工廠供配電工程設(shè)計(jì)研究

蘇永青

摘 要：本文首先說明了工廠供配電設(shè)計(jì)原則，然后詳細(xì)闡述了工廠供配電工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：工廠；供配電工程；保護(hù)裝置；功率因數(shù)；節(jié)能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.173

1 工廠供配電設(shè)計(jì)原則

一是嚴(yán)重遵循國家制定并實(shí)行的政策。工廠的供配電設(shè)計(jì)必須要在遵循我國相關(guān)規(guī)定和制度的前提下進(jìn)行，執(zhí)行國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是要積極響應(yīng)國家的節(jié)能減排政策。

二是注重供配電設(shè)計(jì)的合理性。工廠進(jìn)行供配電設(shè)計(jì)，要遵循“以人為本”的理念，即要將工作人員的生命安全與設(shè)備運(yùn)行可靠性放在首位，以此來確保供配電的穩(wěn)定性，保證供配電的質(zhì)量。另外，在供配電設(shè)計(jì)時，針對電器產(chǎn)品的選擇一定要滿足合格、能耗低、效率高幾個標(biāo)準(zhǔn)。

三是有機(jī)結(jié)合近遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)。應(yīng)當(dāng)根據(jù)工廠的實(shí)際規(guī)模、發(fā)展規(guī)劃以及工作特點(diǎn)，將近期發(fā)展目標(biāo)與遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)有機(jī)結(jié)合在一起，從全局出發(fā)，考慮工廠供配電設(shè)計(jì)的整體性與擴(kuò)建的可能性。

四是保證供配電設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性。供配電設(shè)計(jì)在工廠設(shè)計(jì)中的地位和作用是毋庸置疑的，其設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低也直接影響到工廠的正常生產(chǎn)活動。工廠進(jìn)行供配電設(shè)計(jì)時，要結(jié)合多種因素進(jìn)行，包括當(dāng)?shù)氐墓╇姉l件、工廠的特點(diǎn)、用電容量等，這樣制定出的供配電方案才能具備科學(xué)性和合理性。

2 工廠供配電工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 工廠負(fù)荷的計(jì)算

科學(xué)準(zhǔn)確的計(jì)算工廠的負(fù)荷是做好工廠供配電工程設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)。尤其是變壓器的功率損耗計(jì)算至關(guān)重要，計(jì)算變電所的總降壓時，務(wù)必要仔細(xì)考慮功率損耗問題，如此一來，工程的總變電所高壓側(cè)負(fù)荷和總功率因數(shù)的計(jì)算才能準(zhǔn)確。另外，負(fù)荷計(jì)算表的制作和成列也是十分重要的，這樣有利于對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確清晰的對比。

2.2 工廠總變電所位置的選擇

工廠總變電所位置的選擇至關(guān)重要，首要的考慮因素便是高壓電源線的進(jìn)線方向，以此為基礎(chǔ)，結(jié)合其他因素，最終確定出合理的總變電所的位置。一般而言，工廠的負(fù)荷中心，臨近電量較大廠房的位置都是理想的總變電所的位置。另外需要注意的是，變壓器容量及臺數(shù)的確定工作需要詳細(xì)計(jì)算全廠的負(fù)荷，這時最好咨詢土建等方面專家意見，方便日后工廠的擴(kuò)建。

2.3 保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)

由于工頻電氣量參數(shù)會隨著電力系統(tǒng)的變化而發(fā)生一定的變化，一旦電力系統(tǒng)中出現(xiàn)短路故障，就會導(dǎo)致工頻電氣量的相關(guān)參數(shù)發(fā)生變化，因此在供配電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)過程中，需要依據(jù)系統(tǒng)實(shí)際特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出相關(guān)的繼電保護(hù)裝置，保護(hù)一般分為過流、速斷、零序、瓦斯等形式；另一方面，在變電所高壓側(cè)與低壓側(cè)電氣設(shè)備的選擇過程中，應(yīng)將各個回路所對應(yīng)的額定值、計(jì)算負(fù)荷、短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)等作為依據(jù)開展選擇，在作出初步的選擇之后，還需要對其開展熱穩(wěn)定檢驗(yàn)與力檢驗(yàn)。為保證電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)的合理性，還需要開展繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算，這就涉及短路電流的計(jì)算問題，在實(shí)際的計(jì)算過程中，可以依據(jù)無限容量系統(tǒng)供電開展短路電流的計(jì)算，依據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式的不同，結(jié)合相應(yīng)的短路參數(shù)，計(jì)算得到各個點(diǎn)的兩相及三相的短路電流；繼電保護(hù)過程中，針對大型的用電可靠性要求較高的工廠，應(yīng)選用直流屏供電，直流屏選取要合理，不宜過大或過小，應(yīng)根據(jù)需用保護(hù)的斷路器臺數(shù)進(jìn)行選擇。

2.4 工廠供配電工程的防雷設(shè)計(jì)

工廠供配電的防雷設(shè)計(jì)不僅包括架空線路的防雷設(shè)計(jì)，還包括變配電所的防雷設(shè)計(jì)。針對架空線路的防雷設(shè)計(jì)可以采取兩種方式，一是66KV以上的架空線，最理想的防雷方式便是全線裝設(shè)避雷線，弊端是成本較高；二是10KV以下的架空線路，瓷橫擔(dān)、木橫擔(dān)等絕緣子的廣泛應(yīng)用便能起到很好的防雷效果，只在十分有必要的情況下才安裝線路避雷器，利于降低成本。針對變電所的防雷設(shè)計(jì)，要重要對避雷器的設(shè)計(jì)，接地電阻要保持在4Ω以下，避雷器安裝的位置要正確，即在設(shè)備的電源側(cè)進(jìn)行安裝，注意要將避雷器與被保護(hù)設(shè)備進(jìn)行關(guān)聯(lián)，才能起到防雷效果。

2.5 合理利用無功補(bǔ)償技術(shù)

在補(bǔ)償技術(shù)方面，我國的大多數(shù)工廠采用的都是集中補(bǔ)償?shù)姆绞?，這種方式忽略了對車間變電站的無功補(bǔ)償，造成的直接后果便是補(bǔ)償后的功率偏低問題，更甚者，有些工廠的系統(tǒng)則一直在維持自然功率因素。由于我國規(guī)定工廠的功率因數(shù)要超過0.9，為了達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，很多工廠采取了高壓無功補(bǔ)償?shù)姆绞?，但是用這種方式促進(jìn)功率因數(shù)提升的方法是十分不可取的，因?yàn)殡妱訖C(jī)和變壓器是產(chǎn)生無功損耗的主要設(shè)備，如果不加辨別的盲目的進(jìn)行無功補(bǔ)償，會使得電網(wǎng)的供電能力受到影響?；诖?，無功補(bǔ)償技術(shù)的選擇一定要合理，一般可以采用投切的方式，大量實(shí)踐證明，這種補(bǔ)償方式能夠去的很好的提升功率因數(shù)和節(jié)能的效果。

2.6 供配電節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）變壓器節(jié)能。變壓器節(jié)能可以通過設(shè)置備用變壓器的方式來達(dá)到，前提是工廠中變壓器的數(shù)量較多，這樣就能將其中一些性能較差的變壓器作為備用變壓器，并采取并列運(yùn)行的方式來提升運(yùn)行過程的經(jīng)濟(jì)性。除此之外，要合理確定變壓器的運(yùn)行數(shù)量，數(shù)量的確定是要結(jié)合場內(nèi)的用電負(fù)荷進(jìn)行的，這有利于使用較少數(shù)量的變壓器來滿足工廠的生產(chǎn)需要。

（2）節(jié)能控制系統(tǒng)的利用。工工廠的生產(chǎn)活動需要用到大量的電能資源，除此之外，照明也是用電的大項(xiàng)。合理的設(shè)計(jì)和利用照明控制系統(tǒng)便能起到很好的節(jié)電效果，首先要將照明控制系統(tǒng)做模塊化的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出光源、探測器和控制器三個部分，然后預(yù)設(shè)各種模式，如夜間巡邏模式、日常工作模式等，最后通過燈光控制器來開啟相應(yīng)的模式和數(shù)量的燈具，如此便能起到很好的節(jié)電效果。

3 結(jié)語

綜上，作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的能源和動力，電能發(fā)揮著越來越重要的作用。合理地進(jìn)行配電設(shè)計(jì)，是保障工廠安全生產(chǎn)和創(chuàng)造企業(yè)效益的重要因素，因此必須進(jìn)一步完善供配電設(shè)計(jì)，優(yōu)化供配電系統(tǒng)，從而提高電能的利用率，節(jié)約能源，在創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的同時創(chuàng)造更多的社會效益。

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