石化工藝裝置中供配電線路設計的思考

王淑婷 洛陽瑞銘石化技術有限公司

任珂 洛陽澗光特種裝備股份有限公司

隨著我國科技水平的不斷提高，我國的煉油技術也有了明顯的提高，在石油化工裝置中合理的運用供配電系統可以更有效地提高裝置生產效率，同時也能更環保、更節能。而有效地降低電能的消耗也是企業降低生產成本獲得更高的經濟效益和社會效益的基本途徑，能夠有效地提高企業的市場競爭力，所以工業中工藝裝置的供配電系統能夠有效地降低工業企業的能耗，而作為設計人員，要盡量的做到供配電設計的科學合理，從而使企業走得更遠，發展得更快。

一、裝置供配電線路設計應遵循的原則

首先，針對不同的工藝裝置中所產生的不同介質，劃分所用電氣的防爆等級，再確認安全的前提下，合理的設計供配電線路。例如 新建的石化工藝裝置，在工業區域的劃分上主要分為兩個區域，其中包括生產區和輔助區兩塊，其中包括有裝置區、廠房、配電室、控制室、水泵房等，而這些建筑物和構筑物均需要用電，在供配電系統設計的過程中，接線應以簡單、靈活為主，以便在今后使用的過程中方便操作及維護。其次，需要考慮供配電系統構建的成本。最后，在設計供配電系統方案時，應根據企業的發展充分考慮未來生產發展而引起的負荷變化，并根據分期建設計劃合理預留設計裕量。對電源的供電能力、變配電所的布局設置及大小、變壓器及開關柜的配置數量等，都要預留一定的發展空間。在進行供配電的設計中要嚴格的遵守設計規范以及考慮到建設單位提出的具體的要求，綜合設計供電方案。

二、供配電系統的設計要點

（一）負荷等級的合理劃分

首先根據《供配電系統設計規范》對用電負荷劃分為三個等級，其中一級負荷是不允許中途停電的，特別是對一些石油化工裝置，如果出現電力中斷，則會使產品工藝發生紊亂，產品性質發生變化，致使企業產生重大經濟損失；更嚴重的將會產生爆炸，造成人員傷亡，給企業造成不可估量的損失，一夜回到解放前。所以在進行配電設計前一定要先對用電負荷進行分類，明白負荷的分級及重要性，一般連續性工藝生產裝置的主要機泵均為一、二類用電負荷。

（二）變配電室的設計

一般配電室采用10kV/0.4kV 的高低壓配電室，在該變配電室中主要分為兩部分，高壓部分和低壓部分；主要設備包括：高壓開關柜，變壓器、低壓開關柜、母聯柜等，變壓器要選擇全密閉式的，且一般變壓器的數量宜為偶數，一般變配電室的數量為兩臺，在接線方面要尤其注意，一方面，要對高壓的供電系統采用單母線分段的接線模式，并在當地供電部門的要求下設立母聯開關的備自投裝置，10Kv 的進線應取自市網中的不同饋線的10kV 架空線路，并且經過T 接電纜埋地引來。另一方面，低壓的供配電系統要通過單母線分段模式引進，要設置自投型的母聯設備，可以實現手動自動轉換。且每臺變壓器經電容柜補償后，所帶用電負荷的負荷率不應超過50%，以防止其中一臺變壓器突然損壞，另外一臺變壓器通過母聯開關合閘，能夠帶動所有用電設備，避免不必要的意外情況發生。

（三）配電系統設計

電需要載體才能傳輸-電纜或者電線，隨著科技的進步，我們現在所用的電纜可分為鎧裝和非鎧裝，而鎧裝層又分為好幾種材質，根據不能同的環境選擇合適的鎧裝層。從配電室到各個工藝裝置及建筑物的配電系統的設計，既要保證安全可靠，還要經濟合理，降低成本，還要綜合考慮需要到后期施工及維修的難易度。所有做一個真正安全合理配電系統是需要綜合各方面因素的。首先要根據工藝負荷的大小和多少來確定所需低壓開關柜的數量，并合理排布；然后根據用電設備的位置合理設計敷設路徑，是挖電纜溝還是直接埋地還是敷設電纜橋架，這是一個需要綜合考慮的問題，而這些和企業的投入息息相關。一般鎧裝直埋最經濟，施工最方便，但是電力電纜設計標準中有規定，少于8 根才可以直接埋地敷設，大于則不可以，直埋的缺點是后期維修不方便且電纜容易被土地的酸堿物所腐蝕，影響電纜的壽命。接下來還有電纜溝，當地上沒有管廊等構筑物或支撐物可以敷設電纜橋架時，則選擇電纜溝時很不錯的選擇，但是電纜溝敷設也面臨后期檢修不便的問題，若出現線路故障則需將電纜溝重新開挖，耗力耗時。而最常見也是最易于施工的敷設方式便是電纜橋架了，它施工簡單，檢修方便，易于維護，同時電纜的使用壽命也比其他兩種方式長一點，但是這種方式造價高，所以在配電系統中選擇合適的線路敷設方式是非長重要的環節。

（四）防雷防靜電設計

在配電系統中，防雷防靜電設備的接入是非常必要的，閃電的平均電流是3 萬安培，最大電流可達30 萬安培。閃電的電壓很高，約為1 億至10 億伏特。一個中等強度雷暴的功率可達一千萬瓦，相當于一座小型核電站的輸出功率。帶有電荷的雷云與地面的突起物接近時，它們之間就發生激烈的放電。而對于一些工藝裝置的生產介質為易燃易爆物品，或者一些存放易燃易爆品的倉庫或廠房，一旦遭受雷擊，就會造成非常嚴重的后果。《建筑物防雷設計規范》中，一般性的工藝裝置屬于二類防雷建筑，可利用大于0.6 毫米厚且無易燃填充物的壓型鋼板充當接閃器，若壓型鋼板厚度不夠或有易燃填充物，則不能用來充當接閃器，需沿屋檐在頂棚設不大于10*10 或12*8 大小網格的避雷帶，避雷帶與廠房的鋼柱或建筑柱中的主筋連接，利用鋼柱或主筋做避雷引下線，并通過斷接卡與地下主接地網焊接，所有接地線焊接處均應涂防腐漆。低壓配電系統采用TN-S 接地系統，在裝置區域內，電氣設備的工作接地、保護接地及儀表系統的工作接地、保護接地；廠區的火災報警及視頻監控等共用一個接地系統時，接地電阻不大于1 歐姆，若不滿足要求則增加接地極的數量，直到滿足要求為止。在整個工藝裝置中，所有正常不帶電的金屬設備均應可靠接地。