油田净水厂电气设计实例探讨

蒲文政(中油辽河工程有限公司， 辽宁 盘锦 124010)

油田净水厂电气设计实例探讨

蒲文政(中油辽河工程有限公司， 辽宁 盘锦 124010)

本文以油田净水厂为实例，介绍电气设计中用电负荷计算及变压器容量选择、低压变电所设计、防雷接地设计等内容。

净水厂；电气设计；供配电

1 工程概况

辽河油田兴隆台矿区日常生活饮用水和企业生产用水均采集周边地下水供应。根据省政府下发通知，明确要求自2013年底全部封闭地下取水设施，水源由大伙房水库输水工程供给。通过对站址及工艺的论证，确定在兴隆台区前胡村疏港铁路西侧新建1座净水厂，实现供水水源由地下水改为地表水。净水厂设计处理规模为10×104m3/d，征地面积61.5亩，围墙轴线占地面积33496m2，处理工艺采用常规处理工艺，即：混凝－沉淀－过滤－消毒。

2 供电系统设计

(1)用电负荷计算及变压器容量选择 根据《室外给水设计规范》(GB 50013)、《供配电系统设计规范》(GB 50052)及工艺生产装置对供电系统可靠性的要求，净水厂供电按二级负荷设计，采用两回6kV线路供电。厂内综合办公楼、机修及车库、污泥脱水间内负荷等按三级负荷设计。自控系统、通信系统由UPS不间断电源供电。净水厂内主要用电负荷位于输水泵房，净水车间，加氯加药间、污泥脱水间、综合办公楼等。用电负荷电压等级为220/380V，频率为50Hz。水厂主要负荷为280kW高、低压输水泵5台；45kW反冲洗水泵5台；55kW鼓风机5台。经负荷计算得出，总计算负荷为1445kW，二级负荷为876kW，选择2台1250kVA变压器，分列运行，负载率64%。

(2)供电电源 本工程采用两路6kV电源供电，两路电源同时运行，每回线路承担50%全部负荷运行。两条6kV电力线路引自净水厂西侧2.5km处的66/6kV渤海变电所两段母线新建出线柜，每条线路均采用电缆穿管直埋敷设，出线电缆采用YJV22-8.7/10kV3×120，每回电缆长3.0km，每隔300m设1台电缆接头箱。

(3) 变电所设计 ①变电所设置 净水厂主要用电负荷分布于输水泵房，考虑变电所靠近负荷中心的原则，在输水泵房旁设6.3/0.4kV总低压变电所1座。净水车间、加氯加药间内各设0.4kV分配电间1座，负责为单体内用电设备配电。②低压配电系统。6.3/0.4kV总低压变电所内设6.3/0.4kV干式变压器2台，单台容量1250kVA，6kV环网柜4面，GGD2低压柜13面，低压柜双排面对面布置。低压系统采用单母线分段方式，母联断开，两段母线分列运行，当一台变压器或线路出现故障时，切除三级负荷，母联闭合，另一台变压器承担全部二级负荷。净水车间分配电间内设GGD2低压柜11面，双排面对面布置。低压系统采用单母线分段方式，母联断开，两段母线分列运行。加氯加药间分配电间内设GGD2低压柜3面，单排布置。低压系统采用单母线不分段，进线设双电源投切装置。 ③无功补偿。6.3/0.4kV总低压变电所低压侧集中设置无功自动补偿装置，补偿前功率因数为0.83，无功自动补偿容量为300kVar，补偿后功率因数可达到0.9。④计量方式。由于渤海变电所为企业内部变电所，所以采用低压计量。大功率电机、设备配电回路设电能表单独计量，作为内部考核依据。⑤控制方式。高、低压输水泵采用一拖二变频控制；回水加压泵采用一拖一变频控制；一般电动机采用就地控制；对于工艺要求由工艺参数(液位、压力等)控制电动机起、停的部分，能检测，保证换热器运行的节能性。根据具体要求，设置特殊控制和联锁回路。

3 照明

照明设计按《建筑照明设计标准》(GB50034)执行，灯具选用高效节能型环保光源。场区设路灯，采用光电时钟集中控制；低压变电所、值班间照明采用正常应急两用荧光灯，自带蓄电池；氯酸钠储存间、二氧化氯设备间、盐酸储存间照明采用隔爆灯；净水车间主厂房内照明采用防护等级IP65，防腐等级WF2的防水防尘型灯具，由照明箱集中控制，其余单体照明采用金卤灯。厂房内疏散出口标志灯和指向标志灯自带蓄电池。

4 防雷接地设计

(1)建筑物防雷 建筑物防雷设计按照《建筑物防雷设计规范》(GB50057)执行。加氯加药间按二类防雷建筑物设计，屋面设置接闪带，接闪带沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等部位敷设，在整个屋面组成不大于10m×10m或12m×8m的网格。净水车间按照三类防雷建筑物设计，在整个屋面组成不大于20m×20m或24m×16m的网格。接闪带通过引下线与接地装置形成通路，利用柱、梁、基础内钢筋做为引下线和接地装置。

(2)过电压保护 低压变电所进线柜、动力箱及照明配电箱设电涌保护器。

(3)接地 所有工艺金属设备、管线均做防雷、防静电接地，6/0.4kV变压器中性点、环网柜、低压配电柜、配电装置的金属构架等所有电气设备非载流金属部分均做可靠接地，通信、仪表系统做保护接地，采用联合接地，接地电阻不大于1Ω。电气系统接地型式采用TN-S。

5 结语

通过对油田净水厂设计实例的分析，详细阐述了低压配电设计中用电负荷计算及变压器容量选择、低压变电所布置、防雷接地、照明等内容，可作为此规模净水厂参考设计。

[1] 工业与民用配电设计手册(第3版).北京：中国电力出版社，2005.10.

[2] 给排水设计手册 电气与自控(第8册).北京：中国建筑工业出版社，2002.6.

蒲文政(1988-)，男，助理工程师，主要研究方向：电气工程，供配电设计。