某枢纽管理区煤改电工程电气设计介绍

1、某枢纽管理区煤改电工程电气设计介绍摘要以某枢纽管理区煤改电工程为例，介绍锅炉房、制冷机房的用电负荷计算、变压器选择等问题，以及电气设计中需要与暖通等专业互相配合的电锅炉和制冷机组供电、自控等问题。 关键词电锅炉 电力负荷 变配电所 自动控制 中图分类号：TK22 文献标识码：A 文章编号： 1项目概况 某枢纽管理区是某水利枢纽工程正常运转的重要后勤服务保障基地，主要包括办公楼、宾馆、食堂及宿舍区等功能建筑，由东区、西区、西二区三部分组成，总建筑面积约为90500m2。除西二区仅需冬季供暖外，其余两个区域冬夏均需提供空调用冷热水，同时还要考虑每天为生活区内近300人供应生活用热水，以及供应游泳馆

2、池水用热水及淋浴用热水。 枢纽管理区内原有两处锅炉房（分别位于东区和西二区），一处制冷机房（位于东区），采用了燃煤蒸汽锅炉加双效溴化锂吸收式制冷机冬夏联合运行的方式。空调用冷热设备迄今为止已运转近15年，将达到寿命年限，存在安全隐患。同时由于缺乏必要的烟尘和废水处理措施且煤场未进行必要的封闭隔离，自锅炉运行之日起，烟尘污染严重、锅炉房环境恶劣、废水恣意排放、运煤堆煤飞尘肆虐等问题就始终伴随着枢纽管理区的发展。 随着国家可持续发展战略、建设资源节约型和环境友好型社会等政策的进一步深入，能源发展方向重点的进一步明确、燃煤价格不断上涨等多种利好因素的出现，并且由于燃煤锅炉自身固有的弊端，通过可行性研

3、究，最终确定采用电热锅炉及电力制冷作为管理区内空调冷热源。 东区锅炉房原燃煤锅炉改造为电热锅炉，东区制冷机房原溴化锂制冷机改造为电力制冷，西区新建锅炉房和制冷机房，西二区锅炉房取消。 2 电力负荷 东区负荷：改造后东区锅炉房、制冷机房最大设备功率4599.2kW，包括3台电锅炉（2台1620kW，1台1200kW）和配套水泵，2台离心式冷水机组（每台322kW）、1台螺杆式冷水机组（178.2kW）和配套循环泵，计算视在功率为4141kVA；原有东区配电室（2x1000kVA变压器），公寓楼（1x315kVA箱变），游泳馆（1x400kVA箱变）。 西区负荷：新增西区锅炉房、制冷机房最大设备功

4、率3380kW，包括2台电锅炉（每台1620kW）和配套水泵，2台螺杆式冷水机组（每台178.2 kW）和配套循环水泵，计算视在功率为3044kVA；原有西区配电室（2x315kVA变压器），三标（1x250kVA箱变），一标（1x315kVA箱变），二标（1x315kVA箱变）。 东、西区总视在功率为11410kVA。 3 供电方案 东、西区原供电电源采用2根YJV22-3x95的10kV电缆供电至东、西区，由于管理区采用了电热锅炉和电力制冷设备，用电负荷增加了约7000kVA，原有的供电线路已不能满足新增负荷的用电需求。考虑到提供电源的上级35kV变电站变压器容量可以满足新增用电负荷的要求

5、，并且10kV出线回路充足，为了提高供电可靠性，从35kV变电站10kV段、段各引2回电源分别至管理区东区和西区，东、西区分开供电。 4 10kV变配电所设置 东区锅炉房、制冷机房专设10kV变配电所，共设3台变压器，1台2000kVA的变压器冬夏两用（冬季为电锅炉供电，夏季为制冷设备供电），1台2000kVA的变压器仅冬季为电锅炉供电，1台1600kVA的变压器四季运行（为电锅炉、锅炉附属设备等供电）。西区锅炉房、制冷机房专设10kV变配电所，共设2台变压器，1台2000kVA的变压器仅冬季为电锅炉供电，1台2000kVA的变压器四季运行（为电锅炉、锅炉附属设备、制冷设备等供电）。 5 动力

6、配电系统 在锅炉房和制冷机房设置控制室，电锅炉控制柜、电锅炉系统控制柜、水泵控制柜均布置在控制室内，制冷机组本体自带控制柜。1620kW的电锅炉设置3面控制柜，由变配电所低压配电柜馈出6个630A的出线回路、共12根ZR-YJV-1kV-3x240+2x120出线电缆，沿室内电缆沟敷设至控制柜；1200kW的电锅炉设置2面控制柜，由变配电所低压配电柜馈出4个630A的出线回路、共8根ZR-YJV-1kV-3x240+2x120出线电缆，沿室内电缆沟敷设至控制柜；变频给水泵、换热机组、制冷机组、冷冻（却）水循环泵等均由变配电所低压配电柜馈线至其控制柜；锅炉给水泵、热水循环泵等附属设备相对电锅炉用

7、电量很小，其供电电源由电锅炉系统控制柜引接。 电锅炉控制柜至电锅炉电加热管的电力线路采用三芯ZR-YJV阻燃交联聚氯乙烯铜芯电缆沿电缆沟敷设至电锅炉本体，其他控制柜至水泵、换热机组等的电力线路均采用四芯ZR-YJV阻燃交联聚氯乙烯铜芯电缆沿电缆桥架敷设至各用电设备。热工检测信号线路分别由装在电锅炉本体上的温度、压力和水位传感器接到电锅炉系统控制柜中的PLC上，为避免干扰、确保检测的准确性, 检测信号线应采用屏蔽线, 并与电力线路分开敷设。 6 自动控制系统 电热锅炉控制系统模式为：PLCIPC方式，即可编程控制器工业计算机的监控模式。锅炉给水泵、热水循环泵、变频给水泵、换热机组等附属设备的控制

8、均集成到锅炉系统控制柜中，该系统具有供暖、供热水和定时启动三大功能，实现了对电能环保型锅炉的全自动控制和全方位监测。整个系统由PLC控制完成，具有手动/自动工况选择功能，可以根据系统要求检测锅炉压力、管网压力、锅炉温度，还有热交换器等外围设备的压力、温度、流量，并进行压力、温度的上下限输出及声光报警，同时可控制循环泵、补水泵的起停，控制电加热管组的循环投切，自动排除故障等，以保证电锅炉正常、安全、可靠运行。系统本身具备扩展功能，可以增加控制方式，有很好的扩展性和兼容性。 制冷控制系统应用最新的微处理器技术，系统的控制包括以下内容：一是根据管理区内各建筑物使用安排自动开关冷水机组；二是根据使用冷

9、量负荷计算对冷水机组进行台数控制；三是根据动态冷负荷进行水量调节。系统通过直接接口进行机组监控，通过PID调节，精确控制冷冻水温，自动控制水泵起停，节省运行费用，用户可在本地或远程查看机组运行信息。本工程通过通讯电缆将制冷系统运行信息传至电热锅炉上位机上，该上位机将电热锅炉控制系统和制冷控制系统传输上来的各种运行参数进行处理、运算后，显示在计算机的屏幕上，并定时或随机打印出报表，还可通过局域网随时向上一级的管理级计算机传输数据。 7 结语 某枢纽管理区煤改电工程实施完成后，电锅炉和电制冷机组在运行期内系统运行稳定，控制灵活，从根本上根除了炉渣、炉灰的排放，减少燃料在运输中的烟尘污染，有效改善了

10、管理区内生态环境，并极大地降低了全年供热制冷运行成本。 在本工程的设计、施工过程中出现了一些问题，在这儿写出来与设计同仁共勉。从变配电所馈电至电锅炉控制柜的回路出线开关选择应与电锅炉供货商及早配合，不同的厂家电加热管组的负荷不同，所配套的控制柜数量不同，每台控制柜内所配的总开关数量和容量不同，将直接影响变配电所低压开关柜的设计和订货。建议电锅炉和锅炉给水泵、热水循环泵、变频给水泵、换热机组等附属设备及其控制柜均由电锅炉供货商配套供货，水泵均由锅炉系统控制柜集中控制，这样既方便了安装接线、操作维护，又减少了故障，提高了安全可靠性。希望国家尽快完善电锅炉技术方面的规范、标准，使得生产厂家在型号和规格上遵循一定的标准