高密度纖維板生產(chǎn)線的變配電設計

張覺

摘? ? 要：木材類產(chǎn)品是國家建設和人民生活中的不可或缺的生產(chǎn)資料和生活資料，被廣泛運用于建筑裝飾、家具制造以及國防建設等各個方面。本文以滁州佰世達木業(yè)有限公司年產(chǎn)22萬m3高密度纖維板項目為例，介紹人造板生產(chǎn)線中變配電系統(tǒng)的主要配置及設計時需要引起注意的事項。

關鍵詞：木材加工;高密度纖維板;變配電

1? 人造板工業(yè)與中（高）密度纖維板的現(xiàn)狀、前景、工藝流程

我國是一個森林資源匱乏的國家，同時，我國又是世界上人口最多的國家，也是經(jīng)濟發(fā)展最快的國家之一，對木材類產(chǎn)品需求潛在的市場巨大。在加強生態(tài)建設，維護生態(tài)安全和保障經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的前提下，解決好木材類產(chǎn)品的生產(chǎn)供應與需求之間的矛盾，是我國經(jīng)濟社會發(fā)展中必須處理好的重要問題。因此我國需大力發(fā)展以人工林、速生豐產(chǎn)林、“三剩物”及“次小薪”材為原料的人造板工業(yè)，尤其是重點發(fā)展高品質(zhì)中高密度纖維板勢在必行。

人造板是以木材或其他植物纖維為原料，通過專門的工藝過程加工，施加膠黏劑或不加膠黏劑，在一定的條件下壓制而成的板材或型材。人造板生產(chǎn)時一種高效利用和節(jié)約利用木材資源的有效途徑。我國主要生產(chǎn)的人造板種有膠合板、刨花板、纖維板。

其中，中（高）密度纖維板是近年人造板中發(fā)展最迅速的品種。纖維板制造脫胎于造紙工業(yè)中的紙板生產(chǎn)技術，以木質(zhì)（或其他植物）纖維為原料，經(jīng)過纖維制備、施膠施蠟、干燥風選、成型熱壓、砂光鋸邊等工序制成的一種“近似木材而優(yōu)于木材”的木質(zhì)人造板材，具有輕質(zhì)高強、結構細密、質(zhì)地均勻、表面光潔、隔音絕熱、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點，被廣泛應用于家具制造、建筑、車輛和船舶的內(nèi)部裝修以及家用電器殼體等。此外，它還可與高強發(fā)泡塑料及浸漬紙蜂窩結構膠合制成復合板，作為結構材料，用于輕型民用建筑領域。圖1為典型的中纖板生產(chǎn)線的工藝流程框圖。

2? 項目概況與變配電設計

2.1? 項目概況

項目位于安徽省滁州市全椒縣，項目設置一35kV中心配電所，內(nèi)設35kV高壓配電室、變壓器室、10kV高壓配電室（負責全廠高壓供電）、值班室、電容器室、低壓配電室等，中心變電所變壓器為12500kVA。項目總裝機容量16384kW;計算負荷（高壓電機）6279kVA、（變壓器）6015kVA，二級負荷總裝機容量為668kW，計算負荷為534kW。

2.2? 設計范圍

本工程設計包括紅線內(nèi)的以下電氣系統(tǒng)：（1）35/10kV變配電系統(tǒng);（2）10/0.4kV變配電系統(tǒng);（3）柴油機發(fā)配電系統(tǒng)。

2.3? 負荷分類及容量

（1）本工程負荷等級。二級負荷：消防負荷;部分生產(chǎn)工藝設備負荷，主要有：部分熱壓機工段負荷、部分制膠工段負荷、部分空壓機負荷。三級負荷：其他電力負荷及一般照明。

（2）各類負荷容量。總裝機容量：16384kW;計算負荷（高壓電機）6279kVA、（變壓器）6015kVA。

二級負荷總裝機容量：668kW;計算負荷 534kW。

全廠負荷計算機變壓器配置情況見表2。

廠區(qū)工藝設備供電主要分為兩部分：

（1）高壓電機。電壓等級為10kV，主要設備有熱磨主電機（5000kW）、干燥高壓電機（1800kW）、削片高壓電機（2[×]450kW）。

（2）變壓器。電壓等級為0.4kV，主要有主車間1#變壓器，負責熱磨上料螺旋、熱磨輔助電機、鋪裝機、板坯預熱、鋪裝風送除塵等設備的供電;主車間2#變壓器，負責熱壓機、后處理、熱能設備等的供電;砂光變壓器，負責砂光線、砂光風送除塵等設備的供電;中心變電所變壓器，主要負責備料低壓設備的供電。

2.4? 35kV主變壓器選擇安裝及運輸條件、中心配電所概況

變壓器外形尺寸為3900[×]2510[×]3300，總重為17.65t。選擇運輸路徑時，應滿足上述質(zhì)量及尺寸的要求，并留有適當?shù)脑６取?/p>

中心配電所內(nèi)設高壓配電室，電容室、控制室、柴油發(fā)電機房等。

2.5? 電源

（1）供電電源。由開發(fā)區(qū)電網(wǎng)引入本工程中心變電所一路35kV電源專線線路，高壓電源分界點為高壓配電室電源進線柜內(nèi)的進線開關。

（2）應急電源。本選用一臺柴油發(fā)電機組（設在中心變電所內(nèi)），功率為600kW作為備用電源。當35kV市電停電或變壓器故障時，可從主車間配電室或消防泵房控制室的自動互投開關處拾取柴油發(fā)電機的延時啟動信號，送至柴油發(fā)電機房，信號延時0s～15s（可調(diào)）自動啟動柴油發(fā)電機組，柴油發(fā)電機在15s內(nèi)達到額定轉速、電壓、頻率后，投入額定負載運行。當市電恢復30s～60s（可調(diào)）后，自動恢復市電供電，柴油發(fā)電機組冷卻延時后，自動停機。

（3）中心配電所所用電源。由中心配電所和柴油發(fā)電機房各引一回電源至所用電配電柜。

2.6? 二次保護、計量、補償

（1）本項目二次保護為35kV配電所綜合自動化系統(tǒng)，所用的CDZ-8100系列分散式微機保護監(jiān)控裝置，同一型號的保護監(jiān)控裝置用于不同的回路時，回路號作相應修改。二次保護的整定值由微機保護監(jiān)控裝置生產(chǎn)廠家確定，注意與熱磨、干燥高壓電機控制柜保護整定值之間的配合。

（2）計量：本項目高壓供電系統(tǒng)專用計量柜內(nèi)專用計量儀表等應和供電部門協(xié)商后決定。

（3）功率因數(shù)補償：高壓電機采用集中功率因數(shù)補償裝置，在中心配電所設高壓功率數(shù)集中補償裝置，在變配電室低壓側設功率因數(shù)集中自動補償裝置，要求補償后的功率因數(shù)不小于0.90。

（4）高壓柜操作電源及信號：高壓斷路器采用真空斷路器，選用彈簧儲能機構，操作電源采用220V免維護電池柜作為直流操作、保護及信號電源。

2.7? 電力配電系統(tǒng)

（1）高壓配電系統(tǒng)采用10kV放射供電方式。（2）低壓配電系統(tǒng)采用220/380V放射式與樹干式相結合的方式，對于單臺容量較大的負荷或重要負荷采用放射式供電;對于照明及一般負荷采用樹干式與放射式相結合的供電方式。（3）二級負荷：采用雙電源供電，在末端互投（或在適當位置互投）。

2.8? 設備選擇及安裝

（1）35kV變壓器為低損耗油浸變壓器，接線為Y，d11，容量為12500kVA。所用變壓器容量為30kVA。（2）車間10kV變壓器為高節(jié)能干式變壓器，接線為D，Yn11。主車間變壓器容量為2500kVA+1600kVA，砂光變壓器容量為2000kVA，中心變電所10kV變壓器為1250kVA。（3）高壓配電柜按鎧裝式金屬封閉開關開關柜設計;直流屏按高頻開關并配免維護鉛酸電池組成套柜設計。（4）低壓配電柜按MNS抽屜式式開關柜設計。（5）柴油發(fā)電機組為風扇水冷式，機組為應急自啟動型，應急起動電源切換裝置及相關設備由廠家成套供貨。（6）在各車間變壓器室門的上方設置通風設備。

2.9? 接地及安全

（1）本工程防雷接地、變壓器中性點接地、電氣設備的保護接地計算機房等的接地共用統(tǒng)一接地極，要求接地電阻不大于1歐姆，實測不滿足要求時，增設人工接地極。（2）不間斷電源輸出端的中性線，必須與由接地裝置直接引來的接地干線相連接，做重復接地。（3）凡正常不帶電，而當絕緣破壞有可能呈現(xiàn)電壓的一切電氣設備（變壓器中性點及外殼、電纜（頭）金屬外皮殼、電纜保護管、開關柜、金屬支架等）都必須可靠接地。（4）過電壓保護：在變配電室低壓母線上裝一級電涌保護器（SPD），末端UPS配電箱內(nèi)裝二級電涌保護器。

3? 結語

變配電系統(tǒng)是人造板生產(chǎn)線的重要組成部分，是生產(chǎn)得以順利進行的基礎和保障，根據(jù)生產(chǎn)線配置與現(xiàn)場情況合理設計變配電系統(tǒng)，既能提高生產(chǎn)線的效率，又能節(jié)約投資，還能降低單位產(chǎn)品的能耗，降低成本，取的較好的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1] GB 50053—2013 20kV及以下變電所設計規(guī)范[S].

[2]? GB 50059—2011 35kV-110kV變電所設計規(guī)范[S].

[3] GB50016—2014（2018年版） 建筑設計防火規(guī)范[S].