車間變電所低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

閆歡

（遼寧省本鋼設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，遼寧本溪　117000）

車間變電所低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

閆歡

（遼寧省本鋼設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，遼寧本溪117000）

車間變電所主要用在負(fù)荷大而且集中、設(shè)備布置非常穩(wěn)定的工廠內(nèi)，一般處于車間的負(fù)荷中心，既可以降低電能損耗以及有色金屬的消耗量，又可以減少輸電線路的電能損耗，從而保證電的質(zhì)量。電有電壓等級(jí)之分，需要通過電力系統(tǒng)來調(diào)配，車間變電所低壓配電系統(tǒng)作用明顯，做好設(shè)計(jì)尤為重要。

變電所低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

車間變電所在工廠里占有重要地位，它是工廠供電系統(tǒng)的樞紐，與此同時(shí)還要使變電所既可靠安全又經(jīng)濟(jì)實(shí)用。而電在使用過程當(dāng)中，不但要注意安全，還要把電進(jìn)行最優(yōu)使用，低壓配電系統(tǒng)正好應(yīng)運(yùn)而生，它能將兩者兼顧，發(fā)揮著重大作用。這就需要做好低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，文章就是圍繞這一主題進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的探討。

1　變電所和低壓配電系統(tǒng)的基本概念

變電所由變壓器、高壓配電裝置、低壓配電裝置以及相應(yīng)建筑物組成，它是連接發(fā)電廠、電網(wǎng)和電力用戶的中間環(huán)節(jié)，起到匯集分配電力、控制操作以及升降電壓的作用。

低壓配電系統(tǒng)具有專業(yè)性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、容易使用、性能高、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)。其設(shè)計(jì)要根據(jù)工程特點(diǎn)、工程規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃來定，其采用的電氣產(chǎn)品要求高效率、低能耗、先進(jìn)性能。

雖然車間變電所低壓配電系統(tǒng)發(fā)展時(shí)間不是很長(zhǎng)，技術(shù)和相關(guān)運(yùn)用也不是很成熟，這是目前的一種現(xiàn)狀。但是在滾滾前進(jìn)車輪中，車間變電所低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)逐步改進(jìn)，逐漸拓展思路，從而使這一設(shè)計(jì)更加合理，也更加完善。

2　低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體原則

車間低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要根據(jù)該廠所取得的電源和該廠用電負(fù)荷的實(shí)際情況來定，另外就是該廠生產(chǎn)的發(fā)展前景，從安全并且經(jīng)濟(jì)的條件下進(jìn)行，這是做好低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體原則。

①低壓配電系統(tǒng)確保供電要有保障，電能質(zhì)量不能出現(xiàn)問題，符合車間［2］生產(chǎn)要求；②低壓配電系統(tǒng)線路不能繁瑣復(fù)雜，盡量做到一目了然，這樣一來方便操作和維修，同時(shí)還要滿足負(fù)荷變化要求以及系統(tǒng)的更新，同一電壓條件配電級(jí)數(shù)盡量不要超過三級(jí)；③在做低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，一般不考慮兩電源系統(tǒng)同時(shí)出現(xiàn)問題的極端情況；④做低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行該工程的預(yù)算，盡量節(jié)約成本；⑤低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)值盡量比理論值大，這樣可以留有一定的變化空間好做應(yīng)對(duì)相關(guān)變化的準(zhǔn)備。

2.2低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)分部具體原則

2.2.1負(fù)荷等級(jí)

負(fù)荷等級(jí)分為三個(gè)級(jí)別：一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)，分級(jí)依據(jù)是根據(jù)供電可靠性的需求和發(fā)生斷電時(shí)造成經(jīng)濟(jì)、政治上的損失和影響程度，一級(jí)最高，依次排序。

2.2.2各等級(jí)負(fù)荷對(duì)應(yīng)的供電電源滿足條件

①一級(jí)負(fù)荷：它有兩個(gè)電源對(duì)其供電，確保兩個(gè)電源不在同一時(shí)間出現(xiàn)問題；一級(jí)負(fù)荷中如若存在非常重要的負(fù)荷，為確保萬(wàn)無一失，需要再加上一個(gè)臨時(shí)性的應(yīng)急電源，與此同時(shí)不能允許應(yīng)急供電系統(tǒng)被其他負(fù)荷占用；像發(fā)電機(jī)、蓄電池等都可以作為應(yīng)急電源使用。

②二級(jí)負(fù)荷：它的供電系統(tǒng)適合用兩回線路進(jìn)行供電，如若負(fù)荷不大或者在供電條件困難的地方，二級(jí)負(fù)荷可以不用兩會(huì)線路而是只用一回的不小于6kv專用架空線路或者是電纜進(jìn)行供電。要是用專業(yè)架空線就用一回架空線，要是采用電纜，最好用兩根電纜組成的線路進(jìn)行供電，并且沒跟電纜要可以承受百分之百的二級(jí)負(fù)荷。

③三級(jí)負(fù)荷：比較簡(jiǎn)單，因此沒有什么需要特別強(qiáng)調(diào)的要求，適合應(yīng)用單回路進(jìn)行供電，只是配電系統(tǒng)要能夠簡(jiǎn)單可靠，配電級(jí)數(shù)能少就盡量少，最多也不應(yīng)超過三級(jí)，由此同時(shí)在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可控范圍中，電壓偏差以及電壓波動(dòng)能少盡量少。

2.2.3低壓配電系統(tǒng)的主接線

低壓配電系統(tǒng)配電方式有放射式、樹干式和環(huán)式幾種，車間變電所低壓電系統(tǒng)一般采用放射式，但部分用電設(shè)備供電點(diǎn)較遠(yuǎn)，彼此相距很近、容量很小的次要設(shè)備，可采用鏈?zhǔn)脚潆姟＼囬g變電所低壓母線宜采用單母線或分段單母線

2.2.4常用低壓用電設(shè)備的配電

①照明負(fù)荷：照明負(fù)荷等級(jí)的確定要依據(jù)供電中斷情況下或許會(huì)造成的影響和損失來合理確定，與此同時(shí)還要選擇最優(yōu)供電方案。三相照明線路的每相負(fù)荷盡量做到平均分配。當(dāng)照明安裝功率較大或有諧波含量較大時(shí)，宜采用照明專用變壓器。

②電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)的主回路一般為由斷路器、接觸器、熱繼電器組成，其中熱繼電器起過載保護(hù)的作用，對(duì)于一些大功率的電動(dòng)機(jī)，由于啟動(dòng)電流過大，會(huì)引起變電所低壓母線電壓下降，影響其它用電設(shè)備工作，所以采用降壓?jiǎn)?dòng)方式，一般選用軟啟動(dòng)器或變頻器啟動(dòng)。

③起重機(jī)：對(duì)于重要的或特大型的起重機(jī)電源宜直接引自車間變電所。

2.2.5低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中導(dǎo)線如何選擇

低壓配電線路，其主要采用的導(dǎo)線有電線以及電纜這兩種。導(dǎo)線選擇主要依據(jù)導(dǎo)線類型和導(dǎo)線截面這兩個(gè)方面。有色金屬的使用量和線路資金投入的多少都跟導(dǎo)線是否合理選擇有密不可分的關(guān)系，甚至還可以影響到電力電網(wǎng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理的運(yùn)行。選擇合理導(dǎo)線可以從以下幾個(gè)方面考慮、著手：根據(jù)使用環(huán)境以及敷設(shè)的方式來選擇導(dǎo)線的類型，根據(jù)機(jī)械強(qiáng)度來選擇導(dǎo)線的最小允許截面，根據(jù)載流量的允許值來選擇導(dǎo)線的截面，根據(jù)電壓損失和短路時(shí)的熱穩(wěn)定來核驗(yàn)導(dǎo)線的截面是否合理。

2.2.6無功補(bǔ)償

由于車間變電所的主要用電設(shè)備為電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)是感性負(fù)載，需要無功功率補(bǔ)償設(shè)計(jì)。一般采用成組補(bǔ)償，是將靜電電容器裝設(shè)在車間變電所的低壓母線上。根據(jù)負(fù)荷計(jì)算來計(jì)算無功補(bǔ)償?shù)娜萘俊２捎脽o功補(bǔ)償后，最大計(jì)算負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)應(yīng)在0.9以上。

綜上所敘，車間變電所低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要考慮到方方面面，從全局出發(fā)，各個(gè)兼顧，統(tǒng)一合理安排，根據(jù)負(fù)荷的等級(jí)性質(zhì)、用電量的大小、車間生產(chǎn)特點(diǎn)和車間所在位置的實(shí)際供電情況，從而最終確定一個(gè)完善由切實(shí)可行的方案，既節(jié)約成本還能保質(zhì)保量。

3　結(jié)語(yǔ)

電在人類生活中占據(jù)著舉足輕重的作用，其影響力也是方方面面的，它是社會(huì)的福音。做好車間變電所低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不僅可以讓生產(chǎn)車間安全穩(wěn)定運(yùn)行，還能夠使電的使用效果更佳，也更合理，同時(shí)也更可靠，行之有效地避免了電力資源的浪費(fèi)，發(fā)揮出了電力系統(tǒng)的最大作用，收獲最大的效益。

［1］李友文.工廠供電［M］.電力出版社，2014，5（7）.

［2］任元會(huì).工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.電力出版社，2005.1 0.