某工业厂房供配电设计

摘要:文章以某公司为例介绍了电子工业厂房的配电设计,包括负荷等级,供配电系统,线路敷设等,供相关人员参考。

关键词:工业厂房;供配电设计;负荷率;需用系数

中图分类号:TM715文献标识码:A

文章编号:1009-2374 (2010)19-0079-02

1工程简介

广东某科技股份有限公司一车间,一层,建筑面积19872m2。钢筋混凝土框架结构,彩钢板屋面,屋面上设有采光带,坡屋顶,屋顶高九米。丙类厂房。该企业是国家火炬计划重点高新技术企业和广东省高新技术企业,主要从事覆铜箔板、印制电路板及其上游相关产品电解铜箔、专用木浆纸的研发、生产和销售,是国内印刷线路板行业中少数具有纵向一体化产业链的生产企业之一。

2变配电系统

2.1负荷等级及容量

根据本工程各类负荷的重要性和对供电可靠性要求,依据《供配电系统设计规范》(GB50052-95)及《建筑设计防火规范》,本工程负荷应均为三级负荷。

总计算负荷为:3867kVA。

供电电源及电压等级:

由厂区10kV总开关所引来两路10kV电源至车间变电所高压开关室。

表1

序号 用电设备名称 设备容量(kW) 计算系数 计算负荷

安装 工作 Kx Cosφ tanφ P(kW) Q(kvar) S(kVA)

1 工程部 60 60 0.5 0.85 0.62 30 18.59

2 印刷车间 2150 2150 0.9 0.85 0.62 1935 1199.21

3 打靶房 35 35 0.9 0.85 0.62 31.5 19.53

4 冲压车间 850 850 0.3 0.85 0.62 255 158.1

5 割房 95.5 95.5 0.7 0.8 0.75 66.85 50.14

6 测试房 30 30 0.7 0.8 0.75 21 15.75

7 抗氧化房 370 370 0.8 0.85 0.62 296 183.52

6 包装车间 50 50 0.3 0.85 0.62 15 9.3

7 空压站 375 375 0.7 0.85 0.62 262.5 162.68

8 照明一 92 92 0.7 0.85 0.62 64.4 39.93

9 照明二 55 55 0.7 0.85 0.62 38.5 23.87

10 空调 400 400 0.7 0.8 0.75 280 210

11 通风 190 190 0.8 0.8 0.75 152 114

12 办公楼空调 388 388 0.8 0.8 0.75 310.4 232.8

12 办公楼照明 343 343 0.75 0.9 0.48 257.25 123.48

小计 5140.5 5140.5 4015.4 2560.9

计入同时系数 Kp=0.85 Kq=0.9 0.83 0.66 3413.09 2304.81 4118

电容补偿 -1300

电容补偿后 0.95 0.291 3413.09 1004.81 3558

变压器损耗 35.58 177.9

10kV负荷合计 5140.5 5140.5 0.95 3448.67 1182.7 3646

2.2变配电所

在车间中部南向设置一10kV车间变电所,设有高压开关室、低压开关室、变压器室,选用两台干式变压器,变压器变压比10KV/0.4kV;接线组别Dyn11;容量为2500kVA,负荷率77%。

高压供电系统:

采用单母线接线方式。

低压供电系统:

采用单母线分段方式。两台进线开关与母联开关互为机械电气连锁,同时只能合两个开关。在平时母联开关断开。

本工程低压系统采用TN-S系统接地形式。

功率补偿:采用低压侧集中补偿,设置无功功率自动补偿柜,补偿后功率因数将达0.95。

3配电系统

(1)10kV电源进线采用铠装高压聚氯乙烯电缆YJV22-10kV,沿室外电缆沟敷设。高压柜至变压器采用高压聚氯乙烯电缆YJV-10kV。

(2)变压器至低压配电室低压配电柜采用密集铜母线。

(3)低压配电系统。采用400/230V低压供电。

该车间电力负荷包括:生产设备负荷、部分区域的空调负荷、厂房的通风负荷照明负荷。

生产负荷:主要集中在印刷车间共有八条生产线,生产线全天运行,在印刷车间内设置8台落地开关柜(向8条生产线供电),另有冲压车间;抗氧化房等分车间的生产负荷所设置的动力箱15台;通风负荷动力箱4台;照明箱18台。

据甲方提供技术资料及节能手册、工厂与民用配电设计手册:生产线负荷全天运行需用系数取0.9;割房、测试房、空压站、照明、空调等Kx取0.7;通风负荷取0.8;冲压、包装车间Kx取0.3。

(4)由低压配电室放射式供电至各开关柜;动力箱;照明箱。据《全国民用建筑工程设计技术措施.电气》2003,每个低压回路负荷控制在250kW内,线路长度均小于200m。电缆采用阻燃聚氯乙烯电缆ZR-VV-1kV/0.75kV。

电缆沿电缆桥架或钢管敷设。电缆桥架利用厂房钢屋架或混凝土柱子悬吊支撑。悬吊支架间距不大于1.5m。电缆托盘容积率不超过45%。

4照明系统

整个厂房照明包括正常照明及应急疏散照明。

参照《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)及生产需要正常照明安装功率如下:

表2照明安装功率

序号 作业场所 安装功率 照度 灯具 安装高度 光源

1 印刷车间 10w/m2 300lx 线槽型光带 3.5m 荧光灯

2 蚀刻房 7w/m2 200lx 防爆灯 3.5m 荧光灯

3 冲压车间 10/m2 300lx 工矿灯 6m 金卤灯

4 网版库 3w/m 50lx 工矿灯 5m 金卤灯

网板库据要求采用低照度并在灯具上安装绿红色滤光片,达到保护网板的目的。

厂房大部分采用荧光灯,所有荧光灯功率因数均要求在0.9以上。光源采用T8光管。每个开关控制灯具在4～6个。

荧光灯安装方式:有吊顶位置采用嵌入方式,无吊顶位置采用悬吊铝合金线槽布灯及敷设线路。

在蚀刻房(此生产环境有防爆要求)采用隔爆灯具并采用钢管配线,照明开关安装在蚀刻房门外侧墙上。

应急疏散照明采用自带蓄电池灯具,应急时间大于30分钟。

因为厂房面积较大,设置照明箱时需考虑照明支线距离,本设计中各照明箱的支线距离一般不超过30m。每个支路负荷控制在1～1.2kW以下并考虑三相平衡。

5防雷接地

该厂房建在空旷的地方,面积接进两万平方米,面积较大。经计算雷击次数为0.38次/年,厂房内有小部分区域属于2区环境,参照《建筑物防雷设计规范》(GB50057-1994)属于二类建筑。

接闪器:厂房屋面采用0.6mm厚彩钢板;按《建筑物防雷设计规范》(GB50057-1994)是可以利用其作为接闪器的,但由于屋面上设有采光带将采光板隔开,所以需将屋面彩钢板与钢屋架及檩条组合起来作为接闪器。利用建筑柱中不少于两条大于φ16的主筋作为引下线。

厂房为桩基础,所以据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-1994),可以利用建筑的基础钢筋网为接地装置,接地电阻要求小于1欧姆。

在低压配电间设置总等电位箱,进入建筑物的给排水管、空调管、建筑物的金属结构、总电箱PE线、信息中心接地等均连接到总等电位箱。

参考文献

[1]供配电系统设计规范(GB50052-1995)[S].

[2]低压配电设计规范(GB50054-1995)[S].

[3]建筑物防雷设计规范(GB50057-1994)[S].2002.

[4]建筑设计防火规范(GB50016-2006)[S].

[5]建筑照明设计标准(GB50034-2004)[S].

[6]工厂与民用配电设计手册(第三版).

[7]建设部工程质量安全监督与行业发展司.  全国民用建筑工程设计技术措施-电气[M].中国建筑标准设计研究院,2003.

[8] 全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇-电气[M].中国建筑标准设计研究院,2007.