某碼頭配電工程電氣設(shè)計

　　1 工程現(xiàn)狀及供電負荷

　　該工程碼頭平面布置形式為突堤式布置，碼頭泊位長350m，寬54m，突堤南側(cè)布置7萬噸級專業(yè)泊位1個，設(shè)計年吞吐量500萬噸。港區(qū)主要工藝設(shè)備有：機械式連續(xù)卸船機1臺，16噸帶斗式門機2臺，托輥皮帶機4條，氣墊皮帶機22條，埋刮板機7條，斗提機2臺，電子灌包設(shè)備16套，計量稱2臺，散裝騎車設(shè)備2套，工藝流程達208個。碼頭工程筒倉作業(yè)區(qū)共建設(shè)12座鋼板筒倉，陸域部分生產(chǎn)、生產(chǎn)輔助建筑物有碼頭轉(zhuǎn)運站、計量樓、灌包樓、轉(zhuǎn)接樓、廊道、泵房、空壓站、帶包倉庫、前方侯工樓等。供電部分為：改擴建西港區(qū)中心變配電所1座、新建西港2#變電所、3#變電所2座。

　　碼頭港區(qū)原有西港區(qū)中心變電所1座，內(nèi)有10kV電纜進線一路，設(shè)1000kVA的變壓器1臺。碼頭工程總負荷見表1。

　　表1 碼頭工程總負荷

　　2 供配電系統(tǒng)設(shè)計

　　該港區(qū)碼頭供電系統(tǒng)工程是根據(jù)總平面布置、裝卸工藝系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等對供電可靠性的要求及以中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成的損失或影響的程度指定的;該電力系統(tǒng)負荷性質(zhì)為二級;以供電的安全可靠、電能損耗低、節(jié)省投資、便于運行維護管理為原則;結(jié)合西港區(qū)遠期規(guī)劃，土建及電氣工程設(shè)計中均考慮在滿足使用要求的前提下適度改造，充分利用原有變電所中的數(shù)量。

　　2.1中壓配電設(shè)計方案

　　各變電所中壓進線電源均為雙電源;港區(qū)各變配電所的中壓配電系統(tǒng)以放射、環(huán)網(wǎng)相結(jié)合的方式。本系統(tǒng)中所有變電所中的中壓及低壓母線均采用單母線分段的接線。 變電所的進線及饋出線均采用斷路器，確保上下級保護裝置動作相互配合，使保護裝置具有可選擇性。

　　配電所主接線圖如圖1所示。中壓配電柜采用SF6絕緣緊湊型開關(guān)柜，進線及母聯(lián)采用真空開關(guān)，配置AM5-F進線保護裝置，配有三段式定時限過流保護、兩段式零序定時限保護;母聯(lián)柜設(shè)電流速斷、過電流保護;進線及母聯(lián)開關(guān)采取防并聯(lián)措施，即三個開關(guān)最多只能有兩個開關(guān)同時處于合閘位置。操作機信號電源為直流110V，65Ah。變壓器出線柜配AM5-T變壓器保護裝置，設(shè)有三段式定時限過流保護、變壓器高溫告警、超溫跳閘、門誤開跳閘;10kV電機出線柜配AM5-M電動機保護裝置，設(shè)有過電流、過負荷、接地故障、低電壓保護等。普通饋線柜配AM4-I微機保護裝置，設(shè)有定時限過流、反時限過流保護。

　　為實時、有效的計量線路的電能和考核管理，監(jiān)測回路電能質(zhì)量，在每個出線回路上配設(shè)了APMD系列電能質(zhì)量分析儀表。中壓配電設(shè)計中配置的各設(shè)備清單見表1。

　　圖1 10kV配電圖

　　表1 中壓配電二次方案

　　2.2低壓配電設(shè)計方案

　　本系統(tǒng)的低壓配電系統(tǒng)采用樹干式配電方式，對于筒倉的通風(fēng)、清倉、除塵、電動閘閥門等用電設(shè)備進行分類組合至現(xiàn)場配電柜、分線箱、再經(jīng)柜、箱以放射式配電方式到各用電設(shè)備，以減少變電所的出現(xiàn)回路數(shù)，節(jié)省電纜，便于維護和故障查詢。

　　低壓系統(tǒng)的配電按圖2設(shè)計，變電所設(shè)在鋼筒倉的西南側(cè)，灌包站西側(cè)，內(nèi)設(shè)2臺2500kVA的變壓器，為轉(zhuǎn)運站、轉(zhuǎn)接樓、空壓樓、灌包樓、鋼筒倉等建筑物和構(gòu)筑物內(nèi)的所需供配電設(shè)備進行供電。

　　圖2 低壓配電圖

　　由于非線性負載的存在會產(chǎn)生諧波，導(dǎo)致微機保護裝置誤動作，，造成不必要的供電中斷;諧波還會使電氣測量儀表計量不準(zhǔn)確，產(chǎn)生計量誤差，因為須有效的抑制諧波干擾。

　　本方案的低壓配電系統(tǒng)設(shè)計時，在10kV/0.4kV進線柜上裝設(shè)ACR330系列諧波監(jiān)測儀表，用于監(jiān)測2-31次諧波;進線柜之后配置無功補償柜，其上裝設(shè)ARC系列無功補償投切裝置;在配電前端設(shè)置安科瑞公司的ANAPF有源濾波器，采用集中方式抑制諧波;在各出線柜上配置ACR330系列諧波監(jiān)測儀表，用于監(jiān)測2-31次諧波。APF濾波器以并聯(lián)方式接入電網(wǎng)，通過實時監(jiān)測負載的諧波和無功分量，采用PWM變流技術(shù)，從變流器中產(chǎn)生一個和當(dāng)前諧波分量和無功分量對于的反響分量并注入電力系統(tǒng)，實現(xiàn)諧波治理和無功補償。具體抑制方案如圖3設(shè)計。低壓配電系統(tǒng)中的諧波抑制方案設(shè)備清單如表2。

　　圖3 低壓配電系統(tǒng)諧波抑制方案

　　表2 低壓配電二次方案 

　　2.3對變電所的要求

　　功能上的要求：碼頭在港區(qū)中屬較復(fù)雜的工藝系統(tǒng)，工程又分為碼頭工程、筒倉續(xù)建工程、并分步實施。而對于新建變電所中土建要求一次性完成，新、老變電所、近期、遠期供電系統(tǒng)容量的預(yù)留、配電間的預(yù)留等內(nèi)容均應(yīng)在供電系統(tǒng)工程中一次完成。