石化环氧乙烷EO-EG-乙二醇(EO-EG)系统改造工程电气设计说明.doc
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1、中石化扬子石化环氧乙烷EO/EG/乙二醇(EO/EG)系统改造工程 项目号: 51175117-C01-00-EL0200-01 电气设计说明 第 2 页 共 33 页目 录1. 总则. 32. 项目概况. 33. 设计基础数据 .34. 设计依据. 55. 设计范围. 56. 设计基础. 57. 供电系统设计. 78. 配电设计. 219. 照明设计. 2510. 防雷、防静电及接地系统设计. 2711. 电气设备材料选型原则 .3012. 采用的标准规范.31 中石化扬子石化环氧乙烷EO/EG/乙二醇(EO/EG)系统改造工程 项目号: 51175117-C01-00-EL0200-01
2、电气设计说明 第 33 页 共 33 页1. 总则1.1 目的为统一本专业在工程设计工作中的设计原则、设计标准,统一设计文件的内容深度,特制定本规定。1.2 适用范围本规定适用于中石化扬子石化环氧乙烷/乙二醇(EO/EG)系统改造工程电气专业设计文件的编制。本项目的设计承包商均应执行本规定。本规定若有不完善之处,可参照执行相关的国家、行业及公司内部的标准、规范和规定。本规定执行过程中,当出现下列情况时各设计承包商有义务提出修改或补充的建议,经寰球公司确认后生效:a. (1)完善或修订某条款时;b. (2)执行指定规范产生矛盾时;c. (3)遇特殊情况不能执行某条款时。当设计承包商必须采用行业标
3、准、规范或习惯做法时,经寰球公司确认,不与本规定产生矛盾时,方可使用。2. 项目概况 中国石化扬子石化乙二醇/环氧乙烷系统改造工程由两大部分,乙二醇装置改造和新建环氧乙烷反应系统组成。3. 设计基础数据3.1 厂区基础资料厂区气象条件、工程地质条件、水文地质条件、大件运输条件等参见项目厂区基础资料文件。3.2 专业基础数据名称数据用途极端最高温度()43极端最低温度()-14年平均温度()15.4计算变压器选择年最高温度()一般电工装置在考虑可靠性和发热影响时选用年最低温度()一般电工装置在考虑可靠性和发热影响时选用最热月平均温度()28.2用于温度变化幅度较小的环境(如通风不良且无热源的坑
4、道)选择电气设备最冷月平均温度()1.9于温度变化幅度较小的环境(如通风不良且无热源的坑 道)选择电气设备最热月平均最高温度()选择允许短时过载的电工产品(如导体和一般电气设备)的依据夏季通风室外计算温度(变电所、控制室冬季室外通风计算温度()变电所、控制室夏季空调室外计算湿球温度()28.5变电所、控制室冬季空调室外计算温度()变电所、控制室最热月地面下0.8米处土壤平均温度()地下水位深度(m)枯水期 5-10丰水期 2-5地下敷设电缆设计年平均雷爆日 (日/年)34.4防雷装置设计年最多雷爆日 (日/年)防雷装置设计地震烈度(相当麦卡里)7度一般电气设备选择年平均相对湿度(%)82一般电
5、气设备选择海拔高度(m)一般电气设备选择4. 设计依据(1)扬子石化公司提供的基础资料。(2)中国寰球工程公司编制的“中国石化扬子石化乙二醇系统改造工程可行性研究报告 (修改版)”。(3)中国寰球工程公司编制的“中国石化扬子石化乙二醇系统改造工程初步设计相关文件”。(4)中国石化扬子石化公司与中国寰球工程公司之间签署的中国石化扬子石化环氧乙烷/乙二醇(EO/EG)装置设计服务合同。(5)与专利商(SD)签订的技术附件。(6)与扬子石化及各分包设计院历次协调会议纪要。5. 设计范围本工程电气设计的范围包括中石化扬子石化环氧乙烷/乙二醇(EO/EG)系统改造工程界区内的供配电、动力、照明、接地和防
6、雷的设计。它们包括以下各单元:(1) 老乙二醇装置改造(代号为A03),环氧乙烷冰机厂房;(2) 新增EO反应系统(A01)及精制单元(A02)(3) 新增变电所等(C01)。EO/EG装置的35kV进线电源引自扬子石化220kV变电站,由业主负责35kV进线电缆的敷设及走向设计并引至本新建变电所35kV开关柜进线上桩头,本设计只预留35kV 系统进线电缆在变电所内部的桥架通道。35kV进线电缆及桥架的总体走向不在设计范围内。6. 设计基础6.1 电源情况 (1) 新增变电所的供电电源新增变电站所需的两回路35kV电源引自扬子石化220kV变电站的35kV系统不同母线段,35kV电源电缆沿厂区
7、电缆桥架敷设至本变电所35kV进线柜。本设计只预留35kV 系统进线电缆在变电所内部的桥架通道。35kV进线电缆及桥架的总体走向不在设计范围内。 (2) 事故应急电源本装置事故电源计算容量为193.45Kw,应业主要求原循环水站变电所内的柴油发电机移至本次新建变电所柴油发电机房内。原柴油机输出功率为380V,400kW满足本次设计需要,故本装置采用400kW柴油发电机组作为事故应急电源。6.2 设计基础条件(1) 电压等级、电源系统接地方式及偏差范围35KV (进线电源)交流三相三线制,电压偏差范围5%。6KV交流三相三线制,中性点不接地系统,电压偏差范围7%。380/220V 交流三相四线制
8、,中性点直接接地系统,TN-SDC220V 不接地系统(2) 电气设备按下列规定选择电压等级(特殊设备可例外)160KW电动机 6KV 3相 3线50Hz160KW电动机 380V 3相3线 +PE线(无漏电保护时)50Hz对于有变频调速要求的电动机,当容量在400kW以下时仍采用380V电压等级;当容量在400kW以上至800kW时可采用制造商推荐的电压等级(如660V)。电动阀(0.37kW) 380V 3相3线 +PE线50Hz低于0.5kW非工艺电机 220V 1相 2线 +PE线50Hz电动机控制回路 220V 1相 2线50Hz照明系统 380/220V 3相 4线50Hz, TN
9、-S检修电源系统 380V 3相 4线 +PE线50Hz, TN-S方便插座 220V 1相 2线 +PE线50Hz交流仪表电源和控制电源 220V 1相 2线50Hz中压开关柜控制电源 DC 220V 2线 蓄电池供电新增变电所的低压进线、母联控制电源 DC 220V 2线 蓄电池供电7. 供电系统设计7.1 设计原则电气设计和安装应符合国家及石化行业相关的法规和标准规范要求。电气设备应满足厂区气候条件和环境影响。电气设计和安装必须保证供电的可靠性和工厂运行的安全性及操作维护方便性。电气设计和设备的选择应遵循节能,环保,安全,经济的原则。按照规范及项目近期发展,适当考虑备用量。另外,还要考虑
10、本工程3年一大修的周期。设计过程中,有关规范和标准更迭时,原则上应执行新颁布的新版标准。对成套引进部分,或配套引进设备设计,执行引进国家有关规范和标准,若与我国规范和标准有冲突时,应执行较为严格的规范和标准。7.2 用电负荷等级和负荷计算用电负荷等级按供配电系统设计规范(GB50052-2009)和石油化工企业生产装置电力设计技术规范(SH3038-2000)有关规定划分。电气负荷计算采用需要系数法或轴功率法计算用电负荷。7.3 系统构成由于本装置用电负荷大部分是二级以上负荷,因此供电系统需要双回路电源。关于装置新建变电所的进线电源,前文已说明分别来自扬子石化220kV变电站的两个35kV母线
11、段。EO/EG装置变电所的6kV及380V配电装置皆为单母线分段接线,并以放射式结构向工艺装置电气设备供电。在正常运行时,装置变电所的两段母线均为分列运行。并在进线、母联处装设电源备自投装置,以减少供电中断时间。当一回电源故障失电时,母联开关将自动闭合并将其负荷切换到另一条进线上。当电源在几秒内恢复后,这些负荷将按照工艺要求分批再起动,以避免因同时起动造成的母线电压超过允许压降。检修时,电气连锁使负荷在不停电的情况下转到由另一条母线段的电源供电。EO/EG装置中循环气压缩机的电机功率为5800kW,经过大电机启动计算,提出如下方案:1. 选用25000kVA的变压器,电机的启动电流是额定电流的
12、5.7倍,启动压降为14.6%,满足了系统的启动要求,用25000的变压器供电时大电机可以采用直接启动的方式。2. 选择25000kVA 35/6.3的电力变压器,把外单位供电的循环水变电所、老区改造及新建循环水系统负荷整合到本次新增变电所的负荷大概为3367kVA.3. 本工程的负荷是9455kVA,加上需要整合的循环水的负荷3367kVA,总量为12822kVA.对一级负荷中特别重要负荷的供电方式,如仪表DCS系统的电源,采用不中断电源装置(UPS)供电;对火警电源、通信电源、中压柜控制电源采用直流电源供电;对动力类特别重要负荷及应急照明采用应急电源系统(柴油发电机)供电。上述措施的采用,
13、使电源系统出现故障时,生产装置和重要设备能够安全、稳妥、有序地停车。7.4 功率因数补偿原则和补偿方式(1)根据工艺装置的负荷特点,功率因数补偿采用电容集中补偿原则,要求各装置变电所6kV侧、0.38kV侧功率因数0.95。低压功率因数补偿采用自动功率因数补偿器自动补偿.中压用手动补偿.在母线上集中补偿.7.5 谐波控制应首先对谐波源进行限制和治理,对6kV 和0.38kV 系统单台换流设备首先要求制造商:“不向电网注入谐波分量”,若设备不能满足要求,则根据电能质量公用电网谐波(GB/T 14549-95)的规定,将换流设备注入电网的各次谐波电流值控制在规范要求的范围内。在预见到谐波电流较大的
14、情况下,可以考虑应用谐波抑制装置。7.6 电压降和电压偏差控制指标(1)母线压降在电气系统处于最小运行方式时,各装置配变电所6kV母线及380V母线上的电压降控制指标如下(系统标称电压) : 1) 电机正常起动时: 10% 2) 电机再起动时: 15% 3) 大型电机不频繁起动时: 15% (2) 用电设备端子电压偏差允许值:1)电动机-正常情况下: -5%+5% -少数远离变电所: -10%+5%2)照明-一般工作场所: -5%+5% -远离变电所的小面积工作场所: -10%+5%-应急照明、安全特低电压供电的照明: -10%+5%-道路照明: -5%+5%7.7 新建变电所7.7.1新建变
15、电所位置的确定变电所的布置应在满足防爆、防火安全距离的前提下,接近负荷中心并使出线方便,有扩建发展的余地,有和生产装置同时检修的可能,尽量位于主导风向的上风侧,并考虑施工、运输方便,尽量避免西晒。7.7.2变电所型式(1) 变配电装置为户内布置。电缆穿墙敷设或开关柜底部电缆进出口采用带模块化电缆封堵系统进行封堵。(2) 35/6kV 、油浸电力变压器为半封闭布置,单独设置变压器室, 6/0.4kV干式变压器,单独设置变压器室。低压侧采用密集母线穿墙引入。(3) 变电所除设电缆夹层、配电设备间和控制室外,尚应设置适当的备品间及辅助设施。(4) 电缆夹层梁底净高一般不低于2.2m。(5) 若装置配
16、变电所有可能临界于爆炸危险附加二区环境内,则要求一层地坪应高出室外地坪0.6m以上,采用电缆沟时,尚应考虑室内电缆沟的要求。正常环境变电所地坪(含电缆夹层)比室外抬高至少0.3m。7.7.3 配电装置布置 (1) 35kV配电装置均选用SF6绝缘封闭式开关柜,内设SF6气体绝缘断路器及微机监控和保护装置。35kV配电装置的220V DC操作电源采用铅酸免维护电池直流电源装置。(2) 6/10kV配电装置均选用金属铠装型中置移开式成套开关柜,内装真空断路器(采用弹簧操作机构)及微机监控和保护装置。6/10kV配电装置的220V DC操作电源采用铅酸免维护电池直流电源装置。(3) 380V配电装置
17、均选用低压抽屉式成套开关柜,采用220V AC操作电源,进线及母联开关采用直流220V操作电源。 (4) 应业主要求中压配电室每段母线应予留34台备用柜和1020%的备用柜位置。低压配电室每段母线应予留23台备用柜位置和1020%的备用回路。7.7.4对建筑物的要求(1) 变压器油量为1000kg及以上的变压器室,应设挡油坑。(2) 高、低压配电室及控制室和各种辅助房间的内墙应抹灰刷白。地(楼)面为耐磨地面。配电室、电容器室及变压器室的顶棚以及变压器室的内墙应刷白。(3) 变配电所的控制室、配电装置室和变压器室的门均应向外开,当前三者之间有门时,门应向低压侧开启。(4) 配电装置室的通风窗应有
18、防止小动物进入的措施,门为防火门、窗为塑钢材质。(5) 控制室、配电装置室应采用自然采光。(6) 电缆沟和备用柜位采用花纹钢盖板,盖板应平整、平稳。(7) 电缆夹层采用实体墙封闭。高、低压配电室、值班室、控制室及UPS室等设分体式空调。(8) 控制室、配电装置室和变压器室,不应有与其无关的管道通过,与其有关的管道穿墙和楼板的孔洞应用耐火材料严密封堵。(9) 变配电所建筑物的防火等级,除油浸变压器室为一级外,其它均为二级;进出变电所的电缆口、设备与电缆夹层间应隔离密封,备用位置用防火堵料密封后加钢盖板。(10) 有人值班的配变电所按要求设行政电话和调度电话。(11) 配变电所应符合有关消防规范和
19、当地消防部门要求,设移动消防设备。变电所配电室、电缆夹层、控制室、电容器室等应设火警温度和烟感探测器,此外,电缆夹层和电缆隧道还应敷设感温电缆。值班室、控制室设火灾报警按钮。7.8 微机监控系统本工程新建变电所设置功能齐全、可靠性高、结构紧凑、操作简单的微机综合自动化系统;微机综合自动化系统应集保护、控制、监测通讯为一体,软硬件的配置应采用当前国内外行之有效的主流产品。结构上采用分层分布式。具体地说,它由分散保护控制单元,站控层(Substation)的智能控制单元,工厂层(Facility)的后台监控系统组成装置变配电所监控及保护单元采用分散、分布式单元结构。 35kV、6kV馈出线监控及保
20、护单元安装在开关柜上(间隔层)。新建变电所设置站控层(Substation)的监控机。本工程微机综合自动化系统采用分层分布式的结构,其终端综合保护装置应为数字式模块化结构,直接安装在开关柜门上,各综合保护装置和主机间采用开放型总线,易于信息交换和各种指令传递。微机综合自动化系统除在各开关装置控制单元保留紧急手动操作跳闸、合闸的手段外,其余全部保护、控制、监视、测量和报警功能均通过综合自动化系统完成。本工程微机综合自动化系统应满足以下要求:可实现35kV、6(10)kV配电系统各类电气设备及线路的保护,适用于各种接地方式;应采用交流采样技术,实时采集各种开关量、模拟量(电压、电流、频率、温度)和
21、脉冲量(有功、无功功率);具有完善的自检体系和事件记录,谐波分析功能;相应的保护功能。能满足供电系统在各种运行工况下,连续长期地可靠运行;具有良好的人机界面,能实现就地和遥控转换。就地操作(修改定值、参数和保护的投入、退出等)应设有授权口令和或位置闭锁开关;监控主机(上位机)应能接收所有状态量、测量值、电度量、继电保护工况和动作信息等,并对其进行分类、存储、显示、打印、报警,同时根据各种级别实现不同权限的远方或所内控制、参数设置和遥调的功能:显示动态模拟图:在一次系统接线图上实时显示V、I、P、Q、kWh、kVarh、F、COS、谐波、直流电压、直流电流、温度及各种遥信量(刀闸状态、保护信号、
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