博一建材讯：首钢国际工程公司凭借着迁钢工程和首秦工程等大型钢铁企业电力综合管网的设计积累了丰富的工程经验，组织电力管网设计团队对供配电设施的总图布置和综合管线形式及路由走向进行了深入的研究，在首钢京唐工程中针对主要技术难点进行了相应的技术攻关。首钢京唐钢铁厂工程规模大、技术含量高，全厂负荷大、发供电系统复杂，首钢国际工程公司在设计中把先进的设计理念与优化设计相结合，使首钢京唐钢铁厂的发供电系统与电气管网的设计取得了前所未有的突破，电力管网的路径合理、布置简洁、便于维护。
1供配电设施伸入负荷中心
首钢京唐钢铁厂电力负荷多数属于一、二级，要求采用两个独立电源供电；对特殊重要的负荷要求两个独立电源点供电。
根据全厂计算负荷，在厂区内建设两座220kV变电站：铁钢站、轧钢站；将220kV电源变为110kV电源向厂区110kV系统供电。每座220kV变电站内分别设置3台240MVA的主变压器，并预留一台240MVA主变压器的位置。
为伸入负荷中心供电，全厂共设置了四座110kV区域性总降压变电站和七座110kV车间级降压变电站。在原料、焦化区域设置了一座110kV区域性总降压变电站，为原料、焦化、码头、铁区空压站等负荷供电。在炼铁区域设置了一座110kV区域性总降压变电站，为炼铁的上料系统、高炉系统、炼铁动力系统站、空压站、炼钢干法除尘、炼钢LF炉、生产指挥中心等负荷供电。在炼钢区域设置了一座110kV区域性总降压变电站，为炼钢、连铸、白灰窑、污水处理、废钢加工间等负荷供电。在烧结、球团区域设置了一座110kV区域性总降压变电站，为烧结车间及除尘风机、球团、海水淡化、集中热交换站、码头、综合处理厂及厂区仓库等负荷供电。在高炉鼓风机站、制氧站、2250热轧车间、1580热轧车间、2230冷轧车间、1700冷轧车间、1550冷轧车间各设置一座110kV车间级降压变电站。每座站内的主变按N-1原则设置，当其中一主变出现事故或检修时，其余的主变能够带本站内的全部负荷。1～4#站110kV侧采用双母线，10kV侧因出线回路较多，采用单母线分段接线方式。每个站均设置3段母线，两个母线联络开关，便于负荷的分配与平衡。110kV车间变电站110kV侧采用线路—变压器组的接线方式,既简化了系统,满足了可靠性，又减少了投资，方便了维护。
序号
变电站
主变压器设置
1
1#110kV站
3×63MVA
2
2#110kV站
3×63MVA
3
3#110kV站
3×63MVA
4
4#110kV站
3×63MVA
5
高炉鼓风机110kV站
3×75MVA
6
制氧110kV站
5×50MVA
7
2250热轧110kV站
3×90MVA
8
1580热轧110kV站
3×90MVA
9
2230冷轧110kV站
2×90MVA
10
1700冷轧110kV站
3×50MVA
11
1550冷轧110kV站
2×63MVA
全厂设置了四座发电厂：2×300MW煤-气混烧自备电站、2×150MWCCPP燃气-蒸气联合循环发电、2×38MWTRT高炉煤气余压发电、2×30MWCDQ干熄焦发电。自备电站内设有两套300MW的发电机组，1#、2#机组通过双回110kV线路分别并入1#（铁钢）、2#（轧钢）220kV变电站，CCPP发电设有两套150MW的发电机组，通过单回110kV线路分别并入1#（铁钢）、2#（轧钢）220kV变电站。
首钢京唐钢铁厂300MW发电机采用110kV并网提高了供电可靠性，110kV供电系统可以直接从自备电站取得供电电源,自备电站可作为一个相对独立的电源点,提高了供电可靠性。当系统发生故障时,使自备电站与系统可靠的解列,依靠自备电站对厂区的重要负荷进行供电，承担起保安电源的作用。自备电站直接接至厂区110kV供电系统,可起到无功冲击负荷补偿源的作用,直接供给供电系统无功及无功冲击负荷，这样就减少了大量的专用无功补偿装置，其社会效益十分明显。
中压系统采用中性点经小电阻接地方式。中性点经小电阻接地的系统内设备承受的过电压幅值大大降低，承受过电压的时间大大缩短，从而可降低系统设备的绝缘水平或大大延长系统设备的使用寿命，提高系统运行的安全可靠性。中性点经小电阻接地的系统在发生单相接地故障时，继电保护动作，迅速将故障切除，因而对电缆的对地绝缘水平要求降低，从而节省大量的电缆的投资。
由于首钢京唐钢铁厂工程车间多、负荷大、单机容量也较大，如何确定车间供电电压等级是至关重要的。110kV直接深入到车间负荷中心减少了大量的10kV电缆与损耗。电力管网的设计与发、供电系统的配置及位置设置相结合，达到了最大程度上的最优化。变电站至各区域设施的10kV电缆减少了约99km。
2主干管网环状布置形式
首钢京唐钢铁厂占地大、面积广，供电管网线路长，电缆和管网设施需要很高的投资，因此合理选择管网的布局，优化管网路由非常重要。在初步设计阶段通过对供配电设施总图布置及供电管网路由的不断优化最终确定主干管网采用环状布置，管网形式因地制宜，采用双电缆隧道及双电缆通廊的形式，由主干管网至各区域的分支根据电缆根数不同采用双电缆隧道或单电缆隧道的形式。
首钢京唐钢铁厂电力管网采用环形布置将各变电站串联起来，以达到站间距离最短，其中两座220kV站、2#110kV站、1580热轧车间变电站、2250热轧车间变电站和制氧车间变电站紧邻主干环形管网。
主电缆隧道均采用双侧支架布置，巡检通道宽1m，电缆均敷设在通道两侧的支架上，隧道在T型分支处由于每根电缆走向不同会产生交叉，为避免电缆交叉阻碍巡检通道，隧道顶部在分支处局部抬高并设置吊架，电缆可以在抬高的空间内进行交叉处理，以保证通道畅通。
序号
供配电设施名称
设施与环网的间距（km）
管网形式
1
1#220kV站(铁钢站)
紧邻主干管网
单隧道
2
2#220kV站(轧钢站)
紧邻主干管网
单隧道
3
1#110kV站
0.72
双隧道
4
2#110kV站
紧邻主干管网
单隧道
5
3#110kV站
0.23
单隧道
6
4#110kV站
0.84
单隧道
7
高炉鼓风机车间110kV站
0.45
单隧道
8
制氧车间110kV站
紧邻主干管网
单隧道
9
2250热轧车间110kV站
紧邻主干管网
单隧道
10
1580热轧车间110kV站
紧邻主干管网
单隧道
11
2230冷轧车间110kV站
0.3
单隧道
12
1700冷轧车间110kV站
0.41
单隧道
13
1550冷轧车间110kV站
0.38
单隧道
14
2×300MW煤-气混烧自备电站
0.19
双隧道
15
2×150MWCCPP发电
0.34
单隧道
由2#220kV站至1550冷轧区域上下贯通的电缆隧道没有按以往工程中沿主干道路两侧布置，而是在保证热轧工艺设施合理布置的前提下，选择横穿2250和1580热轧主厂房成品库，使管网在冷轧和热轧变电站之间通过，从而缩短了由220kV站和自备电站至热轧、冷轧变电站的距离。
通过初步设计阶段对电力管网的设计优化，与可研相比电缆设施长度由原来的30.4km减少到18.2km，总长度减少了12.2km；110kV电缆由原来的355km减少到256.3km，总长度减少了98.7km；10kV电缆由原来的377km减少到285km，总长度减少了99km。
3全地下方式的电缆隧道安全人孔兼通风井
电缆隧道内良好的通风对电缆日后稳定运行极为重要，因为环境温度对电缆散热有直接影响，故而间接影响到电缆载流量。隧道通风不畅会造成电缆温升载流量下降，加速绝缘老化，严重时会造成短路故障，引起火灾。因而通风井的设置是必不可少的，考虑巡检人员安全疏散问题，通风井也兼做隧道安全出口。
传统的电缆隧道通风井位于地面之上，占地面积大，布置密集，建筑外观不易美化，影响厂区整体环境的美观，存在较多弊端。尤其是位于工厂主干道两侧时，更加不易选址和规划路由，与厂区建筑及其他管线经常发生矛盾，不易协调。电缆隧道通风井是利用隧道内部顶板作为缓冲平台，维护人员巡检时需要通过两道直爬梯才能到达地面，对于巡检及安全疏散造成很大困难。
首钢京唐钢铁厂工程隧道通风井的优化设计既满足了隧道通风、防火、排水、巡检维护的要求，同时具有占地小、建筑外观美化、优化了厂区整体环境的特点，在总图布置及路由规划上更加科学、合理、经济。
通过优化，首钢京唐工程通风井具有以下特点：
1）在保证原有功能的情况下采用全地下设计，减少了地面占地。
2）由于通风井的间距须保证在100m之内，而且一般都布置在厂区主干道路两侧，对于厂区的美观影响很大，采用此种设计可以有效解决美观问题，而且由于取消了地面复杂建筑结构，有效降低了建设成本。
3）通风井的通道和通风口合二为一，可灵活设置，不影响厂区地面其它设施的布置。
由通风井内至地面采用楼梯间形式，有利于巡检、设备运输及安全疏散。
首钢京唐工程电缆隧道的优化成果已向国家知识产权局申请了专利，申请号：200910085261.7。
4电力管网设计团队
通过迁钢工程、首秦工程的锻炼，首钢国际工程公司设计团队积累了丰富的经验，一直以来坚持技术创新，不断优化设计，在各个方面都取得了巨大的成绩。
电力管网设计团队是一支以教授级高工刘燕、胡国新，高级工程师周焱、邓济元等一批供电系统和线路的专家为主导，结构专业技术骨干周淑娟、年轻设计师供电专业谭彬和结构专业王京为技术骨干的设计团队。他们组织和承担了首钢京唐工程供电系统的课题研究，并获得冶金行业优秀设计一等奖。
团队成员在工程可研、初步设计和施工图各个环节都兢兢业业，做了大量细致工作，在工程设计中认真测量和核对隧道内的每一条电缆的长度，对不同路由进行投资分析比较，为工程节省了巨大的投资。
“以人为本，以诚取信”是首钢国际工程公司的经营理念，我们要筑构好强大的人才基础平台，为客户提供一流的设计、打造一流的工程、奉献一流的服务。
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