油田凈水廠電氣設計實例探討

蒲文政(中油遼河工程有限公司， 遼寧 盤錦 124010)

油田凈水廠電氣設計實例探討

蒲文政(中油遼河工程有限公司， 遼寧 盤錦 124010)

本文以油田凈水廠為實例，介紹電氣設計中用電負荷計算及變壓器容量選擇、低壓變電所設計、防雷接地設計等內容。

凈水廠；電氣設計；供配電

1 工程概況

遼河油田興隆臺礦區日常生活飲用水和企業生產用水均采集周邊地下水供應。根據省政府下發通知，明確要求自2013年底全部封閉地下取水設施，水源由大伙房水庫輸水工程供給。通過對站址及工藝的論證，確定在興隆臺區前胡村疏港鐵路西側新建1座凈水廠，實現供水水源由地下水改為地表水。凈水廠設計處理規模為10×104m3/d，征地面積61.5畝，圍墻軸線占地面積33496m2，處理工藝采用常規處理工藝，即：混凝－沉淀－過濾－消毒。

2 供電系統設計

(1)用電負荷計算及變壓器容量選擇 根據《室外給水設計規范》(GB 50013)、《供配電系統設計規范》(GB 50052)及工藝生產裝置對供電系統可靠性的要求，凈水廠供電按二級負荷設計，采用兩回6kV線路供電。廠內綜合辦公樓、機修及車庫、污泥脫水間內負荷等按三級負荷設計。自控系統、通信系統由UPS不間斷電源供電。凈水廠內主要用電負荷位于輸水泵房，凈水車間，加氯加藥間、污泥脫水間、綜合辦公樓等。用電負荷電壓等級為220/380V，頻率為50Hz。水廠主要負荷為280kW高、低壓輸水泵5臺；45kW反沖洗水泵5臺；55kW鼓風機5臺。經負荷計算得出，總計算負荷為1445kW，二級負荷為876kW，選擇2臺1250kVA變壓器，分列運行，負載率64%。

(2)供電電源 本工程采用兩路6kV電源供電，兩路電源同時運行，每回線路承擔50%全部負荷運行。兩條6kV電力線路引自凈水廠西側2.5km處的66/6kV渤海變電所兩段母線新建出線柜，每條線路均采用電纜穿管直埋敷設，出線電纜采用YJV22-8.7/10kV3×120，每回電纜長3.0km，每隔300m設1臺電纜接頭箱。

(3) 變電所設計 ①變電所設置 凈水廠主要用電負荷分布于輸水泵房，考慮變電所靠近負荷中心的原則，在輸水泵房旁設6.3/0.4kV總低壓變電所1座。凈水車間、加氯加藥間內各設0.4kV分配電間1座，負責為單體內用電設備配電。②低壓配電系統。6.3/0.4kV總低壓變電所內設6.3/0.4kV干式變壓器2臺，單臺容量1250kVA，6kV環網柜4面，GGD2低壓柜13面，低壓柜雙排面對面布置。低壓系統采用單母線分段方式，母聯斷開，兩段母線分列運行，當一臺變壓器或線路出現故障時，切除三級負荷，母聯閉合，另一臺變壓器承擔全部二級負荷。凈水車間分配電間內設GGD2低壓柜11面，雙排面對面布置。低壓系統采用單母線分段方式，母聯斷開，兩段母線分列運行。加氯加藥間分配電間內設GGD2低壓柜3面，單排布置。低壓系統采用單母線不分段，進線設雙電源投切裝置。 ③無功補償。6.3/0.4kV總低壓變電所低壓側集中設置無功自動補償裝置，補償前功率因數為0.83，無功自動補償容量為300kVar，補償后功率因數可達到0.9。④計量方式。由于渤海變電所為企業內部變電所，所以采用低壓計量。大功率電機、設備配電回路設電能表單獨計量，作為內部考核依據。⑤控制方式。高、低壓輸水泵采用一拖二變頻控制；回水加壓泵采用一拖一變頻控制；一般電動機采用就地控制；對于工藝要求由工藝參數(液位、壓力等)控制電動機起、停的部分，能檢測，保證換熱器運行的節能性。根據具體要求，設置特殊控制和聯鎖回路。

3 照明

照明設計按《建筑照明設計標準》(GB50034)執行，燈具選用高效節能型環保光源。場區設路燈，采用光電時鐘集中控制；低壓變電所、值班間照明采用正常應急兩用熒光燈，自帶蓄電池；氯酸鈉儲存間、二氧化氯設備間、鹽酸儲存間照明采用隔爆燈；凈水車間主廠房內照明采用防護等級IP65，防腐等級WF2的防水防塵型燈具，由照明箱集中控制，其余單體照明采用金鹵燈。廠房內疏散出口標志燈和指向標志燈自帶蓄電池。

4 防雷接地設計

(1)建筑物防雷 建筑物防雷設計按照《建筑物防雷設計規范》(GB50057)執行。加氯加藥間按二類防雷建筑物設計，屋面設置接閃帶，接閃帶沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等部位敷設，在整個屋面組成不大于10m×10m或12m×8m的網格。凈水車間按照三類防雷建筑物設計，在整個屋面組成不大于20m×20m或24m×16m的網格。接閃帶通過引下線與接地裝置形成通路，利用柱、梁、基礎內鋼筋做為引下線和接地裝置。

(2)過電壓保護 低壓變電所進線柜、動力箱及照明配電箱設電涌保護器。

(3)接地 所有工藝金屬設備、管線均做防雷、防靜電接地，6/0.4kV變壓器中性點、環網柜、低壓配電柜、配電裝置的金屬構架等所有電氣設備非載流金屬部分均做可靠接地，通信、儀表系統做保護接地，采用聯合接地，接地電阻不大于1Ω。電氣系統接地型式采用TN-S。

5 結語

通過對油田凈水廠設計實例的分析，詳細闡述了低壓配電設計中用電負荷計算及變壓器容量選擇、低壓變電所布置、防雷接地、照明等內容，可作為此規模凈水廠參考設計。

[1] 工業與民用配電設計手冊(第3版).北京：中國電力出版社，2005.10.

[2] 給排水設計手冊 電氣與自控(第8冊).北京：中國建筑工業出版社，2002.6.

蒲文政(1988-)，男，助理工程師，主要研究方向：電氣工程，供配電設計。