淺談鍋爐房供配電設(shè)計(jì)

王麗春 惠寧

摘 要：目前北方供暖地區(qū)集中供熱工程正在逐漸推進(jìn)中，大型鍋爐房在其中承擔(dān)著主要熱源或者調(diào)峰熱源的作用，直接關(guān)系著民生問題，從而越來越被相關(guān)部門及老百姓所重視。鍋爐房的供配電工作保證著生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，其重要性更是不能忽視。供配電系統(tǒng)從供電電源，到系統(tǒng)設(shè)計(jì)，再到配出至用電設(shè)備都要在滿足規(guī)范的前提下本著安全、可靠、節(jié)約能源的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。文章就常規(guī)燃煤鍋爐房的供配電、防雷接地、照明等方面的設(shè)計(jì)提出了相關(guān)看法和意見。

關(guān)鍵詞：供電電源 供配電系統(tǒng) 控制方式 防雷接地 照明

中圖分類號(hào)：T，M72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-198X（2015）06（c）-0102-01

本著合理利用能源，改善環(huán)境，建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型和諧社會(huì)”的目標(biāo)，城市內(nèi)分散存在著的小鍋爐房逐漸被集中供熱大、中型鍋爐房所代替，鍋爐房供配電系統(tǒng)要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證鍋爐房生產(chǎn)和生活用電的需要，并達(dá)到節(jié)能環(huán)保要求，鍋爐房的供配電設(shè)計(jì)在鍋爐房設(shè)計(jì)中的重要性愈發(fā)顯著。供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到以下要求。

（1）安全。在電能的供配和生產(chǎn)過程中，確保人身及設(shè)備的安全。

（2）可靠。滿足鍋爐房對(duì)供電可靠性的要求。

（3）穩(wěn)定。滿足鍋爐房用電設(shè)備對(duì)電壓降、電壓波動(dòng)和閃變及諧波等質(zhì)量的要求。

（4）經(jīng)濟(jì)。在安全、可靠、穩(wěn)定的前提下盡量節(jié)省供電系統(tǒng)投資，降低運(yùn)行成本，并盡可能地節(jié)約電能并減少有色金屬消耗量。

此外，要結(jié)合工程規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理好近期建設(shè)和遠(yuǎn)期規(guī)劃的關(guān)系，遠(yuǎn)近結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮發(fā)展端。

1 供電電源

隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的發(fā)展，集中供熱成為北方地區(qū)現(xiàn)代城鎮(zhèn)主要供暖方式，在采暖季確保供熱的可靠性是供熱公司的首要任務(wù)。首要就是鍋爐房的供電要得到保證。規(guī)范中規(guī)定區(qū)域性的鍋爐房用電負(fù)荷，應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模重要性等合理確定負(fù)荷等級(jí)，且不應(yīng)低于二級(jí)。供電電源由市政電源引入兩回10kV電源，一用一備，在其中一回路或一臺(tái)變壓器發(fā)生常見故障時(shí)，二級(jí)負(fù)荷應(yīng)不致中斷供電，或中斷后能迅速恢復(fù)供電。當(dāng)條件不允許時(shí)可采用一路10 kV專用電源進(jìn)線。

2 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

鍋爐房內(nèi)主要用電負(fù)荷為鍋爐輔機(jī)部分的鼓、引風(fēng)機(jī)、爐排，輸煤系統(tǒng)的破碎機(jī)、輸煤皮帶、斗式提升機(jī)、電磁除鐵器、給煤機(jī)，除渣系統(tǒng)的除渣機(jī)、除渣皮帶，脫硫、除塵等設(shè)備。通常鼓、引風(fēng)機(jī)和循環(huán)泵的單機(jī)功率比較大，可根據(jù)負(fù)荷大小考慮選用10 kV或0.4 kV電機(jī)。就目前一般供熱鍋爐房而言，從初投資的節(jié)約及運(yùn)行維護(hù)安全方便而言，我們更多考慮采用低壓電機(jī)運(yùn)行方式。

鍋爐房設(shè)附設(shè)式變電所一座，設(shè)有高壓配電室、低壓配電室及變壓器室等。

設(shè)置二路10 kV電源接入，一用一備，主接線為單母線分段。主接線包括高壓進(jìn)線、高壓計(jì)量、聯(lián)絡(luò)、變壓器出線等。操作電源采用直流電源。

由于集中供熱鍋爐屬于季節(jié)性負(fù)荷，采暖期設(shè)置二臺(tái)變壓器同時(shí)使用，低壓母線采用二段母線分段運(yùn)行，中間設(shè)聯(lián)絡(luò)柜。非采暖期使用一臺(tái)小型變壓器。干式變壓器可安裝于低壓配電室內(nèi)。

低壓配電系統(tǒng)正常時(shí)中間聯(lián)絡(luò)柜斷開分段運(yùn)行；變壓器故障時(shí)，系統(tǒng)可以切除部分不重要負(fù)荷，中間聯(lián)絡(luò)柜合閘。非采暖期只有維修和部分照明用電，其非采暖用變壓器與采暖期變壓器具有電氣及機(jī)械雙重連鎖，供電系統(tǒng)靈活、可靠。無功補(bǔ)償采用低壓集中補(bǔ)償方式，補(bǔ)償后的COSφ為0.9以上，考慮到鍋爐房內(nèi)用電設(shè)備多采用變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，造成系統(tǒng)內(nèi)諧波含量比較高，可選擇濾波/補(bǔ)償綜合節(jié)電方案。

10 kV側(cè)的繼電保護(hù)裝置采用微機(jī)綜合保護(hù)裝置，依照國家有關(guān)規(guī)定，進(jìn)線電源采用帶時(shí)限速斷和過電流保護(hù)。變壓器采用電流速斷、過電流、溫度單相接地保護(hù)。電動(dòng)機(jī)采用電流速斷、過負(fù)荷、單相接地、低電壓保護(hù)。

低壓進(jìn)線開關(guān)采用短路速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、單相接地保護(hù)。低壓配出線采用速斷和過載保護(hù)。

計(jì)量采用高壓側(cè)計(jì)量方式。

3 主要控制方式

集中供熱鍋爐房的設(shè)計(jì)應(yīng)配合自控系統(tǒng)，組成自動(dòng)燃燒和爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)，通過控制鼓、引風(fēng)機(jī)變頻器而改變爐內(nèi)的風(fēng)量，達(dá)到最佳工況運(yùn)行狀態(tài)。循環(huán)泵可根據(jù)負(fù)荷變化通過變頻調(diào)整流量，達(dá)到節(jié)能的目的。同時(shí)可防止設(shè)備起動(dòng)時(shí)對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)電壓產(chǎn)生影響。所有設(shè)備實(shí)行集中計(jì)算機(jī)控制與機(jī)旁手動(dòng)控制的兩種控制方式，其中自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)作為鍋爐設(shè)備主要控制手段，手動(dòng)控制作為后備控制手段，預(yù)留可供自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)使用的接口。

4 電纜敷設(shè)設(shè)計(jì)

室內(nèi)動(dòng)力線選用交聯(lián)聚乙烯絕緣及護(hù)套電力電纜（YJV），控制電纜選用聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套控制電纜（KVV），所有動(dòng)力電纜均采用電纜溝、電纜槽及沿墻和地面鋼管暗配方式至用電設(shè)備，鋼管出口采用金屬軟管保護(hù)。

5 照明設(shè)計(jì)

照度標(biāo)準(zhǔn)按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，水處理間、脫硫間、泵房和熱源廠內(nèi)操作層達(dá)到100LX，輸煤廊、0.0層鍋爐間達(dá)到50LX，辦公室和控制室達(dá)到300LX，車間內(nèi)使用金鹵燈和鈉燈，辦公室和控制室采用T8熒光燈，全部為節(jié)能燈光源。

配電室、控制室、鍋爐房及各輔助車間的出口采用自帶蓄電池的應(yīng)急燈或設(shè)置應(yīng)急電源。

照明導(dǎo)線選用BV-750/450-3×2.5 mm2銅芯電線，插座導(dǎo)線選用BV-750/450-3×4 mm2銅芯電線，照明、插座回路的線路沿墻、頂棚和地面穿管暗敷設(shè)。3根以下穿PVC15管，4根及以上穿PVC20管。

6 安全和消防

電纜進(jìn)入溝、隧道、建筑物、配電屏、開關(guān)柜、控制屏保護(hù)屏?xí)r，應(yīng)作阻火封堵。電纜穿入保護(hù)管時(shí)管口應(yīng)密封。高壓配電室、變壓器室、低壓配電室設(shè)防小動(dòng)物進(jìn)入的設(shè)施。在控制室設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置。報(bào)警控制器可顯示火災(zāi)報(bào)警部位，消防控制系統(tǒng)在確認(rèn)火災(zāi)后，應(yīng)切斷有關(guān)部位的非消防電源，并接通警報(bào)裝置及事故照明和疏散標(biāo)志燈；高、低壓配電室、變壓器室、電氣主控室及儀表控制室等處設(shè)置感煙探測器；電纜隧道、電纜橋架等設(shè)置纜式線型定溫探測器；各出口處設(shè)手動(dòng)報(bào)警按鈕及聲光報(bào)警器；儀表控制室設(shè)消防專用電話總機(jī)，在手動(dòng)報(bào)警按鈕處設(shè)消防電話插孔，高、低壓配電室等處設(shè)設(shè)消防電話分機(jī)。

參考文獻(xiàn)

[1] 鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50041-2008）[Z].

[2] 建筑物照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB50034-2004）[Z].

[3] 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50052-2009）[Z].

[4] 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50054-2011）[Z].

[5] 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50057-2010）[Z].

[6] 電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50217-2007）[Z].

[7] 工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國電力出版社，2005.