工厂电气方案设计

9.2供电

9.2.1用电负荷性质及负荷统计

本期工程主要用电负荷为工艺设备生产用电、工艺生产支持设备用电、生命安全及通讯设备用电、办公及技术支持用电、生产辅助用电等，用电负荷性质主要为二、三级。其中消防用电、部份信息设备用电、应急照明等为一级负荷。负荷计算采用需要系数法进行计算，经计算一期工程电力供应主要指标如下：

低压一般负荷（不包括备用设备、消防设备）：

设备总装设功率9690KW

计算有功功率5408KW

平均自然功率因数补偿前/补偿后0.78/0.93

电容器补偿容量2400Kvar

补偿后视在功率5431KV A

配电变压器装设容量3*1600+1*2500KVA

变压器负荷率(%)78.5%

用电负荷计算详见附表9-1。

9.2.2供电电源、电压及供、配电系统

9.2.2.1供电电源及电压

根据本工程的用电负荷性质及用电量情况，因外边电源条件受限，从市政引1路10KV电源，101号建筑内设变电站。本建筑设置

柴油发电机作为备用电源。

9.2.2.2供、配电系统

根据本工程的用电负荷性质及用电量情况，因外边电源条件受限，从市政引1路10KV电源。101号建筑内设变电站，建筑外北侧设置柴油发电机房提供应急电源。

本工程之低压(220/380V)配电系统带电导体采用三相四线制，中性点固定接地系统，其接地型式为TN-S。低压系统以单母线分段方式运行。

在变电站设应急母线段，当变压器发生故障时，由柴油发电机电源为重要的负荷供电。

9.2.3变电站的设置

根据本厂区的用电情况，在101号建筑内设一个终端变电站。内设高压配电柜、变压器、低压配电柜以，主要设备有：高压开关柜8台（KYN28-12型），干式变压器4台（SCB10-1600KV A3台、SCB10-2500KV A1台），固定分隔式低压配电屏26台（GCS型）。在柴油发电机房设柴油发电机1套（常载200KW）。

9.2.4短路电流计算及电器设备选择

因未获得供电电源的短路数据，本设计暂按10KV侧短路容量300MV A选择设备，高、低压电器设备稳定校验均满足要求。待施工图设计时资料完善后再行核定。

9.2.5保护、电气测量和电能计量装置的设置

9.2.5.1继电保护

10KV供配电系统采用微机综合保护装置，内置过电流、电流速断、单相接地故障、变压器温度保护、电动机低电压保护等功能的装置，同时对电流、电压、功率、电能、谐波进行监视，并具有记忆打印功能。综合保护装置带通讯接口，以便现场操作监视及远传。终端变电所的低压总开关带微机保护功能模块，除具有过载、短路保护功能外尚具有监视远传功能。柴油发电机组配有控制屏，对机组的启动、运行、操作进行自动控制。

9.2.5.2电气测量和电能计量

10kV总电能计量采用10kV专用计量柜进行计量。照明用电的电能计量在低压配电装置上设有专用的计量装置计量电能。各馈电回路装设电流表。

9.2.6无功功率补偿

在变电站0.4kV低压侧集中设置无功功率自动补偿装置。功率因数补偿到0.92(高压侧)。

9.2.7过电压保护及接地装置

为防止过电压的损害，在变压器高、低压侧均装设避雷器。

终端变电站的接地与建筑物的防雷接地以及设备的安全接地、工作接地等共用接地装置，接地电阻要求小于等于1欧姆。

9.2.8操作电源

高压（10KV）配电系统的操作电源采用直流220V，由65Ah带铅酸免维护蓄电池组的直流屏提供操作电源。

9.2.9建筑物防雷保护

本工程新建建筑中化学品库属第二类防雷建筑，其余建筑为第三类防雷建筑。采用屋面接闪带、接闪网作为接闪器。利用建筑物利用周边柱内电气筋作为防雷引下线,利用基础内钢筋作为接地装置，并相互连接成电气通路。利用地坪、楼板内钢筋网作为均压网。因与设备的工作接地，保护接地等共用接地装置，接地电阻不大于1欧姆。

9.2.10供、配电线路及道路照明

厂区内供、配电线路均采用直埋或沿电缆沟敷设。道路照明生产区拟采用高杆灯，办公生活区去采用庭院灯，路灯电缆直埋敷设。

9.3电力照明

9.3.1电力

9.3.1.1电源、电压和配电系统：

各建筑用电设备电源由建筑内变电站低压屏引来，应急电源由柴油机供电。电源采用交流50Hz、电压为380/220V，带电导体系统为三相四线制，接地型式为TN-S系统，配电方式采用树干式与放射式混合方式配电。

本工程用电负荷中消防应急负荷为二级负荷，其余负荷为三级负荷。消防用电设备采用双路电源，并在最末一级配电箱处设置电源自动切换装置。

本工程除消防电源外的所有配电干线均设置火灾断电装置，并能在变电站手动或自动切断非消防电源。

9.3.1.2配电设备、控制保护设备的选择：

工艺设备采用封闭式密集铜母线经母线插接箱出电缆引至配电

箱供电或由插接箱直接供电，其他低压配电设备根据负荷情况采用电缆由落地式动力配电箱、MCC电动机控制中心、小型动力配电箱供电。部分工艺设备由设备配套的电控柜配电。

所有设备配电回路均设断路器对线路、用电设备进行短路及过载保护。电动机回路采用断路器、热继电器对线路、电动机进行短路、接地故障和过载保护。插座回路设额定动作电流为30mA的漏电保护装置。远离配电装置的用电设备，设现场隔离电器，并根据使用环境的要求，采用相应的防护等级（IPXX）。

37KW以下的非变频电动机采用直接起动；37KW及以上的电动机采用降压起动，启动方式可采用软启动或星-三角降压启动。

由室外引入的低压配电线路，在室内靠近进线点处设置隔离电器。为防止雷电波侵入，由室外引入电源的总配电箱内及为屋顶和室外用电设备配电的配电箱内设电涌保护器（SPD）。

消防配电回路仅设短路保护，过载保护作用于信号，不用于切断电路。消防用电设备配电箱面设明显消防标志。

防爆区域内设置的电器装置采用符合该区域相应环境及防爆等级要求的防爆型电气装置。防腐区域内的电器装置采用相应等级防腐型电气装置。

9.3.1.3导线的选择和线路的敷设：

干线、支干线采用YJV-0.6/1KV铜芯交联电力电缆，室外直埋部分电缆采用YJV22-0.6/1KV铜芯交联铠装电力电缆。各建筑室内电力支线采用YJV-0.6/1KV铜芯交联电力电缆或BV-450/750V铜芯塑料

绝缘电线。

普通环境配电线路敷设：干线、支干线以及工艺设备配电线路沿电缆沟或桥架敷设，出电缆沟或桥架后穿镀锌焊接钢管保护暗敷设。其余配电线路采用镀锌焊接钢管保护暗敷。

防爆区域配电线路采用镀锌焊接钢管保护明敷。

防腐区域配电线路采用PVC管保护明敷或采用镀锌焊接钢管暗敷。

消防用电设备配电线路采用ZBNH-YJV-0.6/1KV耐火型（B级）铜芯交联电力电缆或ZBNH-BV-450/750V耐火型（B级）铜芯塑料绝缘电线穿镀锌焊接钢管敷设。暗敷时，钢管应敷设在不燃烧体结构内且保护厚度不小于30mm；明敷时钢管外壁刷防火涂料，并与其他配电线路分开敷设。

配电线路按导线允许温升载流量选择，用允许电压损失及机械强度来校验。不同敷设方式和数量的电缆考虑相应的校正系数，两根并接的电缆考虑不平衡系数。

穿越不同防火分区、进出防爆区、进出室内外的电气管线处均做好密封封堵处理。

9.3.1.4接地系统

各建筑低压配电系统的接地型式采用TN-S系统。各建筑电源干线引入处均设置总等电位联结端子箱，将建筑物电气装置的各外露可导电部分与装置外可导电部分作总等电位连接，如配电箱的金属外壳、接地母排、电缆桥架、金属支架，给排水干管、送排风干管、压

缩空气干管等金属管道以及金属壁板等建筑物金属构件等。设洗浴设备的淋浴间作局部等电位联结。易燃易爆气体、液体管线及爆炸危险区域做好防静电接地。设备的保护接地、工作接地、防静电接地与防雷接地共用接地装置，接地电阻不大于1Ω。

9.3.2照明

9.3.2.1照明电源、电压、接地型式及系统配电方式同电力。

9.3.2.2主要场所照度标准见下表：

平均照度（lx）位置

200生产车间

200部件加工车间

150粉料回收间（粉尘防爆）

300办公室

150冷冻站、空压机房

100水泵房、空调机房

300控制室

9.3.2.3光源及灯具的选择

室外和潮湿场所采用密闭防水型灯具。办公室采用嵌入式荧光灯灯具所有荧光灯具均选用高效、节能、寿命长的T8（26mm）灯管和电子镇流器，功率因数不小于0.97。高大厂房采用大功率无极灯或LED灯具，灯具自带补偿装置提高功率因数，功率因数不小于0.97。灯具均配置保护网或钢化玻璃罩。爆炸危险区域的灯具及配件均应满足国家规范要求。主要通道和出口采用应急诱导标志灯，自带90分钟以上的备用电池。所有气体放电灯的功率因数要求大于0.9，照度

均匀度不小于0.7且满足抑制眩光的要求。

各建筑均设正常照明与应急照明。应急照明根据实际情况单独配电箱或单独回路配电。

9.3.2.4配电设备选择

各建筑照明配电设备采用落地总照明配电箱与小型嵌墙式配电箱相结合的方式。在电气间、生产区域走道处设置。

9.3.2.5灯具控制方式

厂房生产区的灯具采用配电箱区域集中控制方式，其余区域采用跷板开关分散就地控制。

9.3.2.6应急照明设置

各建筑的主要出入口、走道与转弯处、楼梯间、疏散通道等处设应急疏散照明灯。应急时间要求≥90分钟。

9.3.2.7照明导线的选择和线路敷设

照明干线、支干线、支线选择同电力。

照明线路沿电缆桥架或穿镀锌焊接钢管保护，在吊顶内及埋墙、埋楼板敷设。应急照明线路采用耐火型电线，其保护管外壁涂防火涂料。

9.3.2.8安全接地措施

照明配电系统的所有外露可导电体均与PE线可靠联结。

9.4厂务监控系统（FMCS）

9.4.1系统功能：

本工程设置厂务监控系统（FMCS），对电机动力设备的故障、

运行、手/自动状态实施监视并控制设备起停。同时收集、记录、保存及管理有关系统的重要信息及数据，提高管理智能化与自动化水平，达到节能、增效、降耗的目的。

9.4.2自控系统的结构：

厂务监控系统主控制室设于动力站内。系统包括上位管理层的操作站、工程师站、服务器，控制层的PLC控制器（含远程I/O柜），现场层的仪表、执行机构及其他成套设备端口。根据情况在控制室设置PLC主机柜或现场设置远程I/O柜。远程I/O机架与主控制器之间采用PROFIBUS-DP总线通信，控制器可独立控制所有既定动力设备，而不依赖任何上位管理设备。系统由UPS电源供电。

系统预留光电通信接口供全厂系统集成扩展使用。

9.4.3控制及通信电缆的选择和敷设方式：

现场控制电缆：模拟量采用铜芯塑料绝缘屏蔽控制电缆

（KVVP-）；数字量采用铜芯塑料绝缘控制电缆（KVV-）；。

当通信距离较近时，采用屏蔽双绞线；距离较远时采用光缆。有特殊要求的通信总线等采用控制系统供应商专用的通信介质。

控制及通信电缆沿控制桥架敷设，无桥架处穿镀锌焊接钢管保护。