石油化工廠低壓消防泵的配電設計

張婷婷

【摘 要】闡述了消防泵配電設計中電源選擇、電機啟動方式、電纜敷設的要求，討論了設計中容易忽視的一些常見問題。

【關鍵詞】消防泵；雙電源自動切換；消防控制；電力線纜

0 引言

消防泵擔負消防管網的供水任務，就像人的心臟一樣地位重要。石油化工廠中設置消防泵的目的就是為了減少火災帶來的損失，如果在消防泵配電設計中某個環節考慮不周，在廠區發生火災時，消防泵不能正常工作，將會給工廠和工人生命財產造成不必要的損失，因此消防泵的配電設計環節非常重要，容不得半點馬虎。筆者以下就對石油化工廠中的低壓消防泵的配電設計進行分析、總結。

1 消防電源的選擇

《石油化工企業設計防火規范》GB50160-2008中指出當僅采用電源作為消防水泵房設備動力源時，應滿足《供配電系統設計規范》GB50052所規定的一級負荷供電要求。一級負荷供電要求為：應由雙重電源供電，當一路電源發生故障時，另一路電源不應同時收到損壞。左圖為某工程消防水泵電氣系統圖，一路電源采用ZR-YJV22-0.6/1KV-4×150+1×70型阻燃電纜埋地敷設至消防泵雙電源切換控制柜，另一路由柴油發電機引入，此兩路電源可滿足消防泵供電要求，下面我們以此項目為例，淺談一下消防泵的電源選擇、雙電源切換、啟動方式、電纜敷設中應注意的問題。

2 消防電源的選擇

由于柴油發電機組的容量較大，可并機運行且持續供電時間長，還可獨立運行，不與地區電網并列運行，不受電網故障的影響，可靠性較高。尤其對某些地區常用市電不是很可靠的情況下，把柴油發電機作為備用電源，既能起到應急電源的作用，又能通過低壓系統的合理優化，將一些平時比較重要的負荷在停電時使用，因此在工程中得到廣泛的使用。但柴油發電機組的推廣也帶來諸多問題：首選是占用面積較大，儲油間本身是一個火災隱患，還需對其進行防火處理。其次，柴油發電機組帶來的噪音、振動、排煙、通風、防潮、防凍的問題也很嚴重，再次，在某些場合，對允許中斷時間要求較高的情況下，柴油發電機的啟動時間一般在15s以內，柴油發電機作為應急電源是不能滿足允許中斷時間要求的。

與柴油發電機相比EPS有如下特點：啟動時間小于10ms，運行及后續的維護相對而言比較簡單，可在無人值守的情況下較長時間內安全運行，還可利用計算機進行遠程監控，而柴油發電機則需專人看守，定期開啟、保養和維護，EPS使用時無排氣、無排煙、無噪音、無振動、無公害，短時過載能力強，對供電設備及其自身在實際運行時具有較好的保護功能，與所服務的設備功率匹配比要求低，一般選擇1：1即可，因此可以節約初期的投資成本，而柴油發電機自身過載能力較弱，不管對其自身還是供電設備來講保護功能較差，與所服務的設備功率匹配比要求高，一般為1：1.4，因此初期投資成本高。

本項目廠區規模小，建廠資金并不充裕，選用的柴油發電機作為應急電源，如廠區自身發展前景好、資金投入到位，設計人員可采用EPS取代柴油發電機作為應急電源是可行的。

3 雙電源切換及消防泵電機啟動方式

《石油化工企業設計防火規范》GB50160-2008規定：重要消防低壓用電設備的供電應在最末一級配電裝置或配電箱處實現自動切換。也就是說僅僅是雙電源已經不能滿足消防負荷的要求，實現雙電源自動轉換才是關鍵。

雙電源切換方法為一路市電，一路自備電源分別引出一路低壓電源至雙電源自動轉換開關，一路常用，一路備用，當常用電突然故障或停電時，通過雙電源轉換開關自動切換到備用電源上。該類自動轉換開關通常分為CB級和PC級，CB級具有短路保護功能，PC級不具備保護功能，但具備較高的耐受和接通能力，保證了消防負荷的供電可靠性。近來用雙電源切換的主流是一體式自動轉換開關，此類電源轉換系統是集開關與邏輯控制于一體，無需外加控制器，真正實現機電一體化的自動轉換開關。該開關不具備電流保護功能，屬于PC級轉換開關。其一般轉換時間比較小，開關切換驅動采用電機驅動，切換平穩可靠，開關帶有機電聯鎖裝置，可實現自投自復、自投不自復、失壓、欠壓、斷相保護、手動-自動轉換、延時控制等。大大提升了雙電源自動轉換的可靠性。

在廠區發生火災的事故情況時，除消防設備的供電回路須保證供電外，其它負荷均已強行切斷電源，事故時變壓器專供消防負荷，本項目設計消防泵配電與消防泵房相鄰，見右圖平面布置，配電線路段、壓降小，電動機可以直接啟動，直接啟動的優點是啟動設備簡單、二次線路接線也簡單、所需的電器元件也少、故障率低、維護簡單、經濟投資少。當在實際情況不能滿足直接啟動的要求時，設計者需選擇降壓啟動，現今由于軟啟動器的迅速發展以及技術日趨成熟，在消防電動機降壓啟動方式上優先選用軟啟動方式。

4 電纜敷設

消防泵房通常獨立設計，與開閉所或配電室的距離較遠。而消防泵要求至少雙回路電力供電。設計人員參考舊的圖集和規范，部分建設單位、施工單位從節約成本方面考慮，選用普通電力電纜。筆者認為，必須學習領會新的設計規范，《電力工程電纜設計規范》GB50217-2007明確規定，“在外部火勢作用一定時間內需維持通電的下列場所或回路，明敷的電纜應實施耐火防護或選用具有耐火性的電纜。消防、報警、應急照明、斷路器操作直流電源和發電機組緊急停機的保安電源等。”對消防配電線纜的選用做出了明確規定。否則過過低標準的選用普通電纜都會給工程帶來隱患，在實際設計中，設計人員應嚴格遵守相關規定，對消防配電電纜的選擇方面，要嚴格要求選用耐火等級高的電纜及線路的防火防護保護。

5 結束語

相比于其他國家，我國整個社會的消防意識還相對薄弱，在部分石油化工廠，業主只講求如何控制投入成本，對設計人員或施工人員提出違反規范的要求，遇到此種情況，設計人員和施工人員應嚴格律己，對規范中規定的內容決不違反，將消防泵的配電設計做到真正的可靠安全，只有這樣才能保護工廠和工人的利益生命安全，同時，嚴格的遵循規范規定也是保護設計人員自身利益的有力武器。

【參考文獻】

[1]GB50160-2008 石油化工企業設計防火規范[S].

[2]GB50217-2007 電力工程電纜設計規范[S].

[3]GB50052-2009 供配電系統設計規范[S].

[4]SH3038-2000 石油化工企業生產裝置電力設計技術規范[S].

[責任編輯：鄧麗麗]