10KV工廠供電工程的設(shè)計(jì)研究

薄肖飛

(陽泉煤業(yè)集團(tuán)盂縣化工有限公司,山西陽泉 045100)

10KV工廠供電工程的設(shè)計(jì)研究

薄肖飛

(陽泉煤業(yè)集團(tuán)盂縣化工有限公司,山西陽泉 045100)

現(xiàn)代工業(yè)主要是利用電能進(jìn)行生產(chǎn)。只有提高電力工業(yè)發(fā)展水平,才能推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,近年來農(nóng)業(yè)不斷走向機(jī)械化與自動(dòng)化,人們對(duì)電能的需求也日益增長,人們不僅要求電能要有質(zhì)量而且還要求供電必須可靠、經(jīng)濟(jì)、靈活。近年來,電力工業(yè)發(fā)展十分迅速,其規(guī)模也在不斷擴(kuò)大,因此供電系統(tǒng)也要隨著其規(guī)模進(jìn)行新的設(shè)計(jì),這樣才能滿足電力工業(yè)的新要求。

工廠供電 工程 設(shè)計(jì)研究

1 設(shè)計(jì)工廠供電工程的意義與要求

1.1 工廠供電設(shè)計(jì)的意義

工廠供電也叫工廠配電,它指的是為工廠供應(yīng)和分配電能。電能是工廠里最主要的能源與動(dòng)力,然而電能在產(chǎn)品成本中卻只占據(jù)很小的比重。工業(yè)生產(chǎn)中電能的重要性是通過生產(chǎn)量與質(zhì)量的提高以及成本的降低體現(xiàn)出來的。在工業(yè)生產(chǎn)中使用電能還能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化,因此工廠的供電影響著工廠的生產(chǎn)。只有在工廠供電方面做足工作,才能提高工廠的生產(chǎn)效率與推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1.2 工廠供電的設(shè)計(jì)原則

首先,工廠供電的設(shè)計(jì)必須遵循國家相關(guān)政策與規(guī)定,要主動(dòng)能源與技術(shù)的節(jié)約。其次,要保障設(shè)計(jì)的合理性與安全性,我們必須保障設(shè)備與人身的安全以及電能的質(zhì)量,在工業(yè)生產(chǎn)中要采用高效率低耗能的先進(jìn)產(chǎn)品。另外,還要依據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)與規(guī)模對(duì)供電工程進(jìn)行設(shè)計(jì),考慮近期的建設(shè)與長遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)系,進(jìn)行遠(yuǎn)近結(jié)合為日后擴(kuò)建作準(zhǔn)備。同時(shí),我們的設(shè)計(jì)必須從工廠全局出發(fā),根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)與用電容量以及工程特點(diǎn)和當(dāng)?shù)貤l件進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。在整個(gè)工廠的設(shè)計(jì)中工廠供電至關(guān)重要。一個(gè)合格的工廠供電員就必須對(duì)相關(guān)供電知識(shí)有所了解,這樣才能適應(yīng)工作的需要。

2 工廠供電設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

2.1 負(fù)荷計(jì)算

只有對(duì)系統(tǒng)中的元件(例如:變壓器、開關(guān)、導(dǎo)線電纜等)進(jìn)行正確嚴(yán)格選擇才能使得供電系統(tǒng)正常運(yùn)行。元件不僅要能承受工作電壓,還要能承受負(fù)荷電流,因此我們必須對(duì)供電系統(tǒng)中的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行電力負(fù)荷計(jì)算。因?yàn)槌休d電流的導(dǎo)體在通電30分鐘后溫度值就會(huì)穩(wěn)定,所以我們通常將30分鐘最大負(fù)荷當(dāng)作發(fā)熱條件來對(duì)電氣元件負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。在實(shí)際工作中我們一般是采用需要系數(shù)法與二項(xiàng)系數(shù)法來對(duì)負(fù)荷計(jì)算進(jìn)行確定。需要系數(shù)法比較常用,而二項(xiàng)系數(shù)法則存在很大的局限性而且計(jì)算比較繁瑣,因此一般只有在機(jī)械加工企業(yè)中才會(huì)被用到。在用電設(shè)備很少且設(shè)備間容量差距不大的情況下我們才會(huì)用系數(shù)法來計(jì)算負(fù)荷。不管是用什么方法計(jì)算,我們的首要任務(wù)都是了解設(shè)備類別與工作性質(zhì)。

2.2 變壓器的選擇

我們要根據(jù)當(dāng)?shù)氐墓╇姉l件和負(fù)荷性質(zhì)以及用電容量與運(yùn)行方式這些因素來選擇主變壓器的數(shù)量及容量。如果變電負(fù)荷只有一到二級(jí),那么裝備兩臺(tái)變壓器就可以了,如果經(jīng)濟(jì)條件允許的話可以多裝備幾臺(tái)變壓器。如果變電所能夠取得足夠的備用電源,就可以只用一個(gè)主變壓器。同時(shí)要注意的是,而變電所里裝有兩臺(tái)以上變壓器的話,只有在其余變壓器容量不低于總負(fù)荷的60%時(shí)才能關(guān)閉其中一臺(tái)變壓器。而電流與電壓變化大的供電所,一般變壓器無法滿足系統(tǒng)與用戶的要求,因此必須裝備調(diào)壓變壓器。

總的來說,如果當(dāng)?shù)丨h(huán)境很正常的話,供電所用一般的油侵式變壓器就可以了。如果當(dāng)?shù)丨h(huán)境比較惡劣,例如灰塵與腐蝕性氣體較多,我們可以裝設(shè)S9-M和S11-MR系列的封閉式變壓器。如果當(dāng)?shù)囟嗬弁寥离娮韬芨?那就應(yīng)該裝設(shè)防雷變壓器。

我們?cè)谶x擇主變壓器連接組別時(shí),應(yīng)該保障三項(xiàng)負(fù)荷的平衡,低壓電流不能超過額定電流的25%,而且當(dāng)供電系統(tǒng)受到干擾時(shí),三相配電變壓器應(yīng)該選擇Yyn0的連接組別。而當(dāng)單相電流出現(xiàn)不平衡時(shí),使得中性線的電流超過了額定電流的25%,我們應(yīng)該選擇聯(lián)合組別為Dyn11的三相變壓器。

2.3 對(duì)主結(jié)線方案進(jìn)行確定

我們要根據(jù)電網(wǎng)中變電所的地位和出線回路數(shù)以及設(shè)備的特點(diǎn)和負(fù)荷條件來確定變電所的主接線。而且還要達(dá)到供電的可靠性,運(yùn)行的靈活性,檢修的方便性等需求。而在滿足這些基本需求之后,變電所高壓區(qū)域用不斷路器的接線進(jìn)行連接。

2.4 變電所位置與布置的設(shè)計(jì)

我們要盡量在工廠進(jìn)電線附近建設(shè)變電所,這樣才能保障出進(jìn)線方便。盡量在工廠大負(fù)荷區(qū)域或負(fù)荷中心區(qū)域進(jìn)行供電所建設(shè),這樣能有效減少電能和金屬量的損耗。盡量少占據(jù)或者不占據(jù)廠區(qū)只要位置,避免對(duì)工廠的建設(shè)與發(fā)展產(chǎn)生影響,同時(shí)還要注意與污染源和危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行隔離,這樣才對(duì)供電的安全與保護(hù)有所益處?？偠灾?變電所的建設(shè)要因地制宜合理科學(xué)的設(shè)計(jì),盡量利用多種方案進(jìn)行規(guī)劃,考慮多方面因素后再進(jìn)行建設(shè),總之要做到運(yùn)行和維護(hù)檢修方便和出行的安全以及利于以后的發(fā)展。

2.5 制定良好的防護(hù)措施

工廠供電中容易發(fā)生的短路現(xiàn)象有:三相短路和兩相短路以及單相短路與兩相接地短路。其中單相短路的頻率最高,三相短路發(fā)生的可能性最小,但其短路后產(chǎn)生的電流最大,危害性也最大。一旦工廠供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路,點(diǎn)動(dòng)力和高溫度就會(huì)讓故障元件處于短路狀態(tài)以及其他設(shè)備都會(huì)停止運(yùn)行,甚至還會(huì)造成供電系統(tǒng)解列甚至發(fā)生停電現(xiàn)象,這對(duì)企業(yè)和國家的經(jīng)濟(jì)都會(huì)造成很大損失。因此,我們必須進(jìn)算三相短路產(chǎn)生的電流值,并且對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行正確選擇與校驗(yàn)。選擇高壓設(shè)備時(shí),我們要對(duì)供電系統(tǒng)中的高壓設(shè)備進(jìn)行三相短路電流檢驗(yàn),以此來確保設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。

2.6 系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)

電力系統(tǒng)的主要部分就是變電所,如果變電所出現(xiàn)雷擊事故將會(huì)出現(xiàn)大范圍的停電,危害電網(wǎng)安全,一個(gè)完善的供電系統(tǒng)必須具備良好可靠的防雷措施。一般來說,變電所主要在三個(gè)方面進(jìn)行防雷:首先是防止雷電反擊,其次就是防止感應(yīng)雷擊,還有就是防止直接雷擊。我們要根據(jù)不同設(shè)備的情況采取相應(yīng)的防雷措施。

3 結(jié)語

總而言之,工廠供電工程的設(shè)計(jì)必須出發(fā)于全局,統(tǒng)籌兼顧。我們依據(jù)負(fù)荷的性質(zhì)和用電的數(shù)量以及工程的特點(diǎn)以及當(dāng)?shù)貤l件來對(duì)工廠供電系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì),做到遠(yuǎn)近結(jié)合,從而方便以后的發(fā)展與擴(kuò)展。

[1]居榮,朱有志.工廠供電系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2002,24(3).

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[4]李爽.關(guān)于工廠供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析[J].世界家苑,2014,(3).