浅谈加氢站的供配电设计

【工程设计】
浅谈加氢站的供配电设计
王浩辉
宁波市化工研究设计院有限公司浙江宁波315040
【摘 要】随着社会对新能源开发的迫切需求，加氢站的建设已成为社会关注的焦点。

本文从加氢站建设的设计要求和
设计原则出发，分析加氢站电气设计中应该注意的关注事项, 提高供配电系统的安全可靠性。

【关键词］加氢站 供配电 安全可靠
中图分类号：TM922.3 文献标识码：A
1前言我国是个能源短缺的国家，能源蕴藏特点是 煤多石油少，有部分天然气。

随着经济的发展，
中国的能源消耗也越来越快，如果按此速度消耗
下去，本国蕴藏的石油自给时间只能支撑十二年。

现今我国的石油一半是进口，天然气的需求也越 来越大，煤炭的消耗约占世界上生产的五分之二。

传统能源是不可再生的，所以我们能用的传统能
源将会越来越少，如今全球许多国家都陷入了能
源危机，越来越多的国家开始了对新能源的开发。

氢能作为二次能源，被认为是解决人类能源
危机的终极方案之一。

且氢具有清洁无污染、利
用率高、来源广泛等特点，因此受到世界各国政
府的重视和支持，各国在氢能源产业上逐渐发力。

目前，氢能产业正处于商业化的初期阶段，
加氢站也是其中的一部分。

现阶段，国内主要由
一些大型企业牵头，整合国内外一流资源，开展
加氢站的建设。

随着时间的推移，技术和管理方
面的不断创新与成熟，越来越多的加氢站将拔地
而起，逐步突破限制氢能产业发展的一些瓶颈,
实现可持续发展。

本文将论述加氢站电气设计中
的几个要点和疑点问题，主要包括负荷等级、供
配电方式、照明设计等。

2负荷等级
加氢站内的电力负荷，主要为压缩机、冷水
机组、加氢机等用电，且站内均设有一定容量的
储氢罐或瓶组，因此，突然停电不会引发人员伤 亡事故和重大经济损失，按电力负荷分类标准,
宜为三级负荷。

而站内通讯、控制系统，若突然
停电，将影响正常生产，甚至可能会引发事故,
所以要提高用电等级，设置不间断电源。

3供配电方式
一般而言，加氢站供电电源尽量选择380V
低压进线，但当该站用电容量较大或采用380V
进线不经济时，宜选择10kV 高压进线。

主用电：从低压配电柜釆用YJV22-0.6/1KV
电缆直埋或YW0.6/1KV 电缆穿管埋地放射式 给各用电设备及建筑供电。

1250A AC380V 50Hz
图1 配电一次系统图
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备用电：电信及自动控制系统备用电源采用UPS电源，应急照明备用电源采用灯具自带蓄电池或设置集中电源。

4照明设计
照明一般采用树干式与放射式相结合的配电方式。

各类房间和场所的照度和照明功率密度值为:办公室:300.00LX,9W/m2；控制室:300LX, 9W/m2;加氢间：150.00LX,6W/m2；压缩机间：150.00LX,6W/m2；配电室:200.00LX,6W/m2；展厅：300.00LX,llW/m2等。

一般场所采用LED灯具，在办公室这类有吊顶的房间选用嵌入式格栅灯，无吊顶场所选用吸顶灯或吊杆灯。

照明灯具的效率、统一眩光值、一般显色指数等指标满足《建筑照明设计标准》GB50034-20013的相关要求。

根据《加氢站技术规范》GB50516-2010第10.1.5条，一、二级加氢站、加氢加油合建站和加氢加气合建站的压缩机间、加氢岛、加气岛营业厅等场所，还应设置事故照明，防止意外发生时，人员能够及时撤离。

配电室、控制室等发生火灾时仍需要工作、值守的区域应同时设置备用照明、疏散照明和疏散指示标志0
办公室等人员密集场所需设置应急照明，且系统应急启动后，蓄电池电源供电持续工作时间不小于0.5h。

5爆炸危险区域划分
根据《加氢站技术规范》要求,加氢装置区、储氢罐区、压缩机厂房区均属于2区气体爆炸危险环境。

2区内通风不良、易积聚的地下坑、池等为爆炸危险区域1区。

根据加氢站环境特征和工艺提供的释放源条件，确认爆炸危险区域范围。

在该爆炸危险环境内用到的设备及材料需满足相应的防爆等级要求。

加氢装置区储氢罐区、压缩机厂房爆炸危险区域内电气设备防爆等级为dIICT4»如下图为
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压缩机间的爆炸危险范围，在该阴影范围内的设备及材料应选择防爆等级为dIICT40
R4.5m R4.5m
逐I区园2区
圏3和氢姑房照明布直圏压繙机房傑炸危险区壊沦围
6防雷接地系统
1）防静电接地
在压缩机、加氢机、压力调节阀组等的进出管道处，长距离无分支管道、不同爆炸危险环境边界及可燃气体管道分岔处，每隔25m设防静电接地，其接地电阻不大于10欧。

2）保护接地
加氢站低压配电系统采用TN-S系统接地型式，即保护线与中性线都分开敷设（除变压器中性点外），不允许有接触。

保护线在装置入口、中间、末端至少三处做重复接地，且接地电阻不应大于10欧姆。

电气设备的外露可导电部分应可靠接地。

3）防雷及接地
按GB50057-2010第3.03条规定，加氢站为第2类防雷建筑物，在建筑物屋顶沿屋脊、屋檐等容易受雷击部位装设避雷带，组成不大于lOmxlOm或12mx8m的网格。

屋面所有露天金属设备、构件、管道等均通过扁钢与接闪网可靠连接，不少于两处。

引下线可利用建构筑物钢柱或柱内钢筋，引下线平均间距不大于18m。

接地极可利用钢筋栓基础内钢筋或人工敷设接地体。

金属框架、管架可利用其金属立柱或混凝土柱内钢筋作引下线，并通过接地线与接地网可靠连接，接地点间距不大于18m,每组框架、管架接地点不少于2处。

对于壁厚不小于4mm的储氢罐或瓶组，可采用直接接地防雷，对于氢气放散口，按规范规定设独立避雷针。

4）接地网
防雷、电气保护、工作、防静电共用一个接地系统。

利用人工埋设热浸锌扁钢沿本建筑外组成环形接地网，埋设深度不小于1米。

室内接地干线、支线均采用热浸锌扁钢，室内接地干线安装高度为高于室内地坪0.3米或静电地板下敷设。

施工时实测接地电阻须小于1欧姆，否则应加打接地极。

7节能措施
选用低损耗配电变压器，变电所内需安装低压无功补偿成套装置，补偿后的功率因数满足规
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范及当地要求。

根据加氢站的负荷分布情况，确定配电房的建设位置，尽量缩短低压供电距离。

选用高效照明光源和高功率因数的灯具，合理设计照度；尽量选用电阻率p较小的导线；尽可能减少导线长度，尽可能避免在设计中线路走弯，不走或少走回头路；对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选导线规格时时加大一级导线截面。

参考文献
[1]加氢站技术规范(GB50516-2010)[S].中国计划出版社.2010.5
[2]供配电系统设计规范(GB50052-2009)[S],中国计划
道路照明采用照度控制和时间(半夜灯)控制方式。

选用绿色环保且经国家认证的电气成品8总结
电气设计作为加氢站建设中重要的组成部分，在建设前应做充分的准备，有合理的供电规划，并能考虑后期的供电需求。

在满足规范要求的前提下，提高加氢站的电气设计水平，保证加氢站的节能消耗，响应政府的号召，顺应社会的发展。

⑶建筑照明设计标准(GB50034-2013)[S].中国建筑工业出版社.2014.4
[4]高峻峰.建筑电气节能设计论述[J].科技与企业.2012.6
出版社.2010.5
【科普稱载】解读：中办国办《关于全面加强危险化学品安全生产工作的意见》
文章内容来自微信公众号：微明新语新华社北京2月26日电近日，中共中央办公厅、
国务院办公厅印发了《关于全面加强危险化学品安全生
产工作的意见》，并发出通知，要求各地区各部门结合实
际认真贯彻落实。

这是十多年来的第一次以中办国办名
义专门印发关于危化品安全的文件！
《意见》里出现了许多从未出现过的新提法，需要
好好分析下：
1、第五点：加强相关企业及医院、学校、科研机构
等单位危险化学品使用安全管理。

下一步加强对医院、
学校、科研机构等单位危险化学品的监管,是大势所趋。

2、第七条：积极研究修改刑法相关条款，严格责任
追究。

一直以来，就有加大刑法对于安全生产责任追究
力度的说法，从这次意见来看，有可能在危化品领域先
行先试，纳入刑法调整，设定相关罪名。

3、第十条：研究建立危险化学品全生命周期信息监
管系统，综合利用电子标签、大数据、人工智能等高新
技术，对生产、贮存、运输、使用、经营、废弃处置等
各环节进行全过程信息化管理和监控。

更加注重推广、
落实信息化危险化学品安全管理。

4、第十四条：进一步调整完善危险化学品安全生产
监督管理体制。

国家层面在考虑调整危险化学品安全生
原文发布日期：2020年2月27日
产监督管理体制了。

5、第十四条：在相关安全监管职责未明确部门的情况下，应急管理部门承担危险化学品安全综合监督管理兜底责任。

这句话显然是3.21响水爆炸以来，应急管理与生态环境部门互相博弈的延伸。

上次的《危化品安全管理法》征求意见稿中明确了，今后危险废物的安全监管由环保部门负责。

但在法律没有出台之前，对不起，还得由你应急管理部门兜底。

使命光荣，责任重大！
6、第十五条：省级应急管理部门原则上不设执法队伍，由内设机构承担安全生产监管执法责任，市、县级应急管理部门一般实行“局队合一”体制。

对于市县部门“局队合一”体制的表述，是破天荒头一回。

能从根本上破除应急部门一直存在的委托执法现象，不少的执法支队、大队、基层站所全是委托执法，无法依法行使行政强制权力。

7、第十六条：完善监管执法人员培训制度，入职培训不少于3个月，每年参加为期不少于2周的复训。

实行危险化学品重点县(市、区、旗)监管执法人员到国有大型化工企业进行岗位实训。

这是指执法人员要坚持学习，强化继续教育，并且要求职责重大的执法人员到企业一线去实践，更接地气。

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