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电气设计统一规定

5000吨/年XXX项目

项目代码E10039

（电气专业）

电气工程设计统一设计规定

（文件号：

）

编写

校核

审核

文件格式

设计基础资料

三电气负荷计算

四电源状况

五设计范围和分工

六全厂供电系统

七功率因数补偿

八保护与控制

九测量仪表

十电压选择

配电设计

十二

危险区域划分

十三

线路选择及敷设

十四

电缆桥架

十五

照明

十六

防雷接地

十七

其它

附件

主要设备材料选择

.2...

.3...

.8...

.1..0.

.1..2.

.1..2.

.1..2.

.1..4.

.1..4.

1..7..

1..8..

.1..9.

.1..9.

2..0.

.2..3.

2..4..

.2..6.

3..0..

错.误！

未定义书签。

文件格式

1.工程名称：

XXX5000吨/年XXX项目

2.工程代号：

E10039

3.合同号：

HQ-

4.用户：

XXX有限责任公司

5.设计阶段：

工程设计

6.图号：

图号由五段数字组成，即:

XX—XX—XXXX-XX—XXX

顺序号

文件类别

主项子项

专业代号90

装置号

7.装置号和主项号:

序号

主项名称

装置号

主（子）项号

项目总体

00

1

总体

00

00

2

总图运输

00

01

3

全厂消防

00

02

4

全厂地下管网

00

03

5

全厂外管廊

00

04

6

厂区供电外线

00

05

7

全厂电讯及网络系统

00

06

8

全厂火灾报警系统

00

07

9

装置区大门及门卫

00

08

10

全厂安全

00

09

11

围墙

00

10

12

全厂地勘

00

11

XX炭置

01

1

装置总体

01

00

2

XX气制备和净化工序

01

02

3

还原尾气干法分离工序

01

05

4

XXX^离提纯工序

01

06

5

xxXt存工序

01

07

6

XXX还原工序

01

08

7

XX忧工序

01

09

8

废气及残液处理工序

01

12

9

工艺废料处理工序

01

13

10

产品整理工序

01

14

11

xxXty备工序

01

15

12

分析和产品检验

01

16

13

X化反应系统

01

17

14

XXX3收系统

01

18

生产辅助设施

02

1

总体

02

00

2

主控楼

02

01

3

综合维修仓库

02

02

4

综合仓库

02

03

5

XX粉库

02

04

6

化学品库

02

05

7

汽车装车站台

02

09

8

泡沫消防站

02

10

公用工程

03

1

总体

03

00

2

空分制氮站

03

01

3

空压站

03

02

4

冷冻站

03

03

5

脱盐水站

03

04

6

循环水站

03

05

7

综合泵站

03

06

8

换热站

03

08

9

高纯水系统

03

12

10

污水处理站

03

13

11

10心变电站

03

14

12

总变

03

15

13

车间变

03

16

14

柴油机房

03

17

15

地磅房

03

18

8..文件类别号:

01:

设计规定和说明

10:

计算书

20〜39:

图纸、工程设计、安装说明

40：

数据表

42：

设备表

44：

材料表及材料汇总表

46：

设备/材料询价文件

48：

设备/材料技术评标文件

50：

技术报告文件

52：

文件清单和目录

58：

施工及安装程序

60：

操作原则、操作手册

70：

设计变更通知

80：

非成品（不归档）技术条件

9.项目文件内部传送单编号：

E00039-A-090-B

A:

装置号

B:

顺序号

10.图纸编排顺序如下:

图纸目录

其顺序编号为01

设备材料表

按顺序编号为02

设计说明

按顺序编号

电气负荷表

按顺序编号

全厂电气单线图

按顺序编号

110kV系统配置图

按顺序编号

10kV电气单线图

按顺序编号

10kV系统配置图

按顺序编号

综合自动化系统配置图

按顺序编号

高压二次控制原理图

按顺序编号

高压开关柜小母线布置图

按顺序编号

直流屏屏面布置图

按顺序编号

直流屏系统原理图

按顺序编号

低压供电系统单线图

按顺序编号

低压配电柜盘面排列布置图

按顺序编号

低压配电柜排列选择图

按顺序编号

低压二次控制原理图

按顺序编号

电缆连接表

按顺序编号

变配电室平剖面布置图

按顺序编号

电缆桥架平剖面布置图

按顺序编号

配电平面图

按顺序编号

照明系统图

按顺序编号

照明平面图

按顺序编号

防雷接地平面图

按顺序编号

安装标准图

按顺序编号

电缆表

按顺序编号

其他

按顺序编号

11.图签（见下图）

12.文字格式:

本工程的绘图软件采用Microstation（或按Microstation的格式提交图纸文件），字型为宋体，字体高度的尺寸系列为2.0、2.5、3.0、4.0、6.0mm,字体高度代表字体的号数。

英文全部为大写字符。

图面中选用的字号见下表。

图面中选用字号表

序号

文字用途

采用字号

1

标注尺寸

3.0mm

2

标注序号

4.0mm

3

重点标注

6.0mm

4

标注偏差、指数、脚标

2.0mm

5

标注文字

4.0mm

6

文字说明

4.0mm

7

图名

6.0mm

8

图号

4.0mm

9

其它

6.0mm

MicrosoftExcel,正文汉字字

文字处理软件采用MicrosoftWord,表格处理软件采用体为宋小四号，其它字符字体为Arial小四号。

1）

图纸

图幅选用

A0~A3

2）

表格

图表选用

A3~A4

3）

设计说明等文字说明

页面选用

A4

13.图幅

以下是对图表图幅选用的建议:

电气单线图，图幅选用

A1图。

高压开关柜排列布置图,

图幅选用A1图。

低压开关柜排列布置图,

图幅选用A2图。

图纸目录、设备材料表、

电缆连接表，图幅选用

A4图

短路电流计算表、高压设备校验表、继电保护整定表，图幅选用

A4图。

电气负荷表、电缆表,

图幅选用

A3

图。

高压二次控制原理图,

图幅选用

A2

图。

低压二次控制原理图,

图幅选用

A3

图。

A2,A1图

平面图，剖面图应按建筑大小，设备多少来确定，图幅选用A3,

1:

100,剖

平面图、剖面图图幅大小与采用的比例有关。

一般情况下，平面图比例用

面图用1:

50。

局部的安装图，大样图可以用1:

30或1:

20或1:

10等。

若用电设备布置比较密集，电缆比较多，为了表示清晰，图纸比例可适当调整。

对于全厂或全装置的爆炸区域划分图、接地布置图、道路照明布置图等可以适当缩小比例。

若建筑物占地较大，界区面积较大，管线较长，用1:

100比例的A1图表示不全时,

可采用A0或加长的办法，也可用增加A1或A2或A3图的方式处理。

14.设计文件的版次

在每一次的设计文件提交和发表时，均须在签字栏内注明版次和日期，并签字，版次的具体规定如下（有特殊版次要求的文件除外）：

版次

说明

标识

备注

X

内部文件发表

条件发表

内部版

XA,XB,

内部文件发表升版

条件发表

内部版

0

供业主审杳

供审查

正式版

0A,0B,

业主审查版内部升版

条件发表

内部版

1

供施工

供施工

正式版

1A,1B,

施工版内部升版

条件发表

内部版

2

施工版升版

供施工

正式版

3

施工版升版

供施工

正式版

n

施工版升版

供施工

正式版

注1:

表中注明为“正式版”的文件均是向业主提出的正式文件，第“1”版设计文

件一定是第一次提交给业主的正式成品文件。

“内部版”文件为成达内部、或与厂商

之间的文件发表。

注2:

文件的发表须在签字栏中清楚的标明其状态如：

条件发表、供订货、供审查、供施工。

二设计基础资料

气象与工程地质条件

名

年平均温度极端最高温度极端最低温度最冷月平均最高温度最热月平均最高温度

土壤中0.8米深处一年中最热月平均温度

年平均雷电日数

数据

7.5c

39.gc

-37.4

29.2

22.6

34.7日/年

土壤冻结深度

1.5m

用

电力变压器选择

电气设备在极端条件下的校验室外电缆选择

室外电气设备选择

室外裸导体和母线选择地下电缆选择

防雷装置设计

地下装置设计

土壤电阻率

土壤热阻系数

欧*米接地方案的确定

C.m/w地下直埋电缆用

电气设计基础条件

电气系统电压参数如下：

高压系统：

110kV:

交流三相三线制，电压偏差：

110kV±5%。

频率波动：

50Hz±%

中性点接地系统，

10kV:

3相，3线，50Hz电压偏差：

10kV±7%频率波动：

50Hz±%中压系

统中性点不接地。

低压系统：

380/220V，3相，5线，50Hz

照明系统：

380/220V，3相，5线，50Hz

电压波动范围：

0.22/0.38kV±7%，

对低压照明用户，0.38/0.22kV±7%,

低压系统中性点直接接地，采用TN-S系统，设置单独的PE线。

短路容量

系统参数:

最大运行方式值：

最小运行方式值：

kA

kA

采用的标准规范

除本规定特别说明之外，所有的设计及安装应遵循最新的GB中国国家标准和XXXX工程公司标准和XXX工程公司《工作手册》。

主要有：

GB50034-2004《建筑照明设计标准》

GB50052-95《供配电系统设计规范》

GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》

GB50054--95《低压配电设计规范》

GB50217-94《电力工程电缆设计规范》

GBJ54-83《低压配电装置及线路设计规范》

GB50055-93《通用用电设备配电设计规范》

GB50056-93《电热设备电力装置设计规范》

GB50160-92《石油化工企业防火规范》1999年版

GBJ16-87《建筑设计防火规范》2001年修订版

GB50057-94《建筑防雷设计规范》2000年版

GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》

GB50059-92《35~220kV变电所设计规范》

GB50060-92《3~220kV高压配电装置设计规范》

GB50061-97《66kV及以下架空电力线路设计规范》

GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》

GB50227-95《并联电容器装置设计规范》

CECS3291《并联电容器用串联电抗器设计选择标准》

GB50229-96《火力发电厂与变电所设计防火设计规范》

GB50260-96《电力设施抗震设计规范》

GBJ63-90《电力装置的电测量仪表装置设计规范》

CECS3191《钢制电缆桥架工程设计规范》

工程建设标准强制性条文---石油和化工建设工程部分

引进装置应遵照IEC标准及有关国家的标准。

电气负荷计算

Pe

负荷计算采用需要系数法，按设备种类分别取需要系数进行计算，即用设备功率乘以需要系数Kco

1）设备功率Pe,本工程中Pe确定如下:

连续运行的电动机

Pe=Pr（额定功率）

吊车，起重机用电动机

Pe=2Prja名r为负荷持续率

电焊机

Pe=SrJsCOSSr为额定容量

成组用电设备

各常用电设备Pe之和

白炽灯

Pe=Pr，Pr为灯泡额定功率

荧光灯

Pe=1.2Pr，Pr为灯管额定功率

汞灯、钠灯、金卤灯

Pe=1.08Pr，Pr为灯泡额定功率

Kc=1

2）需要系数Kc的确定

台数在3台以下时

Kc=0.9

台数为4台时

台数在5台及以上时，Kc,cos©,tg©值见下表:

用电设备组名称

Kc

cos©

tg©

备注

一、大容量用电设备（10kV）

XXX炉

0.5

XXX炉

0.85

空压机、氮压机、氧压机

0.9

按铭牌

据cos©算

X氢装置

0.85

冷冻机、水泵、鼓风机

0.85

按铭牌

据cos©算

二、低压成组通用设备

连续使用的循环液泵

0.83

0.85

0.62

年使用2000h以下的循环液泵

0.6

0.8

0.75

年使用500h以下的循环液泵

0.3

0.8

0.75

大型电机的辅助机械

0.75

0.75

0.88

各种槽蒸发器、分级机等的搅拌器

0.64

0.7

1.02

高压水泵

0.85

0.8

0.75

分离机、过滤机

0.65

0.7

1.02

乙炔、水循、氮氢压缩机、冷冻机

0.8

0.85

0.62

空气压缩机、一般水泵、鼓风机

0.8

0.8

0.75

冷却塔通风机、冷热水循环泵

0.75

0.8

0.75

生产用通风机

0.75

0.8

0.5

电滤器

0.6

0.7

1.2

照明，三班制/常白班

0.95/0.8

注：

只有在电动机型号无法确定时，方可采用上述值。

3）单相负荷

各单相负荷应尽量均衡分配于各相。

当回路中不对称负荷的设备容量小于对称负荷的设备容量的15%时，全部负荷按三相对称负荷计算。

否则将最大负荷相的设备容量的3倍作为三相等效设备容量。

4）车间变配电所的计算负荷

Pj,

Qj,S,Ij:

Qj

Ij

K或（KcPe）

（KcPetg

PPj2Qj2

_Sj

-73X0.38

式中；K^p：

有功功率同时系数,

Ksq:

无功功率同时系数

kW

kvar

kVA

0.9

，0.93—0.97

5）尖峰电流Ijf的计算

▲单台电动机或电焊变压器支线:

式中K为启动电流倍数，鼠笼电机6—7,弧焊变压器2.1

▲配电干线

Ijf=KIrmax+Ij

式中：

KIrmax为最大启动电流电机的启动电流，一般为最大容量电机。

Ij除上述电机外的线路计算电流。

四电源状况

从XX供电局220kV土右变和2X50MWXX公司热电厂各引一回路110kV电源，土右变距XX公司约5.8km，土右变距2X50MWXX公司热电厂2.7km。

五设计范围和分工

本设计包括工程界区内全部的供配电、照明、防雷接地设计。

本设计不包括工程的施工临时用电、工程界区外的电源线路、总变和10kV变电所的设计。

由当地供电部门将两回110kV电源引入界区终端杆。

终端杆由当地供电部门设计。

110kV总变的110kV系统、主变和总变10kV系统由当地供电部门设计，设计院与当地供电部门的分交点为10kV系统电缆引出端头。

六全厂供电系统

1.用电负荷等级

由于本工程工艺生产的连续性强，突然停电将引起生产过程的混乱，需要很长时间才能恢复正常，并造成较大的经济损失，其绝大部分负荷属二级负荷，要求电源连续安全可靠。

各变电所均为双回路电源，单母线分段接线。

在正常情况下由双电源同时供电，当某一电源回路发生故障时，依据国家标准GB50052—95对二级负荷的规定，另一电源回路的电源进线及变压器容量均能承受各装置100％的重要用电负荷。

对于本工程中少部分特别重要的一级负荷负荷，如还原炉和冷氢化的冷却水系统、应急照明、仪表用电及电气微机控制系统等用电负荷，分别采用事故柴油发电机、不间断电源装置（UPS）和直流电源装置等供电，以保证其供电可靠性。

办公用电等非生产用电为三级负荷。

2．供电系统

2.1.110kV总变及10kV变电所

根据本工程负荷分级及总图布置情况，设置一座110kV总变。

主要供多晶硅制备的

还原炉、110kV总变、产品整理工序、硅芯制备工序变压器电源和两个车间变电所电源。

110kV总变内设两台110/10.5kV63000kVA有载调压主变压器。

110kV系统为单母线分段，母联开关设BZT装置，10kV系统为单母线分段，母联开关设BZT装置。

110kV组合电器布置在110kV开关室内，10kV高压柜布置在高压配电室内，下设电缆夹层。

变压器和母线桥采取防风沙、散热措施。

10kV电容补偿装置布置在高压配电室内。

110kV总变及10kV变电所交由当地供电局设计。

2.2.车间变电所

车间变电所

（一）设置主控楼附近，负责为空分空压，冷氢化、尾气压缩内的10kV用电设备供电。

车间变电所

（二）设置循环水站附近，负责为循环水站，冷冻站的10kV用电设备

供电，并为以上装置区域和综合泵站、脱盐水站、提纯、工艺废料、废气残液、歧化、回收、泡末消防站、硅粉库、三氯氢硅合成及废气、氯化氢合成、液氯储存及汽化、污水处理、化学品库提供0.4kV电源和应急电源。

10kV车间变电所的10kV高压柜、车间变压器、低压柜均设置在同一配电室内。

10kV系统为单母线分段，母联开关设BZT装置。

0.4kV系统为单母线分段，母联开关设BZT装置。

配电室在二层，一层为电缆夹层。

为考虑今后发展，10kV系统每段母线至少设置一台变压器备用柜、一台高压电机备用柜，每段至少留3台备用位置。

0.22/0.38kV配电装置，同一规格的出线回路应留有20%的备用回路，且每个规格不得少于1个。

每段至少留5台备用位置。

10kV各单元微机保护装置安装在开关柜上。

10kV的微机自动化装置应实现遥控、遥测、遥信、遥调。

后台机安装在110kV总变控制室。

对DCS实现通信。

采用CAN网络、Modbus通讯公约、RS485接口。

各10kV开关柜上设置开关状态电子显示器，并显示电流、电压、有功功率、无功功率、断路器位置、手车及刀闸位置等。

2.3.变电所380V段

•N1车间变电所

（一）

供电范围：

空分空压，冷氢化、XX气压缩、还原、制氢、综合维修、综合仓库工序等的低压用电负荷。

低压变压器为4x2500kVA（暂定）

•N2车间变电所

（二）

供电范围：

循环水站，冷冻站、综合泵站、脱盐水站、提纯、工艺废料、废气残液、歧化、回收、泡末消防站、XX粉库、XXX合成及废气、XX氢合成、XXX储存及汽化、污水处理、化学品库等的低压用电负荷。

低压变压器为4x2500kVA（暂定）

2.4应急电源：

1.多晶硅装置大约有1300kW应急用电负荷。

在车间变电所

（一）旁边设置柴油机房，内装2台1250kW柴油发电机组（暂定）

2.车间变电所

（一）供电区域内的空分空压，X氢化、XX气压缩、还原、制氢、

综合维修、综合仓库工序及车间变电所

（二）供电区域内的所有电动机回路的应急负荷由柴油发电机提供电源。

3.车间变电所

（二）供电区域内应急照明负荷由车间变点所

（二）内的EPS装置提供。

4.应急用电负荷有待各专业提出条件，再确定柴油发电机组容量。

5.柴油发电机接至低压配电室应急母线段，应急用电负荷接至应急母线段上。

七功率因数补偿

根据本工程负荷特点，功率因数补偿将采用静电电容器。

为减少无功输送在线路上

造成的有功损失，尽可能采取就地补偿原则。

对于10kV负荷，将分别在110kV总变电

所10kV母线和各车间变点所10kV母线上分别设置无功功率补偿静电电容器，补偿后的功率因数应在0.95以上。

对于低压负荷，将在各MCC低压母线上分别设置无功功率自动补偿静电电容器。

补偿后的功率因数应在0.92以上。

八保护与控制

1.110kV系统保护和总变10kV系统保护

110kV系统保护和总变10kV系统保护交由当地供电局设计。

2.车间变电所10kV进线继电保护

10kV进线开关设过电流保护以及低电压保护。

3.10kV母联继电保护

10kV母联设电流速断保护及过电流保护。

4.10kV油浸式变压器继电保护

瓦斯保护：

当变压器壳体内故障产生瓦斯时，轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳闸。

电流速断保护：

对于变压器引出线、套管及内部的短路故障装设电流速断保护，动作于变压器高低压两侧的断路器。

过电流保护：

对于外部相间短路引起变压器过电流，设置过电流保护。

该保护带时限动作于跳闸。

温度保护：

变压器温度升高时动作于信号。

过负荷保护：

带时限动作于信号。

变压器采用D，Yn1连接组，采用高压侧三相式过电流保护兼做低压侧单相接地保护。

5.10kV电动机继电保护

电流速断保护：

对于电动机绕组及引出线的相间短路，对于未超过2000kW的电动机，设置电流速断保护，动作于跳闸。

过负荷保护：

对于电动机的过负荷设置过负荷保护，带时限动作于信号或跳闸。

低电压保护：

对于母线电压短时中断，设置低电压保护。

装置动作于跳闸。

接地故障保护：

当接地电流大于5A时，装设有选择性的单相接地保护。

当接地电流等于、大于10A时，保护动作于跳闸，否则动作于信号。

6.10kV整流变压器继电保护

瓦斯保护：

当变压器本体或有载调压开关副油箱故障产生轻瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号，当变压器本体或有载调压开关副油箱产生大量瓦斯（重瓦斯）时，动作于断开变压器各侧断路器。

过电流保护：

装于电源侧断路器。

当变压器外部发生短路故障引起变压器过流时，带时限动作于电源侧断路器。

电流速断保护：

当变压器内部发生短路故障时，断路器跳闸。

温度保护：

变压器温度升高时动作于信号。

过负荷保护：

带时限动作于信号。

7.10kV补偿电容器继电保护

电流速断和过电流保护：

动作于跳闸。

熔断器保护：

每台电容器分别装设专用的熔断器。

过电压保护：

带时限动作于信号或跳闸。

低电压保护：

带时限动作于信号或跳闸。

接地故障保护：

带时限动作于信号或跳闸。

母线失压保护：

带时限动作于信号或跳闸。

8.10kV电缆继电保护

所有的10kV出线电缆须设置零序保护，动作于跳闸。

9.低压系统

380V负荷中心的进线和母联利用开关自身作速断和过电流保护，设微机监控系统对运行状态进行实时监控。

电动机：

利用开关作短路保护，用热继电器作过负荷保护。

单相负荷的相线及中性线装设短路保护。

10.电动机的控制、信号

电机的控制方式为现场控制方式。

如工艺有特殊要求，可在控制室及现场两处控制。

其余与DCS的联锁及信号按工艺条件设计。

10kV电机控制电源采用直流220V。

低压电机控制电源采用交流220V