淺析工廠供配電系統(tǒng)

李坤模

摘 要： 電能已然成為當今社會生產生活的必需能源，工廠供配電是保障工廠生產和生活用電的重要環(huán)節(jié)。本文從工廠供配電所、電力線路、電氣安全等方面對工廠供配電所作淺要分析。

關鍵詞： 工廠供配電;電力線路;電氣安全

【中圖分類號】U223 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）11-0198-01

引言：在工廠供配電工作中，不僅需要保障正常的工業(yè)生產和生活用電，而且要滿足節(jié)能減排、安全防范等方面的要求。工廠供電系統(tǒng)應合理分配和布局供電設備，主要包括高低壓設備、電力線路、自動裝置等等，以滿足“安全、可靠、經濟”等基本要求。

1 工廠變配電所及其一次系統(tǒng)

1.1 工廠變配電所。在供配電系統(tǒng)工作中工廠變配電所發(fā)揮著極其重要的作用，擔負著變壓、配電的任務，是供電系統(tǒng)的樞紐。一般工廠變電所有總降壓變電所和車間變電所兩類，通常依據其所處的位置來劃分。桿上變電最為經濟且較為簡單，生活區(qū)供電中常見此類類型;樓上變電通常適合高層建筑供電，大都安全、質量輕等;移動式便于移動，常用于施工現(xiàn)場。對于大負荷的變配電所，在環(huán)境條件以及施工條件許可的情況下盡可能地采用車間內變電所，這樣不僅可以縮短供配電的距離，而且在一定程度上可以降低電能損耗和減少材料的使用，減低成本。具體選用哪種類型的變電所需要結合實際的生產生活需求，例如生產面積是否緊湊、生產流程是否需要經常調整、生產設備是否需要發(fā)生變動等等。

1.2 電力變壓器。電力變壓器是變配電所中最關鍵的一次設備，負責將電能升壓或者降壓，以便電能的輸送與分配等工作。變壓器可以依據其功能、容量、相數(shù)、調壓方式等進行分類，主要由鐵心、繞組兩大部分構成。在供配電系統(tǒng)中，常用Yyn0和Dyn11兩種聯(lián)結組。目前常用Dyn11型聯(lián)結組，其優(yōu)勢主要有：有利于抑制電網中的高次諧波;有利用低壓單相接地故障保護;承受單項不平衡電荷等。在選擇變壓器的臺數(shù)及容量需要結合用電負荷的需求、經濟性、實際工作條件等綜合考量。

1.3 電壓、流互感器?；ジ衅鞣譃殡妷?、電流互感器兩大類，其本質為一種特殊的變壓器。主要實現(xiàn)變換（大電壓、電流變換為小電壓、電流）、隔離（確保人身及設備安全）、標準化（輸出標準化信號）三大功能。在使用時需要注意兩者的區(qū)別，電流互感器的二次側不能開路且必須有一端接地，還要注意端子的極性否則會引發(fā)安全事故;電壓互感器的二次側不能短路且必須有一端接地，同理也要注意端子的極性。

1.4 高、低壓一次設備。高、低壓設備在一次電路中非常常見，通常按照功能劃分為變換設備、保護設備、控制設備等。在電氣設備運行過程中常見的問題是出現(xiàn)電弧，不僅會危及電氣設備的正常運行，而且可能會危及工作人員的人身安全。常用去游離的方式熄滅電弧，有冷卻法、真空法等。高壓負荷開關能通斷一定負荷的電流，可以和高壓熔斷開關配合使用斷開短路電流，斷路器能夠通斷一定的短路及負荷電流。低壓一次設備的功能與高壓一次設備類似。在供配電工作時，高低壓一次設備需要結合電氣裝置的環(huán)境條件和電氣要求進行校驗。

2 電力線路

電力線路在工廠供配電系統(tǒng)中承擔著分配傳輸電能的重要任務，接線方式也各具特色。若要求接線線路之間互相不影響，而且可裝設保護、自動裝置等，則可以選擇放射法接線;若要求開關較少，較為經濟的接法為樹干法;目前用的較多的有環(huán)形法或者樹干法，特點為供電的可靠性要求不高。在電力線路的鋪設中需要考量經濟、結構、維護檢修等多方面的因素。一般而言，架空鋪設的成本較低，而且運行中易發(fā)現(xiàn)問題以便維修，但是，其使用壽命也易受天氣、污染等自然條件影響。其鋪設的原則以不干擾正常生產生活、遠離危險場所等為準。還有一種鋪設電力線路的方法，即采用電纜方式，避免了外界條件的干擾，運行穩(wěn)定但費用較高且維修不變，其在現(xiàn)代城市中得到了廣泛應用，其鋪設原則與架空法類似。

電力線路還有一個重要因素值得綜合考量，那便是導線。在選擇導線類別與橫截面積時，需要結合實際工況、機械硬度、經濟投入以及電能損耗等多個條件。一般在工廠供配電系統(tǒng)中會有專屬的表格列出不同導線的特點，供施工者選擇。其中有個重要的概念為經濟電流密度，其從全面的經濟效益角度出發(fā)給出了最佳的導線或者電纜的選擇原則，這在供配電系統(tǒng)中得到普遍應用。

電力線路的安全運行離不開運行維護工，這是保障正常生產生活的關鍵部分。針對不同鋪設方式的線路，其維修保護方法也不同。架空鋪設的線路需要清除周圍影響其安全運行的因素，如地面狀況、危險建筑物等;電纜則需要重點檢查鋪設地的狀況以及其接頭的狀態(tài)。在電力線路的檢查維護過程中需要借助一些測量儀表和測量方法才能獲取在準確的數(shù)據以便精準施策，因此電力線路的維修本身也是一門多學科交叉的學問，其前提是確保電力設備的安全以及工作人員的生命安全。

3 電氣安全

為了保障工廠供電系統(tǒng)的安全運行，同時避免過負荷以及短路等的影響，需要在系統(tǒng)中裝設一些保護裝置，例如過電流保護裝置、過電壓保護裝置等。在過電流保護領域，通常有低壓短路器保護：要求供電可靠且操作方便的低壓線路中;熔斷器在高低壓線路中都很常見，但一般其選擇性較差，斷流能力不是太好，這是其劣勢;繼電器工作在不同條件下其表現(xiàn)不同，在線路短路時跳閘切除故障，在過負荷時會通過發(fā)出警示信號等引導工作人員協(xié)助切除電路故障。

過電壓在電力線路中也十分常見，分為內部與外部兩大類。內部通常是由于電力設備本身故障或者操作人員操作不當而影起的，這種情況一般可以避免，而且一般不會對供電系統(tǒng)造成較大的影響。而外部過電壓則是不容易避免的，例如自然界的雷電。當遭遇雷電襲擊時，必須對電力設備加以保護，不然將造成嚴重的安全事故。常見的保護設備有接閃器（避雷針、接閃線、帶等）、避雷器等。除了架設必須的防雷設備外，還需要做好電氣設備與大地間的良好電氣連接。電氣安全作為一項重要話題，除了加強對于電氣設備本身的安全防護外，還需要強化電氣安全知識教育等，需要社會與每個人的共同努力。

4 總結

工廠供配電系統(tǒng)在經濟社會發(fā)展與日常生活用電中扮演著極其重要的角色。了解工廠供配電系統(tǒng)的組成、運行、維護等是改善供電結構、優(yōu)化供電的基礎。隨著科技的發(fā)展與創(chuàng)新思維的應用，工廠供配電系統(tǒng)會朝著更加安全、高效、節(jié)能的方向發(fā)展。

參考文獻

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