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1、xx一期污水處理廠擴容工程供配電系統電氣設計說明書1.1. 設計范圍本設計為xx市xx一期污水處理廠擴容工程。改擴建規模8萬m3/d。本工程電氣設計界限為新建變配電室10kV進線柜進線電纜頭處，進線電纜頭以上由當地供電部門負責，進線電纜頭以下為本設計內容。本冊圖紙為供配電系統設計電氣施工圖。包括總變和分變高低壓系統一次、二次設計。1.2. 設計依據民用建筑電氣設計標準（GB51348-2019）供配電系統設計規范（GB50052-2009）低壓配電設計規范（GB50054-2011）3110kV高壓配電裝置設計規范（GB50060-2008）20kV及以下變電所設計規范（GB50053-2012、3）電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范（GB/T50062-2008）電力裝置電測量儀表裝置設計規范（GB/T50063-2017）交流電氣裝置的接地設計規范（GB/T50065-2011）通用用電設備配電設計規范(GB500552011)電力工程電纜設計標準（GB50217-2018）建筑節能與可再生能源利用通用規范（GB 55015-2021）建筑機電工程抗震設計規范(GB50981-2014);工藝、暖通等專業設計條件初步設計批復文件1.3. 用電負荷本次改擴建工程用電設備均為380V/220V用電設備。根據工藝提供的負荷容量，設備安裝容量約為3369kW，使用容量約為2791kW，計3、算負荷約為2166kVA。1.4. 用電負荷等級本工程為生化方式處理的城市污水處理工程，對供電可靠性的要求較高。根據規范要求，本工程水處理系統為二級用電負荷，采用雙回路10kV電源供電，脫水系統為三級用電負荷采用單路10kV電源供電。1.5. 與現況配電系統銜接方案本工程拆除現況總變2路10kV外電源，再擬由廠外新引2路10kV外電源先接入本此改擴建新建變配電室高壓系統，新建高壓系統設置現況水廠2路10kV電源出線，從新建變配電室新敷設2路10kV電纜接入現況污水廠高壓系統進線處，作為現況污水廠10kV電源。本方案以供電部門審批的最終方案為準。1.6. 配電系統新建總變配電室10kV側系統為單4、母線分段接線，帶母聯開關。兩路10kV進線電源正常時同時工作，每路10kV電源按全部負荷考慮。同時預留現況污水廠總變兩路10kV電源出線和分變單路10kV電源出線。新建分變配電室10kV側系統為單母線不分段接線，單路10kV進線電源供電，10kV電源由新建總變高壓系統提供。新建總變配電室低壓系統為單母線分段接線，帶母聯開關。每套低壓系統正常時兩路電源及兩臺變壓器同時工作，當一臺變壓器故障或檢修時，另一臺變壓器可帶全部二級負荷。新建分變配電室低壓系統為單母線不分段接線。1.7. 變電所設置根據全廠用電負荷分配及工藝處理單元分布情況，共設置1座總變配電室和1座分變配電室。變電室設置詳見下表:名稱電5、壓等級變壓器安裝容量(kVA)10kV電源負責供電內容總變配電室10kV/0.4kV2x16002路10kV電源引自廠外負責全廠10KV系統供電，設置MCC負責生物池、二沉池、提升泵房、高密度沉淀池、鼓風機房、紫外消毒、曝氣沉砂池、生物池、二沉池、鼓風機房設備的配電。分變配電室10kV/0.4kV1x12501路10kV電源引自總變高壓系統設置MCC負責脫水機房設備的配電。1.8. 計量及測量全廠采用高壓計量方式，變配電室每段10kV母線側均設置計量柜。所有低壓進線處設置綜合智能儀表，100A以上配電出線及電機出線處設置電流及電能計量表，信號均通信傳至PLC，便于廠內用電管理及節能分析。1.96、. 繼電保護及操作電源10kV開關柜設置綜合繼電保護裝置，繼電保護功能主要如下：l 進線柜: 三相過流、速斷、零序l 出線柜: 三相過流、速斷、零序l 變壓器出線柜：三相過流、速斷、零序、溫度l 母聯柜：三相過流、速斷低壓電動機設短路保護、接地故障保護、過載保護和斷相等保護，低壓出線設短路、過負荷及接地保護，移動設備插座供電出線短路、過負荷及漏電保護?？傋兣潆娛?0KV采用直流操作方式,直流電源為DC220V，65AH,作為總變10kV斷路器的控制、信號、繼電保護及10kV斷路器的合閘電源。分變配電室10KV采用交流操作方式,交流電源為AC220V, 作為分變10kV斷路器的控制、信號、繼電保7、護及10kV斷路器的合閘電源。1.10. 功率因數補償變配電室低壓系統均采用低壓側集中自動補償方式，在變配電室內設低壓電容柜，補償后變壓器低壓側功率因數達到0.95以上。在變頻設備較多的系統中，主要針對5次、7次諧波，補償電容串聯調諧電抗器加以保護。1.11. 諧波治理本項目用電設備95以上是三相電動機，安裝有較多的6脈動低壓變頻器，變頻器設置輸出電抗器，主要以5、7次諧波為主。由于本工程用地非常緊張，低壓變頻器數量較多且分布分散，通過比選諧波消除采用有源濾波的方式，在變配電室每段母線分別設置一臺有源濾波柜。有源濾波器能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償，且補償特性不受電網阻抗的影響。1.18、2. 電動機啟動及控制方式根據工藝專業的要求，部分設備采用變頻控制，可達到降壓啟動功能。其它大于等于30kW的非變頻控制設備采用軟起動，小于30KW的小電機均采用直接起動方式。所有工藝流程設備控制分為兩種：一為手動方式,另一為PLC自控方式。低壓電機的手自動轉換設在MCC或現場控制箱上。設備就地設置控制按鈕箱。在低壓MCC柜，設置LROA轉換開關及通斷指示。在就地按鈕箱內，裝設起/停及緊急停車按鈕以及指示燈。所有潛水設備均有各種保護，通過設備廠家配套提供的電機保護器實現。各水泵設置低液位保護、溫度保護、泄漏保護等。1.13. 主要電器設備選型10kV設備采用金屬鎧裝全封閉的中置式開關柜。變壓器9、選用環氧樹脂澆注帶外殼干式變壓器,變壓器帶溫控設備及強制風冷。MCC低壓柜選用抽屜式低壓開關柜。10kV斷路器及低壓斷路器、接觸器、熱繼電器、軟起動器、變頻器等采用合資或國產產品。變頻柜選用獨立的固定式柜，柜內設置強制風冷。1.14. 節能措施1.14.1. 合理選擇變壓器通過負荷計算，利用最佳負載系數確定變壓器容量。選用D，yn11型結線低損耗SCB14干式變壓器，節能型變壓器要求空載、負載損耗相對較小，變壓器噪音不超過環境規定。變壓器過載能力滿足運行要求，采用經濟配電的方式，減少線損。同時合理選用配電型式減少配電環節。1.14.2. 提高功率因數低壓系統均采用自動補償方式，補償后使全廠功率10、因數提高到0.95以上。1.14.3. 諧波治理對于大容量風機及水泵負荷，采用節能型變頻器控制運行狀態，根據水處理工藝過程確定其設備所帶電機的調速型式和容量。選用高性能變頻器，并設置有源濾波以達到諧波治理要求。1.14.4. 采用高效能的電氣設備選擇自身功耗低的變配電設備，變配電設備應符合國家節能標準、并被節能產品認證機構確認的節能型產品。變壓器，水泵，風機的能效不低于2級。1.14.5. 改善三相不平衡措施當有單相用電設備接人到220/380V 三相系統時，盡量使單相設備平均分配到系統內。三相負荷盡量均衡分配，三相不平衡度不大于15%。對于220V照明負荷，若線路電流不超過 30A 采用單相11、供電，否則采用 220/380V 三相四線制供電。若不對稱負荷容量較大，則調整大容量負荷的供電電壓等級，以降低不平衡負載對系統的影響。1.14.6. 電能計量總計量采用10kV側電能計量。在電能計量和檢測設備的選擇上采用計量檢定機構認可的用電計量裝置，具有相應的準確度和可靠性。電能量計量裝置安裝由供電部門提供的計量用電流互感器和電度表，計量用電流互感器精度級為0.2級，并有可靠的封閉功能和防竊電性能。其它指示儀表準確等級不低于0.5級，量限應配置合理。變電所設置PLC自動控制系統，所有進線電壓、電流、電度、有功功率、無功功率及功率因數等及設備出線電流、電度均通過通訊方式送往計算機進行監測，管理12、人員可通過上述參數和軟件計算獲得單項重要設備的電量值從而進行運行分析，以達到運行管理的最佳工況。1.15. 電氣抗震要求1.總體原則（1）本工程電力設施設防烈度為8度。（2）內徑不小于60mm的電氣配管及重力不小于150N/m的電纜梯架、電纜槽盒、母線槽均進行了抗震設防。2.設備安裝1）變壓器的安裝設計應符合下列規定：安裝就位后應焊接牢固，內部線圈應牢固固定在變壓器外殼內的支承結構上；變壓器的支承面宜適當加寬，并設置防止其移動和傾倒的限位器；應對接入和接出的柔性道題留有位移的空間。2）配電箱（柜）、通信設備的安裝設計應符合下列規定：配電箱（柜）、通信設備的安裝螺栓或焊接強度應滿足抗震要求；靠墻13、安裝的配電柜、通信設備機柜底部安裝應牢固。當底部安裝螺栓或焊接強度不夠時，應將頂部與墻壁進行連接；當配電柜、通信設備柜等非靠墻落地安裝時，根部應采用金屬膨脹螺栓或焊接的固定方式。壁式安裝的配電箱和墻壁之間應采用金屬膨脹螺栓連接；配電箱（柜）面上的儀表應與柜體組裝牢固。3）設在水平操作面上的消防、安防設備應采取防止滑動措施。4）設在建筑物屋頂的共用天線應采取防止因地震導致設備或其部件損壞后墜落傷人的安全防護措施。5）安裝在吊頂上的燈具、應考慮地震時吊頂與樓板的相對位移。3.導體選擇及線路敷設1）配電導體采用硬母線敷設且直線段長度大于80m時，應每50m設置伸縮節；在電纜橋架、電纜槽盒內敷設的纜線14、在引進、引出和轉彎處，應在長度上留有余量；接地線應采取防止地震時被切斷的措施；2）引入建筑物的電氣管路敷設時應符合下列規定：在進口處應采用撓性線管或采取其他抗震措施；當進戶井貼臨建筑物設置時，纜線應在井中留有余量；進戶套管與引入管之間的間隙應采用柔性防腐、防水材料密封。3）電氣管路不宜穿越抗震縫，當必須穿越時，應符合下列規定：采用金屬導管、剛性塑料導管敷設時宜靠近建筑物下部穿越，且在抗震縫兩側應各設置一個柔性管接頭；電纜梯架、電纜槽盒、母線槽在抗震縫兩側應設置伸縮節；抗震縫的兩端應設置抗震支撐節點并與結構可靠連接；4）電氣管路敷設時應符合下列規定當線路采用金屬導管、剛性塑料導管、電纜梯架或電纜15、槽盒敷設時，應使用剛性托架或支架固定。當必須使用吊架時，應安裝橫向防晃吊架；當線路采用金屬導管、剛性塑料導管、電纜梯架或電纜槽盒穿越防火分區時，其縫隙應采用柔性防火封堵材料封堵，并應在貫穿部位附近設置抗震支撐。金屬導管、剛性塑料導管的直線段部分每隔30m應設置伸縮節。5）配電裝置至用電設備間連線應符合下列規定：宜采用軟導體；當采用穿金屬導管、剛性塑料導管敷設時，進口處應轉為撓性線管過渡；當采用電纜梯架或電纜槽盒敷設時，進口處應轉為撓性線管過渡。6） 金屬電線套管、電纜橋架、線槽抗震支吊架的設置原則為：側向抗震支撐最大間距12m，縱向抗震支撐最大間距24m。1.16. 施工及驗收：施工安裝參照電16、氣安裝工程施工圖冊和國標圖集。驗收以現行當地及國家相關標準為準。電氣設施的施工安裝應采取滿足規范要求的抗震措施。1.17. 其它電氣材料供貨廠家需根據設計圖紙配套主材所需安裝附件，轉接裝置，安裝支、吊架等，滿足材料安裝使用需求。設備訂貨應按照設備招標文件、合同、修改后合同及施工圖紙和設計說明書的要求供貨。設備生產前，業主應將設計單位的設計圖紙提供給設備總承包單位，以便其核對所供設備及配套設施是否滿足設計需求。成套系統內部管纜預埋時需由廠家現場指導。因本工程設備沒有招標，本設計均是按照以往工程設計經驗完成，待設備招標后，圖紙需由總標設備廠家核實并根據本圖紙進行深化設計。本工程現階段還沒有取得供電方案，由于工期緊張及本工程的特殊情況，根據甲方與供電部門協商結果，設計方可在未完成供電圖紙報審的情況下提前報出施工圖。在施工圖基礎上，由甲方與供電部門協商進行供電圖紙報審。沒有供電方案或者供電局未審圖蓋章，不得采購高低壓系統設備。