1、第四章 供配电及控制第一节 供配电一、电源及供电方式本项目正北方向 2km处建有一座 220kV变电站，站内设有两台110/0.4kV变压器，10kV 的两段母线均有出线回路。可为本工程可靠的供电。本次设计电源按照 10kV进行设计，两回 10kV电源引自附近的 220kV变电站的 10kV不同母线，电源可靠。线路采用高压电缆供电方式，两回电缆的选型为 YJV22-8.7/10kV-3X150mm2，经计算单回供电线路的电压损失为 1.3，满足要求。二、负荷计算全厂工作设备总容量:5315.20kW；计算有功功率：3775.14kW；无功功率：1992.50kvar；视在功率: 4268.69
2、kVA；自然功率因数：0.88；考虑全系统的同时系数 0.9，并对系统进行无功补偿后：有功功率：3397.63kW；无功功率：990.97kvar；视在功率: 3539.19kVA；补偿后功率因数：0.96；吨煤电耗: 1.12kWh/t。负荷估算表见表 4-1-1表 4-1-1 全场用电负荷汇总表设备台数 设备容量 计算容量 序号负荷名称 电 压(kV)全部 工作全部 (kW)工作 (kW)需用系数KCcos(&) tg(&)有功功率(kW)无功功率(kvar)视在功率(kVA)年利用小时数电 耗(kW.h)（一） 10kV 负荷1 3002 带式输送机 10.00 1 1 2X450 90
3、0.00 0.75 0.75 0.88 675.00 594.002 3003 带式输送机 10.00 1 1 450.00 450.00 0.75 0.75 0.88 337.50 297.00小计 2 2 1350.00 1012.50 891.00 1348.72 2000 2025000（二） 0.66kV 负荷一 1#660V 系统负荷受煤系统1 1101-1104 自流式给煤机 0.66 1 1 4X5.5 11.002 1105 带式输送机 0.66 1 1 37.00 37.003 1106 除铁器 0.66 8 2 15.00 15.004 1107 电动葫芦 0.38 2
4、1 5.00 5.00入储系统5 2101 强力双齿辊破碎机 0.66 2X75 150.006 2102 带式输送机 0.66 75.00 75.007 2103-2108 电动梨式卸料器 0.66 6X1.5 9.008 2109 电动葫芦 0.38 5.00 5.009 2110 电动葫芦 0.38 5.00 5.00装车系统10 3101-3102 带式输送机 0.38 2X37 74.0011 3103-3110 给煤机 0.38 8X5.5 44.0012 3111-3114 给煤机 0.38 4X11 44.0013 3115 电动葫芦 0.38 10.00 10.00小 计 4
5、84.00 0.70 0.75 0.88 338.80 298.14 451.30 5280 1788864二 因 2#8#系统的负荷与 1#相同，不再重复列出；另受储系统考虑同时运行，装车系统仅考虑两个系统同时运行。全厂 660V 合 计 2840.00 1988.00 1749.44 2648.15 3500 6958000补偿后 0.92 1988.00 846.88 2160.87补偿电容容量 -902.56(三) 380V 系统低压负荷一 工业场地给排水及消防1 消防给水泵 0.38 3 2 3X110 220.002 生产给水泵 0.38 3 2 3X55 110.003 污水提升
6、泵 0.38 2 2 2X2.2 2.204 消防稳压泵 0.38 2 2 2X3.0 3.005 卸煤棚射雾器 0.38 9 8 9X10 80.006 储煤棚射雾器 0.38 7 6 7X30 180.007 废水处理 0.38 200.00 150.00小 计 745.20 0.70 0.75 0.88 521.64 459.04 694.86 3000 1564920二 快速装车站 0.38 180.00 0.85 0.75 0.88 153.00 134.64 203.81 2000 306000三 场地办公及其他 0.38 200.00 0.50 0.75 0.88 100.00
7、88.00 133.21 3000 300000全厂 380V 合计 1125.20 774.64 681.68 1031.87 补偿后 0.95 774.64 254.61 815.41 补偿电容容量 -427.07 （四） 全厂负荷总合计 5315.20 0.88 3775.14 1992.50 4268.69 11153920取同时系数 0.9 3397.63 1793.25高压电容补偿后 0.96 3397.63 990.97 3539.19高压电容补偿容量 -802.27（五） 吨煤电耗（kw.h/t） 1.12 kw.h/t全厂变压器选择表见表 4-1-2。表 4-1-2最大计算容
8、量 变压器选择序号 变电所名称有功功率(kW) 无功功率(kvar) 视在功率(kVA)cos(&) 台数 容量(kVA) 负荷率 保证系数 其他1 主变电所 774.64 254.61 815.41 0.95 2 630 64.6 1.00 同时工作2 10/0.66kV变电所 1988.00 846.88 2160.87 0.92 2 1250 86 1.00 同时工作三、供配电系统根据用电负荷性质本项目中储煤系统、装车系统以及消防给水按照二类负荷设计；其他附属设施按照三类负荷设计。供电电压的确定如下：660V和 380V供电方案的比较：比较项目 380V供电 660V供电 比较优缺点 电
9、能损耗 PP 2*R/3802*cos2 PP 2*R/6602*cos2 660V减小 2/3输电能力 输电能力与电压平方成正比 660V提高 2倍供电质量 U 线路损耗 U380 U6601/3U380 损耗减小 2/3供电质量明显提高节约金属材料 导线截面 S380 S660=0.577S380 节约铜金属 45供电安全可靠性 无漏电保护 有漏电保护 660V更安全经过以上的比较和规程规范的要求，定本项目工艺配电用 660V供电。根据用电负荷的分布特点，在装车系统和储煤系统合建一个10/0.66kV变电所，每个受储和装煤系统设 660V配电室为本系统配电，两路 660V电源由 10/0.
10、66kV变电所不同母线段供电。在厂区内建一座 10kV配电室，该配电室与厂区的 10/0.38kV变电所合建，主要是为 10/0.66kV变电所和 10/0.38kV变电所提供双路 10kV电源，该配电室的 10kV电源引自市政的 10kV电网。10/0.38kV 变电所负责快速装车站和生活区的生活和消防设施的低压供电。1、主变电所10kV配电室和 10/0.38kV变电所合建，作为厂区的主变电所，位置在储煤棚的西面。10kV 配电室负责整个项目的供电。所内安装 KYN28开关柜15台(含高压电动机保护柜 4台)，两回 10kV电源引自站场就近 10kV开闭所。站内另安装 SG11 10/0.
11、38kV 630kVA配电变压器两台，安装 GCS-0.38低压配电柜 9台和 240kvar低压无功补偿柜 2台。负责快速装车站和厂区的办公消防等低压负荷的供电，两台变压器同时使用负荷率为 64.6%。 当一台变压器故障时，另一台变压器可以保障快速装车站和厂区的二级负荷供电。为避免高压电动机在启动过程中对 10kV电网的冲击，在高压侧设置1套 900kvar调压型无功动态补偿装置。本工程中没有采用非线性功率器件，因此没有设计谐波的抑制措施。10kV高压系统采用直流操作，继电保护采用微机综合保护装置。2、厂区 10/0.66kV变电所厂区设一座 10/0.66kV变电所，变电所设在 4#和 5
12、#破碎站之间；所内安装高压开关柜两台，安装 SG11 10/0.66kV 1250kVA配电变压器两台，安装 GCS-0.66低压配电柜 15台和 240kvar低压无功补偿柜 4台。 负责本厂区的受储以及装车系统的 660V设备的配电。两台变压器同时工作负荷率为 86。10/0.66kV 变电所两路高压电源引自主变电所的高压配电室的不同母线。3、660V 配电室厂区的生产设备全部采用 660V配电，在 8个受储系统和装车系统分别设 660V配电室用以给系统的设备配电；每个系统分别设两个配电室一个受储系统配电室和一个装车系统配电室。受储系统配电室与破碎站联建，安装 GCS-0.66低压配电柜
13、5台和一台 PLC控制柜，负责受储系统设备的配电及控制；装车系统布置在入储皮带输送机的拉近装置的下方地面以上的位置，安装 GCS-0.66低压配电柜 4台和一台 PLC控制柜，负责装车系统设备的配电及控制。受储系统和装车系统的配电室的进线柜均为双电源自动切换柜，双路电源均引自厂区 10/0.66kV变电所的不同的 660V母线，可保证生产的连续性。4、生活区办公及消防配电在生活区消防泵房设配电室，安装 GCS-0.38低压配电柜 4台，负责场地消防泵等的配电，双路低压电源引自主变电所的 380V不同母线。其他厂区的办公及生活设施供电均由主变电所的 380V母线配出。4.照明储煤场灯具内选用高光
14、效的防爆高压气体混光灯，走廊煤仓选用防爆型节能灯，办公室、变电所、集控室选用荧光灯。重要场所设有事故照明和疏散照明。5防雷及接地防雷系统按照建筑物防雷设计规范 （GB 50057-94）要求设置。在设置防雷装置时，首先选择利用建筑物内金属作为防雷装置，当其他规范禁止时，单独设置人工防雷接地装置。接地电阻按联合接地系统考虑，接地电阻不大于 4。10kV高压系统采用不接地系统。660V低压系统采用中性点串电阻接地系统,变压器配接地电阻柜。380/220V低压系统采用中性点接地系统。第二节 设备集中控制、通信及生产管理系统一、设备集中控制1、集中控制本设计将整个集中控制系统划分为储运集中控制系统和装
15、车集中控制系统。储煤厂（不包括装车站）I/O 点数统计表见表 4-2-1。表 4-2-1 PLC序号负荷名称 设备台数 电机容量 (kW)DI DO AI AO高压负荷 1 3002 带式输送机 1 2X450 37 6 2 2 3003 带式输送机 1 450.00 29 4 1 3 瓦斯报警仪 8 8 8 表 4-2-1 序号负荷名称 设备台数 电机容量 (kW)PLCDI DO AI AO小计 10 74 10 11 低压负荷 一 1#660V 系统负荷 受煤系统 1 1101-1104 自流式给煤机 4 5.5 16 8 2 1105 带式输送机 1 37.00 22 4 3 1106
16、 除铁器 1 15.00 4 2 4 1107 电动葫芦 1 5.00 入储系统 5 2101 强力双齿辊破碎机 2 75 5 2 6 2102 带式输送机 1 75.00 26 4 7 2103-2108 电梨式卸料器 6 1.5 4 2 8 2109 电动葫芦 1 5.00 9 2110 电动葫芦 1 5.00 装车系统 10 3101-3102 带式输送机 2 37 18 4 11 3103-3110 给煤机 8 5.5 32 16 12 3111-3114 给煤机 4 11 16 8 13 3115 电动葫芦 1 10.00 小 计 33 143 50 0 二 其他 2#8#系统的控制
17、与 1#相同三 坑道排水渣浆泵 22 7.5 88 44全厂集控系统合计 274 1306 454 11 厂区集控系统采用西门子公司的系列 PLC，系统由主站和远程 I/O分站组成。集控主站设在场地监控室内，监控室设置在煤质化验的二层。I/O远程分站设在各个系统的 660V配电室，个分站系统采用环形以太网连接，提高了系统的可靠性。装车站集中控制系统随快速装车站成套。2、控制系统的设计原则煤流系统按逆煤流方向顺序启车，顺煤流方向依次延时停车原则进行控制。详见设备控制顺序及闭锁关系图 4-2-1。控制系统可实现集控、集中单控、检修三种方式。集控时，控制系统内各设备之间互相闭锁，按照设计程序依次进行
18、设备状态监测和设备起停控制；集中单控时，由集控实操作人员根据反馈的信息人工确定系统中设备的起停；检修设备试车时，由现场操作人员就地操作设备的起停。信号系统：设置生产联系信号，系统启动预告信号，设备运行信号、事故声光报警信号和语音信号。事故处理方式：事故点设备至煤源侧各设备急停，事故点至煤流方向的设备依次延时停车。3、检测、计量、保护装置1）计量装置全厂原煤入料量和产品煤数量均采用电子秤（轨道衡）进行计量。将全厂供配电系统的负荷、电耗、变压器温度；参控设备的开关运行状态、过负荷和短路信号；45kW 以上电机的电流信号等输入 PLC机。所有数据均可通过画面进行实时显示。并有事故跳闸，事故预告及电流、电压、温度等越限报警。2）保护装置根据煤炭选煤厂集控装置选择的技术规定 ，对于长度超过 30m的胶带机设置紧停拉绳开关。运量大、速度在 1.6mS 及以上的胶带机设置跑偏开关。长度在 70m以上倾角大于 14的胶带机设置速度保护装置。胶带机各保护信号均输入 PLC机，进行动态显示和联锁控制。4、上位监控系统集控系统通过上位监控系统完成系统监控操作，监控系统通过 MB+网将
