LNG装置电气设计方案

17电气设计方案7.1设计依据及标准7.1.1生产规模及产品规格7.1.2执行标准7.1.3设计介面的划分7.1.4电源条件7.2设计范围7.2.1负荷计算7.2.2负荷分类7.2.3变配电系统7.2.4应急发电机系统7.2.5EPS系统7.2.6电机启动系统7.2.7直流系统7.2.8无功补偿系统7.2.9电力后台监控系统7.2.10LNG装置区防爆区别划分7.2.11照明配电系统7.2.12防雷、防静电及接地系统7.2.13阴极系统7.2.14电缆及敷设方式7.3供货清单27.1设计依据及标准7.1.1生产规模及产品规格本厂规模为100X104m3/d(20,1个标准大气压)天然气液化工厂建设；100X104m3/d天然气净化装置一套，50X104m3/d天然气液化装置两套，配套工程按100X104m3/天然气处理量设计7.1.2执行标准标准号标准名称备注GB50034-2004建筑照明设计标准GB50052-2009供配电系统设计规范GB50053-199410KV及以下变电所设计规范GB50054-1995低压配电设计规范GB50055-1993通用用电设备配电设计规范GB50057-2010建筑物防雷设计规范GB50058-1992爆炸和火灾环境电力装置设计规范GB3837.14-2000爆炸性气体环境用电设备每14部分危险场所分类GB/T50062-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50217-2007电力工程电缆设计规范GBJ65-1983工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ63-1990电力装置的电测量仪表装置设计规范GBJ149-1990电气装置安装工程母线装置施工及验收规范GB50150-1991电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB50168-1992电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50169-1992电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50170-1992电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范GB501171-1992电气装置安装工程盘柜及二次回路结线施工3及验收规范GB50173-1992电气装置安装工程35KV及以下架空电力线路施工及验收规范GB50254-1996电气装置安装工程低压电器施工及验收规范7.1.3设计介面的划分上级35/10KV变压器2次出线端以上的部分（包括35/10KV变压器、配电柜、综合保护、与上级变电所的通信设备的采购、安装、调试）由用户负责外。7.1.4电源条件1)一路10KV电源，为三相三线制，中性点不接线系统2)380V低压配电由LNG装置区变配电所厂用变压器二次侧出3)高压直流操作电源：采用DC220V，来至免维护直流系统提供4)低压控制电源：采用单相AC220V7.2设计范围7.2.1负荷计算及功率因数补偿计算7.2.1.1、工艺装置区的能耗考核计量：LNG装置区能耗考核是以工艺装置区用电负荷作为基础，不考核公用工程和辅助工程的耗电量。表110kV负荷计算表序号用电设备名称设备功率(KW)数量(台)需要系数计算容量(KW)备注1冷剂压缩机610020.8510370共2台2工艺装置区低压用电负荷602见表33合计109724LNG能耗理论计算值：10972*24/1000000=0.263度/M3：（辅助设备及公用工程除外）7.2.1.1整个工厂负荷计算及补偿量计算负荷计算采用需要系数法无功补偿是通过电容补偿方式,补偿后功率因素为0.95以基础计算（1）10KV负荷计算表（表2）10kV负荷计算表序号用电设备名称设备功率(KW)数量(台)需要系数计算容量(KW)备注1冷剂压缩机610020.8510370共2台2循环水泵25020.85425用2备110/0.38/0.22变压器折算至10KV侧11175见表43合计11970（2）10KV补偿计表（表3）10kV无功补偿计算表序号用电设备名称设备功率(KW)功率因素需要系数数量(台)0.95补偿量Kvar/1kw合计Kvar1冷剂压缩机61000.880.8520.2121772循环水泵2500.850.8520.291452合计2322（3）380V负荷计算表（表4）0.4kV负荷计算表序号用电设备名称设备功率(KW)需要系数数量(台)计算容量(KW)备注一工艺装置区内负荷1贫液泵1320.81105.61用1备2回流泵40.813.21用1备3液下泵110.818.81用1备4消泡剂泵2.20.310.6655丙烷压缩机1600.811081用1备6混合冷剂压缩机油泵300.82487冷剂液体循环泵750.821201用1备8冷剂卸车泵5.50.323.39BOG压缩机2000.8116010BOG风机220.8117.611LNG装车泵550.5127.51用1备12合计602二辅助设备1空气压缩机750.821202用1备2PSA制氮系统3.70.812.96共1套3闭式水冷却塔560.83134.4共6套4补充水泵110.818.81用1备5脱盐水设备200.8116共1套6导热油系统900.8172共1套7空调1000.51508照明500.71359检修300.31910火矩100.801811伴热300.31912通讯100.801813UPS电源300.8012414消房泵应急电源800.211615其它1000.616016合计57317总的用电负荷为：602+573=1175（4）380V低压补偿计算表（表5）0.4kV无功补偿计算表序号用电设备名称设备功率(KW)功率因数需要系数数量(台)0.95补偿量Kvar/kw合计(Kvar)6一工艺装置区1贫液泵1320.850.810.2930.6242回流泵40.850.810.290.9283液下泵110.850.810.292.5524消泡剂泵2.20.850.310.290.19145丙烷压缩机1600.850.810.2937.126混合冷剂压缩机油泵300.850.820.2913.927冷剂液体循环泵750.850.820.2934.88冷剂卸车泵5.50.850.510.290.79759BOG压缩机2000.850.810.2946.410BOG风机220.850.820.2910.20811LNG装车泵550.850.510.297.97512空气压缩机750.850.820.2934.813PSA制氮系统3.70.850.830.292.575214闭式水冷却塔560.850.810.2912.99215补充水泵110.850.810.292.55216脱盐水设备200.850.810.294.6417导热油系统900.90.810.1510.818空调1000.80.510.3718.519照明500.850.710.2910.1520检修300.850.310021火矩100.850.8010.292.3222伴热300.850.310.292.61723通讯100.850.8010.292.3224UPS电源300.850.8010.296.9625消房泵应急电源800.850.210.294.6426其它1000.850.610.2917.427合计317Kvar28低压补偿量按400Kvar7.2.2负荷分类（以最终为准）自备柴油发电机供电的二级负荷表表6序号用电设备名称功率（KW）数量合计备注1消防稳压泵801802UPS电源301303通信系统101104应急照明301305仪表风9021806变电所控制电源101107合计340选用500KW的柴油发电机EPS电源系统供电的二级负荷表表7序号用电设备名称功率（KW）数量合计备注1冷剂压缩机油泵301302BOG压缩机润滑油泵3133合计33注:二级负荷为二路独立的电源供电，除以上负荷表外其它的用电负荷为三级负荷。87.2.3变、配电系统组成变配电系统主要为10KV配电系统，10/0.38/0.22变压器及380V低压配电系统组成。7.2.3.110KV配电系统1）10KV电源由用户提供一路电源至LNG装置区高压配电室外进线柜下端口，采用一路进线方式，单母线运行配电方式。2）高压系统设计选型以先进、成熟、可靠、安全和操作方便并能完全满足工艺设备要求。3）系统控制、计量、保护和信号等均按国家有关规定的规范设置。4）为CNG站提供一路10KV电源。5）高压开关柜选用KYN28A-12中置式高压开关柜，开关柜具有：6）达到国际电工委员会IEC-298《交流金属封闭开关设备和控制设备》和GB3906-91《3～35KV交流金属封闭开关设备》标准。7）开关柜具有完善的“五防”装置，开关柜骨架采用标准型材，板材为敷铝锌板。8）真空断路器具有抽出功能，真空断路器采用具有一体化弹簧操作机构的断路器，型号按要求选用选用明及VBM4或宝光VS1。9）手车具有工作位置和试验位置。10）高压开关柜配有相应的电流互感器、接地开关、带电显示、避雷器和相应的保护仪表。11）开关柜的合闸电源和操作电源采用DC220V直流电源，高压开关柜含有仪表室、泄压孔、观察窗、母线室等。12）继电保护装置选用万力达MLR系统或珠海拓普TOP系列保护产品13）每个开关柜回路设有多功能网络智能计量表，带RS485与后台监控系统进行通讯，为LNG装置提供能耗考核及电力分配。14）高压开关柜由：高压进线柜子1台、电压互感器柜1台、厂变柜1台、1-2号MRC冷济压缩机运行柜2台、切换柜2台、变频器软启动馈电柜1台、高压集中补偿柜1台、循环水泵柜3台、所用柜1台、CNG母站电源出线柜1台共计14台97.2.3.2低压系统1）低压采用一路进线，由一台2000KVA，SCB11干式变压器提供电源。2）低压配电系统设计选型以先进、成熟、可靠、安全和操作方便并能完全满足工艺设备要求。3）低压系统控制、计量、保护和信号等按国家有关规定的规范设置。4）低压系统采用动态无功补偿方式，补偿后的功率因素在0.95以上，补偿量大约在400Kvar，最终在各用电设备确定进行核算。5）低压开关柜元器件的选择中国人民或阿斯博公司的产品6）各用电设备单元设置有多功能网络智能电量计量单元，并配有RS485通讯接口，和后台监控系统进行通讯，便于装置能耗考核及电力分配。7）低压软启动和变频器选用合资的产品，为ABB、西门子或施耐德公司的产品8）基它元器件选用国内较好的产品配置9）低压开关柜的选型10）低压开关柜选用抽屉式开关柜。低压开关柜具有：符合IEC439-1《低压成套开关设备和控制设备》、GB7251《低压成套开关设备》等标准。开关柜主构架采用标准型材。低压开关柜相同模数的抽屉可以互换7.2.4应急发柴油发电机系统自备应急柴油发电机组及配电系统根据上表，总的柴油发电机所带的用电设备容量为340KW，因此我们选用康明斯500KW柴油发电机组，型号为：ZS500GF或其它同品牌产品，他的有效输出容量为625KVA，有效输出有功为500KW，额定电流为900A。备柴油发电机组运行方式：当正常的市电发生失电时，会输送给柴油发电机一个信号，柴油发电机接收信号后，会自动启动柴油发电机，从接收信号到建立稳定的电源时间大红在15S左右。柴油发电机配电控制柜：自备发电机供配电由一路市电、一路柴油发电机组成双电源，并配有双电源自动切换开关，在市电失电时（正常失电或事故失电），双电源开关自动切换到柴油发电机回路，由柴油发电机正常供电。107.2.5EPS供电系统一般情况下，对于重要负荷，选用EPS供电系统作为重要不间断供电电源，在LNG中主要是MRC冷剂压缩机润滑油系统和其它设备润滑油系统，EPS系统主要供电设备表如下EPS电源系统供电的二级负荷表序号用电设备名称功率（KW）数量合计备注1冷剂压缩机油泵301302BOG压缩机润滑油泵3133合计33选用一套50KVA三相EPS电源。7.2.6高压电机启动电机的启动方式由以下二个条件确定：电网容量，电机容量电网容量：由于用户上级电压等级为35KV，大多35KV电网现归属