摘要：在国民经济与煤化工产业齐头并进、共同发展的今天，对于大型煤化工项目的要求愈加增多，其整体发展也向着自动化、安全性以及可行性的目标不断前进。同样，电气系统在煤化工项目中也发挥着至关重要的作用，它为煤化工项目的正常生产提供了电力支持，如果在生产作业过程中，电气系统发生故障导致停电，就会对整个煤化工项目的生产链带来负面影响，不仅会暂停生产作业活动，还会导致生产资料的浪费、工作效率的降低，甚至会因为有害气体的异常排放对周围人员、环境带来不可挽回的损失。因此，加强对电气系统的安全设计，选择合适的电气主设备，在大型煤化工项目中的作用是极大的。本文基于现阶段大型煤化工项目的发展现状，对电气设计的各个方面进行阐述，并对主设备选型提出建议。
关键词：电气设计；煤化工；设备选型
大型煤化工项目工程作为一项涉及面广、时间跨度大且技术性要求高的系统工程，其在现阶段对电气系统的设计工作又提出了新的需求。科学的电气设计，不仅可以保证用电量的持续供应、电负荷和电压领域的安全运行，还可以为煤化工项目的正常生产作业提高坚实的保障。就大型煤化工项目中所涉及的电气设计内容，其包含的内容是很多的，下面就相关内容进行详细论述：
1 大型煤化工项目的电气设计
1.1 总变电站的设计
总变电站的工作是为煤化工项目的生产作业提供电力系统的支持，将变电、配电工作联系在一起。针对大型煤化工项目，应在总变电站内设置两台110/35kV主变压器和一座110kV配电装置（GIS），其中，用于日常生活、工作和消防暖通的电力系统要采用10/0.4kV干式变压器；支持煤化工项目的正常生产作业的电力系统为35kV变压器[1]。除此之外，110kV的配电装置（GIS）主要用来检测有害气体的异常排放情况，通过设置相应气体探测系统、通风联动系统以及微水检测系统，当有害气体泄漏后，就可以通过这些系统报给相关技术人员，在一定程度上降低了对人体造成的危害。
1.2 继电保护和自动配置
(1)线路保护：110kV线路保护采用单套保护配置，其保护功能分为两方面，一是主保护功能，二是后备保护功能。(2)系统保护：系统保护是从整体角度出发的，注重加强各个装置区变电所之间的协同作用，当出现异常情况时，可以及时对其进行处理或是利用闭锁条件对其发生进行限制，在一定程度上，可以降低安全事故的发生率和操作人员操作的失误率，进而保障了人员和电力设备的安全。(3)综合自动化系统：积极利用光纤通讯技术，实现外装置区变电所的“无人值班”管理模式。(4)微机五防系统：该系统具有防误闭锁作用，并且这个作用贯穿于整个操作过程中。因此，该系统的应用，可以更好的控制操作人员操作的失误率，降低误操作事件的发生率，进而保障了人员和电力设备的安全。(5)故障录波系统：通过该系统，可以准确对故障元件所处位置进行定位、分析其产生故障问题的原因，将相关数据进行整理汇总，从而预防相关事件的再次发生。(6)快切装置：快切装置主要用来保证电力的持续供应，通过将两路供电电源进行切换，进而保证煤化工工程的生产环节不断电。该装置分为了手动切换和自动切换两种方式，不同的切换方式要根据实际情况进行选择[2]。
1.3 自备电站电气系统
自备电站电气系统主要通过升压变35kV管母与总降变电所的35kV母线连接，进而为大型煤化工厂提供电力系统的支持，其电力供给量要根据实际情况进行供给，并且根据机炉数量设置配电室的数量。
1.4 装置变电所
(1)一般情况下，对于大型煤化工工厂，其装置变电站应采用10kV的配电系统，并且通过单母线分段连接的方式进行连接，装置变电站的配置数量决定着系统内的数量。
(2)对于生产装置区的具备一、二级负荷的10kV自投装置，通常采取单母线分段运行，双回路电源供电的方式进行供电。需要特别注意的是，母联开关的设置要设置自投设置，并且保证各个回路都具备百分之百的负荷。
(3)对于具备一、二级负荷的10/0.4kV降压变电所，通常采取低压单母线分段运行，双回路电源供电的方式进行供电。并且，要设立两台变电所，在具备第一负荷的母联开关上设置快切装置。当一台变电所出现故障不能正常供电时，另一台变电所可以保证具备百分之百的负荷。
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(4)对于具备三级负荷的变电所，通常应用一台降压变压器，其负荷多在60％到80％范围内，并且利用单回路供电方式进行供电。
1.5 特殊电源装置的应用
(1)UPS电源装置：UPS是不间断电源单元，是供应电能的电源装置。在大型煤化工工厂的正常生产作业中，它可以将市电与直流电相互转换，进而保证煤化工项目的不断电生产。当市电进行工作时，它可以起到稳压的功能，保证用电安全。如果市电出现故障，发生停电事故，依靠UPS电源装置，可以将之前的电能转化为正常电压数值的市电提供紧急电能[3]。除此之外，该电源装置具有较轻的电源保护性能，可以避免因为紧急断电而造成的电气设备的损坏。但是由于它本身的容量限制，当它作为电源为其他系统进行供电时，会有一定的时间要求。
(2)直流系统供电装置：该装置作为一个巨大的直流电源供电系统，可以为10kV及以上供配电系统提供操作电源和合闸电源，以及通讯、综合自动化系统等提供工作电源。一般情况下，该装置的工作形式分为两种，一种是利用市电，将交流电变为直流电；另一种是直接使用直流电。
(3)柴油发电机与保安电源装置：为了在大型煤化工厂停电或异常断电的情况下，不中断重要负荷的供电，保证发电机组的安全停机，避免恶性事故的发生。安装柴油发电机和保安电源装置，可以作为应急事故电源。电源的正常切换是利用柴油发电机组的馈线断路器和交流事故保安段上的工作电源进线断路器相互连锁实现。
1.6 照明装置
(1)正常照明：正常照明即正常状态下使用的照明装置，可以分为室内照明和室外照明。一般情况下，该照明方式采用的是交流电，用以满足大型煤化工厂的正常生产作业。
(2)应急照明：应急照明是由于正常照明装置出现异常断电的现象而启用的照明装置，可以将它分为三种不同的类型，即备用照明、安全照明以及疏散照明。在大型煤化工厂内，除了要安装应急照明装置意外，还要保证在高塔等设施上安装航空障碍指示灯，其供电主要依靠EPS，并且应急照明时间应在30分钟以上。目前，应急照明作为电源应急装置，在重要的生产、工作领域都被广泛应用。
(3)事故照明：事故照明同正常照明一样，都是采用的交流电的供电方式。但是当发生电气事故造成异常断电的情况时，事故照明可以将其交流电改为直流电，继而持续供电。该装置多被设置在楼梯口、炉控制室区域。
1.7 节能设计
(1)采用LED节能照明装置，同时采用光控加时控的方式，进而更好地为大型煤化工厂节约电力资源；(2)积极引进现代化的、新型节能的电气设备；(3)对于风机、水泵装置，应采用变频器对其进行供电。
2 大型煤化工项目的主设备选型
通常情况下，对于大型煤化工项目的主设备选择，首先应进行实地调研查看，明确当地的地形地势特点、气象变化以及周围环境的情况，进而选择适合的电气设备；其次，要保证所选择的电气设备符合国家的相关规章制度，质量合格；最后，对于重要设备材料和自动装置要仔细挑选，保证其质量达标，有质量合格证书，最好是选择具有广泛知名度的品牌。
3 结束语
总而言之，科学的电气设计，不仅可以保证用电量的持续供应、电负荷和电压领域的安全运行，还可以为煤化工项目的正常生产作业提高坚实的保障。如果在生产作业过程中，电气系统发生故障导致停电，就会对整个煤化工项目的生产链带来负面影响，不仅会暂停生产作业活动，还会导致生产资料的浪费、工作效率的降低，甚至会因为有害气体的异常排放对周围人员、环境带来不可挽回的损失。因此，加强对电气系统的安全设计，选择合适的电气主设备，在大型煤化工项目中的作用是极大的。
参考文献：
[1]许珉，孙丰奇，车仁青.发电厂电气主系统[M].3版.机械工业出版社，2016：115-231.
[2]国家电力调度通信中心，国家电网公司继电保护培训教材[M].中国电力出版社，2014：:89-113.
[3]戴绍基.工厂供配电技术[M].2版.机械工业出版社，2015:27-45.
论文作者:赵毅男
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第05期
论文发表时间:2019/7/15
标签：装置论文; 煤化工论文; 系统论文; 项目论文; 电源论文; 作业论文; 变电所论文; 《当代电力文化》2019年第05期论文;