1、5.5.化工厂供电系统化工厂供电系统供电系统就是由电源系统和输配电系统组成的产生电能并供应和输送给用电设备的系统。供电系统就是由电源系统和输配电系统组成的产生电能并供应和输送给用电设备的系统。一、用电形式一、用电形式交流电和直流电交流电和直流电两种电力在化工生产中均有使用。两种电力在化工生产中均有使用。1 1、直流电、直流电 化工企业直流负荷多为220V电压等级，因此一般都选用220V的直流电源装置。个别要求110V、48V、24V供电的设备，宜单独设置相应电压等级且容量适当的直流电源设备；零星的小容量直流负荷，也可选用内附蓄电池的设备。2、三相交流电、三相交流电三相对称正弦交流电压三相对称正
2、弦交流电压 NS120W1V2U2W2V1U1 三相交流发电机的原理 uuWuUuVt3602401200120t2t1对称三相正弦量的波形 UV.UW.UU.UV.UW.UU.对称三相正弦量的相量图三相电源的星形（）连接三相电源的星形（）连接 NNUuUuVVuWW三相电源的星形连接 UWU.UV.UVW.UU.UUV.UW.UV.30三相电源相电压、线电压的相量图 PlUU3PlII 三相电源的三角形（三相电源的三角形（）连接）连接(a)WUW.UU.UV.VUUW.UWU.UU.UUV.UV.UVW.(b)WWUVVWUUVUUUUUU,PlII3PlUU 二、电路安全保护二、电路安全保
3、护n1短路保护 一旦发生短路故障，控制电路能迅速地切断电源。短路保护元件有熔断器、断路器或采用专门的短路保护继电器等。n2过电流保护 不正确的启动方法、过大的负载、频繁启动与正反转运行和反接制动等引起的电流比额定电流大好几倍。能可靠、准确、有选择性地、适时地切除电源。电流继电器线圈串联在被保护电路中，电路电流达到其额定值时，过电流继电器动作，由接触器去切断电源。n3过载保护 电动机长期过载运行，其绕组温升将超过规定的允许值，严重过载会使电动机很快损坏。常用的过载保护装置是热继电器，同时设置短路保护。n4断电及欠电压保护 当供电消失时，必须立即切断电源，实现断电保护。电源电压过分降低时，电动机的
4、转速将下降，甚至停转。此时电动机将出现很大电流，使其绕组过热而烧坏。按钮、接触器、欠电压继电器等。三、化工厂电气设备的负荷等级要求三、化工厂电气设备的负荷等级要求1 1、一级负荷、一级负荷当企业正常工作电源突然中断时，当企业正常工作电源突然中断时，企业的连续生产被打乱，使重大设备损坏，恢复供电企业的连续生产被打乱，使重大设备损坏，恢复供电后需长时间才能恢复生产，使重大产品报废，重要原后需长时间才能恢复生产，使重大产品报废，重要原料生产的产品大量报废，而使重点企业造成重大经济料生产的产品大量报废，而使重点企业造成重大经济损失的负荷。损失的负荷。一级负荷应由两个电源供电。采用架空一级负荷应由两个电
5、源供电。采用架空线路时，不宜共杆敷设。线路时，不宜共杆敷设。2 2、二级负荷、二级负荷当企业正常工作电源突然中断，企当企业正常工作电源突然中断，企业的连续生产过程被打乱，使主要设备损坏，恢复供电业的连续生产过程被打乱，使主要设备损坏，恢复供电后需较长时间才能恢复生产，产品大量报废、大量减产，后需较长时间才能恢复生产，产品大量报废、大量减产，使重点企业造成较大经济损失的负荷。通常大中型化工使重点企业造成较大经济损失的负荷。通常大中型化工企业就是这种二级负荷的重点企业。企业就是这种二级负荷的重点企业。二级负荷宜由双回电源线路供电。当负荷较二级负荷宜由双回电源线路供电。当负荷较小且获得双回电源困难很
6、大时，也可采用单小且获得双回电源困难很大时，也可采用单回专用电源线路供电。有条件时，宜再从外回专用电源线路供电。有条件时，宜再从外部引入一回小容量电源。部引入一回小容量电源。3 3、三级负荷、三级负荷所有不属于一、二级负荷（包括有所有不属于一、二级负荷（包括有特殊供电要求的负荷）者，应为三级负荷。特殊供电要求的负荷）者，应为三级负荷。三级负荷可由单回路电源线路供电。三级负荷可由单回路电源线路供电。4 4、有特殊供电要求的负荷、有特殊供电要求的负荷当企业正常工作电源因故当企业正常工作电源因故障突然中断或因火灾而人为切断正常工作电源时，为保证安障突然中断或因火灾而人为切断正常工作电源时，为保证安全
7、停产，避免发生爆炸及火灾蔓延、中毒及人身伤亡等事故，全停产，避免发生爆炸及火灾蔓延、中毒及人身伤亡等事故，或一旦发生这类事故时，能及时处理事故，防止事故扩大，或一旦发生这类事故时，能及时处理事故，防止事故扩大，为抢救及撤离人员，而必须保证供电的负荷。为抢救及撤离人员，而必须保证供电的负荷。有特殊供电要求的负荷必须由应急电源系统供有特殊供电要求的负荷必须由应急电源系统供电。严禁应急电源与正常工作电源并列运行。电。严禁应急电源与正常工作电源并列运行。常用的应急电源有以下几种：（1）直流蓄电池不中断电源装置；（2）静止型交流不中断电源装置(UPS)；（3）快速起动的柴油发电机组（或其它类型的发电机组
8、）。（1）有特殊供电要求的直流负荷：均由蓄电池装置或UPS供电。（2）有特殊供电要求的交流负荷：凡用快速起动的柴油发电机组能满足要求者，均以其供电。当其在时间上不能满足某些有特殊供电要求的负荷的要求时，则需要增设UPS装置。化工企业中有特殊供电要求的负荷，通常有以下几种类型化工企业中有特殊供电要求的负荷，通常有以下几种类型:（1 1）中断供电时，将发生爆炸及有毒物质泄漏的相关负荷）中断供电时，将发生爆炸及有毒物质泄漏的相关负荷如：安全停车自动程序控制装置（仪表、继电器、程控器等）如：安全停车自动程序控制装置（仪表、继电器、程控器等）及其执行机构（某些进料阀、排料阀、排空阀等），以及配套及其执行
9、机构（某些进料阀、排料阀、排空阀等），以及配套的处理设施；的处理设施；设备内有不能排放的爆炸危险物料，若其会发生局部聚合设备内有不能排放的爆炸危险物料，若其会发生局部聚合大量放热反应时，为避免危险后果所需的搅拌设施和中止剂投大量放热反应时，为避免危险后果所需的搅拌设施和中止剂投放设施或冷却水专用供应设备；放设施或冷却水专用供应设备；爆炸危险物料使用的大型压缩机组的安全轴封及正压通风爆炸危险物料使用的大型压缩机组的安全轴封及正压通风系统等的电气设备。系统等的电气设备。（2 2）中断供电耐，现场处理事故、抢救及撤离人员所必需）中断供电耐，现场处理事故、抢救及撤离人员所必需的事故照明、通信系统、火灾
10、报警设备、消防系统的用电负荷的事故照明、通信系统、火灾报警设备、消防系统的用电负荷等。等。（3 3）化工工艺控制的）化工工艺控制的DCS、电气微机保护、监控、管理系、电气微机保护、监控、管理系统的用电负荷。统的用电负荷。有特殊供电要求的负荷量，应划入装置或企业的最高负荷等级。有特殊供电要求的负荷量，应划入装置或企业的最高负荷等级。四、低压供电系统四、低压供电系统IT系统TT系统TN系统第一个大写字母第一个大写字母 T表示电源变压器中心点直接接地；表示电源变压器中心点直接接地；I表示电源变压器中心点不接地（或通过高阻表示电源变压器中心点不接地（或通过高阻抗接地。抗接地。第二个大写字母第二个大写字
11、母 T表示电气设备外壳直接接地，但和电网的接表示电气设备外壳直接接地，但和电网的接地系统没联系；地系统没联系；N表示电气设备外壳与系统是接地中心线相连。表示电气设备外壳与系统是接地中心线相连。IT系统I表示电源变压器中心点不接地表示电源变压器中心点不接地（或通过高阻抗接地。（或通过高阻抗接地。T表示电气设备外壳直接接地，但表示电气设备外壳直接接地，但和电网的接地系统没联系和电网的接地系统没联系TT系统TN-C系统TN-C系统已禁止使用用TN-S-C系统TN-S系统n“地地”与接地电阻与接地电阻n 电气上的地是指距接地体电气上的地是指距接地体20m以外的地，而不是以外的地，而不是接地体周围接地体
12、周围20m以内的地。以内的地。n电气上的电气上的“地地”是零电位的地，对地电压就是当是零电位的地，对地电压就是当发生接地短路时，电气设备的接地部分发生接地短路时，电气设备的接地部分n（设备外壳、接地线、接地体）所具有的电位与（设备外壳、接地线、接地体）所具有的电位与大地零电位之间的电位差为零。大地零电位之间的电位差为零。五、化工生产电气设备防爆要求五、化工生产电气设备防爆要求 一一、爆炸危险区域的划分爆炸危险区域的划分 1分区分区 (1)爆炸危险区爆炸危险区 闪点低于或等于环境温度的闪点低于或等于环境温度的可燃液体生产作业区及其周围可燃液体生产作业区及其周围的有限空间。的有限空间。(2)火灾危
13、险区 21区：具有闪点高于环境温度的可燃液体，在数量和配置上能引起火灾危险的环境；22区：具有悬浮状的可燃粉尘或可燃纤维，虽不可能形成爆炸性混合物，但在数量和配置上能引起火灾的环境；23区：具有固体状可燃物质，在数量和装置上能引起火灾的环境。(3)一般用电区 除爆炸危险区和火灾危险区外的其它用电区。n 1、爆炸性气体混合物的类、级、组n（1）爆炸性气体混合物的分类n 影响爆炸性气体混合物爆炸性能的诸多参数中，最具代表爆炸性气体混合物性能的参数有3个：n 最大试验安全间隙(MESG)。n 最小点燃电流(MICR)。n 引燃温度。（2）爆炸性气体混合物的分级 爆炸性气体混合物的分级，是根据MESG
14、和MICR的大小决定的。（3）爆炸性气体混合物的分组爆炸性气体混合物按引燃温度分组。隔爆型隔爆型防爆措施防爆措施 填充型填充型 本安型、增安型本安型、增安型 防爆电气设备总的标防爆电气设备总的标志为志为“Ex”隔爆型标志隔爆型标志“d”增安型标志增安型标志“e”本质安全型标志本质安全型标志“I”正压型标志正压型标志“p”充油型标志充油型标志“o”充砂型标志充砂型标志“q”无火花型标志无火花型标志“n”二、防爆电气二、防爆电气1、防爆电气设备的基本要求、防爆电气设备的基本要求n防爆标志防爆标志n外壳温度外壳温度n电气设备的选用电气设备的选用n电气整体防爆电气整体防爆n2、爆炸危险区域的电气线路、爆炸危险区域的电气线路n通用要求，电缆要求通用要求，电缆要求n电缆线路电缆线路
