根据全厂用电负荷分布情况本工程共设六个车间变电所。每个变电所均为两路受电并选用2台10/0.4KV节能变压器,每台变压器的容量按该变电所计算负荷的100%容量选择,两台变压器器正常分列运行,各负担50%负荷,当其中一台变压器故障或检修时,由另一台变压器负担100%负荷。
1#备煤变电所:与配煤室毗临相建。由35KV总降压变电所10KV的不同母线提供两路10KV电源,所内安装两台容量630KVA、10/0.4KV变压器,负责煤一转配电室、配煤室配电室、粉碎机室配电室、煤焦制样等处用电设备供电。
2#炼焦变电所:布置于除尘地面站和焦台之间。由35KV总降压变电所10KV的不同母线提供两路10KV电源,所内安装两台容量1600KVA、10/0.4KV变压器,负责向焦炉车辆及焦炉其它固定设备、除尘地面站配电室、筛焦楼配电室、焦台动力箱、熄焦配电室、耐火材料库、煤2转动力箱、锅炉房、化验室和机修等处的供电。
3#煤气净化变电所:与硫铵厂房毗临相建。由35KV总降压变电所10KV的不同母线段提供两路10KV电源,所内安装两台容量800KVA、10/0.4KV变压器,负责为硫铵工段、终冷洗苯和粗苯蒸馏工段、泡沫消防泵房和油库等处的供电。
4#鼓冷变电所:建于初冷器和电捕焦油器之南,由35KV总降压变电所10KV的不同母线段提供两路10KV电源,所内安装两台容量1000KVA、10/0.4KV变压器变压器,为冷凝鼓风、焦油氨水分离和脱硫工段供电。
5#循环水变电所:毗临于循环水泵房东侧。由35KV总降压变电所10KV的不同母线段提供两路10KV电源,所内安装两台容量1000KVA、10/0.4KV变压器,为循环水泵房、锅炉房和制冷站等处供电。
6#酚氰废水处理变电所:布置于酚氰废水处理工段鼓风机室西端。由35KV总降压变电所10KV的不同母线段提供两路10KV电源,所内安装两台容量800KVA、10/0.4KV变压器,为酚氰废水处理的鼓风机室、预处理泵房、综合楼、废水深度处理和综合水泵房等处供电。
高压电动机有:煤气鼓风机2台 1000KW;循环氨水泵2台 450KW;锤式粉碎机 2台 800KW;煤气净化循环水泵3台710KW;制冷水泵3台250KW;低温水泵3台280KW;出焦除尘风机1台710KW和空压机2台250KW。
另有洗煤厂10KV电源1路,1600KVA和原焦化变电所1路1000KVA。 2)无功补偿及计量
为了改善功率因素,本工程采取高低压同时补偿的方式,在35KV总降10KV母线上按负荷情况采用静电电容器补偿,在0.4KV侧设电容器自动无功补偿装置;低压功率因素补偿到0.85以上,10KV侧功率因素补偿后达到0.92以上。
在厂区内35KV总降35KV进线处考虑电能计量;10KV各送出回路电能计量;0.4KV低压侧由车间变电所送不同工段的电源处设电能计量。
全厂的高压配电方式为放射式,其线路一般采用高压电缆在电线桥架内敷设,局部也可空穿管埋地敷设。 6.2.1.3微机综合保护系统
1)本工程在35KV总降设置微机综合保护系统一套,负责其高压设备的集中测量、控制、保护。
微机综合保护系统主要实现功能如下: ① 遥测:
对全厂供电系统的电源、电压、有功电能、无功电能、有功功率、无功功率、功率因素、频率、变压器温度等参数进行遥测。数据可在配电所运行状态显示画面上进行动态显示。 ②遥信:
对10KV供电系统的开关运行状态进行实时监视,有事故跳闸、事故预告及电流、电压、
温度等越限报警并实时记录。 ③遥控:
根据遥测、遥信结果及具体情况,按照规定的操作权限,通过键盘、鼠标等实现对全厂供电系统的高压开关实现合、分闸遥控和数据的输入、修改。 ④继电保护:
具有可靠性高、判断准确、动作速度快等特点,带有过流、速断、接地、过压、欠压、轻重瓦斯、温度等保护,可作为后备保护也可作为主保护。继电保护整定值及整定时限,可通过专用通信软件现场设定。 ⑤系统自诊断功能:
测量控制保护系统是否时刻处于完好状态很大程度上决定其可靠性。传统的测量控制保护系统是以人工定期检验来保证的,有相当大的局限性。而微机自动化系统可高速对系统本身进行巡检,随时检测,及时作出故障诊断。 6.2.2电气传动
6.2.2.1低压配电方式
低压配电采用380/220V电压,配电方式以放射式为主若个别采用链式供电时,一般不超过三个用电设备,由设在车间、工段控制站内的低压开关和动力配电箱向各用电设备送电。对移动设备通过滑触线或软电缆的方式供电。采用低压断路器作为短路保护设备,而以低压断路器和热继电器作为过负荷保护设备。
为备煤车间、筛焦工段、除尘地面站等连续生产系统及酚氰污水系统,根据工艺要求,拟采用工业控制计算机系统(PLC系统)进行联锁集中操作及联锁后机旁单机操作两种操作方式。对于有大容量或总容量较大电动机的连续生产系统,为了解决起动电流过大的问题,拟采用分段(交替)起动的方式——即每隔一定时间起动几台(一台)电动机。
备煤车间自动配煤系统采用与工艺成套控制系统。对于90KW及以上风机或水泵类的电动机采用软起动方式,以解决起动电流过大的问题。对于高压煤气鼓风机、高压氨水泵及放焦机采用变频调速技术。
对与机械设备成套供应的电气装置,除工艺要求联锁外,一般仅供电源;对无特殊要求的单体设备,一般仅考虑机旁单机操作。
煤气净化车间主要用电设备的运行及事故信号送入仪表专业的DCS系统进行监视及事故记录。
对火灾和爆炸危险场所将根据其危险级别选择相适应的防爆设备,以保证安全生产;在1区爆炸性气体环境选用隔爆型(标志为d)的防爆电气设备,在2区爆炸性气体环境选用隔爆型(标志为d)或增安型(标志为e)的防爆电气设备,在10区、11区爆炸性粉尘环境选用尘密结构(标志为DT)的粉尘防爆电气设备,在21区、22区、23区火灾危险环境采用防水防尘型(标志为IP54)的电气设备。 6.2.2.2线路敷设
线路以电缆为主;动力电缆采用铜芯;控制电缆采用铜芯。 电缆敷设以电缆桥架为主。部分户外线路考虑直埋,而部分户内线路考虑穿管埋地或沿墙、梁等明敷以及在吊棚或静电地板内敷设的方式。
外线电力电缆主要沿管廊上电缆桥架敷设,部分线路采用铠装电缆直埋敷设。 各低压配电室选用低压固定式开关柜,XL-31型动力配电箱。 6.2.3工业控制计算机系统 6.2.3.1系统
备煤、筛焦、焦炉除尘地面站、酚氰废水处理站分别采用PLC系统控制。备煤系统设置两套操作站,安装于配煤集控室;筛焦系统设置两套操作站,安装于筛焦集控室;地面站
采用两套操作站操作,安装在地面站操作室;酚氰废水处理系统设置两套操作站,安装于酚氰废水处理操作室。每两套操作站互为备用,以实现其生产过程的集中控制监视和管理的自动化。
6.2.3.2系统用途
备煤车间的任务是为焦炉制备装炉煤。当系统采用连动控制方式时,由工艺操作员在操作站计算机直接操作键盘,发送作业指令给PLC系统,便可通过PLC系统直接监视、控制备煤车间的整个生产过程。带式输送机设有跑偏、紧急事故拉紧开头等保护措施,配煤槽、储焦槽和煤塔内安装雷达式连续料位计,PLC对这些信号进行实时检测,当发生故障时,经PLC判断后予以报警或停机。可逆锤式粉碎机在机旁单独操作,但参加系统事故联锁停车;电动翻板在机旁单独操作只将其位置信号输给PLC。
筛焦工段的任务是为焦炉产生的焦炭输送及筛分。当系统采用连动控制方式时,由工艺操作员在操作站计算机上直接操作键盘,发送作业指令给PLC系统,便可通过PLC系统直接监视、控制筛焦工段的整个生产过程。带式输送机设有轻重跑偏、紧急事故开并等保护措施,筛贮焦槽内安装连续料位计及定点式电容料位计,工控机对这些信号进行实时检测,当发生故障时,经工控机判断后予以报警或停机。刮板放焦机旁单独操作,但参加系统事故联锁停车。
除尘地面站的任务是为新建焦炉装煤、出焦时除尘用。当系统采用连动控制方式时,由工艺操作员在操作站计算机上直接操作键盘,发送作业指令给PLC系统,便可通过PLC系统直接监视、控制装煤和出焦除尘的整个生产过程。
酚氰污水的任务是处理生产废水,当系统采用连动控制方式时,由工艺操作员在操作站计算机上直接操作键盘,发送作业指令给PLC系统,便可通过PLC系统直接监视、控制污水系统的整个生产过程。 6.2.3.3系统构成
以上各工段的自动控制系统均由操作站和过程控制站构成。
过程控制站;通过控制单元所连接的检测和控制设备对生产过程实施控制,并通过系统总线与操作站相连,接受操作管理信息并传递实时数据。
操作站:通过操作员站监视过程控制级的所有信息,进行显示、操作、记录、数据处理、报表输出,并且可以按一定权限进行控制回路的组态和参数修改等操作。 6.2.3.4系统功能: 1)信号处理功能:
处理开关量输入信号、天关量输出信号、模拟量输出信号和模拟量输出信号等。 2)控制功能:
对生产设备的运行实施顺序联锁控制等。 3)显示功能:
通过CRT监视器,对生产过程进行监视。显示画面包括:工艺流程图画面,操作画面组显示画面,趋势画面,报警画面。 4)操作功能:
通过键盘、鼠标等,按照规定的操作权限实现操作和数据输入。 5)报警功能;
报警信号可以多种优先级处理,处理方式包括:窗口显示,列表,打印,声音输出,报警确认等。
6)打印功能:能够打印输出操作记录、报警记录及各种生产报表等。 7)系统自诊断及维护功能 8)通讯功能:
操作管理级与过程控制级联网通讯。 10)可扩充性:
为满足今后发展的需要,系统具备一定的可扩充能力。 6.2.4电气照明
鉴于本工程的低压配电系统为380/220V中性点直接接地系统,故照明与动力共用一台变压器。各照明电源就近引接。照明网络电压采用380/220V三相五线制系统;检修用照明电压36V,但在特别潮湿的场所为12V。
在主要生产厂房和规范规定的场所中,除设置工作照明外,还应设置供暂时继续工作、保证安全及供人员疏散用的应急照明;并在工艺要求的场所设置局部照明和检修照明。厂区道路设置道路照明。烟囱根据规范设置障碍照明。
根据环境情况选择相应的灯器型式。对一般生产车间和场所,以采用新光源的节能型灯为主,对有爆炸危险的场所选择与环境条件相适应的防爆型灯,在1区爆炸性气体环境选用隔爆型(标志为d)的照明灯具,在2区爆炸性气体环境选用隔爆型(标志为d)或增安型(标志为e)的照明灯具,在10区、11区爆炸性粉尘环境选用尘密结构(标志为DT)的粉尘防爆照明灯具,在21区、22区、23区火灾危险环境采用防水防尘型(标志为IP54)的照明灯具。对操作室、办公室等处,一般采用荧光灯;楼梯间、通廊、过道等处一般采用防尘荧光灯。道路照明考虑采用钠灯。 6.2.5防雷及接地
根据规范规定,对第二工业建、构筑物考虑了防直击雷和感应雷的措施。对第三类工业建、构筑物根据计算考虑了防直击雷的措施。对烟囱考虑了防直击雷的措施。
由于10KV配电系统为中性点不接地,其配电装置及电气设备外露可导电部分均应保护接地,接地电阻值不大于10Ω。而0.4KV配电系统中性点直接接地,其配电装置及电气设备外露导电部分均应按TN-C系统或TN-C-S系统通过PEN线或PE线保护接地,接地电阻值不应大于3Ω。对高低压共存的变电所,采用共用的接地装置,接地电阻值小于1Ω。
每个车间或建筑物应在电源入口处装设重复接地。对爆炸危险场所根据工艺要求设备做防静电接地。
计算机系统设置单独的系统,接地电阻值根据要求设置。 6.2.6主要技术指标计算负荷 6.2.6.1主要技术指标
1)高压电动机(焦化部分)
装机台数为18台,其中工作11台;
装机容量为9430KW,其中工作容量为5690KW 2)低压电动机:
装机台数为728台,其中工作598台;
装机容量为9926KW,其中工作容量为7199KW 6.2.6.2计算负荷(35KW侧):(年工作小时按5500小时考虑) 1)计算负荷(35KW侧) a)有功功率:Pjs=7472KW; b)视在功率:Sjs=4211KVA;
3
c)年耗电量为41096×10KWh。 6.2.6.3主要电气设备 a)电力变压器
12500KVA 35/10KV 2台 630KVA 10/0.4KV 2台
800KVA 10/0.4KV 4台 1000KVA 10/0.4KV 4台 1600KVA 10/0.4KV 2台 b)高压配电装置
35KV手车式高压开关设备 14台; 10KV中置式铠装高压开关设备44台; 电力电容器 10KV 22套 c)免维护直流电源1套; d)低压配电装置15套;
e)工业控制计算机系统4套; f)微机综合自动化系统1套;
g)高压变频器4套;低压变频器6套; h)软起动装置17套 6.3电信 6.3.1概述
设计依据:工程规模、工艺生产要求;国标GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》;SH3063-1999《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》;行标YB9063-2000《钢铁企业电信设计规范》等有关规范。
设计范围:炼焦车间及与其相配套的备煤车间、筛贮焦系统、煤气净化车间、除尘地面站、酚氰废水处理站等和相应的公辅设施。
设计内容:通讯系统、火灾报警系统、气体检测系统、电信外部线路。 6.3.2通信系统
通信系统包括厂区电话、工业电话广播对讲(含自动语音广播)。
a)厂区电话:根据厂区的情况。电话用户分别设于主要管理人员办公室、生产工段集控室及外部有业务联系的各主要岗位。
b)工业电话广播对讲及自动语音广播系统:在10KV配电所、配煤室、煤气净化中控室等各个工段有操作室、控制室及环境噪音较大的生产工段(岗位)和气候恶劣的室外,且需要迅速而频繁联络的生产岗位设置指令扩音电话系统(包括自动语音广播装置),并通过接口与电话系统、报警系统或其他通讯相连。
利用工业电话扩音装置,通过PLC、DCS接点控制来实现语音自动广播。 控制室、操作室等有关功能房间设置厂区电话,并利用工业型广播对讲装置作为区域应急广播。
6.3.3火灾和可燃气体及有毒气体报警系统
a)在炼焦、除尘地面站、备煤、焦处理、煤气净化各个工段均设置一套区域火灾报警控制器。
b)在各车间各个工段的火灾报警系统,均设置相应的火灾探测点。
c)焦炉、煤气净化工段煤气易泄漏场所设置可燃气体和有毒气体检测装置,于就近的操作室(控制室)内设置气体报警控制器,并纳入火灾自动报警系统。
d)本工程不专设消防电话,利用厂区电话、工业型广播对讲装置来达到消防通信目的。 6.3.4工业电视系统
为了便于管理和观察车间全貌及监视危险场所的主要生产设备、操作环境安全性,分别在炼焦、备煤、焦处理、煤气净化系统等设置工业电视,显示系统选用等离子显示器。
管理者可通过报警监控操作平台实时监控。 6.3.5电信外部线路