、鍋爐房、水罐、壓縮機房、空氮站、硫磺成型及倉庫、液化氣罐區(qū)、輕油罐區(qū)屬Ⅱ級防雷等級，其余按Ⅲ級防雷等級。Ⅱ級防雷建筑物除金屬屋面外，采用圓鋼φ8在屋頂敷設網格不大于6x6米的避雷網，其引下線與該建筑物的接地網連接。在通訊鐵塔頂裝設優(yōu)化避雷針保護通訊天線和設備，液化氣、輕油裝車棧橋設置獨立避雷針。所有設備的金屬外殼應可靠接地，工藝設備、管道、閥門、塔架、金屬構件等均設置防靜電接地。為防止雷電電磁脈