電熱設(shè)備電力裝置設(shè)計規(guī)范

電熱設(shè)備電力裝置設(shè)計規(guī)范GB50056-93PAGEPAGE4電熱設(shè)備電力裝置設(shè)計規(guī)范GB50056－93主編部門：中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部批準(zhǔn)部門：中華人民共和國建設(shè)部施行日期：1994年2月1日第一章總則為使電熱設(shè)備電力裝置（以下簡稱電熱裝置）的設(shè)計執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、節(jié)約電能、經(jīng)濟(jì)合理、便于維修，制訂本規(guī)范。本規(guī)范適用于新建的電弧爐、礦熱爐、感應(yīng)電爐、感應(yīng)加熱器和電阻爐等電熱裝置的設(shè)計。電熱裝置的設(shè)計除應(yīng)遵守本規(guī)范的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定。第二章基本規(guī)定電熱裝置宜屬于二級或三級負(fù)荷，當(dāng)事故停電將在國民經(jīng)濟(jì)上造成重大損失的多臺大型電熱裝置宜屬于一級負(fù)荷。電熱裝置的輔助設(shè)備的負(fù)荷等級應(yīng)根據(jù)事故停電所造成損失或影響的程度確定。電熱裝置的變壓器、變頻或變流裝置與電爐或加熱器的距離應(yīng)小，但應(yīng)便于操作、維護(hù)和檢修。電熱裝置應(yīng)設(shè)置能滿足維修安全和正確操作要求的聯(lián)鎖裝置。電熱裝置的繼電保護(hù)裝置、測量儀表、控制電器和導(dǎo)線的設(shè)置，應(yīng)便于操作、監(jiān)視和維修，并應(yīng)避免受熱、受潮、受電磁感應(yīng)、受撞擊和積聚灰塵。高頻、中頻電流或工頻大電流導(dǎo)體的截面選擇和布置，應(yīng)減少由于集膚效應(yīng)和鄰擾效應(yīng)所引起的導(dǎo)體中電流的不均勻分布。電熱裝置導(dǎo)體的支架、保護(hù)遮板、套管、鎧裝、緊固件和鄰近的金屬部件的設(shè)置和材料的選擇，當(dāng)在頻率較高或電流較大時應(yīng)減小感應(yīng)發(fā)熱的影響。電熱裝置短網(wǎng)的配置應(yīng)做到電阻和電抗較小，并應(yīng)使三相阻抗平衡。單臺功率等于或大于400KW的電熱裝置，當(dāng)其自然功率因數(shù)較低時，應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的無功功率補(bǔ)償裝置,若經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較采用集中補(bǔ)償有利時或當(dāng)工廠、車間無功功率富裕時，可不裝設(shè)單獨(dú)的補(bǔ)償裝置。電熱裝置的無功功率補(bǔ)償裝置采用電力電容器時，其性能的選擇和接線方式應(yīng)計入無功負(fù)荷的變化和高次諧波的影響。電熱裝置宜采用閉路冷卻，在閉路系統(tǒng)中不得產(chǎn)生氣泡。電熱裝置冷卻水系統(tǒng)的設(shè)置,應(yīng)便于監(jiān)視其工作狀況；并應(yīng)根據(jù)需要裝設(shè)水溫、水壓、流量等信號和保護(hù)裝置。必要時應(yīng)采取分?jǐn)嚯姛嵫b置的電源等安全措施。連接水冷工頻導(dǎo)體與金屬給排水管間的絕緣水管，其內(nèi)徑和長度的選擇,應(yīng)使每根絕緣水管內(nèi)水的泄漏電流不超過20mA或采取其他安全措施。多臺單相電熱裝置應(yīng)均勻地接在三相電路上。單相電熱裝置的容量較大時，應(yīng)驗算電熱裝置引起的負(fù)序電流和負(fù)序電壓對電網(wǎng)的影響；當(dāng)超過現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的允許值時,應(yīng)將單相負(fù)荷連接到更大短路容量的電網(wǎng)點(diǎn)或設(shè)置相平衡裝置。當(dāng)在運(yùn)行過程中不經(jīng)常產(chǎn)生不平衡時,應(yīng)裝設(shè)三相電網(wǎng)間可切換單相負(fù)荷的切換電器。當(dāng)工藝過程允許采用直流加熱時，可將單相負(fù)荷由三相交流整流后以直流供電。不平衡電流較大的電熱裝置或單相電熱負(fù)荷較多的變（配）電所應(yīng)設(shè)監(jiān)視負(fù)序電流的儀表。電熱裝置的電力負(fù)荷引起公用電網(wǎng)電壓波形的非正弦畸變不應(yīng)超過現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的要求；當(dāng)不能滿足要求時,應(yīng)采取裝設(shè)諧波過濾裝置等措施。在變壓器室地面上1.9m以下的電爐變壓器的四周突出部分與變壓器室內(nèi)墻之間的最小距離應(yīng)符合表2.0.17的規(guī)定。表2.0.17電爐變壓器與室內(nèi)墻之間的最小距離（m）電爐變壓器容量（MVA）>0.40.4~12.5>12.5前面墻（靠電爐）0.60.8側(cè)墻和后墻0.81.01.2電熱裝置中母線或母線組的絕緣支持物和母線間的襯墊，在小于1kV的直流或交流工頻、低頻和中頻的電路中，可采用絕緣浸漬處理的石棉水泥板（塊）；當(dāng)電壓小于500V時,亦可采用浸漬處理（在干燥油中浸漬）的木材；當(dāng)電壓大于1kV小于1.6kV時，應(yīng)采用電膠木、玻璃纖維板或耐熱塑膠。具有迅速變化沖擊負(fù)荷電爐的絕緣支持物（夾緊塊襯墊），應(yīng)采用耐震材料。

電壓大于和等于1.6kV應(yīng)采用瓷或玻璃制成的支柱絕緣子，當(dāng)工頻電流大于和等于1.5kA和中頻、高頻任何電流值時，絕緣子的附件應(yīng)采用鋁材，當(dāng)用鋁屏蔽保護(hù)或由少磁性生鐵制造時，絕緣子的附件可采用鑄鐵。

母線組夾緊的金屬部件當(dāng)工頻電流大于和等于1.5kA和中頻、高頻任何電流值時，宜采用由非磁性鋼板制成彎形側(cè)面的型截面或焊接側(cè)面和硅鋁合金部件，但重型多片母線組除外。

大電流母線的緊固件宜采用非磁性的鉻鎳、銅鋅或其他合金制成的螺栓和雙頭螺栓。當(dāng)電爐向澆注場地傾動時，應(yīng)設(shè)使在澆注場地的人員能聽到見到的聲、光信號。電爐裝置應(yīng)裝設(shè)下列信號：

一、電爐高壓通電及斷電的信號；

二、調(diào)壓裝置在四級及以上時，指示電壓等級的信號；

三、反映三相電弧爐每相電弧電壓的信號；

四、油循環(huán)系統(tǒng)故障的信號；

五、水或風(fēng)冷卻系統(tǒng)故障的信號；

六、操作電源失壓的信號；

七、根據(jù)工藝要求的其他信號。電爐裝置應(yīng)裝設(shè)有功電度表、無功電度表、電流表和電壓表。10t及以上的電弧爐宜裝設(shè)三相有功功率表。上述儀表應(yīng)裝設(shè)在電爐變壓器高壓側(cè)；5t及以下電弧爐的儀表可裝設(shè)在配電所。電爐裝置應(yīng)裝設(shè)顯示電極電流、電壓值的電流表和電壓表。當(dāng)采用電極自動調(diào)節(jié)器時，應(yīng)裝設(shè)監(jiān)視調(diào)節(jié)器工作的儀表。電弧爐的電流表，應(yīng)有過負(fù)荷量程。電弧爐應(yīng)裝設(shè)帶有最大電力需量的有功電度表。第三節(jié)電力設(shè)備的布置一臺電爐裝置的變壓器、電抗器、操作斷路器、隔離開關(guān)、切換開關(guān)和互感器等電力設(shè)備，可裝設(shè)在同一房間內(nèi)。需經(jīng)常操作的斷路器和開關(guān)，宜采用電動操作或遠(yuǎn)方機(jī)械傳動。電爐變壓器應(yīng)靠近電爐以縮短短網(wǎng)長度；必要時可抬高變壓器的安裝高度。門向車間內(nèi)開的電爐變壓器室，應(yīng)設(shè)置容量為100%變壓器油量的貯油池，或?qū)⒂团诺桨踩幩脑O(shè)施。電爐變壓器室宜預(yù)留裝設(shè)有載分接開關(guān)換油或過濾油的地方。電爐變壓器室可設(shè)開向控制室的防火門。電爐裝置宜設(shè)控制室，并宜采用控制臺。控制室地面的標(biāo)高以及觀察窗和控制臺的位置，應(yīng)能使操作人員觀察到所操作機(jī)械設(shè)備的動作和爐前情況。電爐通電應(yīng)在主控制臺控制?？刂剖覒?yīng)采取防煙塵侵入的措施。1000V以下的電力設(shè)備，可裝設(shè)在控制室內(nèi)。需在爐旁操作電爐裝置的機(jī)械，應(yīng)在爐旁設(shè)置控制設(shè)備。電爐平臺下和軟電纜下應(yīng)設(shè)置防止人員進(jìn)入的警告牌或柵欄。第四節(jié)短網(wǎng)經(jīng)常有工作短路的電爐裝置，應(yīng)采用銅母線。負(fù)荷平穩(wěn)的電爐裝置可采用鋁母線，但應(yīng)設(shè)置可靠的銅鋁過渡接頭。從硬母線引至電爐可動接線板的軟電纜，應(yīng)防止磨損和短路；5t及以上的三相電弧爐，宜采用水冷軟電纜。礦熱爐的母線應(yīng)設(shè)置防止?fàn)t料噴濺或熱輻射的防護(hù)設(shè)施。對短網(wǎng)母線緊固，其墊塊應(yīng)采用絕緣浸漬處理的石棉水泥板或纖維壓板；當(dāng)電壓在500V以下時，可采用絕緣浸漬處理的木材。10000A及以上電爐短網(wǎng)的動穩(wěn)定計算，應(yīng)計入母線交叉及轉(zhuǎn)彎處可能增加的電磁力。導(dǎo)體支架間的距離，應(yīng)進(jìn)行諧振校驗。5000A及以上的電爐短網(wǎng)與變壓器之間，應(yīng)采用可撓性連接。三相電弧爐中心線與電爐變壓器室外墻間的距離和墻上短網(wǎng)出線口位置的確定,應(yīng)在爐體傾動和爐蓋旋轉(zhuǎn)時使其軟電纜盡量短。在電爐變壓器的短網(wǎng)進(jìn)行電焊時，應(yīng)采取防止由于電爐變壓器二次側(cè)帶電使一次側(cè)產(chǎn)生高電壓造成危險的措施。在測量電弧爐短網(wǎng)阻抗值和其不平衡率進(jìn)行運(yùn)行短路試驗時，應(yīng)計入電爐變壓器繞組結(jié)線方式對測量值的影響。第五節(jié)電磁攪拌裝置30t及以上的三相電弧爐，當(dāng)冶煉工藝需要時，可裝設(shè)電磁攪拌裝置。電磁攪拌裝置應(yīng)能按工藝要求改變運(yùn)行方式。電磁攪拌裝置的低頻電源，應(yīng)能調(diào)整低頻頻率及功率。電磁攪拌裝置采用晶閘管變頻電源時，在其工頻電源側(cè)應(yīng)裝設(shè)提高功率因數(shù)用的電容器，并宜在電容器前串聯(lián)限制晶閘管變頻所產(chǎn)生的高次諧波影響的電抗器。電磁攪拌裝置應(yīng)裝設(shè)下列測量儀表：

一、交流電源側(cè)：電流表、電壓表、有功功率表和有功電度表。

二、低頻輸出側(cè)：電流表、電壓表、頻率表和有功功率表。裝有電磁攪拌裝置的電爐，應(yīng)裝設(shè)漏爐保護(hù)裝置和爐殼測溫元件。第六節(jié)爐外精煉裝置爐外精煉裝置的加熱工位的主電路系統(tǒng)，保護(hù)、控制、信號和測量，布置和短網(wǎng)應(yīng)遵守本章第一節(jié)至第四節(jié)的有關(guān)規(guī)定。爐外精煉裝置的加熱工位的中心線宜與電爐變壓器低壓端子中心線一致。爐外精煉裝置變壓器室低壓母線出線孔的標(biāo)高宜位于電極橫臂水冷導(dǎo)電銅管最高位置標(biāo)高與最低位置標(biāo)高的中點(diǎn)。爐外精煉裝置控制室中應(yīng)預(yù)留設(shè)置真空測量控制柜的位置。爐外精煉裝置應(yīng)設(shè)置鋼包車行走與有關(guān)工位間的聯(lián)鎖裝置。爐外精煉裝置變壓器額定容量應(yīng)按需精煉鋼水重量、升溫速度確定。第四章工頻感應(yīng)電熱裝置工頻感應(yīng)電熱裝置的變壓器一次側(cè)電壓的選擇，應(yīng)根據(jù)供電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。變壓器的容量、二次側(cè)電壓和調(diào)壓方式等，應(yīng)符合工藝的要求。工頻感應(yīng)電熱裝置的硬母線，可采用鋁導(dǎo)體。在工頻感應(yīng)電熱裝置的感應(yīng)電路中，應(yīng)裝設(shè)電容器組并應(yīng)符合下列規(guī)定：

一、電容器組的容量，滿足工頻感應(yīng)電熱裝置在無功功率最大時的補(bǔ)償要求；

二、電容器組的容量能調(diào)節(jié)；

三、電容器組與感應(yīng)線圈間的導(dǎo)體長度短。工頻感應(yīng)電熱裝置的合閘沖擊電流，應(yīng)小于電力網(wǎng)允許值，并不宜大于額定電流的3～5倍。工頻感應(yīng)電熱裝置應(yīng)按下列要求裝設(shè)保護(hù)：

一、裝設(shè)短路保護(hù)，動作于分?jǐn)嘀麟娫矗?/p>

二、裝設(shè)冷卻水停止、水壓不足或水溫過高的保護(hù)，動作于信號及分?jǐn)嘀麟娫矗?/p>

三、1.5t及以上感應(yīng)熔煉裝置，裝設(shè)漏爐保護(hù)或監(jiān)察措施，動作于信號及分?jǐn)嘀麟娫矗?/p>

四、400kVA及以上的變壓器，裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，動作于信號。工頻感應(yīng)加熱裝置應(yīng)裝設(shè)電流表、電壓表、功率因數(shù)表、有功功率表和有功電度表。無專用變壓器的工頻感應(yīng)電熱裝置的測量儀表可適當(dāng)減少。第五章中頻感應(yīng)電熱裝置本章適用于頻率大于工頻，并小于或等于10kHz的熔煉、淬火、透熱等感應(yīng)電熱裝置。中頻電源可采用晶閘管變頻器或變頻機(jī)組。多臺交叉作業(yè)的電熱裝置宜由共用的中頻電源供電。中頻電源裝置并聯(lián)運(yùn)行，應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。在中頻感應(yīng)電熱裝置的感應(yīng)回路中，應(yīng)裝設(shè)電容器組并應(yīng)符合下列要求：

一、電容器組的容量滿足負(fù)載功率因數(shù)在最低值時的補(bǔ)償要求；

二、當(dāng)采用變頻機(jī)組時，電容器組的容量能調(diào)節(jié)；

三、電容器組與感應(yīng)加熱器或淬火變壓器間的導(dǎo)體長度短。在頻率為8kHz及以上的電動發(fā)電機(jī)組應(yīng)裝設(shè)空載限制器。當(dāng)工作循環(huán)中間歇時間長且電動發(fā)電機(jī)停車不合理時，可采取切除發(fā)電機(jī)勵磁的措施。變頻裝置的電動發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的噪聲大于80dB（A）時，電動發(fā)電機(jī)組應(yīng)裝設(shè)在電機(jī)室內(nèi)。固定敷設(shè)的中頻線路宜采用鋁導(dǎo)體。中頻導(dǎo)體宜采用中頻同軸電纜、同軸布置的管形母線或平行布置的矩形母線。中頻10kHz以下的電路中當(dāng)采用鋼鎧裝電纜或套鋼管導(dǎo)線敷設(shè)時,必須利用電纜的一個芯線或同一鋼管中的導(dǎo)線作為往返電流回路。在中頻回路中采用矩形母線時，應(yīng)符合下列要求：

一、平行布置的多片母線，應(yīng)寬面相對，相鄰的母線應(yīng)為不同的極性；

二、不同相（不同極）矩形母線間的最小凈距應(yīng)符合本規(guī)范表2.0.20的規(guī)定；

三、母線的夾板、隔板宜采用絕緣浸漬處理的硬木、塑料或?qū)訅航^緣板等材料制作。中頻感應(yīng)電熱裝置，應(yīng)裝設(shè)下列保護(hù)動作于信號及分?jǐn)嘀麟娫矗?/p>

一、過電流和過電壓保護(hù)；

二、冷卻水停止、水壓不足和水溫過高的保護(hù)；

三、容量較大的熔煉爐裝設(shè)漏爐保護(hù)。中頻電源裝置的中頻回路應(yīng)裝設(shè)電流表、電壓表和有功功率表。晶閘管變頻器直流回路應(yīng)裝設(shè)電流表和電壓表。變頻機(jī)組尚應(yīng)裝設(shè)功率因數(shù)表，并應(yīng)在勵磁回路中裝設(shè)電流表。中頻電源裝置宜裝設(shè)在單獨(dú)房間內(nèi)；當(dāng)工作環(huán)境條件許可時，晶閘管變頻器可不裝設(shè)在單獨(dú)房間內(nèi)。第六章高頻感應(yīng)電熱裝置本章適用于頻率大于10kHz，并小于或等于300MHz的熔煉、淬火等感應(yīng)電熱裝置。高頻電源裝置可采用電子管振蕩器。高頻電源裝置應(yīng)有金屬屏蔽外殼。高頻回路中外露的導(dǎo)體和電氣設(shè)備應(yīng)采取操作人員免受高頻電場傷害的局部屏蔽措施。高頻感應(yīng)電熱裝置的電源線路，應(yīng)裝設(shè)濾波器。容量較大的高頻感應(yīng)電熱裝置，宜裝設(shè)在單獨(dú)房間內(nèi)或工作隔間內(nèi)。高頻感應(yīng)電熱裝置產(chǎn)生的無線電干擾超過現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)輻射允許值時，應(yīng)設(shè)置屏蔽室。高頻感應(yīng)電熱裝置的屏蔽室，應(yīng)符合下列要求：

一、屏蔽室的結(jié)構(gòu)型式及材料，應(yīng)根據(jù)屏蔽要求確定；

二、屏蔽室的通風(fēng)口應(yīng)屏蔽；

三、濾波器應(yīng)設(shè)置在電力線路進(jìn)入屏蔽室的入口處；

四、屏蔽網(wǎng)、濾波器和其他金屬管道均應(yīng)接地。高頻電源裝置的金屬外殼應(yīng)就近接地，其接地電阻不應(yīng)大于4Ω，并宜與車間接地干線連接。電子管振蕩器的振蕩回路和高壓整流部分，應(yīng)裝設(shè)聯(lián)鎖裝置；當(dāng)柜門開啟時，應(yīng)能自動分?jǐn)嚯娫础ｋ娮庸苷袷幤鳟?dāng)冷卻水流量、水壓不正?；蛩疁剡^高時，應(yīng)設(shè)發(fā)出信號或分?jǐn)嚯娫吹难b置。第七章電阻爐本章適用于一般間接加熱的成套工業(yè)電阻爐。電阻爐配電線路的導(dǎo)線載流量、開關(guān)設(shè)備和熔斷器熔體的額定電流，宜按下列條件計算：

一、無電爐變壓器的金屬發(fā)熱元件電阻爐，按電阻爐額定功率的1.1倍；

二、有電爐變壓器的電阻爐，按變壓器最高檔電壓的容量或按電阻爐額定功率的1.2～1.3倍。對硅碳棒等電阻系數(shù)變動較大的發(fā)熱元件的電阻爐，宜裝設(shè)電流表，并應(yīng)配備調(diào)壓變壓器。阻爐應(yīng)裝設(shè)短路保護(hù)。當(dāng)有幾個加熱區(qū)時，每個加熱區(qū)宜分別裝設(shè)短路保護(hù)。有水冷卻的電爐，應(yīng)裝設(shè)水壓不足或水溫過高的保護(hù)，動作于信號或分?jǐn)嚯娫?。電阻爐應(yīng)裝設(shè)下列聯(lián)鎖裝置：

一、人工裝料的電阻爐，如操作人員有可能觸及危險電壓，裝設(shè)加料口開啟時分?jǐn)嚯娫吹穆?lián)鎖；

二、有通風(fēng)裝置的電阻爐，當(dāng)通風(fēng)機(jī)斷電可能造成設(shè)備損