工程供配電的優(yōu)化設(shè)計要點探討

韓佳蓉

（中國地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083）

0 引 言

企業(yè)及相關(guān)部門關(guān)于工程供配電設(shè)計必須保證符合節(jié)能性與安全性的設(shè)計要點，同時還應(yīng)當(dāng)結(jié)合工業(yè)企業(yè)以及當(dāng)?shù)鼐用衲壳暗墓╇娦枨?，以達(dá)到合理完成供配電設(shè)計的目標(biāo)[1]。通過全面優(yōu)化變電所接線、變電位置選擇以及負(fù)荷計算等相關(guān)要素來保證實現(xiàn)最優(yōu)化的工程供配電運行效益，避免出現(xiàn)電能損耗現(xiàn)象。

1 關(guān)于優(yōu)化設(shè)計高低壓配電系統(tǒng)以及主接線

目前，工廠變電所主要的供電方式是利用高壓雙電源進行電能供應(yīng)，因此必須保證主接線的基本安全性和可靠性[2]。對主接線進行線路優(yōu)化布置時，應(yīng)當(dāng)確保達(dá)到較好的可操作性與簡便性，避免因主接線突然出現(xiàn)故障而造成突發(fā)性的工廠停電現(xiàn)象[3]。

供配電系中，高低壓配電設(shè)施占據(jù)關(guān)鍵地位。為使高低壓的廠區(qū)供配電系統(tǒng)達(dá)到優(yōu)化設(shè)計的效果，需要按照統(tǒng)籌布局的基本思路來增強系統(tǒng)設(shè)計的專業(yè)化水準(zhǔn)。具體優(yōu)化供配電系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)前的廠區(qū)供電負(fù)荷波動情況[4]。但是廠區(qū)范圍內(nèi)可能會出現(xiàn)不穩(wěn)定的電壓波動狀況，因此需要優(yōu)先選擇油浸式的可調(diào)壓變壓器。相比于其他種類的變壓器，油浸式的可調(diào)變壓器具有更好的靈敏性與可調(diào)節(jié)性。此外，技術(shù)人員選擇低壓柜的固定式開關(guān)時，需要確保靈活進行開關(guān)更換的操作與處理[5]。

2 關(guān)于選擇變電所位置與計算用電負(fù)荷

工程變電所應(yīng)當(dāng)確定在最佳位置，通過計算供電負(fù)荷來達(dá)到有效配置電能負(fù)荷的目的。各個車間通常都會表現(xiàn)出不同程度的供電功率損耗，其根源主要體現(xiàn)為變電器的損耗功率。為了切實達(dá)到工程節(jié)能的最佳效益，需要對總體供電功率因數(shù)進行正確評估，并且還要算出精確與合理的高壓側(cè)負(fù)荷數(shù)據(jù)。

選擇與確定總變電所位置的過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合電源進線和高壓線的布置狀態(tài)。多數(shù)情況下，總變電所最好布置于靠近工廠負(fù)荷中心或者用電總量較高的區(qū)域范圍，從而達(dá)到增強變電所節(jié)能效益的目標(biāo)。此外，選擇變壓器的總體容量與臺數(shù)時，首先需要詳細(xì)計算出總體工程負(fù)荷量，以便于后期擴展現(xiàn)有的工廠用電負(fù)荷容量，確保供配電的運行模式能夠符合后續(xù)擴大產(chǎn)能的要求。

3 關(guān)于設(shè)置相關(guān)的節(jié)能保護裝置

對于供配電設(shè)計的特殊領(lǐng)域，優(yōu)化供配電設(shè)計的基本思路在于符合工程安全供電以及節(jié)能供電的標(biāo)準(zhǔn)。同時，工程負(fù)責(zé)部門也要結(jié)合當(dāng)前的真實供電需求，對現(xiàn)有的節(jié)能保護裝置予以相應(yīng)的優(yōu)化布置。

3.1 設(shè)計斷電保護的裝置

對于電力系統(tǒng)，由于受到供電波動的影響，工頻電氣參數(shù)也會呈現(xiàn)相應(yīng)的改變。多數(shù)情況下，工廠生產(chǎn)將會受到工頻參數(shù)改變帶來的干擾，甚至?xí)l(fā)系統(tǒng)短路情況的產(chǎn)生。為了切實避免出現(xiàn)各類電氣事故，亟需運用相應(yīng)措施來優(yōu)化斷路保護設(shè)計。

目前，優(yōu)化斷路保護的關(guān)鍵措施主要包括速斷保護、過流保護、瓦斯設(shè)計以及零序設(shè)計的全面優(yōu)化。運用科學(xué)設(shè)計的方式，對系統(tǒng)短路電流、額定回路電流以及低壓側(cè)負(fù)荷等相關(guān)數(shù)據(jù)進行精確計算。同時，技術(shù)人員還需運用相應(yīng)設(shè)施來測定供電設(shè)備目前能夠達(dá)到的熱穩(wěn)定性。

選擇直流屏的過程中，技術(shù)人員需要結(jié)合當(dāng)前的系統(tǒng)供電容量以及其他要素來靈活選擇，還應(yīng)當(dāng)考慮系統(tǒng)現(xiàn)有的三相短路電流。優(yōu)化斷路保護的具體設(shè)計中，需考慮現(xiàn)有的保護對象總數(shù)，從而對直流屏的體積進行相應(yīng)優(yōu)化設(shè)計。

3.2 全面體現(xiàn)減排與節(jié)能的策略

按照供配電系統(tǒng)的基本設(shè)計原則，工廠系統(tǒng)內(nèi)部的供電設(shè)計與配電設(shè)計必須保證符合最基本的供配電節(jié)能目標(biāo)。作為全新的供配電設(shè)計思路，節(jié)能設(shè)計思路必須貫穿于供電設(shè)施與配電設(shè)施的全過程設(shè)計中。為確保達(dá)到系統(tǒng)減排以及系統(tǒng)節(jié)能的目的，必須選擇節(jié)能性較強的新型供電設(shè)施與配電設(shè)施[6]。例如，可供選擇的供配電節(jié)能設(shè)施包括較多的節(jié)能燈種類，典型的節(jié)能燈類型為金屬鹵化物燈、直管的熒光燈、LED照明裝置以及其他種類的節(jié)能燈。

與其他種類的節(jié)能燈具相比，直管熒光燈具有更加突出的顯色性能以及燈光效果，因此可以優(yōu)先選擇此種類型的節(jié)能燈具。此外，作為高效的新型節(jié)能光源，金屬鹵化燈能夠保證較長的燈具使用壽命，且燈光具有很好的穿透性。如果選擇了金屬鹵化燈，那么就要對整流器裝置進行專門配置。一旦安裝了整流器，后期替換將會消耗較長的時間與較大成本。

此外，對于日光燈，如果選擇了LED的節(jié)能型燈具，那么必須做到格外注意燈具與光源的匹配程度。很多情況下，LED燈很難做到有效匹配燈具裝置以及照射光源。因此安裝和選擇LED燈的過程中，應(yīng)當(dāng)按照綜合性與整體性的思路來完成相應(yīng)的照明系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，對于節(jié)能設(shè)備的各個性能層面都要兼顧。

3.3 按照現(xiàn)行規(guī)范來進行優(yōu)化設(shè)計

供配電設(shè)計的領(lǐng)域涵蓋了較多設(shè)計要點與設(shè)計細(xì)節(jié)，因此技術(shù)人員需要做到切實遵照現(xiàn)行的基本規(guī)則來進行優(yōu)化設(shè)計。對于工程供配電，必須著眼于多個節(jié)能視角，從而突破局限性的供配電設(shè)計角度。實際上，關(guān)于切實優(yōu)化全方位的供配電節(jié)能設(shè)計必須保證在最大限度內(nèi)達(dá)到節(jié)能目標(biāo)，同時也要兼顧供配電的安全性，不能為了節(jié)省成本而埋下安全隱患。

同時，供配電設(shè)計規(guī)范還涉及較多的設(shè)計細(xì)節(jié)，作為設(shè)計技術(shù)人員必須關(guān)注供配電領(lǐng)域的具體設(shè)計細(xì)節(jié)。例如，對斷路保護設(shè)施進行相應(yīng)優(yōu)化設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合系統(tǒng)現(xiàn)有的斷路保護需求，避免斷路保護出現(xiàn)多種運行安全隱患。此外，對于供配電設(shè)施，還要做到經(jīng)常檢修。通過運用常規(guī)檢修的方式來切實杜絕設(shè)施老化或者其他的安全風(fēng)險，確保供配電運行的穩(wěn)定性。

工程供配電設(shè)計包含了多層次的設(shè)計要點。因此作為供配電領(lǐng)域的設(shè)計負(fù)責(zé)人員，應(yīng)當(dāng)保證符合因地制宜的供配電設(shè)計基本思路。即針對性能不同以及運行狀況不同的工程系統(tǒng)，與之相應(yīng)的供配電設(shè)計方式也要體現(xiàn)差異性。選擇和安裝各類供配電設(shè)備時，應(yīng)當(dāng)兼顧各類設(shè)備的缺陷與優(yōu)勢，然后結(jié)合現(xiàn)有的工程運行狀況來進行全方位地系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計。

4 結(jié) 論

全面優(yōu)化工程供配電的設(shè)計方式具有不可忽視的重要意義。作為負(fù)責(zé)供配電優(yōu)化設(shè)計的技術(shù)人員，首先應(yīng)當(dāng)明確當(dāng)前的供配電系統(tǒng)運行缺陷，然后給出相應(yīng)的優(yōu)化與改進供配電設(shè)計的舉措。全面優(yōu)化工程供配電的具體設(shè)計方式也要做到因地制宜，以確保達(dá)到工程節(jié)能和工程綜合效益提升的目標(biāo)。