工业园区供电方案的研究 2023-12-20
发布时间:2023-12-20
内容:一、工业园区供电需求分析
通过初步分析,工业园区的供电主要有以下特点:
1.负荷用电量大:由于工业园区的企业以重工业为主,电力负荷普遍较大。
2.供电可靠性要求高:任何电力中断都可能对企业的生产流程产生重大影响,因此对供电的可靠性有很高的要求。
3.电能质量要求:许多工业过程对电力供应的稳定性有很高的要求,任何波动都可能对生产造成影响。
4.灵活性要求:工业园区的企业可能随时调整生产计划,这就需要供电系统具有足够的灵活性,以适应这些变化。
二、项目概况
本项目用地面积为150749.90㎡;园区规划总建筑面积为178210.74㎡,其中地上建筑面积为174835.74㎡;地下建筑面积为3375㎡。
三、10/0.4kV 变配电系统
1.负荷分级
根据《建筑设计防火规范》第10.1.1条规定,本工程内配套楼(包含研发办公、专家公寓、职工宿舍和地下车库等)室外消防用水量为40L/s,消防用电等级应按二级负荷供电;1~10#厂房建筑室外消防用水量为40L/s,消防用电等级应按二级负荷供电。
2.供电电源总容量及变配电室的设置
通过对建设方和入驻企业在前期方案阶段的技术对接,对本项目的供电方案提出以下要求:
(1)园区的入驻企业供电容量需求参差不齐,本项目意向产业为光伏制造,虽然在园区内是相似相近的上下游产业链企业,但是各家对供电需求差异很大,单位面积的供电需求在80W/㎡至200W/㎡不等,并且厂房用电量的与其面积不一定成正比。
(2)入驻企业生产设备对电源质量及配电柜要求不同,由于各家生产设备的不同,对高低压侧的配电柜也不尽相同,有的要求增加有源电力滤波器柜,有的要求增加电抗器,有的要求增加DTU无线终端设备等等。导致每一家电力设计不相同,出现几年内二次设计的可能。
(3)厂房配套的独立配电房不匹配。在厂房设计时候应考虑采用优化动态空间配电房间,企业需求小时,可以减小配电房面积让出生产区域面积,企业需求大时,可以扩充增加到配电房使用面积,充分使用资源。
(4)结合园区管理,面向社会层面的广泛招商,为园区厂房在后期存在业态上的变化,预留可灵活转换的条件。比如说A厂房配电是按入驻企业a生产工艺要求配电的,几年后,a企业由于业务扩大或产能扩大搬迁而出,后企业b入驻,b企业配套的配电设施可根据自身的要求修改内部供配电,对园区其他入驻企业的供电不产生影响。
根据与当地供电部门的明确沟通,从市政引入一路10kV电源至园区。由于在图纸设计阶段,还未与入驻企业对接相关的设计要求,后经与甲方沟通决定,园区暂按标准化厂房考虑,用电负荷按100kW/㎡的单位用电指标设计。即园区总用电容量14990kVA。
本工程在配套楼地下、1~10#厂房内和动力站内分别设置一间变配电室,共12间变配电室,其中配套楼地下一层设置厂区总变配电室,起到高压配电作用,向厂区内各厂房变配电室和动力站内的变压器提供电源。
3.供电系统
为确保园区内二级负荷的供电要求,在配套楼的变配电室中设置两台变压器,变压器的低压侧采用单母线运行方式,变压器之间加电气及机械联锁,设置手/自动联络开关;正常情况下联络开关处于断开状态,变压器分列运行;当其中一台变压器中断供电时,另一台变压器能够承担建筑物全部二级负荷的供电要求。
生产厂房和配套动力用房中需要确保的二级负荷和消防用电负荷的总容量相对较少,建议采用应急自启动型柴油发电机组作为配用电源:在市电停电的情况下,重要的二级负荷有柴油发电机组向应急母线段供电;当发生火灾时,柴油发电机组优先保证厂房内的消防用电,并采用双电源末端切换。正常市电供电与应急柴油发电机组供电电源进线端设置电气及机械联锁,防止应急柴油发电机组向市电倒送电。
这样的设计可以使各个生产区域的配电用房尽量靠近各自生产工艺的大容量用电设备,以减少大规格低压出线电缆的敷设距离,减少电缆线路损耗,供配电区域范围划分清晰合理;同时当季节性负荷,工艺负荷增加或卸载时,为其设置的变压器具有增容和退出运行的措施,对园区整体线路不发生大的修改,避免对其他用户产生停电停产的影响;再则入驻企业进场后,根据厂内生产设备对电压等级、电源质量及控制要求等方面的不同要求,对抑制谐波、稳定电压波动、平衡三相负荷、增加PLC控制装置等作出调整,从而实际有效地改善电能质量,提高电力系统的稳定性和安全性。
四、总 结
经过设计实践,总结其供电方案有以下特点:
1.可靠性要求高
工业园区内企业的生产过程通常需要持续进行,因此对电力供应的可靠性要求较高。一旦出现电力故障,可能会导致生产线的停工,进而带来较大的经济损失。因此,工业园区需要采取措施来确保供电的可靠性,包括采用可靠的供电设备、建设备用供电系统等。
2.供电容量需求不同
生产线设备是工业园区中最主要的电力负荷,是工业园区用电方案的核心,其供电容量需求主要取决于生产工艺、设备效率和功率等条件,根据园区内企业的用电情况,评估园区未来5-10年的用电需求,进而规划出合理的电力走向和配电房布局。
办公和研发是工业园区内的重要设施,其供电容量需求取决于员工数量、办公设备和研发仪器等因素。工业配套设施包括泵站、风机、水处理设备等,其供电容量需求取决于设备的功率、效率和运行时间等因素。
备用电源和发电设备是在主电源故障时用于保障工业园区重要设施用电的设备,备用电源和发电设备需要满足重要设施的用电负荷要求,包括生产线设备、照明、空调等,详细了解重要设施的用电负荷情况,以便合理规划备用电源和发电设备的供电容量。
3.供电质量要求高
工业园区内企业对于供电质量的要求较高,因为不同的生产过程需要不同的电压和频率。为了保证生产过程的顺利进行,工业园区需要提供高质量的供电服务,包括稳定的电压和频率、较低的谐波等。
4.安全性要求高
工业园区内的供电系统需要具备较高的安全性,以保障人员和设备的安全。因此,工业园区需要采取措施来确保供电系统的安全,包括采用安全的供电设备、建设安全防护系统等。
5.节能环保要求
随着节能环保意识的不断提高,工业园区也需要采取措施来降低能源消耗和减少环境污染。例如,可以采用高效的节能设备、建设太阳能发电系统等,以降低能源消耗和减少环境污染。
6.适应性要求
随着工业园区内企业的不断发展,用电需求也会不断变化。因此,工业园区需要具备较高的适应性,以适应不同企业的用电需求。例如,可以采用可扩展的供电设备、建设可扩展的供电系统等。
7.成本效益
虽然供电服务的可靠性、电力负荷、供电质量、安全性、节能环保和适应性等方面都很重要,但成本效益也是需要考虑的重要因素。工业园区需要在保证上述特点的前提下,尽可能地降低供电成本,以实现成本效益的最大化。这可以通过采用合理、经济的供电设备、实施能源管理措施等来实现。
通过对工业园区供电方案的研究和规划,我们可以制定出符合园区实际需求的供电方案,实现环保、节能和经济效益的最大化。在未来的研究中,我们将继续关注电力技术的最新发展,为工业园区的可持续发展提供更加高效、可靠的供电解决方案。