加氣子站自動控制及配電系統設計答辯

1、CNG加氣子站自動控加氣子站自動控制及配電系統設計制及配電系統設計 論文主要結構框架論文主要結構框架xxxCNG加氣站簡介加氣站簡介電氣部分設計電氣部分設計自控系統設計自控系統設計結論結論致謝致謝123451 xxxCNG加氣站簡介加氣站簡介 CNG（(Compressed Natural Gas）加氣子站是專門為加氣子站是專門為CNG汽車提供燃料汽車提供燃料的集接收、凈化、壓縮、儲存、天然的集接收、凈化、壓縮、儲存、天然氣于一身的中小型城市天然氣運用基氣于一身的中小型城市天然氣運用基礎設施。礎設施。xxxxxxxxCNG加氣站。年加氣能力加氣站。年加氣能力450萬萬m。由母站提供符合國家車用

2、。由母站提供符合國家車用燃氣標準的天然氣，燃氣標準的天然氣，主要設備：主要設備：壓縮壓縮機機1臺，加氣機臺，加氣機4臺，儲氣井臺，儲氣井6個。個。 2 電氣部分設計電氣部分設計u（1）照明方式的選擇原則）照明方式的選擇原則u當不適合裝設局部照明或采用混合照明不合理當不適合裝設局部照明或采用混合照明不合理時，宜采用一般照明。時，宜采用一般照明。u當某一工作區(qū)需要高于一般照明照度時，可采當某一工作區(qū)需要高于一般照明照度時，可采用分區(qū)一般照明。用分區(qū)一般照明。u對于照度要求較高，工作為值密度不大，且單對于照度要求較高，工作為值密度不大，且單獨裝設一般照明不合理使宜采用混合照明。獨裝設一般照明不合理使

3、宜采用混合照明。u在設置局部照明的場所，仍要有一般照明，否在設置局部照明的場所，仍要有一般照明，否則會影響視覺功能。則會影響視覺功能。u在本設計只對該在本設計只對該站內站內樓進行一般照明設計，滿足樓進行一般照明設計，滿足其他要求的照明方式將在裝飾過程中完成。其他要求的照明方式將在裝飾過程中完成。（2 2）照明種類的選擇原則）照明種類的選擇原則工作場所均應設置正常照明。正常照明是電氣工作場所均應設置正常照明。正常照明是電氣照明設計中的主要內容。照明設計中的主要內容。在正常照明因故障熄滅后，對需要確保正常工在正常照明因故障熄滅后，對需要確保正常工作或活動繼續(xù)進行的場所，當裝備用照明。作或活動繼續(xù)進

4、行的場所，當裝備用照明。在正常照明因故障熄滅后，對需要確保處于危在正常照明因故障熄滅后，對需要確保處于危險之中的人員安全的場所，應裝設安全照明。險之中的人員安全的場所，應裝設安全照明。在正常照明因故障熄滅后，在事故情況下為確在正常照明因故障熄滅后，在事故情況下為確保人員安全撤離的出口和通道，應裝設疏散照明。保人員安全撤離的出口和通道，應裝設疏散照明。 本設計的設計結果本設計的設計結果依據汽車用燃氣設計規(guī)范，建筑照明設計規(guī)范的依據汽車用燃氣設計規(guī)范，建筑照明設計規(guī)范的要求，照明燈具的選擇大致如下：要求，照明燈具的選擇大致如下：罩棚下燈具應為防爆型，罩棚下燈具應為防爆型，100lx門衛(wèi)室、營業(yè)室、

5、開票室、休息室、壓縮機控制室、值班門衛(wèi)室、營業(yè)室、開票室、休息室、壓縮機控制室、值班室用普通雙管熒光燈，室用普通雙管熒光燈，300lx衛(wèi)生間，鍋爐房用防水燈，衛(wèi)生間，鍋爐房用防水燈，75lx走廊選用吸頂燈，走廊選用吸頂燈，75lx高、低壓配電室用壁燈和普通雙管熒光燈高、低壓配電室用壁燈和普通雙管熒光燈,300lx壓縮機室用全塑防爆熒光燈壓縮機室用全塑防爆熒光燈300lx應急燈具控制方式應急燈具控制方式非持續(xù)式（常備式）。正常狀態(tài)下，無交直流非持續(xù)式（常備式）。正常狀態(tài)下，無交直流輸出；強切狀態(tài)下，交流輸出；轉入應急狀態(tài)下，輸出；強切狀態(tài)下，交流輸出；轉入應急狀態(tài)下，直流輸出。直流輸出。持續(xù)式（

6、常亮式）。正常狀態(tài)下，交流輸出；持續(xù)式（常亮式）。正常狀態(tài)下，交流輸出；強切狀態(tài)下，交流輸出；轉入應急狀態(tài)下，直流輸強切狀態(tài)下，交流輸出；轉入應急狀態(tài)下，直流輸出。出。可控制方式。正常狀態(tài)下，輸出交流，燈開關可控制方式。正常狀態(tài)下，輸出交流，燈開關自由控制開斷；強切狀態(tài)下，交流輸出，開關失控；自由控制開斷；強切狀態(tài)下，交流輸出，開關失控；應急狀態(tài)下，直流輸出，開關失控。應急狀態(tài)下，直流輸出，開關失控。 本設計結果本設計結果該場站建筑規(guī)模較小，應急照明燈數不多，該場站建筑規(guī)模較小，應急照明燈數不多，結合工程實際，本站區(qū)儀表及應急照明用電結合工程實際，本站區(qū)儀表及應急照明用電采用采用ESP（加裝浪

7、涌保護器）備用電源供電；（加裝浪涌保護器）備用電源供電；EPS主要負載為節(jié)能型防爆高壓鈉燈主要負載為節(jié)能型防爆高壓鈉燈（150W）8盞，加氣機（盞，加氣機（200W）4臺，儀表臺，儀表柜（約柜（約200W）1臺；及部分站房照明，考慮臺；及部分站房照明，考慮相關系數后，計算得相關系數后，計算得EPS輸出功率為輸出功率為3KW，供電時間不少于供電時間不少于90分鐘。分鐘。 強電部分強電部分 本站區(qū)除自控儀表及應急照明為一級用電負荷外，其他均為三級用電本站區(qū)除自控儀表及應急照明為一級用電負荷外，其他均為三級用電負荷，供電系統采用負荷，供電系統采用TN-S系統。系統。站區(qū)主要用電設備有：天然氣壓縮機（

8、站區(qū)主要用電設備有：天然氣壓縮機（VFD-0.32/(30-200)-250-B型，主電機型，主電機75KW,共一臺；此外還有加氣機、空調、插座、照明燈具等小負荷設備。共一臺；此外還有加氣機、空調、插座、照明燈具等小負荷設備。本站區(qū)計算負荷本站區(qū)計算負荷135.6KVA,計算電流計算電流206A，選用一臺，選用一臺160KVA箱變?yōu)檎緟^(qū)供箱變?yōu)檎緟^(qū)供電。電。站區(qū)用電接站區(qū)內擬建站區(qū)用電接站區(qū)內擬建10KV高壓電纜，新建高壓電纜走向及型號由當地電高壓電纜，新建高壓電纜走向及型號由當地電力部門確定。力部門確定。本站區(qū)工藝區(qū)的全部電氣、儀表設備均為隔爆型，站房電氣設備為防爆型。本站區(qū)工藝區(qū)的全部電氣

9、、儀表設備均為隔爆型，站房電氣設備為防爆型。防暴區(qū)照明線路的引入采用防暴區(qū)照明線路的引入采用ZR-YJV22系列電纜，進入照明開關或隔爆型接系列電纜，進入照明開關或隔爆型接線盒后可轉換為絕緣導線并穿鋼管配線；防暴區(qū)低壓電纜均采用線盒后可轉換為絕緣導線并穿鋼管配線；防暴區(qū)低壓電纜均采用ZR-YJV22-0.6/1.0系列電纜，導線采用系列電纜，導線采用BV-500系列導線。室外埋地電纜均采用直埋方式敷設。系列導線。室外埋地電纜均采用直埋方式敷設。施工參照國際施工參照國際94D164-15，35KV及以下電纜敷設。及以下電纜敷設。配電箱、開關的安裝高度均為配電箱、開關的安裝高度均為1.4米，插座的

10、安裝高度為米，插座的安裝高度為0.3米，空調插座米，空調插座1.8米（距離室內地坪）。米（距離室內地坪）。室內電纜溝內電纜按電壓等級（強電、弱電）分別沿電纜溝兩側敷設；直埋室內電纜溝內電纜按電壓等級（強電、弱電）分別沿電纜溝兩側敷設；直埋電纜強弱電電纜間距不得小于電纜強弱電電纜間距不得小于0.5米。米。天然氣壓縮機啟動部分控制電路為成套設備，在此不做考慮。天然氣壓縮機啟動部分控制電路為成套設備，在此不做考慮。 弱電部分弱電部分本站區(qū)儀表及應急照明用電采用本站區(qū)儀表及應急照明用電采用EPS（加裝浪涌保護器）備用電源供（加裝浪涌保護器）備用電源供電；電；EPS主要負載為節(jié)能型防爆高壓鈉燈（主要負載

11、為節(jié)能型防爆高壓鈉燈（150W）8盞，加氣機（盞，加氣機（200W）4臺，儀表柜（約臺，儀表柜（約200W）1臺；及部分站房照明，臺；及部分站房照明， EPS輸出功率為輸出功率為3KW，供電時間不少于供電時間不少于90分鐘。分鐘。儀表柜由建設方向供貨商訂貨，電纜溝施工時由供貨方協助完成。本儀表柜由建設方向供貨商訂貨，電纜溝施工時由供貨方協助完成。本設計不做考慮。設計不做考慮?？扇細怏w報警器主機設置儀表室內主機采用柜裝式，安裝于儀表柜面可燃氣體報警器主機設置儀表室內主機采用柜裝式，安裝于儀表柜面板，為保證可燃氣體報警器的可靠工作，本設計采用板，為保證可燃氣體報警器的可靠工作，本設計采用EPS作為

12、可燃氣體濃作為可燃氣體濃度報警器的備用電源。度報警器的備用電源。儀表柜面板上安裝遠傳數顯表，可燃氣體報警器主機及緊急切斷閥按儀表柜面板上安裝遠傳數顯表，可燃氣體報警器主機及緊急切斷閥按鈕。鈕?？扇細怏w報警器與緊急切斷系統聯動，在發(fā)生泄漏事故時能自動切斷可燃氣體報警器與緊急切斷系統聯動，在發(fā)生泄漏事故時能自動切斷緊急切斷閥，并在儀柜表發(fā)出聲光報警；儲氣井壓力變送器在儀表柜內設緊急切斷閥，并在儀柜表發(fā)出聲光報警；儲氣井壓力變送器在儀表柜內設超壓報警功能，當儲氣井壓力異常時能在儀表柜發(fā)出聲光報警。超壓報警功能，當儲氣井壓力異常時能在儀表柜發(fā)出聲光報警。負荷計算負荷計算壓縮機的基本特性壓縮機的基本特性

13、該壓縮機是一級壓縮該壓縮機是一級壓縮,三缸壓縮機。壓縮機型號三缸壓縮機。壓縮機型號: ST55-M20-EM 負荷參數如負荷參數如下：下：壓縮機驅動電機壓縮機驅動電機:型號型號: 防爆電機防爆電機輸出功率輸出功率(KW): 75轉速轉速(rpm): 1000級數級數: 6建筑安全規(guī)格建筑安全規(guī)格: B3油泵驅動電機油泵驅動電機:型號型號: 防爆電機防爆電機輸出功率輸出功率(KW): 3轉速轉速(rpm): 1500級數級數: 4建筑安全規(guī)格建筑安全規(guī)格: B5水泵驅動電機水泵驅動電機:型號型號: 防暴電機防暴電機輸出功率輸出功率(KW): 1.85轉速轉速(rpm): 3000級數級數: 2建

14、筑安全規(guī)格建筑安全規(guī)格: B3/B5 經過計算得出本場站設計結果及說明經過計算得出本場站設計結果及說明負荷計算：有功功率負荷計算：有功功率130.5KW無功功率無功功率115KVAR（千（千乏）乏），視在功率，視在功率174KVA計算電流計算電流264A；選擇一臺；選擇一臺200KVA的的箱式變壓器為站區(qū)供電。箱式變壓器為站區(qū)供電。高壓側、低壓側無功自動及手動補償裝置以當地供電部門高壓側、低壓側無功自動及手動補償裝置以當地供電部門規(guī)定為準。規(guī)定為準。有功功率、無功功率電度表視現場情況由電力部門安裝。有功功率、無功功率電度表視現場情況由電力部門安裝。各電氣設備參數要與現場設備實際參數進行核對，以

15、確保各電氣設備參數要與現場設備實際參數進行核對，以確保一致性。一致性。設備外殼和金屬構架通過斷接卡與接地干線可靠連接，接設備外殼和金屬構架通過斷接卡與接地干線可靠連接，接地電阻不大于地電阻不大于4歐姆。歐姆。配電箱內單相負荷應均分在三相導線上，以減少三相不平配電箱內單相負荷應均分在三相導線上，以減少三相不平衡，不平衡度不大于衡，不平衡度不大于20%.CNG加氣站的接地系統示意圖加氣站的接地系統示意圖通過多座加氣站通過多座加氣站的運行實踐證明，的運行實踐證明，聯合接地方式簡聯合接地方式簡單高效、安全可單高效、安全可靠，很值得在靠，很值得在CNG加氣站的工加氣站的工程建設中進一步程建設中進一步推廣

16、應用。推廣應用。智能數顯儀表控制系統功能配置原理智能數顯儀表控制系統功能配置原理控制邏輯：控制邏輯：每個功能都由控制邏輯每個功能都由控制邏輯實現，以標準站最常用實現，以標準站最常用的的3條邏輯說明實現過程。條邏輯說明實現過程。第一，事故或緊急狀況第一，事故或緊急狀況下，控制室可緊急停止下，控制室可緊急停止所有壓縮機。第二，高、所有壓縮機。第二，高、中、低壓儲氣井組壓力中、低壓儲氣井組壓力達到高報高控值時，控達到高報高控值時，控制室聲光報警，停止所制室聲光報警，停止所有壓縮機。第三，生產有壓縮機。第三，生產區(qū)燃氣泄漏濃度達到一區(qū)燃氣泄漏濃度達到一級報警值時，控制室聲級報警值時，控制室聲光報警，啟

17、動軸流風機；光報警，啟動軸流風機；達到二級報警值時，聲達到二級報警值時，聲光報警，停止所有壓縮光報警，停止所有壓縮機。機。3 自控系統設計自控系統設計壓縮機、軸流風機連鎖控制原理壓縮機、軸流風機連鎖控制原理以以PIAC005為例，該智能數顯儀表到高報高控值，其輸出為例，該智能數顯儀表到高報高控值，其輸出觸點閉合，繼電器觸點閉合，繼電器J2上電。上電。J2的的1、5常開觸點閉合則常開觸點閉合則J5上上電，電，J5的的1、5和和2、6常開觸點閉合，信號分別輸入到常開觸點閉合，信號分別輸入到1號號和和2號壓縮機控制系統，停止號壓縮機控制系統，停止1號、號、2號壓縮機，實現號壓縮機，實現PIAC005

18、的高控功能。的高控功能。J2的的2、6常開觸點接多路聲光報警常開觸點接多路聲光報警器的器的1報警回路，該觸點閉合，報警回路，該觸點閉合，1BJ-1回路報警，實現回路報警，實現PIAC005的高報功能。的高報功能。PIAC004和和PIAC003連鎖及報警功連鎖及報警功能同能同PIAC005所述。當燃氣泄漏濃度達到一級報警值時，所述。當燃氣泄漏濃度達到一級報警值時，可燃氣體報警控制器聲光報警，可燃氣體報警控制器聲光報警，J7上電，上電，J7的的1、5和和2、6常開觸點閉合，啟動常開觸點閉合，啟動1號、號、2號軸流風機。當達到二級報警號軸流風機。當達到二級報警值時，可燃氣體報警控制器聲光報警，值時

19、，可燃氣體報警控制器聲光報警，J6上電，上電，J6的的1、5和和2、6常開觸點閉合，連鎖停止常開觸點閉合，連鎖停止1號、號、2號壓縮機。緊急狀號壓縮機。緊急狀況按下況按下EST按鈕時，按鈕時，J1上電，上電，J1的的1、5和和2、6常開觸點閉常開觸點閉合，停止合，停止1號、號、2號壓縮機。號壓縮機。壓縮機、軸流風機連鎖控制原理壓縮機、軸流風機連鎖控制原理系統功能及連鎖系統功能及連鎖可燃氣體報警控制器顯示探測器的報警位置、時間可燃氣體報警控制器顯示探測器的報警位置、時間和濃度。子站中宜以二級報警系統設計，即燃氣泄和濃度。子站中宜以二級報警系統設計，即燃氣泄漏濃度達到一級設定值時，可燃氣體報警控制

20、器聲漏濃度達到一級設定值時，可燃氣體報警控制器聲光報警，連鎖啟動軸流風機；燃氣泄漏濃度達到二光報警，連鎖啟動軸流風機；燃氣泄漏濃度達到二級設定值時，可燃氣體報警控制器聲光報警，通過級設定值時，可燃氣體報警控制器聲光報警，通過HJ1825模塊停止所有壓縮機。模塊停止所有壓縮機。序號序號安全措施安全措施說明說明備注備注1根據站內爆炸危險區(qū)域的劃分，正根據站內爆炸危險區(qū)域的劃分，正確地對站內各檢測儀表進行選型及確地對站內各檢測儀表進行選型及其防爆、防護等級配置。其防爆、防護等級配置。滿足滿足自動化儀表選型自動化儀表選型設計規(guī)定設計規(guī)定HG/T 205072000。2儀表系統供電需要提供可靠電源，儀表

21、系統供電需要提供可靠電源，并配置在線式、長效型并配置在線式、長效型UPS電源，電源，對其電壓、頻率、紋波電壓、瞬斷對其電壓、頻率、紋波電壓、瞬斷時間提出要求，延時供電時間時間提出要求，延時供電時間2h。滿足滿足儀表供電設計規(guī)儀表供電設計規(guī)定定HG/T 205092000。電源側電源側加裝三加裝三級級SPD保保護。護。3采用銅芯鎧裝屏蔽電纜，直埋敷設，采用銅芯鎧裝屏蔽電纜，直埋敷設，在信號回路加設在信號回路加設SPD保護。出入地保護。出入地面穿套管保護，與儀表及套管等接面穿套管保護，與儀表及套管等接口采用防爆撓性管連接，穿越不同口采用防爆撓性管連接，穿越不同區(qū)域采取密封和防爆措施。區(qū)域采取密封和

22、防爆措施。滿足滿足儀表配管配線設儀表配管配線設計規(guī)定計規(guī)定HG/T 205122000和和石油石油化工自動控制設計手化工自動控制設計手冊冊。4控制室設置緊急切斷按鈕，緊急或控制室設置緊急切斷按鈕，緊急或事故狀況下關閉壓縮機。實現各個事故狀況下關閉壓縮機。實現各個檢測點的超限報警檢測點的超限報警(聲光報警聲光報警)、超限、超限停車及壓縮機現場停機功能。停車及壓縮機現場停機功能。滿足滿足信號報警、安全信號報警、安全連鎖系統設計規(guī)定連鎖系統設計規(guī)定HG/T 205112000和和工藝專業(yè)所提委托要求。工藝專業(yè)所提委托要求。壓縮機壓縮機控制系控制系統具備統具備遠程就遠程就地啟停地啟停功能。功能。5站內

23、各遠傳儀表配置防雷模塊，所站內各遠傳儀表配置防雷模塊，所有變送器外殼采用單獨防雷接地線，有變送器外殼采用單獨防雷接地線，并與接地網可靠連接。控制系統及并與接地網可靠連接。控制系統及電纜屏蔽層、鎧裝層、現場防爆接電纜屏蔽層、鎧裝層、現場防爆接線箱、保護套管等與電氣接地網可線箱、保護套管等與電氣接地網可靠連接?？窟B接。滿足滿足自動化儀表選型自動化儀表選型設計規(guī)定設計規(guī)定HG/T 205072000、儀表儀表系統接地設計規(guī)定系統接地設計規(guī)定HG/T 205132000、汽車加油加氣站設計汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范與施工規(guī)范(2006年年版版)GB 501562002?？刂剖摇⒖刂剖?、收費室收費室設

24、置等設置等電位連電位連接母板。接母板。 CNG加氣子站自控系統安全措施加氣子站自控系統安全措施4結結論論本文主體部分分為三章主要對本文主體部分分為三章主要對CNG的發(fā)展歷程、發(fā)展趨勢；針對的發(fā)展歷程、發(fā)展趨勢；針對xxx加氣加氣子站技術要求以及如何初步對子站技術要求以及如何初步對CNG加氣子站進行場站配電和自控系統設計進加氣子站進行場站配電和自控系統設計進行論述。通過對本論文的書寫過程中資料的查閱是我對本專業(yè)有了更深入的行論述。通過對本論文的書寫過程中資料的查閱是我對本專業(yè)有了更深入的了解，也為我未來專業(yè)的發(fā)展指明了方向。雖然我努力使文章更加全面合理了解，也為我未來專業(yè)的發(fā)展指明了方向。雖然我努力使文章更加全面合理更加有深度和說服力但是由于本