用電負荷分級化工

1、中小型化工企業(yè)的用電負荷分級和供電方案設計的幾點體會李良雙河北英科石化工程有限公司在進行企業(yè)供配電設計中，首先面對的問題是如何選用電源問題，要正確選用電源，就應當對用電單位和用電設備進行負荷分級。負荷分級應根據(jù)用電單位（即電能用戶）和用電設備的規(guī)模、功能、性質及其在人身安全上、經(jīng)濟損失上的重要性進行確定。負荷分級的目的和意義在于根據(jù)不同的負荷級別確定用電單位和用電設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、先進性和合理性。國際上普遍的做法是將負荷按應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生發(fā)

2、的；而我國則是沿用前蘇聯(lián)的做法，按用電單位或用電設備突然中斷供電所導致后果的危險性和嚴重程度分為一、二、三級，用供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50052-2009的說法就是從安全和經(jīng)濟損失兩個方面來確定，帶有?計劃經(jīng)濟？的影子，如果從市場經(jīng)濟考慮的話，經(jīng)濟的問題應該交由市場解決，那么現(xiàn)在一、二、三級負荷等級的劃分就表現(xiàn)由了一定的局限性，這也是負荷等級劃分一直存在很多爭議的一個原因吧。一.負荷等級劃分及供電要求根據(jù)供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50052-2009的規(guī)定，符合下列一種或幾種條件者，應劃分為一級負荷：（1）中斷供電將造成人身傷害時。例如醫(yī)院手術室的照明及電力負荷、嬰兒恒溫箱、心臟起搏器等單位或設備

3、。（2）中斷供電將在經(jīng)濟上造成重大損失時。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重混亂。其供電要求：應有雙重電源供電，當一電源發(fā)生故障時，另一電源不應同時受到損壞。在一級負荷中，當中斷供電將造成人員傷亡或重大設備損壞或發(fā)生中毒、爆炸和火災等情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷，應視為一級負荷中特別重要負荷。例如事故一旦發(fā)生能夠及時處理，防止事

4、故擴大保證工作人員的搶救和撤離，而必須保證的用電負荷；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：除滿足一級負荷要求的雙重電源要求外，還需增設應急電源。符合下例情況之一時，應視為二級負荷：（1）中斷供電將在經(jīng)濟上造成較大損失時。使得主要設備設備損壞、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、重點企業(yè)大量減產(chǎn)等將在經(jīng)濟上造成較大損失。（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。在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時

5、，可由一回6kV及以上專用架空線路供電。不屬于一級負荷和二級負荷者，屬于三級負荷二,中小化工企業(yè)供電現(xiàn)狀及存在的問題在我們設計的項目中，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，其設計的質量將直接關系到企業(yè)的安全和穩(wěn)定運行?；S生產(chǎn)介質大多屬于危險介質，存在易燃、易爆、有毒、高溫、高壓的特點，一旦由現(xiàn)電力故障或非正常電力中斷，如果部分關鍵設備不能繼續(xù)供電，輕則造成設備損壞，產(chǎn)品報廢，重則造成爆炸、火災、中毒，引起人身傷亡事故。據(jù)此，有人認為，這些企業(yè)的關鍵設備，屬于一級負荷中特別重要的負荷。這個

6、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)的用電負荷在整個區(qū)域中所占份額很小，企業(yè)中的關鍵設備的負荷在企業(yè)中所占比例往往也不大。根據(jù)供配電系統(tǒng)設計規(guī)范的要求,？按照用電負荷在生產(chǎn)使用過程中的特性，對一個區(qū)域的用電負荷在整體上進行確定，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備生產(chǎn)連續(xù)性高，不允許中斷供電，其負荷為一級負荷，而其他的用電設備可以斷電，其性質為三級負荷，則整個生產(chǎn)裝置的用電負荷可以確定為三級負荷。？在實際當中，供電部門對這些小型化工企業(yè)也多是按三級負荷供電的。這些企業(yè)連一級負荷

7、都算不上，何談一級負荷中特別重要的負荷。有人認為，這些企業(yè)的關鍵設備一旦斷電，有設備損壞，產(chǎn)品報廢，甚至造成爆炸、火災、中毒,引起人身傷亡事故，不能定為三級負荷，應該把它提為二級負荷或一級負荷。這個問題在我們設計中，經(jīng)常遇到，因為這些企業(yè)的設計需要報安監(jiān)部門，由安監(jiān)部門組織專家對我們的設計進行論證，在論證會上經(jīng)常有評審人員給我們提由這個問題，要求我們把供電負荷設成二級負荷。這個說法也是不妥的。其實，這些小型企業(yè)爭取到二級負荷或一級負荷的供電往往是不現(xiàn)實的，不僅費用高昂，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荷或者一級負荷供電，但是？電力部門是從未保證過供電不中斷，即便

8、供電中斷也不存在罰款。？（注引號內(nèi)為供配電系統(tǒng)設計規(guī)范條文解釋原話）因此也無法保證化工企業(yè)中關鍵設備持續(xù)供電。從安全的角度來說，按二級負荷或者一級負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，關鍵設備持續(xù)供電呢？根據(jù)供配電系統(tǒng)設計規(guī)范3.0.1的條文解釋，？由于各個行業(yè)的負荷特性不一樣，本規(guī)范只能對負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，確定用電設備或用戶的負荷等級？的指導精神，我們在設計中，可以引用化工企業(yè)供電設計規(guī)定HG/T20664-1999來解決這個問題。在我們參加的一些項目評審會上，有的評審人員提由化工企業(yè)供電設計規(guī)定

9、HG/T20664-1999已經(jīng)過時。我認為這個說法不能成立，尤其是關于化工企業(yè)負荷分級的“負荷分級及供電”這個章節(jié)的內(nèi)容到目前為止還是可以應用的?；て髽I(yè)供電設計規(guī)定HG/T20664-1999中的“負荷分級及供電”這個章節(jié)是基于供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50052-95（供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50052-2009的前一版）針對化工企業(yè)性質編寫的。評審人員的的理由是供配電系統(tǒng)設計規(guī)范已經(jīng)更新，所以認為化工企業(yè)供電設計規(guī)定HG/T20664-1999已經(jīng)過時。我認為，首先化工企業(yè)供電設計規(guī)定HG/T20664-1999到目前為止上沒有新的版本發(fā)布，也沒有任何部門發(fā)布該規(guī)范已經(jīng)作廢；其次，我們看看供

10、配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50052-2009版與供配電系統(tǒng)設計規(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.增加了有設置分布式電源的條件，能源利用效率高、經(jīng)濟合理時作為設置自備電源的條件之一；當有特殊要求，應急電源向正常電源轉換需要暫時并列時，應采取安全運行的措施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)容也進行了補充完善何必要修改。？?負荷分級及供電要求？一章中主要對一級負荷供電要求，由？雙電源？改為？雙重電源？；對二級負荷供電要求中，取消了？當采用電纜

11、線路時，應采用兩根電纜組成的線路供電，具每根電纜應能承受100%的二級負荷。？從中可以看由，化工企業(yè)供電設計規(guī)定HG/T20664-1999其中所基于的？負荷分級及供電要求？沒有原則性的修改。因此，我們設計時只要相關部門還沒有宣布化工企業(yè)供電設計規(guī)定HG/T20664-1999作廢，其中的條文不違背供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50052-2009,引用是沒有問題的。在各個大的行業(yè)中，對于負荷分級及供電要求都有自己的標準或規(guī)范，比如最大的行業(yè)標準民用建筑電氣設計規(guī)范JGJ/T16-92從92年一直用到2008年，期間供配電系統(tǒng)設計規(guī)范在1995年就改版了一次。從2008年改版的民用建筑電氣設計規(guī)范JG

12、J16-2008,其中的負荷分級及供電要求的章節(jié)也是基于供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50052-95版，到目前為止仍然使用。其他諸如機械、鋼鐵等行業(yè)，在負荷分級及供電也都有自己行業(yè)標準，也是在供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50052-2009發(fā)布前制定的，也都在使用。所以在化工行業(yè)做設計引用化工企業(yè)供電設計規(guī)定也是可以的。三.化工企業(yè)的負荷等級劃分在化工企業(yè)供電設計規(guī)定HG/T20664-1999中對負荷等級是這樣規(guī)定的：根據(jù)用電負荷在化工連續(xù)生產(chǎn)過程中，并按其對供電可靠性及連續(xù)性的要求，將化工用電負荷分為一級負荷、二級負荷和三級負荷。在化工中還存在一部分？有特殊供電要求的負荷？（1）一級負荷：當企業(yè)正常工

13、作電源突然中斷時，企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)被打亂，使重大設備損壞，恢復供電后需長時間才能恢復生產(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)濟損失的負荷。（2）二級負荷：當企業(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，使主要設備損壞，恢復供電后需較長時間才能恢復生產(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)濟損失的負荷。通常大中型化工企業(yè)就是這種二級負荷的重點企業(yè)。（3）三級負荷：所有不屬于一、二級負荷（包括有特殊供電要求的負荷），應為三級負荷。在化工企業(yè)供電設計規(guī)定HG/T20664-1999中針對化工企業(yè)的負荷特性，提生了?有特殊供電要求的負荷？，根據(jù)其條文解釋，有特

14、殊供電要求的負荷實際上是參照供配電系統(tǒng)設計規(guī)范中的?特別重要負荷？結合化工企業(yè)實際，將？特別重要負荷？從一級負荷中分離由來，且定義為？有特殊供電要求的負荷？,?有特殊供電要求的負荷？不固定劃入莫一負荷等級，設計中將其負荷量并入裝置或企業(yè)的最高負荷等級內(nèi)。？有特殊供電要求的負荷？概念的提由，為我們解決中小化工企業(yè)的供配電設計，提供了依據(jù)?；て髽I(yè)中有特殊供電要求的負荷，通常有以下幾種類型：（1）中斷供電時，將發(fā)生爆炸及有毒物質泄漏的相關負荷如：（a）安全停車自動程序控制裝置（儀表、繼電器、程控器等）及其執(zhí)行機構（莫些進料閥、排料閥、排空閥等），以及配套的處理設施；（b）設備內(nèi)不能排放的爆炸危險物

15、料，若其會發(fā)生局部聚合大量放熱反應時，為避免危險后果所需的攪拌設施和中止劑投放設施或冷卻水專用供應設備；（c）爆炸危險物料使用的大型壓縮機組的安全軸封及正壓通風系統(tǒng)等的電氣設備。（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)、火災報警設備、消防系統(tǒng)用電負荷等。（3）化工工藝控制的DCS、電氣微機保護、監(jiān)控、管理系統(tǒng)的用電負荷。（4）有特殊供電要求的負荷量、應劃入裝置或企業(yè)的最高負荷等級內(nèi)。四,中小化工企業(yè)的供電設計對化工企業(yè)中正常負荷的供電，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荷？的供電設計。根據(jù)化工企業(yè)供電設計規(guī)定HG/T20664-1999,有特殊供電要求的負荷必須由應急電源系統(tǒng)供電，應急電源的要求應參照供配電系統(tǒng)設計規(guī)范的相關要求，常用的應急電源有以下幾種：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)電機組（或其他類型