石油化工厂低压消防泵的配电设计

张婷婷

【摘 要】阐述了消防泵配电设计中电源选择、电机启动方式、电缆敷设的要求，讨论了设计中容易忽视的一些常见问题。

【关键词】消防泵；双电源自动切换；消防控制；电力线缆

0 引言

消防泵担负消防管网的供水任务，就像人的心脏一样地位重要。石油化工厂中设置消防泵的目的就是为了减少火灾带来的损失，如果在消防泵配电设计中某个环节考虑不周，在厂区发生火灾时，消防泵不能正常工作，将会给工厂和工人生命财产造成不必要的损失，因此消防泵的配电设计环节非常重要，容不得半点马虎。笔者以下就对石油化工厂中的低压消防泵的配电设计进行分析、总结。

1 消防电源的选择

《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008中指出当仅采用电源作为消防水泵房设备动力源时，应满足《供配电系统设计规范》GB50052所规定的一级负荷供电要求。一级负荷供电要求为：应由双重电源供电，当一路电源发生故障时，另一路电源不应同时收到损坏。左图为某工程消防水泵电气系统图，一路电源采用ZR-YJV22-0.6/1KV-4×150+1×70型阻燃电缆埋地敷设至消防泵双电源切换控制柜，另一路由柴油发电机引入，此两路电源可满足消防泵供电要求，下面我们以此项目为例，浅谈一下消防泵的电源选择、双电源切换、启动方式、电缆敷设中应注意的问题。

2 消防电源的选择

由于柴油发电机组的容量较大，可并机运行且持续供电时间长，还可独立运行，不与地区电网并列运行，不受电网故障的影响，可靠性较高。尤其对某些地区常用市电不是很可靠的情况下，把柴油发电机作为备用电源，既能起到应急电源的作用，又能通过低压系统的合理优化，将一些平时比较重要的负荷在停电时使用，因此在工程中得到广泛的使用。但柴油发电机组的推广也带来诸多问题：首选是占用面积较大，储油间本身是一个火灾隐患，还需对其进行防火处理。其次，柴油发电机组带来的噪音、振动、排烟、通风、防潮、防冻的问题也很严重，再次，在某些场合，对允许中断时间要求较高的情况下，柴油发电机的启动时间一般在15s以内，柴油发电机作为应急电源是不能满足允许中断时间要求的。

与柴油发电机相比EPS有如下特点：启动时间小于10ms，运行及后续的维护相对而言比较简单，可在无人值守的情况下较长时间内安全运行，还可利用计算机进行远程监控，而柴油发电机则需专人看守，定期开启、保养和维护，EPS使用时无排气、无排烟、无噪音、无振动、无公害，短时过载能力强，对供电设备及其自身在实际运行时具有较好的保护功能，与所服务的设备功率匹配比要求低，一般选择1：1即可，因此可以节约初期的投资成本，而柴油发电机自身过载能力较弱，不管对其自身还是供电设备来讲保护功能较差，与所服务的设备功率匹配比要求高，一般为1：1.4，因此初期投资成本高。

本项目厂区规模小，建厂资金并不充裕，选用的柴油发电机作为应急电源，如厂区自身发展前景好、资金投入到位，设计人员可采用EPS取代柴油发电机作为应急电源是可行的。

3 双电源切换及消防泵电机启动方式

《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008规定：重要消防低压用电设备的供电应在最末一级配电装置或配电箱处实现自动切换。也就是说仅仅是双电源已经不能满足消防负荷的要求，实现双电源自动转换才是关键。

双电源切换方法为一路市电，一路自备电源分别引出一路低压电源至双电源自动转换开关，一路常用，一路备用，当常用电突然故障或停电时，通过双电源转换开关自动切换到备用电源上。该类自动转换开关通常分为CB级和PC级，CB级具有短路保护功能，PC级不具备保护功能，但具备较高的耐受和接通能力，保证了消防负荷的供电可靠性。近来用双电源切换的主流是一体式自动转换开关，此类电源转换系统是集开关与逻辑控制于一体，无需外加控制器，真正实现机电一体化的自动转换开关。该开关不具备电流保护功能，属于PC级转换开关。其一般转换时间比较小，开关切换驱动采用电机驱动，切换平稳可靠，开关带有机电联锁装置，可实现自投自复、自投不自复、失压、欠压、断相保护、手动-自动转换、延时控制等。大大提升了双电源自动转换的可靠性。

在厂区发生火灾的事故情况时，除消防设备的供电回路须保证供电外，其它负荷均已强行切断电源，事故时变压器专供消防负荷，本项目设计消防泵配电与消防泵房相邻，见右图平面布置，配电线路段、压降小，电动机可以直接启动，直接启动的优点是启动设备简单、二次线路接线也简单、所需的电器元件也少、故障率低、维护简单、经济投资少。当在实际情况不能满足直接启动的要求时，设计者需选择降压启动，现今由于软启动器的迅速发展以及技术日趋成熟，在消防电动机降压启动方式上优先选用软启动方式。

4 电缆敷设

消防泵房通常独立设计，与开闭所或配电室的距离较远。而消防泵要求至少双回路电力供电。设计人员参考旧的图集和规范，部分建设单位、施工单位从节约成本方面考虑，选用普通电力电缆。笔者认为，必须学习领会新的设计规范，《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007明确规定，“在外部火势作用一定时间内需维持通电的下列场所或回路，明敷的电缆应实施耐火防护或选用具有耐火性的电缆。消防、报警、应急照明、断路器操作直流电源和发电机组紧急停机的保安电源等。”对消防配电线缆的选用做出了明确规定。否则过过低标准的选用普通电缆都会给工程带来隐患，在实际设计中，设计人员应严格遵守相关规定，对消防配电电缆的选择方面，要严格要求选用耐火等级高的电缆及线路的防火防护保护。

5 结束语

相比于其他国家，我国整个社会的消防意识还相对薄弱，在部分石油化工厂，业主只讲求如何控制投入成本，对设计人员或施工人员提出违反规范的要求，遇到此种情况，设计人员和施工人员应严格律己，对规范中规定的内容决不违反，将消防泵的配电设计做到真正的可靠安全，只有这样才能保护工厂和工人的利益生命安全，同时，严格的遵循规范规定也是保护设计人员自身利益的有力武器。

【参考文献】

[1]GB50160-2008 石油化工企业设计防火规范[S].

[2]GB50217-2007 电力工程电缆设计规范[S].

[3]GB50052-2009 供配电系统设计规范[S].

[4]SH3038-2000 石油化工企业生产装置电力设计技术规范[S].

[责任编辑：邓丽丽]