RKEF工艺冶炼镍铁合金项目供配电设施设计建设规范

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1、RKEF工艺冶炼镍铁合金项目供配电设施设计建设规范1.1 概述 1.1.1 供电 本工程由于在印度尼西亚苏拉威西岛上，由于没有外部电源，配套 建设2 65MW火力发电厂，电厂新建150kV屋外配电装置，采用双母线 接线方式，2台65MW机组以发电机变压器组方式接入厂内母线，出线通 过架空线或电缆出线接入园区内150kV变电站。本工程为冶金园区自备 电厂，暂不接入系统，孤网运行，业主正在积极与当地电力公司沟通， 后续有可能并网运行。 1.1.2 用电负荷及性质 本项目电力计算负荷及年耗电量如下： 用电设备安装总功率： 工作设备功率 有功功率: 无功功率: 视在功率: 年耗电1.69 108kWh

2、。 上述负荷大部负荷为二类负荷，有少量的一、三类负荷。 1.1.3 供配电方案 1.1.3.1 供配电电压等级 供电电源150kV 高压配电电压为150kV、10kV 低压配电电压为380V 控制电压、照明电压为220V 频率为50Hz1.1.3.2 供配电系统的接地方式 高压150kV、10kV系统采用中性点不接地系统，低压 0.38kV 系采 用 TN-S 系统。 1.1.3.3 供电电源的设置 本工程一、二级负荷采用双回路供电。 1.1.3.4 供配电系统 1.1.3.4.1 电气一次系统 150kV设备采用户外布置，10kV电气设备采用户内布置，所有高压 配电室、电容器室、主控室及主变

3、压器室等均设在一个建筑物内。建筑 为地面三层，并带有局部地下电缆室结构。由于厂内150kV变电站已经 提供了足够回路数的10kV电源， 故车间不需要建设10kV配电系统。 对于 电炉系统，仅需在每台电炉变压器室内设置一套电炉操作开关即可。每 套操作开关由一个隔离开关进线柜（兼电压互感器）和一个电炉变压器 馈出柜组成。 150kV高压开关柜选用金属铠装移开式开关设备，内装SF6断路器， 配置弹簧操动机构，操作电源为DC220V。 10kV电压直接接如高压电动机和各车间动力变压器。 1.1.3.4.2 电气二次系统 操作柜二次系统控制和信号主要通过电炉PLC的输入和输出信号来 实现的，PLC对主回

4、路的电流、电压、断路器位置信号、保护动作信号 等进行数据采集处理， 可在计算机显示终端进行画面显示及作操、 报警。 每个车间的两台电炉的操作回路的控制、信号、保护等由一套直流 电源装置供电， 容量为65AH直流电源采用免维护铅酸蓄电池带微机控制 的直流装置，输出电压为直流220V。 10kV 系统采用单母线分段结线方式，380/220V 系统一般为单母线 分段结线，但对用电负荷较小的采用双电源互投的单母线结线方式。1.1.3.5 低压供配电系统 低压用电负荷主要分布于原料系统 （包括回转干燥窑、 回转焙烧窑、 烟尘制粒、煤粉磨机、煤粉通风机） 、主车间、水泵站、除尘系统等车间， 为此设置以下配

5、电设施： （1）车间变电所 电炉车间内设置1个车间变电所。电气设备均采用户内布置。所内分 别安装3台2000kVA，10/0.4kV的动力变压器，10kV电源由建设方的不同 电源点提供， 380V系统采用单母线分段接线， 向电炉车间、 回转焙烧窑、 原料除尘系统、水泵站和其它辅助设施等的低压动力负荷供电。 主车间的用电负荷由主要车间变电所供电。 （2）水泵站 在水泵站设置一水泵变电所，所内分别安装3台1000kVA，10/0.4kV 的动力变压器，380V系统采用单母线分段接线，向水系统、机修及检化 验等负荷供电。对于电机容量较大的水泵采用软启动装置，各电气设备 的操作关专业要求设置集中或就地

6、操作。 （3）干燥窑及除尘设施 在回转干燥窑及除尘设施附近设置一个干燥变电所， 所内分别安装3 台1600kVA，10/0.4kV的动力变压器， 380V系统采用单母线接线，设两 路电源自投装置，向原料回转干燥窑、烟尘制粒及除尘设施、空压站及 喷煤设施的负荷供电。对于电机容量较大的除尘风机采用软启动装置， 各电气设备的操作根据有关专业要求设置集中或就地操作。 上述变电所 10kV 电源分别引自厂区总降及 10kV 配电站， 为各车 间的低压负荷提供电源。 1.1.4 主要电气设备选型 本设计电气设备选型以满足生产运行条件、性价比高、可靠性高、 安装周期短、维护方便或免维护为原则，主要采用国内优

7、质产品。主变压器选用节能型油浸式双绕组无励磁调压变压器。 高压开关柜选用金属铠装中置式 KYN系列开关柜，真空断路器配 弹簧操作机构。 10/0.4kV 电力变压器选用 S9 油浸式。 低压配电柜选用GGD固定开关柜。 直流 220V 控制电源选用高频开关型整流器配免维护铅酸蓄电池 组成的直流电源屏。 150kV、10kV供配电系统配置微机综合自动化装置，以实现保护、 控制、监测自动化。 1.1.5 电力拖动及生产控制系统 所有电动设备均在机旁设置手动操作箱，以便于试车和检修。为了 提高劳动生产率，满足工艺设备的联锁和集中监控、工艺过程参数的检 测和调节、设备和生产的管理等要求，根据物理位置和

8、工艺流程，在配 料干燥系统、焙烧还原系统、熔炼电炉系统设置相对独立的仪电合一的 计算机控制系统，各套控制系统之间联网通讯，实现数据共享。 计算机控制系统为非标设计，由控制系统集成商成套提供。 凡工艺专业有调速要求的用电设备，均采用变频调速装置。 1.1.6 谐波治理及功率因数补偿 为减少本工程熔炼电炉、变频装置产生的谐波对电网的影响，提高 电能质量，在150kV 总降压变电所的 150kV 侧设置谐波治理动态无功 补偿 SVC 装置，在有谐波产生的变电所低压配电内装设无功补偿与谐 波处理一体化模块，以抑制谐波的产生。 为提高供电系统功率因数， 采用逐级补偿方式， 在车间变电所0.4kV 侧及高

9、压配电室 10kV 侧设置电容器补偿装置， 使 10kV 侧功率因数达 到 0.9 以上。 通过以上措施，使 150kV 侧的功率因数及注入电网的谐波电流满足国家规范的要求。 1.1.7 节能措施 采用节能型电力变压器; 在变配电所侧加装无功功率补偿装置，以降低变压器容量，减少线 路无功损耗； 变配电所位置靠近负荷中心，减少线路电能损耗； 用高效节能型灯具和光源； 通过对用电设备采用变频调速技术和计算机控制技术，实现生产的 最优控制，降低产品的单耗。 1.1.8 电力管网 150kV电源进线采用架空线或电缆敷设方式待进一步工作中确定， 厂区内的150kV、10kV及以下电压的配电线路以电缆敷设

10、于电缆沟的方 式为主。 高压电缆采用XLPE交联电缆， 低压及控制电缆采用PVC聚氯乙 烯绝缘电缆。 1.2 自动化仪表 1.2.1 设计范围及设计依据 此工程仪表检测和控制主要包括如下工艺过程：干燥及烟气收尘、 干矿贮存堆场、烟尘制粒及配料系统、熔炼还原焙烧及烟气收尘、电炉、 煤粉制备、柴油间、熔炼风机房、空压机站及循环水泵房等。 设计中采用的主要标准规范内容如下： 过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号GB2625-81 控制室设计规定 工业自动化仪表用电源、电压 工业自动化仪表用气源压力范围和质量 信号报警、联锁系统设计规定 仪表配管、配线设计规定工业自动仪表工作条件腐蚀和侵蚀影响 J

11、B/T9237.1-1999 工业控制计算机系统安装环境条件 石油化工企业设计防火规范 石油化工企业可燃气体检测报警设计规范 爆炸性环境用防爆电气设备通用要求 1.2.2 设计原则和装备水平 为使企业经济效益最大化，提高劳动生产率，在主要工艺流程以计 算机控制系统为主，集仪控、电控于一体，具备国内先进水平，安全可 靠，易于操作。原则上所有工艺参数均由控制系统进行监控。个别较为 独立的车间仪表测点少，检测控制要求不高，采用智能数字仪表监控的 方式。 安装在生产现场的一次仪表和执行器必须可靠性高、故障率低、维 护量小。需要着重考虑仪表防尘、防水、防腐、防雷电。同时考虑不同 的介质特性，在煤粉制备、

12、柴油间等处分别设置防爆型仪表。另外，设 计中尽量采用智能化仪表及电-气阀门定位器,部分智能仪表要求带 HART通讯协议，以方便仪表的现场标定及校验工作。 尽量减少简单控制工艺设备成套带控制装置与厂区控制系统通讯， 宜采用信号直接进控制系统的方式，根据设备厂家提供的控制方案，由 控制系统直接实现对这些设备的监视及控制，如高温排烟风机等。 部分采用国外或国内的公司成套生产的工艺装备，如仪表和控制系 统也在其配套供货范围内的，应与本设计的仪表和控制系统选型保持一 致，满足备品、备件和维护的要求，并提供国际标准化组织认可的通讯 方式，便于整个厂区的控制系统联网通讯，如高压风机、空压 机等。 1.2.3

13、 仪表设备 温度测量：一般介质选用铂热电阻、热电偶；有耐磨要求的场合选用耐磨热电阻、热电偶；放粗镍铁、放渣测温采用快速微型热电偶；非 接触温度测量采用红外辐射温度计。 压力测量：选用智能式压力变送器、差压变送器； 流量测量：对于气体流量测量，采用热导式气体质量流量计；对于 水和其它导电类液体流量测量选用超声波流量计、热导式流量开关等； 对于非导电类液体的流量测量选用科里奥利质量流量计。 固体物料流量：选用电子皮带秤、配料秤、环形天平称等。 料位测量：根据不同工况和测量对象分别选用导波雷达料位计、称 重式料位计等。 液位测量：根据不同工况和测量对象分别选用超声波液位计、雷达 液位计等。 气体分析

14、：选用氧气浓度报警器等。 液体分析：选用工业pH计。 阀门：根据不同工况和调节对象选用气动座式调节阀、气动碟阀、 电磁阀等，定位器选用智能型。 执行机构：选用气动活塞式或气缸式执行机构。 1.2.4 自动控制系统及控制室 本工程所有生产过程各种仪表检测参数、电气设备的运行状态及工 艺过程控制功能主要由自动化控制系统实现。 熔炼控制系统包括：干燥及烟气收尘、干矿贮存堆场、烟尘制粒及 配料系统、熔炼还原焙烧及烟气收尘、电炉、熔炼风机房、柴油间、煤 粉制备、空压机站等。在干燥区域、烟尘制粒及配料区域、焙烧区域、 电炉区域分被设置控制室及操作站。 1.2.5 主要过程检测与控制回路 1.2.5.1 熔

15、炼生产系统 （1）各料仓料位检测及报警联锁；（2）配料系统的定量给料控制； （3）干燥窑、焙烧窑风煤配比控制； （4）焙烧窑窑体温度检测； （5）煤仓温度检测； （6）干燥窑窑尾温度控制、压力控制； （7）各风机冷却水断流检测； （8）电炉炉墙、炉底、炉顶温度检测； （9）电炉放粗镍铁、放渣端快速温度检测； （10）电炉炉体烟气负压控制； （11）电炉配料系统控制 （12）电炉功率控制(由电气专业提供)； （13）电炉电极提升控制(由电气专业提供)。 1.2.5.2 收尘系统 （1）各电收尘器入口、出口温度，压力检测； （2）风机出口温度、压力检测； （3）冷却器出口温度、压力检测； （4）袋

16、式收尘器入口、出口温度，压力检测； （5）袋式收尘器入口温度控制； （6）电收尘器顶部保温箱温度检测及联锁； （7）电收尘器振打保温箱温度检测联锁。 1.2.5.3 循环水系统 （1）冷、热水池液位检测； （2）冷热水泵出口温度、压力、流量检测。 1.2.6 仪表和控制系统供电、接地 电力专业提供电源，经不间断电源（UPS）向仪表和控制系统供电。 仪表和控制系统保护接地与电力专业共用接地网，工作接地设独立的接地网,接地电阻应满足控制系统厂家的要求 。 1.2.7 仪表供气 仪表气源由空压机房设置的2台仪表用无油空压机提供， 压力不低于 0.7MPa，在空压机房外设置大储气罐，各工区分别设置小气源储罐，在 气源系统出现故障时，保证一定时间的供气(约10min)。 1.3 电信 项目根据工艺及总图专业所提供的条件，本着技术先进合理、实用 性强的原则，确保生产高效、安全及生产指挥的灵活、便捷，冶炼厂区 电信设计主要包括内部生产调度通信系统