1、某樞紐管理區煤改電工程電氣設計介紹摘要以某樞紐管理區煤改電工程為例，介紹鍋爐房、制冷機房的用電負荷計算、變壓器選擇等問題，以及電氣設計中需要與暖通等專業互相配合的電鍋爐和制冷機組供電、自控等問題。 關鍵詞電鍋爐 電力負荷 變配電所 自動控制 中圖分類號：TK22 文獻標識碼：A 文章編號： 1項目概況 某樞紐管理區是某水利樞紐工程正常運轉的重要后勤服務保障基地，主要包括辦公樓、賓館、食堂及宿舍區等功能建筑，由東區、西區、西二區三部分組成，總建筑面積約為90500m2。除西二區僅需冬季供暖外，其余兩個區域冬夏均需提供空調用冷熱水，同時還要考慮每天為生活區內近300人供應生活用熱水，以及供應游泳館

2、池水用熱水及淋浴用熱水。 樞紐管理區內原有兩處鍋爐房（分別位于東區和西二區），一處制冷機房（位于東區），采用了燃煤蒸汽鍋爐加雙效溴化鋰吸收式制冷機冬夏聯合運行的方式。空調用冷熱設備迄今為止已運轉近15年，將達到壽命年限，存在安全隱患。同時由于缺乏必要的煙塵和廢水處理措施且煤場未進行必要的封閉隔離，自鍋爐運行之日起，煙塵污染嚴重、鍋爐房環境惡劣、廢水恣意排放、運煤堆煤飛塵肆虐等問題就始終伴隨著樞紐管理區的發展。 隨著國家可持續發展戰略、建設資源節約型和環境友好型社會等政策的進一步深入，能源發展方向重點的進一步明確、燃煤價格不斷上漲等多種利好因素的出現，并且由于燃煤鍋爐自身固有的弊端，通過可行性研

3、究，最終確定采用電熱鍋爐及電力制冷作為管理區內空調冷熱源。 東區鍋爐房原燃煤鍋爐改造為電熱鍋爐，東區制冷機房原溴化鋰制冷機改造為電力制冷，西區新建鍋爐房和制冷機房，西二區鍋爐房取消。 2 電力負荷 東區負荷：改造后東區鍋爐房、制冷機房最大設備功率4599.2kW，包括3臺電鍋爐（2臺1620kW，1臺1200kW）和配套水泵，2臺離心式冷水機組（每臺322kW）、1臺螺桿式冷水機組（178.2kW）和配套循環泵，計算視在功率為4141kVA；原有東區配電室（2x1000kVA變壓器），公寓樓（1x315kVA箱變），游泳館（1x400kVA箱變）。 西區負荷：新增西區鍋爐房、制冷機房最大設備功

4、率3380kW，包括2臺電鍋爐（每臺1620kW）和配套水泵，2臺螺桿式冷水機組（每臺178.2 kW）和配套循環水泵，計算視在功率為3044kVA；原有西區配電室（2x315kVA變壓器），三標（1x250kVA箱變），一標（1x315kVA箱變），二標（1x315kVA箱變）。 東、西區總視在功率為11410kVA。 3 供電方案 東、西區原供電電源采用2根YJV22-3x95的10kV電纜供電至東、西區，由于管理區采用了電熱鍋爐和電力制冷設備，用電負荷增加了約7000kVA，原有的供電線路已不能滿足新增負荷的用電需求。考慮到提供電源的上級35kV變電站變壓器容量可以滿足新增用電負荷的要求

5、，并且10kV出線回路充足，為了提高供電可靠性，從35kV變電站10kV段、段各引2回電源分別至管理區東區和西區，東、西區分開供電。 4 10kV變配電所設置 東區鍋爐房、制冷機房專設10kV變配電所，共設3臺變壓器，1臺2000kVA的變壓器冬夏兩用（冬季為電鍋爐供電，夏季為制冷設備供電），1臺2000kVA的變壓器僅冬季為電鍋爐供電，1臺1600kVA的變壓器四季運行（為電鍋爐、鍋爐附屬設備等供電）。西區鍋爐房、制冷機房專設10kV變配電所，共設2臺變壓器，1臺2000kVA的變壓器僅冬季為電鍋爐供電，1臺2000kVA的變壓器四季運行（為電鍋爐、鍋爐附屬設備、制冷設備等供電）。 5 動力

6、配電系統 在鍋爐房和制冷機房設置控制室，電鍋爐控制柜、電鍋爐系統控制柜、水泵控制柜均布置在控制室內，制冷機組本體自帶控制柜。1620kW的電鍋爐設置3面控制柜，由變配電所低壓配電柜饋出6個630A的出線回路、共12根ZR-YJV-1kV-3x240+2x120出線電纜，沿室內電纜溝敷設至控制柜；1200kW的電鍋爐設置2面控制柜，由變配電所低壓配電柜饋出4個630A的出線回路、共8根ZR-YJV-1kV-3x240+2x120出線電纜，沿室內電纜溝敷設至控制柜；變頻給水泵、換熱機組、制冷機組、冷凍（卻）水循環泵等均由變配電所低壓配電柜饋線至其控制柜；鍋爐給水泵、熱水循環泵等附屬設備相對電鍋爐用

7、電量很小，其供電電源由電鍋爐系統控制柜引接。 電鍋爐控制柜至電鍋爐電加熱管的電力線路采用三芯ZR-YJV阻燃交聯聚氯乙烯銅芯電纜沿電纜溝敷設至電鍋爐本體，其他控制柜至水泵、換熱機組等的電力線路均采用四芯ZR-YJV阻燃交聯聚氯乙烯銅芯電纜沿電纜橋架敷設至各用電設備。熱工檢測信號線路分別由裝在電鍋爐本體上的溫度、壓力和水位傳感器接到電鍋爐系統控制柜中的PLC上，為避免干擾、確保檢測的準確性, 檢測信號線應采用屏蔽線, 并與電力線路分開敷設。 6 自動控制系統 電熱鍋爐控制系統模式為：PLCIPC方式，即可編程控制器工業計算機的監控模式。鍋爐給水泵、熱水循環泵、變頻給水泵、換熱機組等附屬設備的控制

8、均集成到鍋爐系統控制柜中，該系統具有供暖、供熱水和定時啟動三大功能，實現了對電能環保型鍋爐的全自動控制和全方位監測。整個系統由PLC控制完成，具有手動/自動工況選擇功能，可以根據系統要求檢測鍋爐壓力、管網壓力、鍋爐溫度，還有熱交換器等外圍設備的壓力、溫度、流量，并進行壓力、溫度的上下限輸出及聲光報警，同時可控制循環泵、補水泵的起停，控制電加熱管組的循環投切，自動排除故障等，以保證電鍋爐正常、安全、可靠運行。系統本身具備擴展功能，可以增加控制方式，有很好的擴展性和兼容性。 制冷控制系統應用最新的微處理器技術，系統的控制包括以下內容：一是根據管理區內各建筑物使用安排自動開關冷水機組；二是根據使用冷

9、量負荷計算對冷水機組進行臺數控制；三是根據動態冷負荷進行水量調節。系統通過直接接口進行機組監控，通過PID調節，精確控制冷凍水溫，自動控制水泵起停，節省運行費用，用戶可在本地或遠程查看機組運行信息。本工程通過通訊電纜將制冷系統運行信息傳至電熱鍋爐上位機上，該上位機將電熱鍋爐控制系統和制冷控制系統傳輸上來的各種運行參數進行處理、運算后，顯示在計算機的屏幕上，并定時或隨機打印出報表，還可通過局域網隨時向上一級的管理級計算機傳輸數據。 7 結語 某樞紐管理區煤改電工程實施完成后，電鍋爐和電制冷機組在運行期內系統運行穩定，控制靈活，從根本上根除了爐渣、爐灰的排放，減少燃料在運輸中的煙塵污染，有效改善了

10、管理區內生態環境，并極大地降低了全年供熱制冷運行成本。 在本工程的設計、施工過程中出現了一些問題，在這兒寫出來與設計同仁共勉。從變配電所饋電至電鍋爐控制柜的回路出線開關選擇應與電鍋爐供貨商及早配合，不同的廠家電加熱管組的負荷不同，所配套的控制柜數量不同，每臺控制柜內所配的總開關數量和容量不同，將直接影響變配電所低壓開關柜的設計和訂貨。建議電鍋爐和鍋爐給水泵、熱水循環泵、變頻給水泵、換熱機組等附屬設備及其控制柜均由電鍋爐供貨商配套供貨，水泵均由鍋爐系統控制柜集中控制，這樣既方便了安裝接線、操作維護，又減少了故障，提高了安全可靠性。希望國家盡快完善電鍋爐技術方面的規范、標準，使得生產廠家在型號和規格上遵循一定的標準