《当代电力文化》杂志期刊范文-沈阳三热10KV引风系统工程电气设计施工实践探究

【摘要】在热源生产企业中，10KV供配电系统的安全稳定运行显得尤为重要，本文依照沈阳第三热力供暖有限公司三期高压引风机项目工程为实例背景，作者结合本厂生产需求，参与对10KV引风系统项目的电气设计、施工。现将建设情况作一介绍，为其他相似工程提供实际帮助。

【关键词】电气设计；电气施工；电气验收

1、高压引风电机和变频器的选型

1.1 10KV引风机的设备选型

根据热源厂需求，依据锅炉正常运行的补风量，除尘脱硫系统的阻力，烟囱高度、布置、烟囱自抽力，烟气介质、烟尘含量以及设计余量等计算。确定选型鞍山钢峰风机有限责任公司QAY-3-235D离心引风机，风量 356000 m3/h，全压 4950 Pa,主轴转速960 r/min。配比电机六安江淮电机有限公司YVPKK500-6三相异步电动机，额定功率710KW，额定电压10KV，额定转速991 r/min ，额定功率因数0.84 ，绝缘等级F 。

1.2 10KV高压引风机变频器的选型

10KV高压变频器的选型按照被控对象的类型、调速范围、静态速度精度、启动转矩等来考虑,使它在满足工艺和生产要求的同时,既经济好用,又运行稳定。经综合考虑选择苏州汇川技术有限公司HD9X系列高压变频器。汇川HD90系列高压变频装置无需任何功因补偿和谐波抑制装置。变频器输出采用多重化PWM技术，输出为近乎完美的正弦波，无须加装输出滤波器。电动机谐波损耗小，转矩脉动小，无明显电动机噪声。电动机不需降额使用。输出dV/dt和共模电压小，对电动机无附加电应力损害。 HD90对输出电缆长度也没有任何要求。

2、 10KV引风机系统的电气设计

2.1 10kV高压开关柜的设计要求

10kV高压开关柜是用电户与电力系统直接连接的主要设备，依照电力系统的相关要求，选用KYN28A-12(GZS1)铠装移开式交流金属封闭开关设备，柜内配装真空断路器，操作机构与断路器一体，弹簧储能，直流220V操作电源。本开关柜具有“五防”联锁功能，完全可满足电力系统的安全要求。

2.2 10KV高压变频器的电气设计要求

高压变频器主要是通过高压变频调速技术进而达到变频控制，与传统的风门挡板调速进行相比，其节能效果有了大幅度提高，并且高压变频器的整体节能效果更有效，不但降低能耗，还具有调速精度准，调速范围广等特点。

本厂用于远程启动，启动时联动高压变频器外冷却风机同时运行。远程操作确保人身安全，按锅炉风量需求调节变频器输出赫兹数，从而改变风量。变频器信号接入DCS控制系统，实时掌握运行数据，同步调节无延时，操作方便准确。

3、 10KV电气施工流程

3.1高压电缆的敷设

施工前须做好准备工作，施工人员须接受三级安全教育，熟悉施工图纸及施工环境，确定施工主方案及施工流程，由专业技术人员现场统一指挥。施工人员全员必须接受施工技术交底并办理交底签证手续。

电缆沟土建工程完工后，电缆到达施工现场时，应先检查电缆，确保符合设计要求、无损伤后开始敷设。电缆直埋敷设时，清理电缆沟全部杂物，沟内安置滚轮，在转弯处应放置转角滚轮。架设电缆盘架空施放省时省力，分段施放时做好长度标记。电缆沟敷设时，与直埋敷设方法相似，施放完毕后将电缆至于沟底或金属支架上，当放置于金属支架上时，应加以塑料衬垫。沟内全部金属支架、电缆的金属护套和铠装层应全部和接地装置连接。

3.2电缆终端头的制作

电缆需先做绝缘摇测,测试合格后方可进行下道工序。剥离电缆PVC护套，户内550mm户外750mm。焊接地线。包绕填充胶，固定三叉手套。剥开铜屏蔽层和半导电层，制作应力锥。固定应力管，压接端子。固定绝缘管和相色密封管，最后固定防雨裙。

3.3高压变频器的电气安装

3.3.1高压变频器电气安装的前置条件

首先确保高压变频器安装于要求环境。电气安装须确保输入侧高压开关已经使用了有效的防雷措施，进线电缆与负载电缆的防护铠甲可靠接地，具有足够的机械强度，并保持技术规范中规定的绝缘距离。输入和输出电缆必须分别接线。从现场到变频器的信号线，应该与强电线分开布线，模拟信号线必须使用屏蔽双绞线的方式且屏蔽线的一端可靠接地。主接地螺栓连接，测量确认接地线电阻小于4Ω并做好接地标识。

3.3.2主回路配线

将高压电源进线和电机线分别接到变频器输入端和输出端。高压电源供电需要经过主电路断路器再接入HD90高压变频器，只有在接收到高压变频器发送的高压允许合闸信号之后，才允许合上主电路断路器。高压变频器的变频输出端子直接(或通过工频旁路柜)与高压电机相连。

3.3.3高压变频器控制回路的组成和配线

控制回路器件主要包括控制盒、中间继电器、空气开关等。

控制盒由核心控制板、I/O接口板、光纤板组成。核心控制板能完成系统的逻辑功能、人机交互、总线通讯、电机控制算法、实时保护、移相PWM输出、单元通讯和诊断、与DSP/ARM的实时数据交互等等。I/O接口板提供控制硬件系统所需各路电源，包括核心控制板、光纤板所需电源，还提供其他单板、扩展卡、HMI、DI/DO、AI/AO等接口，完成人机交互、通讯、I/O扩展等功能。HD90高压变频器提供18路开关量输入，16路开关量输出，4路模拟量输入，5路模拟量输出(开关量、模拟量可根据需要进行扩展)。主要分为数字量输入输出、模拟量输入输出、通讯接口、编码器接口、控制回路电源接入。

4.电气施工完成试运行的验收

4.1高压电缆进场检查验收

电缆进场后，必须对电缆进行详细的检查验收，检查电缆的外观、规格型号、电压等级、长度、合格证、耐热阻燃的标识等等。全部符合设计要求后，填写电缆验收报告，对施工队伍下达准工通知单后方可施工。

4.2高压送电试运行的验收标准

4.2.1高压送电前的准备

高压开关柜绝缘测试，高压电缆绝缘测试，高压变频器绝缘测试，高压电机绝缘测试，确保所有配电柜、电缆、负载均已做耐压试验并合格。送高压电之前须派专人配合厂家调试。所有测试无误后，按规定填写工作票，持票方可送高压电。

4.2.2高压送电的注意事项

所有人员必须持证上岗，进入施工现场个人证件齐全，个人劳保用品穿戴整齐，戴好安全帽，严格遵守厂内安全管理及规章制度。送电后，须按照验收单规程操作，并配及紧急事故预案、各种消防器材，确保发生危险时，能第一时间保证人身安全和降低财产损失。

4.3高压变频器的试运行标准

4.3.1高压变频器送电前的准备

高压变频器在送高压前应做好调试。按标准输入电机参数、运行方式、调速方式等各项基本参数，变频器须在自检结束并合格后提示允许高压合闸后方可送高压电。

4.3.2高压变频器的试运行

按照试运行方案在高压变频器调试完成后，上高压电，观察各功率单元是否正常运转，冷却风机是否运行，操作面板是否操作灵敏。令高压变频器自运行2小时，记录温控表显示的三相温度。派专人看守，确保运行无误。高压变频器面板状态指示为允许启动时，才可进行下一步测试。

4.3 高压电机的试运行标准

4.3.1高压电机试运行前的准备

制定高压电机试运行方案。按规定断开电机与联轴器的连接。盘动电机数圈确保转动灵活无卡滞。检查电机地脚螺栓是否紧固。

4.3.2高压电机的试运行

按照试运行方案，现场启动电机空载运行。电机启动后首先检查电机转向是否正确，然后用听诊棒听查电机各部位响声是否正常。测量启动电流和空载电流。电机空载2小时，查看电机前后轴承温度，内冷、外冷风机温度，电机电流等各项指标，并做好记录。按照试运行方案调试变频器对高压电机进行加减速，确保其稳定运行无故障。

空载运行结束后，连接负载，做带负荷测试。观察电机、变频器运行是否正常，并测试联动及远程操作。

全部试运行合格后，认真填写验收报告及试运行记录单，统一归档案室留存。

结束语：由于篇幅有限，电气设计施工的内容远不止这些。设计和施工是一个复杂的系统工程，只要不断细心发掘，定会使设备更加安全、稳定、经济的运行。

参考文献：

1、倚鹏 《高压大功率变频器技术原理与应用》[M].北京：人民邮电出版社，2008

2、西北电力设计院.电力工程电气设计手册.北京电力出版社.1996

3、康永.试论10KV高压室的电气安装施工及相关控制[J]消费电子2014（20）：72-72

4、李小生.10KV配电室电气安装时间技术分析[J]中国新技术产品2015（1）：95-96