石油化工廠低壓消防泵的配電設(shè)計

張婷婷

【摘 要】闡述了消防泵配電設(shè)計中電源選擇、電機啟動方式、電纜敷設(shè)的要求，討論了設(shè)計中容易忽視的一些常見問題。

【關(guān)鍵詞】消防泵；雙電源自動切換；消防控制；電力線纜

0 引言

消防泵擔(dān)負消防管網(wǎng)的供水任務(wù)，就像人的心臟一樣地位重要。石油化工廠中設(shè)置消防泵的目的就是為了減少火災(zāi)帶來的損失，如果在消防泵配電設(shè)計中某個環(huán)節(jié)考慮不周，在廠區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，消防泵不能正常工作，將會給工廠和工人生命財產(chǎn)造成不必要的損失，因此消防泵的配電設(shè)計環(huán)節(jié)非常重要，容不得半點馬虎。筆者以下就對石油化工廠中的低壓消防泵的配電設(shè)計進行分析、總結(jié)。

1 消防電源的選擇

《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160-2008中指出當(dāng)僅采用電源作為消防水泵房設(shè)備動力源時，應(yīng)滿足《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50052所規(guī)定的一級負荷供電要求。一級負荷供電要求為：應(yīng)由雙重電源供電，當(dāng)一路電源發(fā)生故障時，另一路電源不應(yīng)同時收到損壞。左圖為某工程消防水泵電氣系統(tǒng)圖，一路電源采用ZR-YJV22-0.6/1KV-4×150+1×70型阻燃電纜埋地敷設(shè)至消防泵雙電源切換控制柜，另一路由柴油發(fā)電機引入，此兩路電源可滿足消防泵供電要求，下面我們以此項目為例，淺談一下消防泵的電源選擇、雙電源切換、啟動方式、電纜敷設(shè)中應(yīng)注意的問題。

2 消防電源的選擇

由于柴油發(fā)電機組的容量較大，可并機運行且持續(xù)供電時間長，還可獨立運行，不與地區(qū)電網(wǎng)并列運行，不受電網(wǎng)故障的影響，可靠性較高。尤其對某些地區(qū)常用市電不是很可靠的情況下，把柴油發(fā)電機作為備用電源，既能起到應(yīng)急電源的作用，又能通過低壓系統(tǒng)的合理優(yōu)化，將一些平時比較重要的負荷在停電時使用，因此在工程中得到廣泛的使用。但柴油發(fā)電機組的推廣也帶來諸多問題：首選是占用面積較大，儲油間本身是一個火災(zāi)隱患，還需對其進行防火處理。其次，柴油發(fā)電機組帶來的噪音、振動、排煙、通風(fēng)、防潮、防凍的問題也很嚴重，再次，在某些場合，對允許中斷時間要求較高的情況下，柴油發(fā)電機的啟動時間一般在15s以內(nèi)，柴油發(fā)電機作為應(yīng)急電源是不能滿足允許中斷時間要求的。

與柴油發(fā)電機相比EPS有如下特點：啟動時間小于10ms，運行及后續(xù)的維護相對而言比較簡單，可在無人值守的情況下較長時間內(nèi)安全運行，還可利用計算機進行遠程監(jiān)控，而柴油發(fā)電機則需專人看守，定期開啟、保養(yǎng)和維護，EPS使用時無排氣、無排煙、無噪音、無振動、無公害，短時過載能力強，對供電設(shè)備及其自身在實際運行時具有較好的保護功能，與所服務(wù)的設(shè)備功率匹配比要求低，一般選擇1：1即可，因此可以節(jié)約初期的投資成本，而柴油發(fā)電機自身過載能力較弱，不管對其自身還是供電設(shè)備來講保護功能較差，與所服務(wù)的設(shè)備功率匹配比要求高，一般為1：1.4，因此初期投資成本高。

本項目廠區(qū)規(guī)模小，建廠資金并不充裕，選用的柴油發(fā)電機作為應(yīng)急電源，如廠區(qū)自身發(fā)展前景好、資金投入到位，設(shè)計人員可采用EPS取代柴油發(fā)電機作為應(yīng)急電源是可行的。

3 雙電源切換及消防泵電機啟動方式

《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160-2008規(guī)定：重要消防低壓用電設(shè)備的供電應(yīng)在最末一級配電裝置或配電箱處實現(xiàn)自動切換。也就是說僅僅是雙電源已經(jīng)不能滿足消防負荷的要求，實現(xiàn)雙電源自動轉(zhuǎn)換才是關(guān)鍵。

雙電源切換方法為一路市電，一路自備電源分別引出一路低壓電源至雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，一路常用，一路備用，當(dāng)常用電突然故障或停電時，通過雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)自動切換到備用電源上。該類自動轉(zhuǎn)換開關(guān)通常分為CB級和PC級，CB級具有短路保護功能，PC級不具備保護功能，但具備較高的耐受和接通能力，保證了消防負荷的供電可靠性。近來用雙電源切換的主流是一體式自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，此類電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是集開關(guān)與邏輯控制于一體，無需外加控制器，真正實現(xiàn)機電一體化的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。該開關(guān)不具備電流保護功能，屬于PC級轉(zhuǎn)換開關(guān)。其一般轉(zhuǎn)換時間比較小，開關(guān)切換驅(qū)動采用電機驅(qū)動，切換平穩(wěn)可靠，開關(guān)帶有機電聯(lián)鎖裝置，可實現(xiàn)自投自復(fù)、自投不自復(fù)、失壓、欠壓、斷相保護、手動-自動轉(zhuǎn)換、延時控制等。大大提升了雙電源自動轉(zhuǎn)換的可靠性。

在廠區(qū)發(fā)生火災(zāi)的事故情況時，除消防設(shè)備的供電回路須保證供電外，其它負荷均已強行切斷電源，事故時變壓器專供消防負荷，本項目設(shè)計消防泵配電與消防泵房相鄰，見右圖平面布置，配電線路段、壓降小，電動機可以直接啟動，直接啟動的優(yōu)點是啟動設(shè)備簡單、二次線路接線也簡單、所需的電器元件也少、故障率低、維護簡單、經(jīng)濟投資少。當(dāng)在實際情況不能滿足直接啟動的要求時，設(shè)計者需選擇降壓啟動，現(xiàn)今由于軟啟動器的迅速發(fā)展以及技術(shù)日趨成熟，在消防電動機降壓啟動方式上優(yōu)先選用軟啟動方式。

4 電纜敷設(shè)

消防泵房通常獨立設(shè)計，與開閉所或配電室的距離較遠。而消防泵要求至少雙回路電力供電。設(shè)計人員參考舊的圖集和規(guī)范，部分建設(shè)單位、施工單位從節(jié)約成本方面考慮，選用普通電力電纜。筆者認為，必須學(xué)習(xí)領(lǐng)會新的設(shè)計規(guī)范，《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》GB50217-2007明確規(guī)定，“在外部火勢作用一定時間內(nèi)需維持通電的下列場所或回路，明敷的電纜應(yīng)實施耐火防護或選用具有耐火性的電纜。消防、報警、應(yīng)急照明、斷路器操作直流電源和發(fā)電機組緊急停機的保安電源等?！睂ο琅潆娋€纜的選用做出了明確規(guī)定。否則過過低標準的選用普通電纜都會給工程帶來隱患，在實際設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)嚴格遵守相關(guān)規(guī)定，對消防配電電纜的選擇方面，要嚴格要求選用耐火等級高的電纜及線路的防火防護保護。

5 結(jié)束語

相比于其他國家，我國整個社會的消防意識還相對薄弱，在部分石油化工廠，業(yè)主只講求如何控制投入成本，對設(shè)計人員或施工人員提出違反規(guī)范的要求，遇到此種情況，設(shè)計人員和施工人員應(yīng)嚴格律己，對規(guī)范中規(guī)定的內(nèi)容決不違反，將消防泵的配電設(shè)計做到真正的可靠安全，只有這樣才能保護工廠和工人的利益生命安全，同時，嚴格的遵循規(guī)范規(guī)定也是保護設(shè)計人員自身利益的有力武器。

【參考文獻】

[1]GB50160-2008 石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范[S].

[2]GB50217-2007 電力工程電纜設(shè)計規(guī)范[S].

[3]GB50052-2009 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].

[4]SH3038-2000 石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置電力設(shè)計技術(shù)規(guī)范[S].

[責(zé)任編輯：鄧麗麗]