淺談熱力站的電氣設(shè)計

關(guān)鍵詞：熱力站；電氣設(shè)計；負(fù)荷分級 

　　1 熱力站的負(fù)荷分級 

　　關(guān)于熱力站，在手冊和規(guī)范上沒有明確的說明屬于到哪級負(fù)荷，從其重要性考慮，一旦停電，熱力站就無法正常運行的角度來看，在條件允許的情況下，可按照二級負(fù)荷計算。二級負(fù)荷，宜采用兩回線路供電；在供電條件不好的地方，負(fù)荷較小的可由一路6kV及以上專用的架空線路供電或采用兩根電纜供電，其每根電纜應(yīng)能承擔(dān)全部的二級負(fù)荷；第二回路可來自地區(qū)的電力網(wǎng)或鄰近單位，也可采用柴油發(fā)電機組。在設(shè)計時盡量找到第二回路電源，以保證熱力站安全有效的運行。在設(shè)計明湖、匯景熱力站時，就考慮了兩回線路供電。在八百坰直供改間供項目中，由于原有熱力站的條件有限，不能實現(xiàn)熱力站的兩回線路供電，因而只能維持原有的單電源供電方式。設(shè)計時建議甲方幾個鄰近的熱力站配備一套柴油發(fā)電機組，一旦哪個熱力站供電出現(xiàn)問題，能及時維持供電。 

　　2 熱力站的負(fù)荷計算 

　　熱力站的負(fù)荷計算主要考慮的內(nèi)容有設(shè)備容量、計算容量、計算電流及尖峰電流。 

　　設(shè)備容量也稱安裝容量，它是用戶安裝的所有用電設(shè)備的額定容量或額定功率之和，是配電系統(tǒng)設(shè)計和計算的基本資料和依據(jù)。通常用Pe表示。設(shè)計時一定要注意，備用負(fù)荷不能計算在設(shè)備容量之內(nèi)。 

　　計算容量也稱計算負(fù)荷，需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。它標(biāo)志用戶的最大用電功率，是配電設(shè)計時選擇變壓器，確定備用電源容量、無功補償容量和季節(jié)性負(fù)荷的依據(jù)，也是計算配電系統(tǒng)各回路中電流的依據(jù)。用Pjs表示。根據(jù)每個熱力站循環(huán)泵、補水泵的臺數(shù)不同，選擇不同的需要系數(shù)Kx，可參照手冊的相關(guān)表格內(nèi)的要求去選擇。根據(jù)公式Pjs = Kx * Pe ，計算出整個熱力站的計算負(fù)荷。 

　　計算電流，是計算負(fù)荷在額定電壓下的電流。它是配電變壓器、導(dǎo)體、電器、計算電壓偏差、功率損耗的依據(jù)。也可以作為電能損耗及無功補償?shù)挠嬎阋罁?jù)。根據(jù)公式Pjs = √3 UeIcosφ，其中Ue=380V，cosφ可查表，即可算出計算電流I。視在功率Sjs，公式Sjs = Pjs/cosφ；無功補償功率Qjs，公式Qjs =√Sjs2- Pjs2。通過這些公式就可以確定變壓器容量和無功補償容量。 

　　尖峰電流是負(fù)荷短時（如電動機起動等）最大電流，它是計算電壓降、電壓波動和選擇導(dǎo)體、電器及保護(hù)元件的依據(jù)。起動電流是額定電流的6～7倍。在電機起動時，電流的突然增加會對電網(wǎng)有一定的沖擊。所以在設(shè)計時，通常都選用變頻或軟啟動，通過變頻器或軟啟動器的原理，降低了起動電流，減少了對電網(wǎng)的沖擊。在選擇斷路器時，盡管斷路器有一定范圍，允許設(shè)備短時超流，實際運行的經(jīng)驗告訴我們，斷路器的選擇還是要稍微大一級，也不能無限的大，應(yīng)該電纜的載流量之內(nèi)，才能保證安全運行。 

　　3 設(shè)計時應(yīng)該注意的一些問題 

　　3.1 針對與電力部門結(jié)合的問題 

　　首先，設(shè)計時要考慮由于負(fù)荷的增加，上級的變電所、開關(guān)、母線及高壓線纜能不能滿足增容的需要，要考慮全面，經(jīng)過計算，看是否滿足增容的要求。其次，設(shè)計時要和電力部分結(jié)合好，最好以書面的方式結(jié)合，以免以后出現(xiàn)問題，界定不出那邊出現(xiàn)的問題。電力部門有要求一些開關(guān)設(shè)備的型號，尤其是遠(yuǎn)程計量，一定得做好記錄，并讓有關(guān)部門簽字，蓋章。做完初步設(shè)計圖紙后，最好出一份白圖，再去結(jié)合一下，避免在有漏掉的地方。 

　　3.2 針對計算負(fù)荷時要留有一些“備用”的問題 

　　這部分“備用”負(fù)荷，是為一旦熱力站有負(fù)荷變化時備用的。這種請況有很多。例如：設(shè)備的最終功率是在招標(biāo)后才定下來，國產(chǎn)泵的功率要比進(jìn)口泵的功率要大。設(shè)計時，甲方一般都要求用進(jìn)口泵，但招標(biāo)下來的有時候就是國產(chǎn)泵。這樣熱力站的負(fù)荷就要增大，施工圖出了、變壓器的負(fù)荷都定下來了就不容易增加了。留有“備用”負(fù)荷，就可以避免這個問題的出現(xiàn)。“備用”負(fù)荷預(yù)留的多少，可根據(jù)熱力站的情況而定，一般情況下可按照同樣揚程的條件下，國產(chǎn)泵比進(jìn)口泵大一個等級預(yù)留。預(yù)留時可預(yù)留大一個等級的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)留。 

　　3.3 針對熱力站，避免“打架”的問題 

　　地下熱力站主要是考慮電纜橋架的敷設(shè)。電纜橋架的高度按照規(guī)范要求，宜高出地面2.2m以上。敷設(shè)電纜橋架時，一定要注意與門位置關(guān)系。在明湖花園地下熱力站，門就具有一定的標(biāo)高，門的上邊緣距地有的達(dá)到3.5m。假如沒有注意到這個問題，還按照統(tǒng)一的2.2m電纜橋架設(shè)計時，就有可能出現(xiàn)電纜橋架與門“打架”的問題。設(shè)計時應(yīng)考慮到避讓，繞過門口。 

　　3.4 針對熱力站等電位聯(lián)結(jié)箱的問題 

　　等電位聯(lián)結(jié)箱的設(shè)計是規(guī)范中要求的，總進(jìn)戶處做總等電位聯(lián)結(jié)，要求接地電阻R≤10Ω，施工參見圖集02D501-2。等電位聯(lián)結(jié)箱底裝高0.5m。要求將所有不帶電的設(shè)備金屬外殼，以及水管、電纜進(jìn)戶管均與等電位箱聯(lián)結(jié)。于總等電位箱下方距建筑3m外做接地裝置一組。接地裝置安裝具體做法見圖集03D501-4-11。熱力站的進(jìn)出管線很多，做等電位聯(lián)結(jié)尤為重要。地下熱力站更要注意等電位聯(lián)結(jié)箱的設(shè)計，設(shè)計時要與土建專業(yè)結(jié)合考慮好預(yù)留洞的問題。地上的熱力站沒做可以后補，而地下的熱力站一旦建設(shè)完成，就很難補救了，重新打洞就會有可能破壞防水層，造成地下熱力站從墻體滲水的現(xiàn)象。設(shè)計時能考慮到這個問題就可以避免這個問題的出現(xiàn)。 

　　3.5 針對熱力站通風(fēng)的問題 

　　對于地上熱力站采用自然通風(fēng)就沒有問題了，通風(fēng)的問題顯得不是那么明顯，而對于地下熱力站的通風(fēng)問題就顯得很重要了。配電柜及柜內(nèi)電氣元件、PLC控制柜及柜內(nèi)電氣元件、電纜橋架及熱工閥門都是裸露在外面的，對潮氣都有一定的要求，一旦潮氣不能及時排出，就會造成柜體及柜內(nèi)元器件的腐蝕，影響供電的安全性和可靠性，影響儀表數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確性和及時的傳輸特性。地下熱力站多位于地下車庫的一個角落，有一面或兩面的墻是建筑外墻，這就造成熱力站的潮氣非常大。地下室本身具有一定的排風(fēng)設(shè)施，這個排風(fēng)設(shè)施是對整個地下室的。這就要求設(shè)計時，應(yīng)要求熱工專業(yè)增設(shè)排風(fēng)設(shè)施，尤其是在配電間內(nèi)要多加些通風(fēng)口。 

　　結(jié)語 

　　熱力站電氣系統(tǒng)在整個熱力站的運行中起到非常大的作用。設(shè)計時要考慮的非常全面，每個回路都要精心計算，通過供電的安全可靠，保證了循環(huán)泵、補水泵、站內(nèi)儀表及控制系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，為熱力站的運行保駕護(hù)航。使千家萬戶在這寒冷的冬季得到了溫暖。 

　　參考文獻(xiàn) 

　　[1]工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊第三版. 

　　[2]全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施.2003. 

　　[3]GB50217-2007電力工程電纜設(shè)計規(guī)范[S]. 

　　[4]GB50052-2009，供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].