對工廠供配電設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)分析

劉 蔚

廣東裕基電力建設(shè)工程有限公司 廣東佛山 528000

對工廠供配電設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)分析

劉 蔚

廣東?；娏ㄔO(shè)工程有限公司 廣東佛山 528000

電能在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，是必不可少的動力與能源，工廠供配電設(shè)計(jì)關(guān)系著生產(chǎn)的順利與安全，探討其技術(shù)要點(diǎn)十分重要。本文主要圍繞工廠供配電設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)展開論述。

供配電設(shè)計(jì)；工業(yè)生產(chǎn)；技術(shù)要點(diǎn)

一、前言

供配電與工廠運(yùn)行緊密相關(guān)，供配電良好可為運(yùn)行效率提供保障，且有助于實(shí)現(xiàn)對成本的控制；供配電不佳，供電中斷則會嚴(yán)重影響工廠運(yùn)行。

二、負(fù)荷設(shè)計(jì)

以《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》為參照，對中斷供電、供電可靠性帶來的影響與損失進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上可明確負(fù)荷的三層分級：①供電中斷會引起傷亡事件；在經(jīng)濟(jì)、政治層面上引起損失較為嚴(yán)重；用電單位運(yùn)行具有重要的經(jīng)濟(jì)與政治意義，會對其造成影響的負(fù)荷。上述條件中滿足其中一條即為一級負(fù)荷，其中特別重要的負(fù)荷為，不允許中斷的、處在重要場所的負(fù)荷以及中斷會引起嚴(yán)重后果的負(fù)荷，如火災(zāi)、爆炸以及中毒等。②對重要用電單位運(yùn)行產(chǎn)生影響的負(fù)荷；供電中斷引起損失較大的負(fù)荷，其損失包含經(jīng)濟(jì)與政治兩個(gè)層面。上述條件滿足其一即為二級負(fù)荷。③排除上述兩種負(fù)荷即為三級負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷需區(qū)分用電設(shè)備的已知與未知，利用系數(shù)法、二項(xiàng)式法、需要系數(shù)法為用電設(shè)備已知時(shí)計(jì)算負(fù)荷的方法；住宅用電量指標(biāo)法、單位指標(biāo)法、負(fù)荷密度法為用電設(shè)備未知時(shí)計(jì)算負(fù)荷方法。

三、變壓器設(shè)計(jì)

在變壓器數(shù)量確定方面，通常設(shè)變壓器一臺在三級負(fù)荷情況下，對開關(guān)設(shè)備開斷容量限制進(jìn)行分析考慮，應(yīng)以容量不超過1250kVA作為單臺變壓器選用條件；若大于1250kVA變壓器容量才能滿足電負(fù)荷需求，變壓器數(shù)量需超過兩臺。在晝夜性或季節(jié)性負(fù)荷較多情況下，為確保負(fù)荷不投入使用時(shí)相關(guān)供電變壓器也相應(yīng)切除，應(yīng)采取單獨(dú)變壓器供電方法以減輕空載損耗。若負(fù)荷沖擊性較大，供電應(yīng)單獨(dú)設(shè)變壓器，防止負(fù)荷的沖擊性影響其他負(fù)荷供電。若一級與二級負(fù)荷量較大，變壓器應(yīng)設(shè)置兩臺以上，以相互備用方式保證可靠供電。對負(fù)荷發(fā)展進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上對變電所變壓器數(shù)量進(jìn)行確定，保證其設(shè)置留有余量。

四、主接線設(shè)計(jì)

（一）主變壓器為一臺。若變電所所裝主變壓器僅為一臺，通常以無母線接線設(shè)置于其高壓側(cè)。以不同的高壓側(cè)開關(guān)電器為依據(jù)，主接線方案中較為經(jīng)典的有以下三種。負(fù)荷跌開式或負(fù)荷開關(guān)-熔斷器主接線。該方案簡化了變電所的操作程序，其送電與停電較為靈活簡便，無帶負(fù)荷拉閘風(fēng)險(xiǎn)，但其供電可靠性較低，適用變電所為三級負(fù)荷。戶外跌開式或隔離開關(guān)-熔斷器主接線。常用變電所類型為容量低于500kVA的，經(jīng)濟(jì)簡單、供電可靠性較低為這類變電所特點(diǎn)，變電所在主變壓器故障或檢修時(shí)會全部停電。該方案對變電所操作程序影響較大，停電與送電較為復(fù)雜。因熔體的更換對時(shí)間有一定要求，因此供電可靠性也會受影響，適合應(yīng)用于小容量、三級負(fù)荷變電所。隔離開關(guān)斷路器主接線。高壓斷路器的應(yīng)用簡化了變電所的操作程序，不但送電停電方便靈活，且過電流保護(hù)裝置會在短路故障時(shí)發(fā)揮作用，即自動跳閘，跳閘在故障消除后會馬上恢復(fù)。若將自動重合閘裝置配備其中則可進(jìn)一步提升其供電的可靠程度。其適用條件以電源進(jìn)線情況為依據(jù)，若電源進(jìn)線僅為一路，則三級負(fù)荷適用；若有備用電源，或設(shè)有聯(lián)絡(luò)線于低壓側(cè)，則二級負(fù)荷適用。若電源進(jìn)線為兩路可優(yōu)化其供電可靠程度，少量一級負(fù)荷或二級負(fù)荷適用。

（二）主變壓器為兩臺。低壓側(cè)單母分段、高壓側(cè)無母線主接線。供電可靠程度較高為其特點(diǎn)，在某一電源進(jìn)線或主變壓器故障或停電檢修時(shí)，對低壓母線分段開關(guān)進(jìn)行閉合就能夠?qū)⒄麄€(gè)供電快速恢復(fù)。主變壓器為兩臺，且以備用電源自動投入裝置裝設(shè)于二者高壓側(cè)斷路器，若斷電跳閘問題發(fā)生于某一變壓器時(shí)，備用電源自動投入裝置會令另一斷路器自動合閘，使變電所供電恢復(fù)。一級與二級負(fù)荷適用。低壓側(cè)單母分段、高壓側(cè)單母線主接線。高壓出線為多路或主變壓器超過兩臺的變電所適合使用這一主接線，這一主接線具有較高的供電可靠性。某一主變壓器故障或檢修時(shí)，變電所供電經(jīng)切換操作可快速恢復(fù)。但變電所在電源進(jìn)線或高壓母線故障或檢修時(shí)需停電，三級負(fù)荷適用。若存在低壓或高壓聯(lián)絡(luò)線，相聯(lián)于其他變電所，則一級、二級負(fù)荷適用。低壓側(cè)與高壓側(cè)均為單母線分段主接線，具有較高的可靠性。在正常條件下，分段運(yùn)行與接通運(yùn)行均為兩段高壓母線可采用的運(yùn)行方式。某一電源進(jìn)線或主變壓器故障或檢修時(shí)，變電所供電可經(jīng)切換操作得到快速恢復(fù)。一級、二級負(fù)荷適用。

五、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)裝置的設(shè)置是電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行的重要保障，其設(shè)置要符合動作靈敏性、迅速性、選擇性三點(diǎn)要求。反時(shí)限保護(hù)與定時(shí)限保護(hù)為繼電保護(hù)的兩種類型。整定簡便、動作時(shí)間較為精確為定時(shí)限保護(hù)裝置的優(yōu)點(diǎn)，故障電流大小與動作時(shí)間無關(guān)，且時(shí)間固定不變，需直流操作電源、結(jié)線復(fù)雜、繼電器多、投資較大為其缺陷。結(jié)線簡單、投資少為反時(shí)限保護(hù)裝置優(yōu)點(diǎn)，故障電流與動作時(shí)間為反比，能夠同時(shí)達(dá)到電流速斷保護(hù)，可交流操作且經(jīng)濟(jì)簡單，動作時(shí)間整定麻煩為其缺陷。反時(shí)限保護(hù)經(jīng)濟(jì)簡單，適用于中小型工廠。

六、防雷與接地設(shè)計(jì)

雷電所產(chǎn)生的過電壓波會對變配電所形成侵入，對電器設(shè)備絕緣造成影響。對此，可將一組避雷器（HY5W4型）裝設(shè)于架空進(jìn)線10kV最后電線桿中。內(nèi)部無空腔為這類避雷器特點(diǎn)，具有非常高的可靠性。進(jìn)出線若與架空線路相連則需接地于入戶電線桿，電纜頭均需接地。依據(jù)相關(guān)規(guī)定，電氣設(shè)備（380V）金屬外殼、變壓器380V外殼與側(cè)中性線、10kV配電裝置構(gòu)架等均需接地，以RE＜4Ω作為工頻接地電阻。以工頻接地電阻與土壤電阻率為依據(jù)，接地可用500mm直徑鋼管6根，與變電所墻角相距2m處連接40mm*4mm扁鋼，將一排鋼管接地體打入，2.5m長，間隔為5m。

七、結(jié)束語

配電設(shè)計(jì)合理與否與企業(yè)效益、工廠生產(chǎn)安全緊密相關(guān)，因此，需對供配電設(shè)計(jì)進(jìn)行探討與完善，促進(jìn)供配電系統(tǒng)的不斷優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)電能利用率的提升。

［1］李波.工廠供配電方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較探究［J］.商品與質(zhì)量，2016（03）：102-103.