某大型油气处理厂供配电系统电气部分初步设计说明书

说明供配电系统4500单元目录8.3电气部分分..............................38.3.1设计计范围..............................38.3.2期..............................38.3.3用电电负荷及负荷荷等级..........................38.3.4供电电电源..........................398.3.5全厂厂供配电系统统..........................398.3.6全厂厂监测系统..............................448.3.7全厂厂不间断电源源的设置........................458.3.8配电电........................468.3.9照明........................468.3.10爆爆炸危险环境境区域划分........................478.3.11防雷雷接地........................478.3.12主要要设备选型........................488.3.13设备备材料开料说说明..............................488.13.14主要工程量量.............................488.3电气部分8.3.5节中详细叙述。表8.3-1全厂负荷汇总表分期设备容量（kW）计算负荷（kW）合计剩同时系数kΣ=0.85220/380VV10kV220/380VV10kVⅠ期679911577510086871378711719Ⅱ期4611831038437436112799587Ⅲ期266675642073648985627278Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ总计1407627451110162261233628285848.3.3.2负荷等级及电源要求根据天然气处理厂设计标准（РД39-135-94、РД51-1-95）要求，第三油气处理厂用电负荷等级为一级，应采用两回独立电源供电，对厂内特别重要的负荷，如自控、通讯、应急照明、增压站压缩机控制盘和润滑油泵等要求不间断供电的负荷，采用在线式UPS、EPS电源，以保证供电的连续性。供电电源根据2004年9月28日由业主主持的第三油气处理厂初步设计现场调研总结会的会议纪要，第三油气处理厂电源由业主提供，业主负责在第三油气处理厂南侧紧邻第三油气处理厂围墙建设一座110/10kV变电所（以下简称110kV变电所），由该110kV变电所向第三油气处理厂内各10kV变配电所分别提供2回10kV电源（两段母线各一回），共计10回，所提供的10kV电源的可靠性须满足第三油气处理厂一级负荷所需的双电源要求，同时所提供的电源还须满足第三油气处理厂用电负荷及建设投产时间要求。由于目前业主暂时无法提供电源引接点系统短路参数，该初步设计暂按新厂设计采用的“10kV1250A31.5kA”参数选择电气设备。电源电缆的截面应能满足当一回电缆因故失电时，另一回电缆应能承担该变配电所的全部负荷以及动热稳定的要求。为了保证第三油气处理厂的电气设备正常工作，供电电源的电压、频率波动范围、谐波及其它质量标准应符合相关规范的要求。8.3.5供配电电压的确定第三油气处理厂进线电源电压为10kV，三相，高压电动机电压按10kV电压等级设置，各变配电所变压器电压为10/0.4kV，低压负荷电压采用220/380V，三相五线。8.3.5.210kV配电室由于该厂规模较大，供电范围、负荷容量较大，10kV电动机较多(共计36台)，因此，采用在厂内分片区建10kV配电室及10/0.4kV变配电所供全厂用电，其中10kV配电室共有5间，10/0.4kV变配电所7座，全厂供配电系统见H804-4505（*）-02-45。在10kV电动机较多的装置变配电所（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）、锅炉房变配电所及液化气罐区变配电所（Ⅰ）各设一间10kV配电室，用电缆放射式分别供电给各区域内变配电所及电气设施，各配电室与所在的变配电所合建为一座建筑物，各10kV配电室分述如下：装置变配电所（Ⅰ）的10kV配电室该配电室负荷容量为9266kW，其中10kV电动机有6台，电源由110kV变电所10kV侧两段母线各引接一回10kV电缆线路，每回路电缆采用ZR-YJV22-8.7/10kV2x(3x300）。该配电室为装置变配电所（Ⅰ）的2台变压器、装置（Ⅰ）的10kV电动机提供电源。Ⅰ期建设。装置变配电所（Ⅱ）的10kV配电室该配电室负荷容量为8248kW，其中10kV电动机有6台，电源由110kV变电所10kV侧两段母线各引接一回10kV电缆线路，每回路电缆采用ZR-YJV22-8.7/10kV2x(3x240)。该配电室为装置变配电所（Ⅱ）的2台变压器、装置（Ⅱ）10kV电动机提供电源。Ⅱ期建设。装置变配电所（Ⅲ）的10kV配电室该配电室负荷容量为7231kW，其中10kV电动机有6台，电源由110kV变电所10kV侧两段母线各引接一回10kV电缆线路，电缆采用ZR-YJV22-8.7/10kV2x(3x240)。该配电室为装置变配电所（Ⅲ）的2台变压器、装置（Ⅲ）10kV电动机提供电源。Ⅲ期建设。锅炉房变配电所的10kV配电室该配电室负荷容量为6770kW，10kV电动机有18台，电源由110kV变电所10kV侧两段母线各引接一回10kV电缆线路，电缆采用ZR-YJV22-8.7/10kV2x(3x240)。该配电室分别为锅炉房变配电所Ⅰ、Ⅱ期的变压器（共4台）、空氮站变配电所的2台变压器、锅炉房、循环水场、给水及消防设施的10kV电动机提供电源。由于该配电室供给的负荷分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期建设，但Ⅰ期负荷较大、配电回路数居多，因此配电室的面积按Ⅰ期全部建设，预留Ⅱ、Ⅲ期电气设施安装位置。上述各10kV配电室采用单母线分段接线，两回进线分列运行的方式，两回电源进线断路器及母线分段断路器设置备用电源自动投切装置。10kV采用中性点不接地的小电流接地系统。液化气罐区变配电所（Ⅰ）的10kV配电室该配电室负荷容量为1642kW，电源由110kV变电所10kV侧两段母线各引接一回10kV电缆线路，电缆采用ZR-YJV22-8.7/10kV3x120。该配电室为液化气罐区变配电所（Ⅰ）及硫磺成型变配电所（Ⅰ）的变压器（各2台）提供电源。由于该配电室所供负荷等级为二、三级，因此，10kV母线采用单母线接线，两回进线1用1备运行，自动投切。以上1）～5）项各10kV配电室均为户内布置，建筑物为单层结构。其主接线及平面布置见H804-4505（*）-02-02、07、08、13、14、19、20、28、33、38。注：*为分期代号。8.3.5.3变配电所1）装置变配电所（Ⅰ）低压用电负荷设备容量为2648kW，计算负荷为1866kW，负荷等级以一、二级居多，变压器选2x2000kVA，10/0.4kV，供Ⅰ期脱硫装置（Ⅰ）、脱水装置（Ⅰ）、轻烃回收装置（Ⅰ）、硫磺回收装置（Ⅰ）及厂前区综合楼、分析化验室、通讯楼、食堂、机修、库房等负荷用电，由于综合楼、食堂用电负荷较大，出线回路较多，在综合楼、食堂各设一间低压配电室。Ⅰ期建设。2）装置变配电所（Ⅱ）低压用电负荷设备容量为1983kW，计算负荷为1496kW，负荷等级以一、二级居多，变压器选2x1600kVA，10/0.4kV，供Ⅱ期脱硫装置（Ⅱ）、脱水装置（Ⅱ）、轻烃回收装置（Ⅱ）、硫磺回收装置（Ⅱ）、液化气脱硫脱醇装置（Ⅱ）、凝析油分离及稳定装置（Ⅱ）等负荷用电，Ⅱ期建设。3）装置变配电所（Ⅲ）低压用电负荷设备容量为1890kW，计算负荷为1426kW，负荷等级以一、二级居多，变压器选2x1600kVA，10/0.4kV，供Ⅲ期脱硫装置（Ⅲ）、脱水装置（Ⅲ）、轻烃回收装置（Ⅲ）、硫磺回收装置（Ⅲ）、液化气脱硫脱醇装置（Ⅲ）、凝析油分离及稳定装置（Ⅲ）等负荷用电，Ⅲ期建设。4）锅炉房变配电所（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）低压用电负荷：Ⅰ期设备容量为1469kW，计算负荷为1153kW；Ⅱ期设备容量为695kW，计算负荷为607kW；Ⅲ设备容量期为621kW，计算负荷为540kW；Ⅱ、Ⅲ期计算负荷合计1033kW，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期计算负荷合计2211kW，负荷等级以一、二级居多。根据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期负荷情况，为了便于分期建设，提高变压器的负载率，变压器的数量和容量可采用Ⅰ期设2x1250kVA，10/0.4kV，供锅炉房、处理装置循环水场、给水加压及消防设施、中央控制室、污水转输及提升等Ⅰ期负荷用电，该锅炉房变配电所（Ⅰ）Ⅰ期建设；Ⅱ期另设2x1250kVA变压器（此2台变压器可用空氮站变配电所Ⅱ期更换的变压器），供锅炉房、循环水场、给水加压及消防设施、中央控制室、污水转输及提升等Ⅱ、Ⅲ期负荷用电，该锅炉房变配电所（Ⅱ）Ⅱ期建设，预留Ⅲ期安装位置。锅炉房变配电所（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）合建为一座建筑物，在平面布置和总体布局时，将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期统一考虑，作好Ⅱ、Ⅲ期建设的预留和衔接工作。5）空氮站变配电所（Ⅰ）低压用电负荷：Ⅰ期设备容量为1449kW，计算负荷为1103kW；Ⅱ期设备容量为1086kW，计算负荷为895kW；Ⅲ设备容量期为90kW，计算负荷为64kW；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期计算负荷合计1966kW，负荷等级以一、二级居多。若按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期总负荷，变压器应选2x2000kVA，10/0.4kV，但考虑到Ⅰ期和Ⅱ+Ⅲ期的负荷几乎相当，变压器容量Ⅰ期全上，负荷率较低，且不便于分期，若将变压器Ⅰ期设2x1250kVA，Ⅱ期再设2x1250kVA，占地面积增大，影响总图布置，因此，为了使分期建设更灵活，结合全厂各变配电所的分期情况，尤其是锅炉房变配电所的分期情况，采用Ⅰ期设2x1250kVA变压器，供Ⅰ期增压站、空氮站、中间油品罐区、火炬及放空系统等负荷用电，Ⅱ期建设时根据负荷具体情况，将Ⅰ期的2x1250kVA变压器更换为2x2000kVA，供Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期负荷。将更换的2x1250kVA变压器搬至锅炉房变配电所用于Ⅱ期安装的变压器。该变配电所建筑Ⅰ期建设，预留Ⅱ、Ⅲ期安装位置，母线接线系统及进线、母联、母线、变压器室、低压配电室等按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期综合考虑。6）液化气罐区变配电所（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）低压用电负荷：Ⅰ期设备容量为748kW，计算负荷为627kW；Ⅱ期设备容量为754kW，计算负荷为632kW；Ⅲ设备容量为75kW，计算负荷为64kW；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期计算负荷合计1191kW，负荷等级为二、三级，且二级居多，变压器容量考虑Ⅰ期为2x1000kVA，10/0.4kV，供液化气罐区、喷淋水泵房、污水提升泵房、办公及控制室等Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期负荷用电，Ⅰ期建设，预留Ⅱ、Ⅲ期电气设备安装位置。7）硫磺成型区变配电所（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）低压用电负荷：Ⅰ期设备容量为449kW，计算负荷为371kW；Ⅱ期设备容量为128kW，计算负荷为104kW；Ⅲ期设备容量期为24kW，计算负荷为21kW；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期计算负荷合计450kW，负荷等级为二、三级，且二级居多，由于Ⅰ期负荷较大，Ⅱ、Ⅲ期负荷较小，因此变压器容量按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期总负荷考虑，变压器为2x500kVA，10/0.4kV，供硫磺成型及装车设施、硫磺成型循环水场、轻油储存及装车设施、铁路专用支线等Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期负荷用电。Ⅰ期建设，预留Ⅱ、Ⅲ期电气设备安装位置。上述各10/0.4kV变配电所均为户内布置，变压器为NOMEX纸绝缘干式变压器，安装在独立的变压器室内。低压母线接线为单母线分段，分段断路器设手动、自动两种投切方式，两台变压器分列运行。配电以放射式为主，在用电负荷回路较多的综合楼内设低压配电室，由低压配电室供综合楼、分析化验室等电源。低压配电系统主接线及变配电所平面布置图见H804-4505（*）-02-04～07、10～13、16～19、22～32、35～42。注：*为分期代号。8.3.5.4所用电源由于各10kV配电室与变配电所合建一起，变配电所均设2台10/0.4kV变压器,因此，所用电源拟从低压配电两段母线各引接一回，2回电源设自动投切。10kV断路器操作电源采用直流DC220V，在10kV配电室各设1套直流电源装置，DC220V，蓄电池容量按100Ah配置。8.3.6.4计量及无功补偿各10kV进线电能收费计量点设在110kV变电所10kV侧，厂内各10kV配电室进线处设电费核算用电能计量，各10kV出线、6/0.4kV变配电所低压进线及出线回路大于55kW的电动机等设内部考核用的电能计量。根据油国际阿克纠宾油气股份公司所提资料，动力和照明不分开计量。装置变配电所（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）、锅炉房变配电所的10kV配电室10kV母线装设无功自动补偿装置，补偿电容器投切采用分组（2～3级）自动投切，确保补偿满足负荷变化要求，10kV电容器补偿柜设在独立房间。各10/0.4kV变配电所均集中设低压无功自动补偿装置，提高供电网络的功率因数，使达到0.9以上，以减少线路损耗，提高电能质量。8.3.5.5继电保护及自动装置的设置10kV配电室监控、保护采用微机综合自动化系统，采用分层分布式网络结构，分站级和间隔级。10kV系统采用微机保护、测量和控制一体化单元，并融合故障滤波、数据记录和分析等监控功能，分散安装于开关柜上。所有单元通过串行通讯接口与现场总线连接，并通过总线传至变配电所电气值班室后台监控系统。该监控系统除了对10kV系统监控外，还对直流屏、所用电源、UPS、EPS等通过其通讯接口进行监测。继电保护及自动装置的设置满足当地要求，并结合了新厂的运行情况。继电保护及自动装置的设置见H804-4505（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）-02-03、09、15、21、34。8.3.5.6电动机启动为了降低厂内电动机启动对电网、发电站的影响，容量在1400kW以上的10kV电动机考虑采用软启动，该软启动设施安装在相应装置变配电所内。容量在110kW以上的低压电动机也采用软启动，空气氮气站制氮压缩机软启动装置由压缩机配套安装在空气氮气站内，其余软启动装置均安装在低压配电室低压柜内。待提供8.3.6全厂监测系统全厂考虑在装置变配电所（Ⅰ）、液化气罐区变配电所设运行值班人员，分别负责厂区和油品储存装车运行值班。各10kV配电室均设有1套微机综合自动化后台系统，10kV系统、低压进线、母联、UPS、EPS、直流电源及重要负荷的主要参数、运行状态通过现场总线进入后台系统，在各变配电所实现站级自动化管理，各站级管理将主要参数和重要负荷的运行状态上传至装置变配电所（Ⅰ）值班室后台监测系统进行全厂供配电系统自动化管理。为了便于运行管理，对个别重要的低压～220/380V电动机或配电回路采用微机监控系统，并接入全厂供配电系统自动化管理。并将各10kV进线的主要参数上传至调度室或上级管理站。全厂监测系统见H804-4505-02-01。工艺装置重要泵电动机的启停需与仪表自控系统进行联锁，其运行状态需传至仪表自控系统。8.3.7全厂不间断电源装置设置对厂内特别重要的负荷，如自控、应急照明、增压站压缩机控制盘和润滑油泵等要求不间断供电的负荷，采用在线式UPS电源和EPS电源，以保证供电的连续性。全厂不间断电源装置设置见表8.3-3。表8.3-3全厂UPS、EPS选择表序号负荷名称（或安装地点）负荷类别负荷容量（kW）UPS容量(kVA)EPS容量(kW)建设期1装置变配电所（ⅠⅠ）装置（Ⅰ）丙烷制制冷压缩机控控制屏及装置置（Ⅰ）、装置变变配电所（Ⅰ）、综合楼楼、通讯楼应急照明、警示示照明252x40Ⅰ2装置变配电所（ⅡⅡ）装置（Ⅱ）丙烷制制冷压缩机控控制屏及装置置（Ⅱ）、装置变变电所（Ⅱ）应急照照明、警示照照明182x30Ⅱ3装置变配电所（ⅢⅢ）装置（Ⅲ）丙烷制制冷压缩机控控制屏及装置置（Ⅲ）、装置变变电所（Ⅲ）应急照照明、警示照照明182x30Ⅲ4锅炉房变配电所（Ⅰ）锅炉房、循环水厂厂、中央控制室、给水及消防防设施应急照照明、警示照照明111x16Ⅰ5空氮站变配电所（Ⅰ）压缩机预润滑油泵泵及空氮站、增增压站、中间间油品罐区应急照明、警示照照明281x75Ⅰ压缩机控制盘302x40Ⅰ6中央控制室DSC系统282x40Ⅰ272x40Ⅱ272x40Ⅲ7综合楼生产调度室自控系系统91x16Ⅰ8液化气罐区变配电电所（Ⅰ）液化气罐区仪表控控制室DCS、液化气罐罐区变配电所所应急照明、警警示照明101x16Ⅰ121x20Ⅱ9硫磺成型变配电所所（Ⅰ）硫磺成型车间、仓仓库等应急照照明、警示照照明61x10Ⅰ10中间油品罐区仪表控制室DCSS、应急照明明、警示照明明61x10Ⅰ注：UPS蓄电池后备时间与新厂一致，按满载3小时设置。8.3.8配电8.3.8.1室外配电由变配电所至工艺装置、锅炉房、增压站、空氮站配电、中央控制室控制联锁电缆及10kV电源电缆等采用托盘式电缆桥架沿管架、支架敷设，进入装置区内采用穿钢管埋地敷设，由全厂电缆敷设见H804-4505-02-43、44。8.3.8.2室内配电变配电所、中央控制室、综合楼、分析化验室、食堂、通讯楼等房间照明配线采用绝缘导线穿钢管墙内或吊顶内敷设。装置区内的泵房、压缩机房、主风机房、空氮站、库房、机修、循环水泵房等房间内的照明配线均采用绝缘导线穿钢管明敷方式。室内的动力配线均采用电缆穿钢管埋地敷设。8.3.9照明设置正常照明、应急照明、警示照明。正常照明引自0.4kV不同母线段。在正常照明发生事故时，对可能引起操作紊乱而发生危险的场所设置应急照明，主要工作面上的照度维持原有正常照度的10%。在工艺装置四周和泵房、压缩机房等大门处设置警示照明。应急照明、警示照明由在线式UPS供电，蓄电池后备时间按3小时配置。装置区、道路照明采用电子钟光控设备在变配电所集中控制。中心控制室、变配电所、综合楼、分析化验室、食堂、通讯楼等采用高效节能型荧光灯，嵌入式或吸顶安装。循环水场、空气氮气站、溶剂库、催化剂库、喷淋水泵房内照明采用防水防尘型灯具。装置区及爆炸危险环境的房间内的照明设备则根据所处的防爆场所选用相应等级的防爆设备。插座回路、电伴热回路设漏电保护断路器。灯具尽可能选用高效节能型灯具，照度标准应满足MCH2.04-05-95、8.3.10爆炸危险环境区域划分根据相关规范，天然气处理露天装置、中间油品罐区、液化气罐区防爆区域为В1г，通风良好的有可燃气体或液体的泵房、增压站压缩机房防爆区域为В-Ⅰa，硫磺成型机房防爆区域为В-Ⅱa。所有变配电所、配电间均布置在非爆炸危险区域内。爆炸性危险区域内按爆炸介质危险程度的级别（ⅡB级）和组别（T3组）选用防爆电气设备，即不得选用防爆标识低于ⅡBT3的防爆电气设备。钢管配线的电气线路须做隔离密封，电缆进入变配电所的入口处及穿楼板等处采用阻燃分隔措施。爆炸危险环境区域划分见H804-4505-02-43、44。防雷接地根据建构筑物防雷设施规范（РЛ34.21-122-87），变配电所、中央控制室、综合楼、通讯楼、工艺装置区、锅炉房、水罐、压缩机房、空氮站、硫磺成型及仓库、液化气罐区、轻油罐区属Ⅱ级防雷等级，其余按Ⅲ级防雷等级。Ⅱ级防雷建筑物除金属屋面外，采用圆钢φ8在屋顶敷设网格不大于6x6米的避雷网，其引下线与该建筑物的接地网连接。在通讯铁塔顶装设优化避雷针保护通讯天线和设备，液化气、轻油装车栈桥设置独立避雷针。所有设备的金属外壳应可靠接地，工艺设备、管道、阀门、塔架、金属构件等均设置防静电接地。为防止雷电电磁脉