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三氯氫硅安全用電的探討

  
評(píng)論: 更新日期:2014年02月24日
一、供配電設(shè)計(jì)情況
1概述
1.1采用的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和規(guī)定
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)將以最新版本的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),主要采用的標(biāo)準(zhǔn)如下:
1.《10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50053-94);
2.《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50052-95);
3.《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50054-95) ;?
4.《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50057-94,2000年修定版);
5.《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50058-92);
6.《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50217-94);
7.《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 (GB50034-92) ;
8.《化工企業(yè)靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)程》(HG/T20675-90);
9.《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GB50160-92、2000版);
10.《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2006);
11.《化工企業(yè)腐蝕環(huán)境電力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》(HG/T20666-1999)。
1.2 設(shè)計(jì)范圍
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)包括該生產(chǎn)裝置中氯化氫合成干燥及壓縮工序、硅粉處理工序、三氯氫硅合成工序、除塵及三氯氫硅分離提純工序、熱水工序、鹽酸脫吸工序、尾氣變壓吸附處理及淋洗工序、儲(chǔ)罐區(qū)、空壓及制氮、冷凍、循環(huán)水、廠區(qū)等的動(dòng)力、照明、防雷防靜電接地的設(shè)計(jì)以及電動(dòng)機(jī)控制中心的設(shè)計(jì)。10KV電源進(jìn)線部分不在本設(shè)計(jì)范圍。
1.3 電源狀況
本項(xiàng)目變電所電源由老廠總變電站電纜線路引入,電源電壓10KV、頻率50Hz、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng);低壓側(cè)的動(dòng)力及照明電壓為380V/220V,TN-S配電系統(tǒng)。
2供電要求及用電負(fù)荷
2.1供電要求
本生產(chǎn)裝置中HCl合成、HCl干燥及輸送,主廠房,變壓吸附工序均為連續(xù)生產(chǎn),主要生產(chǎn)環(huán)境為爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所及腐蝕性場(chǎng)所。
低壓配電系統(tǒng)中的空壓制氮、儀表電源、疏散照明設(shè)計(jì)為雙電源,另一路電源由總公司保安電源提供。兩路電源采用知能型雙電源自動(dòng)切換開關(guān),當(dāng)一路電源異常時(shí)能自動(dòng)切換到正常電源,且兩路電源能實(shí)現(xiàn)機(jī)械電氣雙重閉鎖。
2.2 功率因數(shù)補(bǔ)償
本項(xiàng)目設(shè)10/0.4KV電力變壓器1臺(tái),供生產(chǎn)裝置界區(qū)內(nèi)所有生產(chǎn)裝置的動(dòng)力及照明用電。為保證重要負(fù)荷的正常供電,在380V側(cè)裝設(shè)電容補(bǔ)償裝置,以保證功率因數(shù)達(dá)到0.9以上。因生產(chǎn)裝置連續(xù)運(yùn)行,補(bǔ)償電容器亦長(zhǎng)期投入。
2.3電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方式
380V:<75KW 電動(dòng)機(jī)采用直接起動(dòng);≥75KW電動(dòng)機(jī)采用軟起動(dòng)以改善供電母線的電壓質(zhì)量。
2.4用電負(fù)荷及變壓器選擇
新建裝置界區(qū)內(nèi)用電設(shè)備總開動(dòng)容量1240.5KW,選用一臺(tái)2000KVA變壓器安裝在三氯車間變壓器室。
冷凍裝置和鹽酸解析開動(dòng)容量560KW,選用一臺(tái)1600KVA變壓器安裝在新氯乙酸變壓器室。
3主要電力設(shè)備、材料選擇和設(shè)備、線路的繼電保護(hù)
3.1主要設(shè)備的選擇
根據(jù)界區(qū)環(huán)境特點(diǎn)10KV變壓器采用戶內(nèi)布置,選用BS11型節(jié)能變壓器。電動(dòng)機(jī)控制中心采用GCK抽泄式低壓開關(guān)柜。
3.2電力設(shè)備和線路的繼電保護(hù)
1.10KV系統(tǒng)
動(dòng)力變壓器:過(guò)電流保護(hù)、電流速斷、單相低壓側(cè)接地保護(hù)、溫度保護(hù)。
2.380V系統(tǒng)
進(jìn)線 :過(guò)電流保護(hù)。
電動(dòng)機(jī)回路: 短路保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)。
饋線回路: 短路保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、漏電保護(hù)(必要時(shí))。
3.3 10KV系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式
10KV系統(tǒng)均采用中性點(diǎn)不接地方式。
3.4生產(chǎn)裝置的環(huán)境特征及配電材料選擇
各工序生產(chǎn)裝置環(huán)境特征依據(jù)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50058-92進(jìn)行劃分,具體劃分情況見下表。?????
???????? 爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域劃分表???????????? 表10-2
序號(hào)
設(shè)備或場(chǎng)所
氣體(粉塵)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域等級(jí)
1
氯化氫合成干燥壓縮廠房
2區(qū)
2
三氯氫硅合成主廠房
2區(qū)
3
變壓吸附裝置區(qū)
2區(qū)
4
三氯氫硅儲(chǔ)罐區(qū)
2區(qū)
5
淋洗與廢渣處理裝置區(qū)
2區(qū)
6
?? 主廠房?jī)?nèi)的硅粉車間
11區(qū)(粉塵)
7
裝車區(qū)
2區(qū)
各工序生產(chǎn)裝置依據(jù)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50058-92 、《化工企業(yè)腐蝕環(huán)境電力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》(HG/T20666-1999)和環(huán)境特征進(jìn)行選擇配電材料等,按其環(huán)境特征相應(yīng)選擇一般、防爆、防塵、防腐及防水型。
由于本建設(shè)項(xiàng)目不存在停電易發(fā)生爆炸的工序,故本項(xiàng)目設(shè)一變配室,變配室內(nèi)設(shè)有一臺(tái)節(jié)能密閉變壓器,變壓器電源引自本三陽(yáng)氯堿老裝置10KV總開關(guān)室。低壓配電系統(tǒng)中的空壓制氮、儀表電源、疏散照明采用雙回路供電電源,確保生產(chǎn)供電安全。
本項(xiàng)目電力電纜及控制電纜均沿梯級(jí)式防腐電纜橋架架空敷設(shè)。
?? 本項(xiàng)目氯化氫合成、三氯氫硅主廠房、罐區(qū)、淋洗、變壓吸附等工序均為2類腐蝕環(huán)境,由于本項(xiàng)目生產(chǎn)裝置大多為敞開式,故電氣設(shè)備選型按戶外WF2腐蝕類別選擇和確定。
??? 根據(jù)《化工企業(yè)腐蝕環(huán)境電力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》(HG/T20666-1999),電氣設(shè)備均選用防爆防腐型;變壓器選用節(jié)能密閉型BS11型變壓器,電動(dòng)機(jī)選用YB系列WF2戶外防腐型;電纜橋架選用復(fù)合環(huán)氧樹脂BJIII(F);燈具選用防爆防腐燈;操作柱選用防爆防腐型。
本項(xiàng)目根據(jù)建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范要求,各工序及罐區(qū)均設(shè)防雷防靜電接地設(shè)計(jì),接地極及接地母線均采用鍍鋅圓鋼及鍍鋅扁鋼作為防腐措施。
廠區(qū)部分:根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所的類別及范圍,控制按鈕、電源檢修箱、照明配電箱、燈具選用增安型,防爆標(biāo)志為ExeIIT3。
甲類生產(chǎn)廠房及壓縮機(jī)裝置:根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所的類別及范圍,控制按鈕、電源檢修箱、照明配電箱、燈具選用增安型,防爆標(biāo)志為ExeIIT3;生產(chǎn)用壓縮機(jī)電機(jī)均選用增安型,防爆標(biāo)志為ExeIIT3。電力線路采用銅芯電纜沿電纜橋架敷設(shè),至電動(dòng)機(jī)穿防爆撓性管保護(hù)與電動(dòng)機(jī)連接。
罐區(qū):根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所的類別及范圍,燈具及開關(guān)選用增安型,防爆標(biāo)志為ExeIIT3。
變壓吸附:根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所的類別及范圍,燈具選用增安型,防爆標(biāo)志為ExeIIT3。
3.6動(dòng)力用電的操作及保護(hù)
動(dòng)力用電的操作和保護(hù)根據(jù)工藝生產(chǎn)對(duì)控制的要求進(jìn)行設(shè)置:
設(shè)置就地控制開關(guān);
滿足工藝調(diào)速要求;
滿足工藝聯(lián)鎖要求;
滿足DCS控制、顯示及報(bào)警要求。
3.7照明
裝置區(qū)根據(jù)環(huán)境特征采用防爆或密閉式燈具,各輔助設(shè)施裝設(shè)一般照明器具,所有燈具均在照明箱上控制,防護(hù)等級(jí)為IP54.
在控制室和辦公區(qū)內(nèi)裝設(shè)裝飾熒光燈,分散控制。
廠區(qū)重要部位裝設(shè)應(yīng)急燈(如生產(chǎn)裝置的重要部位、變電所、控制室、滅火設(shè)備安裝處、火災(zāi)報(bào)警呼叫點(diǎn)等處),各進(jìn)出走廊及所有建筑物的出口區(qū)域裝設(shè)疏散照明燈具,應(yīng)急照明及疏散照明采用自帶蓄電池的照明燈具,蓄電池應(yīng)至少維持30分鐘并自動(dòng)控制。
正常照明和應(yīng)急照明的照度按照國(guó)標(biāo)要求確定。
4配電線路
10KV電纜采用三芯10KV交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜。
380V電纜采用1KV聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜和控制電纜。
各電壓等級(jí)的電纜規(guī)格,其載流量除滿足用電設(shè)備額定電流要求外,尚應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度、敷設(shè)方式等進(jìn)行修正。
在危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)電動(dòng)機(jī)饋電線路的載流量不應(yīng)低于電動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷電流的125%。
電力負(fù)荷用動(dòng)力和控制電纜采用電纜橋架沿管廊由變電所及電動(dòng)機(jī)控制中心敷設(shè)至各車間后視車間的不同情況采用橋架明敷或穿鋼管埋地敷設(shè)。
5防靜電、防雷、防火防爆及接地
根據(jù)生產(chǎn)性質(zhì),發(fā)生雷電的可能性和后果,本裝置生產(chǎn)廠房及部分輔助設(shè)施分別屬于二、三類防雷等級(jí),一般采用在建筑物易受雷擊部位裝設(shè)避雷帶或針以防直擊雷,鋼結(jié)構(gòu)建筑采用直接接地。
特殊建構(gòu)筑物(罐區(qū)、界區(qū)外管道架空管道、排空管等)的防雷應(yīng)根據(jù)所容納物料的性質(zhì)、容器壁厚以及雷擊的后果等因素區(qū)別對(duì)待,分別采取相應(yīng)的防雷措施。
凡生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生靜電積累的管道、容器、儲(chǔ)罐和設(shè)備等均設(shè)防靜電接地。

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