油田工业厂房配电设计中应注意的问题

钟欣 中国石化集团中原石油勘探局勘察设计研究院

油田工业厂房配电设计中应注意的问题

钟欣 中国石化集团中原石油勘探局勘察设计研究院

石油工程行业尤其是钻井、测井、管具、固井、工程建设等部门，为了满足维护设备、新修管件、存放管具等生产运行的要求，需要新建大量的工业厂房。针对油田工业厂房配电设计中应注意的问题进行了探讨：在照明设计时，高压电源工业厂房的跨度和高度是需主要考虑的因素；以不影响吊车的正常运行也是照明设计中应考虑的问题；在设计中，一般只需考虑配电源开关及熔断器、导线和滑触线等，其中滑触线或软导线的设计是应注意的问题。

油田；工业厂房；电源；照明；吊车；安全

石油工程行业尤其是钻井、测井、管具、固井、工程建设等部门，为了满足维护设备、新修管件、存放管具等生产运行的要求，需要新建大量的工业厂房。针对油田工业厂房配电设计中应注意的问题进行了探讨。

1 供电电源的要求

对于供电电源，通常可以选择将其与公用电源的高压电网或者低压电网相联。但在实际工程设计时，常采用高压电源，下面列举了几种采用高压电源的情况。

（1）油田工业厂房内安装的机电设备多，一般需三相电源，用电设备功率大。当负载超过250 kVA时，或者如果所需的供电质量高于正常情况下从低压电网可以获得的供电质量时，优先考虑采用高压电源。

（2）油田工业厂房内多为大功率用电设备或具有谐波污染的用电设备（例如摩擦焊机、淬火、退火装置等），与低压电网相联时，设备可能会引发对周边用电设备的干扰，当地供电部门往往也会要求使用高压供电。高压供电与低压供电相比，具有一定的优点，主要体现在以下几方面：①不会像在低压电网中一样受到其他用电设备的干扰；②可自由选用任何形式的低压接地系统；③经济上有广泛的选择空间；④可以容纳大量增加的负载；⑤方便管理及生产维修。

2 照明系统

工业厂房的跨度和高度是照明设计中需主要考虑的因素，若厂房内设有吊车，那么以不影响吊车的正常运行是照明设计中应考虑的问题。

厂房的跨度一般为6、9、12、15、18、21、24、27、30、36 m……；长度少则几十米，多则数百米；高度低的有5～6 m，高的可达30～40 m。一般在厂房上悬挂的灯具按室形指数选取不同的配光灯具，具体选用原则见表1。

表1 配光灯具选择

一般厂房显色性要求较高的，光源采用金属卤化灯；若无显色性要求的，可选用高压钠灯。照明灯具按环境条件、满足工作和生产条件来选择，并适当注意外形美观、安装方便和与建筑物的协调，以做到技术经济合理。照明线路一般采用铜芯绝缘导线或电缆穿钢管沿墙或屋顶敷设。应考虑到厂房内部是否是爆炸和火灾危险区域、是否受化学性（酸、碱、烟雾）腐蚀物质影响等，可针对具体情况，分别采用水煤气钢管、硬塑料管、线槽等不同材料对照明线路进行防护。

3 吊车系统

油田工业厂房内，多数装有车床、铣床、钻床、锯床、焊机、试压装置、油管、管具等，机械设备重、油气管线长。为了满足生产连续性，设备、管具的运输和检修的需要，多数厂房内设有吊车。吊车起重量轻的有1～3 t，重的可达数十吨；数量少的有1台，多的有数台。这些吊车常见的种类有电动葫芦、悬挂梁式起重机、桥式起重机等，这些起重机的电气控制设备均由制造厂成套供应。在设计中，一般只需考虑配电源开关及熔断器、导线和滑触线等，其中滑触线或软导线的设计是应注意的问题。

一般情况下，可采用绝缘式安全滑触线供电；对金属有强烈侵蚀作用的环境中或小型电动葫芦，可采用软导线供电。

设计时往往仅考虑导体的载流量不低于计算电流，而忽略了电压损失的要求。一般规定，自供电变压器的低压母线至起重机电动机端子的电压损失，在尖峰电流时，不宜超过额定电压的15%。总的电压损失为起重机内部电压损失、电源线电压损失和滑触线电压损失三者之和。一般起重机内部电压损失为2%～3%，但现在起重机设计规范中规定，一般用途电动桥式起重机（吊钩式、抓斗式）当额定起重量为32 t及以下时，其内部电压损失为5%；当额定起重量大于32 t但不超过100 t时，其内部电压损失为4%。但不同厂家的设备又千差万别，所以在做设计时，需与起重机厂家及时沟通，明确设备内部的实际电压损失。

4 安全防火措施及其他

工业厂房内安装的机电设备多、厂房面积大、技术要求高、操作人员多、设备噪音大，再加上平时多为油气设备的维修及试压，有的还为爆炸和火灾危险区域，事故发生率比较高，因此其安全性就显得尤为重要。仅从电气设计方面，在技术角度提出几点需重点考虑的安全措施及防火措施。

（1）裸滑触线距离地面的高度不低于3.5 m；对操作人员可能触及的裸滑触线段，设置遮拦保护；在裸滑触线的适当地点，设置灯光信号。

（2）在装有锻锤、大型桥式起重机等振动较大的场所的灯具采用防震型灯具，采用普通灯具时采取防震措施，对摆动较大场所使用的灯具采取防脱落措施。

（3）安装在电源进线处的电气设备，选用耐冲击型的剩余电流保护器；在强烈振动的场所，优先选用电子型剩余电流保护器。为防止接地故障而引起火灾，设置漏电保护器，其动作电流宜为0.3～0.5 A，动作时间为0.15～0.5 s，并且为现场可调型。

（4）部分低压回路设分励脱扣器，这样既可以在自动互投时卸载部分负荷，防止变压器过载，又可以在火灾时切断火灾场所非消防设备电源。

（5）按相关规定设置应急照明。

（6）自动化要求水平较高的设备，可采用建筑设备管理系统对各种机电设备进行测量、监控，这样既可以达到最优运行的方式，又可以获得节约电能的效果。

5 结语

（1）电气设计要根据不同的工作环境，不同的工作、生产工艺，用电设备的具体要求，进行有针对性的设计。尤其是石油化工行业，要针对行业特点区别对待，完善设计。

（2）在设计前期，一定要与业主和众多厂家密切交流配合，做到优化设计，避免因二次改动而增加预算投资。

（栏目主持 张秀丽）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.1.029