某吸湿排汗(高仿棉)涤纶短纤维项目的电气设计

【摘要】：本文从工程用电负荷等级、负荷计算、配变电所的设置、车间配电设计以及车间照明设计等几个方面，介绍了某吸湿排汗（高仿棉）涤纶短纤维项目的电气设计，体现了对涤纶短纤维车间电气设计理念的把握。

【关键词】：涤纶短纤维负荷等级配变电所配电设计照明设计

中图分类号： S611文献标识码：A 文章编号：

随着生活水平的不断提高，人们对穿着舒适性的要求也愈来愈高。聚酯纤维作为国内外产量最大的化学纤维具有优良的成纤性能和机械性能，并以其易洗、快干、挺括的服用性能深受人们青睐，从而成为近年化纤产品中产量增长最快的品种。但是聚酯分子链紧密敛集，结晶度和取向度高，极性较小，缺乏亲水性，是一种典型的疏水性纤维，回潮率只有0.4%，作为贴身服用材料，它的舒适性很差，尤其当人体出汗时它排汗困难，给人闷热不适的感觉。随着时间的推移和技术的发展，吸湿排汗功能性纤维在市场上逐渐受到认可，织物优异的性能越来越被人们所认识，应用领域越来越广泛，预期在未来的几年中将得到蓬勃的发展。因此，如何合理的对涤纶短纤维生产车间进行电气设计，协助促进涤纶短纤维的产品质量和生产效率的提高，也是尤为重要的。笔者结合刚刚做过的某吸湿排汗（高仿棉）涤纶短纤维项目，介绍一下涤纶短纤维生产车间的供配电系统和照明系统设计的思路和方法，以期与同行们相互交流和学习。

一、工程概况

某吸湿排汗（高仿棉）涤纶短纤维项目位于山东省潍坊市，年产吸湿排汗（高仿棉）涤纶短纤维10万吨，生产工艺采用国际上先进的熔体直纺差别化短纤维技术的核心技术，工艺流程包括聚合、纺丝和后加工三大部分，主要分为前纺和后纺两个生产车间。

二、电源及负荷计算

根据国家相关规范的要求，涤纶短纤维生产车间属于丙类厂房，其内部的消防设备、应急照明等设备用电为二级负荷，其它设备用电均为三级负荷。经计算，本工程前纺用电设备总安装容量2852.57kW，后纺用电设备总安装容量8106.63kW。

负荷计算采用需要系数法，详细计算结果如下：

三、配变电所的设置

配变电所是一个项目的动力中枢，担负着所有用电设备的电力分配 ，关系着整个生产过程能否正常运转，所以合理的设置配变电所是电气设计的重中之重。在设置配变电所时，除满足规范要求之外，我认为还应该注意以下几个方面：

1、合理选定供电半径：在确定各处变电所位置的时候，根据用电设备的分布情况，尽量将变压器（变电所）设置在用电负荷中心，这样可以减少低压线路长度，降低线路损耗，提高电能的利用率。

2、合理设置无功功率补偿：在供配电系统中，许多用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器等很多电器设备均为电感性负荷，会产生滞后的无功电流。为了提高供配电网络的功率因数，在低压配电室装设补偿电容器，每套气体放电灯具均设置电容补偿，补偿后功率因数达到0.92以上，从而减少输电无功功率损耗，改善电能质量、提高供电能力。

3、合理选择变压器：选择高效低能耗变压器。力求变压器的实际负荷接近设计的最佳负荷，提高变压器的技术经济效益，减少变压器空载和负载损耗。

4、抑制谐波危害：电压波形是衡量电能质量的三个主要指标之一。

谐波电流的存在不仅增加了供配电系统的电能损耗，而且对供配电线路及电气设备也会产生危害。为了抑制谐波，在变压器低压侧电容器柜增加电抗器，有效滤除中性线和相线的谐波电流，这样不仅净化了电路，而且降低了电能损耗，提高了供电质量，保证系统安全可靠运行。

基于以上的考虑，本工程在前纺车间设置一个变电所，内设SCB-2000 10/0.4,D,Yn11型变压器1台，GGD型低压柜9面，供本车间的低压设备用电；在后纺车间设置三个变电所，内设SCB-1600 10/0.4,D,Yn11型变压器3台，GGD型低压柜21面，分别供本车间后纺三条生产线的低压设备用电。

四、车间配电设计

由于短纤生产工艺的特殊性，车间属于多尘环境，所有内部电气设备如现场动力配电箱、动力配电柜、插座箱等均为防水防尘型，防护等级为IP54。热媒泵房和热媒存储间属于爆炸环境，其内部电气设备采用防爆型。

车间采用放射式的配电方式。对于车间内大容量的设备，电源直接引自低压配电室的配电柜，采用YJV型铜芯电缆由低压配电室沿桥架直接敷设至用电设备的主开关；其它设备采用分级放射式配电，配电干线采用YJV型铜芯电缆沿电缆桥架敷设，配电支线采用铜芯塑料线穿焊接钢管沿墙明敷至各动力配电箱，由动力配电箱埋地或沿墙暗敷至各用电设备。

电缆桥架采用托臂沿墙安装或吊式安装，对于空间有限制的地方，利用风道支架或与工艺设备管架共架敷设。电缆桥架敷设时，与一般工艺管道平行净距不小于0.4米，交叉净距不小于0.3米；与腐蚀性气体管道平行净距不小于0.5米，交叉净距不小于0.5米；与热力管道平行净距不小于0.5米（有保温层）和1.0米（无保温层），交叉净距不小于0.3米（有保温层）和0.5米（无保温层）。电缆桥架及其支架和引入或引出电缆的金属导管应可靠接地，全长不应少于2处与接地保护导体（PE）相连。

五、车间照明设计

1、车间照明的种类：工业建筑照明包括正常照明和应急照明两大类，应急照明又包括备用照明、安全照明和疏散照明等。依据国家规范要求，丙类厂房除设置正常照明外，还需要设置应急照明，具体到本项目，应急照明主要是在变配电室、消防水泵房等发生火灾时仍需正常工作的场所设备用照明，在厂房内沿疏散走道、封闭楼梯间和安全出口设疏散照明。

2、照度要求及功率密度值：根据各工段生产工艺对照明照度值的要求，

并结合相关的规范条文，本项目的部分照度值及功率密度值分别为：前纺盛丝桶区50lx，功率密度为3W/m²；牵伸区非操作侧75lx，功率密度为3W/ m²；变压器室、后纺一线集束区、一线横动设备、热力间、油剂调配间、油剂暖房、设备间等：100lx，功率密度为4W/ m²；组件清洗间、牵伸区操作侧150lx，功率密度为6W/ m²；前纺低配室、后纺MCC室、物检室、办公室200lx，功率密度为7W/ m²。这样，既满足了正常生产的照明需求，又节约了能源。

3、灯具和光源的选择：厂房内采用高光效节能防腐防尘金属卤化物灯，其它场所采用高光效节能荧光灯或其他节能型光源。所有灯具均选用具有较高反射比反射罩的高效率灯具且符合并配用电子镇流器或配相应容量补偿电容器的节能电感镇流器，以保证单灯功率因数不小于0.9。照明光源显色指数控制在60~80之间，统一眩光值控制在25以下，以达到良好的照明质量，提高员工的生产效率。

4、照明配电：照明配电箱设置在主要通道处和主要出入口处。车间内的照明箱以JXF型为主挂墙明装，辅房办公场所的照明箱以PZ30型为主嵌墙暗装。车间内由照明配电箱至照明灯具的导线采用BV型铜芯塑料线穿焊接钢管沿钢梁、排架及墙明敷。生活间的照明配电箱至照明灯具的导线均采用BV型铜芯塑料线穿焊接钢管沿地面、现浇板、墙、吊顶及建筑物顶棚暗敷。

六、结束语

本文对某吸湿排汗（高仿棉）涤纶短纤维项目的车间供配电系统和照明系统做了简单的介绍，意在通过这篇文章，理清类似生产车间电气设计的思路，找准电气设计的入手点，总结设计方法，逐步积累设计经验。当然，由于个人的水平有限，不足之处还请业内同仁批评指正。

参考文献：

[1]中国航空工业规划设计研究院组编. 工业与民用配电设计手册（第三版）. 中国电力出版社，2005

[2] 公安部天津消防研究所组编.建筑设计防火规范（GB50016-2006）.中国计划出版社. 2006

[3] 中机中电设计研究院有限公司组编.低压配电设计规范（GB50054-2011）.中国计划出版社. 2012

[4] 中国建筑科学研究院组编. 建筑照明设计标准（GB50034-2004）.中国建筑工业出版社. 2004