磁懸浮軌道梁生產(chǎn)基地的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、磁懸浮軌道梁生產(chǎn)基地的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)             摘要介紹磁懸浮軌道梁生產(chǎn)工藝的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及保證壓降滿足要求而采取的措施。 關(guān)鍵詞負(fù)荷等級(jí) 供電系統(tǒng) 供電壓降 接地 引言磁懸浮制梁生產(chǎn)基地實(shí)際上是一個(gè)混凝土制品的生產(chǎn)基地。但是與其不同處是生產(chǎn)制造的每根軌道梁全長(zhǎng)25M，重達(dá)180T，而且在每根梁上要精確安裝上使列車前進(jìn)的長(zhǎng)定子線圈的組裝件。所以同為混凝土制品廠，但生產(chǎn)工藝上有很大差別。加工制作軌道梁的主要生產(chǎn)工藝分：預(yù)應(yīng)軌道制作生產(chǎn)中間裝配出廠儲(chǔ)放等。在整個(gè)制作

2、流程中，軌道梁需在臺(tái)座上保溫養(yǎng)護(hù)，在恒溫，恒濕的車間內(nèi)裝配加工。作為向國(guó)際第一條用于商業(yè)運(yùn)行的磁懸浮快速列車提供軌道梁的生產(chǎn)基地，其國(guó)際影響是很大的。而且磁浮交通的開(kāi)通日期2003年1月已確定，根據(jù)倒計(jì)時(shí)，生產(chǎn)制作軌道梁的生產(chǎn)周期也相應(yīng)確定。對(duì)于時(shí)間緊磁懸浮制梁生產(chǎn)基地實(shí)際上是一個(gè)混凝土制品的生產(chǎn)基地。但是與其不同處是生產(chǎn)制造的每根軌道梁全長(zhǎng)25M，重達(dá)180T，而且在每根梁上要精確安裝，制作技術(shù)含量極高的這樣一個(gè)國(guó)際少有國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的磁懸浮制梁基地，要保證按時(shí)完成生產(chǎn)任務(wù)。除了工藝合理外，安全可靠的供電也是非常重要的。對(duì)于其供電負(fù)荷等級(jí)我國(guó)規(guī)范上還未明確規(guī)定，需要設(shè)計(jì)者對(duì)其供電系統(tǒng)負(fù)荷等級(jí)有個(gè)合

3、理準(zhǔn)確的定位。1.負(fù)荷等級(jí)的確定制梁基地能否按時(shí)完成軌道梁制作，是與按時(shí)通車有著直接的關(guān)系。涉及到中國(guó)在國(guó)際上的聲譽(yù)，如果由于供電不可靠而造成180T梁報(bào)廢，其時(shí)間及經(jīng)濟(jì)損失是非常之大的，因此對(duì)于制梁基地的生產(chǎn)用電負(fù)荷為一級(jí)。保證了其供電的可靠性。對(duì)于一級(jí)負(fù)荷的要求，供電規(guī)范上有明確要求。一級(jí)負(fù)荷應(yīng)有兩個(gè)電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障，另一個(gè)電源應(yīng)保證供電。2. 供電電源確定工藝提供的設(shè)備總裝機(jī)容量為13700KW，負(fù)荷分布在1.7公里廠區(qū)內(nèi)。從技術(shù)角度及供電規(guī)劃要求應(yīng)選用35KV供電，考慮到基地使用年限不長(zhǎng)，因?yàn)樵撟冸娝褂媚晗迌H為制梁結(jié)束就完成歷史使命。而且建一座35KV變電所的投資比較大。

4、如何合理有效解決磁懸浮制梁生產(chǎn)基地電源是個(gè)重要問(wèn)題。根據(jù)指揮部提供信息，磁浮交通的35KV牽引變電所已由供電局建成，考慮到目前由于磁浮交通還未建成變壓器為空載運(yùn)行，可以從該變電所配出10KV電源，供制梁基地使用。這樣即節(jié)省投資又節(jié)省了建設(shè)35KV變電所的時(shí)間一舉兩得，經(jīng)與供電局協(xié)商解決了供電電源的問(wèn)題。3. 變電所位置的確定工藝提供了整個(gè)基地工藝流程圖，依據(jù)工藝設(shè)備的用電情況，集中設(shè)置10KW變電所顯然不合理，造成了電源不能深入符合中心，影響供電質(zhì)量，使得運(yùn)行中損耗加大，根據(jù)工藝設(shè)備分布情況，將其分為四個(gè)供電區(qū)域（1）機(jī)加工灌漿車間（2）澆搗車間（3）提升泵房（4）生活區(qū)按用電情況由磁浮交通3

5、5KV變電所引出二路10KV電源每路10KV供電回路的負(fù)荷不超過(guò)6000KVA，滿足了10KV供電規(guī)則。分別設(shè)置10KV變電所，將10KV變電所設(shè)置在負(fù)荷中心減小了供電半徑提高了供電質(zhì)量，保證了供電的可靠性4. 供電系統(tǒng)4.1 機(jī)加工灌漿車間供電系統(tǒng)機(jī)加灌漿車間是整個(gè)基地核心用電大戶，采用的設(shè)備大多為高精度數(shù)控設(shè)備，環(huán)境要求恒溫恒濕，所以對(duì)其供電負(fù)荷確定為一級(jí)，在車間旁設(shè)一座附設(shè)車間10KV變電所從磁浮交通引來(lái)兩路10KV電源，作為高壓進(jìn)線并設(shè)高壓配出柜向其它10KV站饋電，其高壓系統(tǒng)為單母線分段，中間不設(shè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，每段母線分別帶2臺(tái)變壓器1臺(tái)2500KVA，一臺(tái)2000KVA變壓器。低壓系統(tǒng)

6、為單母分段中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，正常時(shí)母聯(lián)開(kāi)關(guān)打開(kāi)，變壓器為分別運(yùn)行，當(dāng)一段母線失電，失電段上為非重要負(fù)荷由于失壓而自動(dòng)跳閘，母聯(lián)開(kāi)關(guān)自動(dòng)合閘保證對(duì)重要負(fù)荷的供電連續(xù)性。這樣的系統(tǒng)不論任何一臺(tái)變壓器或一條線路失電均能保證生產(chǎn)工藝流程中的設(shè)備用電，大大提高了供電可靠性。4.1.1 系統(tǒng)圖4.1.2 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)1#變電站（機(jī)加工，灌漿車間變電所） 2#變壓器序號(hào)負(fù)荷名稱裝機(jī)容量需用系數(shù)cosTg有功無(wú)功視在（KW）（KX）（KW）（KVAR）（KVA）1機(jī)加工，灌漿車間17030.80.80.75136210221703補(bǔ)償cos至0.9以上600補(bǔ)償后功加備用負(fù)荷后20430.

7、80.80.75164312262050補(bǔ)償cos至0.9以上600補(bǔ)償后功率16436261758選用2000KV變壓器1#變電站（機(jī)加工，灌漿車間變電所） 4#變壓器序號(hào)負(fù)荷名稱裝機(jī)容量需用系數(shù)cosTg有功無(wú)功視在（KW）（KX）（KW）（KVAR）（KVA）1機(jī)加工，灌漿車間19580.80.80.75156611751958補(bǔ)償cos至0.9以上600補(bǔ)償后功加備用負(fù)荷后20480.80.80.75163812291958補(bǔ)償cos至0.9以上600補(bǔ)償后功率16386291755選用2000KV變壓器1#變電站（機(jī)加工，灌漿車間變電所） 1#變壓器序號(hào)負(fù)荷

8、名稱裝機(jī)容量需用系數(shù)cosTg有功無(wú)功視在（KW）（KX）（KW）（KVAR）（KVA）1機(jī)加工，灌漿車間20360.80.80.75162912222036補(bǔ)償cos至0.9以上700補(bǔ)償后功率16295221711增加備用負(fù)荷后21500.80.80.75172012902150補(bǔ)償cos至0.9以上700補(bǔ)償后功用2500KV變壓器1#變電站（機(jī)加工，灌漿車間變電所） 3#變壓器序號(hào)負(fù)荷名稱裝機(jī)容量需用系數(shù)cosTg有功無(wú)功視在（KW）（KX）（KW）（KVAR）（KVA）1機(jī)加工，灌漿車間19920.80.80.75159411951992補(bǔ)償cos至0.9以

9、上700補(bǔ)償后功加備用負(fù)荷后20940.80.80.75167512562093補(bǔ)償cos至0.9以上700補(bǔ)償后功率16755951778選用2500KV變壓器4.2 攪拌站提升泵房供電系統(tǒng)攪拌站是為制梁提供成品混凝土，提升泵房是為生產(chǎn)過(guò)程提供水源。作為生產(chǎn)工藝其中的一部分，其供電負(fù)荷為一級(jí)。在車間旁設(shè)一座由兩臺(tái)箱式變組成的10KV變電所，選用箱式變主要考慮到制作在工廠完成減少了現(xiàn)場(chǎng)的安裝時(shí)間，停止使用可以搬遷到其他工地連續(xù)使用。每臺(tái)箱式變安裝一臺(tái)315KVA變壓器。箱式變的進(jìn)線開(kāi)關(guān)采用高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)，變壓器配出開(kāi)關(guān)采用高壓熔斷器做保護(hù)，低壓側(cè)配出開(kāi)關(guān)均為大容量斷路器

10、，分別向車間配電間作放射式供電，車間配電系統(tǒng)為單母線分段，中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，當(dāng)一路低壓進(jìn)線失電，母聯(lián)開(kāi)關(guān)自動(dòng)合閘保證對(duì)重要負(fù)荷的供電。4.2.1 系統(tǒng)圖4.2.2 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)2#變電站 1#變壓器序號(hào)負(fù)荷名稱裝機(jī)容量需用系數(shù)cosTg有功無(wú)功視在（KW）（KX）（KW）（KVAR）（KVA）1攪拌站（2）2000.40.80.7580601002攪拌站（1）備用2000.40.80.7580601003提升泵（1）1450.80.80.7511687145小計(jì)196147245補(bǔ)償cos至0.9以上100補(bǔ)償后功率19647201增加備用負(fù)荷后545276207345補(bǔ)償cos至0.9以上100補(bǔ)

11、償后功率276107296選用315KV變壓器2#變二段母線2#變壓器序號(hào)負(fù)荷名稱裝機(jī)容量需用系數(shù)cosTg有功無(wú)功視在（KW）（KX）（KW）（KVAR）（KVA）1攪拌站（1）2000.40.80.7580601002攪拌站（2）備用2000.40.80.7580601003提升泵(2) 備用1450.80.80.75116871454路燈2010.80.752015255場(chǎng)地照明400.90.80.753627456試驗(yàn)室470.90.80.75423253小計(jì)307178134223補(bǔ)償cos至0.9以上80補(bǔ)償后功率17864189增加備用負(fù)荷后545276207345補(bǔ)償cos至0

12、.9以上80補(bǔ)償后功率276127304         4.3澆搗車間、提升泵站、鍋爐房供電系統(tǒng)鍋爐房是作為工藝過(guò)程中的熱源，供電必須可靠，供電負(fù)荷等級(jí)為一級(jí)，選用兩臺(tái)箱式變，一臺(tái)為1000KVA，另一臺(tái)為1250KVA，高壓進(jìn)線柜是利用環(huán)網(wǎng)柜向澆搗車間供電同時(shí)向攪拌站提升泵房箱式變供電。高壓開(kāi)關(guān)采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)，變壓器配出開(kāi)關(guān)采用高壓熔斷器保護(hù)，低壓配出開(kāi)關(guān)均為大容量斷路器，分別向各車間泵站作放射式供電。車間配電為單母線分段中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，當(dāng)任何一段母線失電，其中段不重要負(fù)荷均設(shè)失壓脫扣，母聯(lián)開(kāi)關(guān)自動(dòng)合閘，保證對(duì)重

13、要負(fù)荷供電。4.3.1 系統(tǒng)圖4.3.2 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)3#變電站 1#變壓器序號(hào)負(fù)荷名稱裝機(jī)容量需用系數(shù)cosTg有功無(wú)功視在（KW）（KX）（KW）（KVAR）（KVA）1澆搗車間1402.50.40.80.755574186962提升泵175.30.80.80.751401051753鍋爐房400.80.80.753224404機(jī)修車間480.430.80.752116265室外照明1750.780.80.75136102170小計(jì)3078856651107補(bǔ)償cos至0.9以上250補(bǔ)償后功率885415978選用1000KV變壓器3#變電站 2#變壓器序號(hào)負(fù)荷名稱裝機(jī)容量需用系數(shù)cosTg有功無(wú)功視在（KW）（KX）（KW）（KVAR）（KVA）1澆搗車間1402.50.40.80.755574186962備件連接體倉(cāng)庫(kù)1280.80.30.80.753752814693鍋爐房（備用）400.80.80.753224404提升泵（備用）175.30.80.80.75140105175小計(jì)2683.39326991165補(bǔ)償cos至0.9以上300補(bǔ)償后功率9323991014增加備用負(fù)荷后2898.611048281380補(bǔ)償cos至0