用電負(fù)荷分級化工

1、小型化工企業(yè)的用電負(fù)荷分級和供電方案設(shè)計的幾點體會李良雙河北英科石化工程有限公司在進(jìn)行企業(yè)供配電設(shè)計中，首先面對的問題是如何選用電源問題， 要正確選用電源，就應(yīng)當(dāng)對用電單位和用電設(shè)備進(jìn)行負(fù)荷分級。負(fù)荷分級應(yīng)根據(jù)用電單位（即電能用戶）和用電設(shè)備的規(guī)模、功能、性質(zhì)及其在人身安全上、經(jīng)濟(jì)損失上的重要性進(jìn)行確定。負(fù)荷分級的目的和意義在于根據(jù)不同的負(fù)荷級別確定用電單位和用電設(shè)備的供電要求和供電措施，以保證供電系統(tǒng)的安全性、可靠性、先進(jìn)性和合理性。國際上普遍的做法是將負(fù)荷按應(yīng)急電源自動切換的允許中斷供電時間劃分為 0s、小于0.15s、0.5s、15s和大于15s五個級別，完全是從安全性和用戶需求的角度出

2、發(fā)的；而我國則是沿用前蘇聯(lián)的做法，按用電單位或用電設(shè)備突然中斷供電所導(dǎo)致后果的危險性和嚴(yán)重程度分為?一、二、三級，用供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052-2009 的說法就是從安全和經(jīng)濟(jì)損失兩個方面來確定，帶有“計劃經(jīng)濟(jì)”的影子，如果從市場經(jīng)濟(jì)考慮的話，經(jīng)濟(jì)的問題應(yīng)該交由市場解決，那么現(xiàn)在?一、二、 三級負(fù)荷等級的劃分就表現(xiàn)出了一定的局限性，這也是負(fù)荷等級劃分一直存在很多爭議的一個原因吧。一負(fù)荷等級劃分及供電要求根據(jù) 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052-2009 的規(guī)定， 符合下列一種或幾種條件者，應(yīng)劃分為一級負(fù)荷：（ 1）中斷供電將造成人身傷害時。例如醫(yī)院手術(shù)室的照明及電力負(fù)荷、嬰兒恒溫箱、心臟起

3、搏器等單位或設(shè)備。（ 2） 中斷供電將在經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時。例如：中斷供電將使生產(chǎn)過程或生產(chǎn)設(shè)備處于不安全狀態(tài)、重大產(chǎn)品報廢、 連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時間才能恢復(fù)的重點企業(yè)。（ 3）中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如大型銀行的營業(yè)廳照明、一般銀行的防盜系統(tǒng)；重要的交通樞紐、重要的通信樞紐，大型體育館等，由于電源突然中斷造成正常秩序嚴(yán)重混亂。其供電要求：應(yīng)有雙重電源供電，當(dāng)一電源發(fā)生故障時，另一電源不應(yīng)同時受到損壞。在一級負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將造成人員傷亡或重大設(shè)備損壞或發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷。例如事故一旦

4、發(fā)生能夠及時處理，防止事故擴(kuò)大保證工作人員的搶救和撤離，而必須保證的用電負(fù)荷；在工業(yè)生產(chǎn)中，正常電源中斷時處理安全停產(chǎn)所必需的應(yīng)急照明、通信系統(tǒng)、保證安全停產(chǎn)的自動控制裝置等。其供電要求：除滿足一級負(fù)荷要求的雙重電源要求外，還需增設(shè)應(yīng)急電源。符合下例情況之一時，應(yīng)視為二級負(fù)荷：（ 1）中斷供電將在經(jīng)濟(jì)上造成較大 損失時。使得主要 設(shè)備設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要較長時間才能恢復(fù)、重點企業(yè)大量減產(chǎn)等將在經(jīng)濟(jì)上造成較大損失。（ 2）中斷供電將造中斷供電將影響較重要用電單位的正常工作。例如中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的公共場所秩序混亂。其供電要求：宜由兩回路供電

5、。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時，可由一回6kV及以上專用架空線路供電。不屬于一級負(fù)荷和二級負(fù)荷者，屬于三級負(fù)荷。二中小化工企業(yè)供電現(xiàn)狀及存在的問題在我們設(shè)計的項目中，有大量的是小型化工企業(yè)，這些企業(yè)處在市郊、縣郊或村鎮(zhèn)，用電負(fù)荷不是太大，500kVA 以下的居多。這些企業(yè)的供配電系統(tǒng)，是企業(yè)的重要組成部分,其設(shè)計的質(zhì)量將直接關(guān)系到企業(yè)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行?；S生產(chǎn)介質(zhì)大多屬于危險介質(zhì) ,存在易燃、易爆、 有毒、 高溫、 高壓的特點,一旦出現(xiàn)電力故障或非正常電力中斷,如果部分關(guān)鍵設(shè)備不能繼續(xù)供電，輕則造成設(shè)備損壞 ,產(chǎn)品報廢,重則造成爆炸、火災(zāi)、中毒,引起人身傷亡事故。據(jù)此，有人認(rèn)為，這些企業(yè)的

6、關(guān)鍵設(shè)備，屬于一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷。這個說法有其合理的部分，但是也是不符合實際的。因為這些企業(yè)往往規(guī)模較小，所處地區(qū)供電條件困難，這些企業(yè)的用電負(fù)荷在整個區(qū)域中所占份額很小，企業(yè)中的關(guān)鍵設(shè)備的負(fù)荷在企業(yè)中所占比例往往也不大。根據(jù)供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范的要求， “按照用電負(fù)荷在生產(chǎn)使用過程中的特性， 對一個區(qū)域的用電負(fù)荷在整體上進(jìn)行確定，其目的是確定整個區(qū)域的供電方案以及作為向外申請用電的依據(jù)。在一個生產(chǎn)裝置中只有少量的用電設(shè)備生產(chǎn)連續(xù)性高，不允許中斷供電，其負(fù)荷為一級負(fù)荷，而其他的用電設(shè)備可以斷電，其性質(zhì)為三級負(fù)荷，則整個生產(chǎn)裝置的用電負(fù)荷可以確定為三級負(fù)荷?！?在實際當(dāng)中，供電部門對這些小型

7、化工企業(yè)也多是按三級負(fù)荷供電的。這些企業(yè)連一級負(fù)荷都算不上，何談一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷。有人認(rèn)為，這些企業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備一旦斷電，有設(shè)備損壞,產(chǎn)品報廢 ,甚至造成爆炸、火災(zāi)、 中毒,引起人身傷亡事故，不能定為三級負(fù)荷，應(yīng)該把它提為二級負(fù)荷或一級負(fù)荷。這個問題在我們設(shè)計中，經(jīng)常遇到，因為這些企業(yè)的設(shè)計需要報安監(jiān)部門，由安監(jiān)部門組織專家對我們的設(shè)計進(jìn)行論證，在論證會上經(jīng)常有評審人員給我們提出這個問題，要求我們把供電負(fù)荷設(shè)成二級負(fù)荷。這個說法也是不妥的。其實，這些小型企業(yè)爭取到二級負(fù)荷或一級負(fù)荷的供電往往是不現(xiàn)實的，不僅費(fèi)用高昂，是一些小型企業(yè)無法承受的。而且即使這些化工企業(yè)能夠爭取到按二級負(fù)荷或者一

8、級負(fù)荷供電，但是“電力部門是從未保證過供電不中斷，即便供電中斷也不存在罰款。（” 注引號內(nèi)為供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范條文解釋原話）因此也無法保證化工企業(yè)中關(guān)鍵設(shè)備持續(xù)供電。從安全的角度來說，按二級負(fù)荷或者一級負(fù)荷供電是不能滿足要求的。這樣的話，我們怎樣才能實現(xiàn)既符合實際，又能滿足這些企業(yè)在突然斷電時，關(guān)鍵設(shè)備持續(xù)供電呢？根據(jù)“由于各個行業(yè)的負(fù)荷特性不一樣，本規(guī)范只能對負(fù)荷的分級做原則性規(guī)定，各個行業(yè)可以依據(jù)本規(guī)范的分級規(guī)定，確定用電設(shè)備或用戶的負(fù)荷等級”的指導(dǎo)精神，我們在設(shè)計中，可以引用化工企業(yè)供電設(shè)計規(guī)定HG/T 20664-1999 來解決這個問題。在我們參加的一些項目評審會上，有的評審人員提出

9、化工企業(yè)供電設(shè)計規(guī)定HG/T 20664-1999 已經(jīng)過時。我認(rèn)為這個說法不能成立，尤其是關(guān)于化工企業(yè)負(fù)荷分級的“負(fù)荷分級及供電”這個章節(jié)的內(nèi)容到目前為止還是可以應(yīng)用的?；て髽I(yè)供電設(shè)計規(guī)定HG/T 20664-1999 中的 “負(fù)荷分級及供電” 這個章節(jié)是基于 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052-95（ 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052-2009 的前一版）針對化工企業(yè)性質(zhì)編寫的。評審人員的的理由是供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范已經(jīng)更新，所以認(rèn)為化工企業(yè)供電設(shè)計規(guī)定HG/T 20664-1999 已經(jīng)過時。我認(rèn)為，首先化工企業(yè)供電設(shè)計規(guī)定HG/T 20664-1999 到目前為止上沒有新的版本發(fā)布，也沒

10、有任何部門發(fā)布該規(guī)范已經(jīng)作廢；其次， 我們看看 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052-2009 版與 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052-95 版相比都是改了什么，根據(jù) 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052-2009 的前言中提到“修訂的主要內(nèi)容有： 1.對原規(guī)范的適用范圍作了調(diào)整；2.增加了有設(shè)置分布式電源的條件， 能源利用效率高、經(jīng)濟(jì)合理時作為設(shè)置自備電源的條件之一；當(dāng)有特殊要求，應(yīng)急電源向正常電源轉(zhuǎn)換需要暫時并列時，應(yīng)采取安全運(yùn)行的措施660V 等級的低壓配電電壓首次列入本規(guī)范；3.對保留的各章節(jié)所涉及的主要內(nèi)容也進(jìn)行了補(bǔ)充完善何必要修改。”“負(fù)荷分級及供電要求”一章中主要對一級負(fù)荷供電要求，由“

11、雙電源 ”改為“ 雙重電源”；對二級負(fù)荷供電要求中，取消了“當(dāng)采用電纜線路時，應(yīng)采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應(yīng)能承受 100%的二級負(fù)荷?！?從中可以看出，化工企業(yè)供電設(shè)計規(guī)定HG/T 20664-1999 其中所基于的“負(fù)荷分級及供電要求”沒有原則性的修改。因此，我們設(shè)計時只要相關(guān)部門還沒有宣布化工企業(yè)供電設(shè)計規(guī)定HG/T 20664-1999 作廢，其中的條文不違背供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052-2009 ,引用是沒有問題的。在各個大的行業(yè)中，對于負(fù)荷分級及供電要求都有自己的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范， 比如最大的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范JGJ/T 16-92從 92 年一直用到2008

12、年，期間供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范在1995年就改版了一次。從2008 年改版的民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范JGJ16-2008， 其中的負(fù)荷分級及供電要求的章節(jié)也是基于供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052-95 版，到目前為止仍然使用。其他諸如機(jī)械、鋼鐵等行業(yè)，在負(fù)荷分級及供電也都有自己行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也是在供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052-2009 發(fā)布前制定的，也都在使用。所以在化工行業(yè)做設(shè)計引用化工企業(yè)供電設(shè)計規(guī)定也是可以的。三化工企業(yè)的負(fù)荷等級劃分在化工企業(yè)供電設(shè)計規(guī)定HG/T 20664-1999 中對負(fù)荷等級是這樣規(guī)定的：根據(jù)用電負(fù)荷在化工連續(xù)生產(chǎn)過程中，并按其對供電可靠性及連續(xù)性的要求，將化工用電負(fù)荷分

13、為一級負(fù)荷、二級負(fù)荷和三級負(fù)荷。在化工中還存在一部分“有特殊供電要求的負(fù)荷”（ 1） 一級負(fù)荷：當(dāng)企業(yè)正常工作電源突然中斷時，企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)被打亂，使重大設(shè)備損壞，恢復(fù)供電后需長時間才能恢復(fù)生產(chǎn)，使重大產(chǎn)品報廢，重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢，而使重點企業(yè)造成重大經(jīng)濟(jì)損失的負(fù)荷。（ 2）二級負(fù)荷：當(dāng)企業(yè)正常工作電源突然中斷時，企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)被打亂，使主要設(shè)備損壞，恢復(fù)供電后需較長時間才能恢復(fù)生產(chǎn)，產(chǎn)品大量報廢、大量減產(chǎn)，使重點企業(yè)造成較大經(jīng)濟(jì)損失的負(fù)荷。通常大中型化工企業(yè)就是這種二級負(fù)荷的重點企業(yè)。 （ 3）三級負(fù)荷：所有不屬于一、二級負(fù)荷（包括有特殊供電要求的負(fù)荷），應(yīng)為三級負(fù)荷。在化工企業(yè)供電

14、設(shè)計規(guī)定HG/T 20664-1999 中針對化工企業(yè)的負(fù)荷特性，提出了 “有特殊供電要求的負(fù)荷”， 根據(jù)其條文解釋，有特殊供電要求的負(fù)荷實際上是參照供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范中的“特別重要負(fù)荷”結(jié)合化工企業(yè)實際，將“特別重要負(fù)荷”從一級負(fù)荷中分離出來，且定義為“有特殊供電要求的負(fù)荷”， “有特殊供電要求的負(fù)荷”不固定劃入某一負(fù)荷等級，設(shè)計中將其負(fù)荷量并入裝置或企業(yè)的最高負(fù)荷等級內(nèi)。 “有特殊供電要求的負(fù)荷”概念的提出，為我們解決中小化工企業(yè)的供配電設(shè)計，提供了依據(jù)?；て髽I(yè)中有特殊供電要求的負(fù)荷，通常有以下幾種類型：（ 1）中斷供電時，將發(fā)生爆炸及有毒物質(zhì)泄漏的相關(guān)負(fù)荷如：（a）安全停車自動程序控制

15、裝置（儀表、繼電器、程控器等）及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)（莫些進(jìn)料閥、排料閥、排空閥等），以及配套的處理設(shè)施；（b）設(shè) 備內(nèi)不能排放的爆炸危險物料，若其會發(fā)生局部聚合大量放熱反應(yīng)時，為避免危險后果所需的攪拌設(shè)施和中止劑投放設(shè)施或冷卻水專用供應(yīng)設(shè)備；（c）爆炸危險物料使用的大型壓縮機(jī)組的安全軸封及正壓通風(fēng)系統(tǒng)等的電氣設(shè)備。（2） 中斷供電時，現(xiàn)場處理事故、搶救及撤離人員所必需的事故照明、通信系統(tǒng)、火災(zāi)報警設(shè)備、消防系統(tǒng)用電負(fù)荷等。（ 3） 化工工藝控制的DCS、 電氣微機(jī)保護(hù)、監(jiān)控、管理系統(tǒng)的用電負(fù)荷。（ 4）有特殊供電要求的負(fù)荷量、應(yīng)劃入裝置或企業(yè)的最高負(fù)荷等級內(nèi)。四中小化工企業(yè)的供電設(shè)計對化工企業(yè)中正常負(fù)荷的供電，與其他行業(yè)基本相似，這里不再討論。這里僅討論“有特殊供電要求的負(fù)荷”的供電設(shè)計。根據(jù)化工企業(yè)供電設(shè)計規(guī)定HG/T 20664-1999， 有特殊供電要求的負(fù)荷必須由應(yīng)急電源系統(tǒng)供電，應(yīng)急電源的要求應(yīng)參照供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范的相關(guān)要求，常用的應(yīng)急電源有以下幾種：直流蓄電池不中斷電源裝置；靜止型交流不中斷電源裝置（UPS） ; 快速起動的柴油發(fā)電機(jī)組（或其他類型的發(fā)電