工業(yè)企業(yè)供配電設(shè)計問題探討

唐東明

摘 要： 在工業(yè)企業(yè)供配電設(shè)計中，企業(yè)外部供電電壓、企業(yè)內(nèi)部配電電壓、企業(yè)配變電所位置的確定是供配電設(shè)計的重要環(huán)節(jié);這些環(huán)節(jié)設(shè)計選擇的合理與否，對降低線路電壓降，保證供配電電壓質(zhì)量，減少電能在配電設(shè)備和線路上的損耗，節(jié)約有色金屬、減少一次投資有重要影響。在設(shè)計時我們應(yīng)該多方面比較，做到每個環(huán)節(jié)設(shè)計選擇的最優(yōu)化;節(jié)約每一度電，節(jié)約每一米電纜，盡量減少無謂的電能和有色金屬等的浪費;這也是我們積極響應(yīng)國家號召，節(jié)約能源、節(jié)約資源，減少浪費的實際行動。

關(guān)鍵詞： 工業(yè)企業(yè)供配電;設(shè)計;問題;完善策略

【中圖分類號】TM72 【文獻標(biāo)識碼】B 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.40.159

1 在工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計的遵循準(zhǔn)則

1.1 遵循經(jīng)濟實用性準(zhǔn)則

在對整個工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)進行設(shè)計過程中，如果想要實現(xiàn)節(jié)能的目的，則需要嚴(yán)格遵循經(jīng)濟實用性準(zhǔn)則，進而可以使得節(jié)能措施可以更好的落實于工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計中，減少工業(yè)企業(yè)運行成本費用，促使工業(yè)企業(yè)用電使用率的提升，保障工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運作?？梢圆捎萌斯o功補償?shù)姆绞?，這樣不僅可以節(jié)約時間，簡化操作流程，而且還可以減少人工的消耗，繼而節(jié)約工業(yè)企業(yè)電能成本，進而可以促使工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟收益最大化。

1.2 遵循實事求是準(zhǔn)則

工業(yè)企業(yè)發(fā)展的最終目的是可以獲得更多的經(jīng)濟收益，而如果想要提升工業(yè)企業(yè)的競爭能力，則需要明確工業(yè)企業(yè)企業(yè)發(fā)展目標(biāo)。隨著可持續(xù)發(fā)展觀的深入落實，我國環(huán)境保護項目越來越多，而由于工業(yè)企業(yè)屬于資源消耗大戶，則需要遵循實事求是的準(zhǔn)則，減少對環(huán)境的污染程度，進而緩解我國的供電壓力，采用工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施，推動工業(yè)企業(yè)的長久發(fā)展。

2 工業(yè)企業(yè)供配電設(shè)計

2.1 工業(yè)企業(yè)外部供電電壓的確定

（1）在電氣系統(tǒng)中，電能的傳輸和返回是流過設(shè)備和電線的電流負(fù)載，并且被假定為電能的消耗在傳輸過程中由設(shè)備和電線分配?；芈冯妷合陆禃r與功率損耗成正比，而某些阻抗之間的電壓降與流過環(huán)路的電流成正比，功率損耗與電流的平方成正比。功率一定的情況下增加電源電壓，發(fā)現(xiàn)環(huán)路中的電流負(fù)載會成比例地降低。因此，提高電壓可以降低傳輸過程中的電壓并減少傳輸過程中的功率損耗。當(dāng)使用 10kV 的電壓時，在相同的傳輸容量下，增加至 35kV 可以使該過程的損耗降低 91.8%。（2）實際上，在企業(yè)中選擇外部電源電壓等級時需要考慮各個方面。舉個例子來說，比如，本地傳輸網(wǎng)絡(luò)行業(yè)企業(yè)按比例收費的性質(zhì)、容量和傳輸距離等。在設(shè)計經(jīng)濟和技術(shù)比較時，公司的長期用電計劃應(yīng)確定公司合適的外部能源。在確定中長期發(fā)展計劃時，必須使用高壓能源，這最終會幫助公司節(jié)省能源并滿足長期電力需求。（3）根據(jù)經(jīng)濟理由，對工業(yè)設(shè)施中外部輸入供電電壓的確定應(yīng)盡可能大。

2.2 工業(yè)企業(yè)內(nèi)部配電電壓的確定

工業(yè)企業(yè)的內(nèi)部配電電壓采用高壓，在單一負(fù)載時，可以減小負(fù)載電流，使傳輸功率和傳輸線損耗。在長期運行中，可以大大減少輸送功率和輸送距離（如圖1所示）。

中低壓之間的配電電壓：國家標(biāo)準(zhǔn) GB50052-2009第 5.0.2 條“供電電壓大于等于 35kV 時，用戶的一級配電電壓宜采用 10kV;當(dāng) 6kV 用電設(shè)備的總?cè)萘枯^大，選用 6kV 經(jīng)濟合理時，宜采用 6kV?！钡?5.0.3 條“供電電壓大于等于 35kV，當(dāng)能減少配變級數(shù)、簡化結(jié)線及技術(shù)經(jīng)濟合理時，配電電壓宜采用 35kV 或相應(yīng)等級電壓?！崩?，在有色金屬行業(yè)中，大容量電解變壓器是大容量的，可用 35kV 的直接配電。

低壓配電電壓：（1）長期以來，國內(nèi)企業(yè)的低壓配電通常使用220/380V。作為照明電源和小型電氣設(shè)備的電源電壓，其電壓等級低，使用方便。但是，有許多工業(yè)企業(yè)，特別是大型工礦企業(yè)，在使用大容量設(shè)備過程時，風(fēng)扇和水泵上使用 380 V 的缺點包括傳輸電纜規(guī)格大，供電線路損耗多。當(dāng)?shù)蛪悍植紡?380V 增加到 660V 時，上述缺點可能會發(fā)生明顯變化。（2）增加到 660V 的優(yōu)點如下。節(jié)省功率損耗：由于功率損耗與電流的平方成正比，因此，當(dāng)前的電壓從 380V 升高到 660V，在所有配電線路（例如電力負(fù)載）中，電能損耗僅是原電壓情況下的 1/3，它減小了導(dǎo)體的電流并增加了電力傳輸距離。隨著電壓增加，負(fù)載減小，并且相應(yīng)的電壓降也成比例地減小，這改善了功率的質(zhì)量和距離并增加了功率。節(jié)省電纜材料：電壓的增加減少了在相同功率下的電氣設(shè)備的工作電源，從而減少了使用電纜的截面，減少了有色金屬的投資和消耗。（3）國內(nèi)現(xiàn)行法律規(guī)定，公司可以使用 660V 配電電壓。GB50052-2009 標(biāo)準(zhǔn)文件 5.0.2“低壓配電電壓宜采用 220/380V，工礦企業(yè)亦可采用 660V”。

2.3 工業(yè)企業(yè)配變電所位置的確定

總（降壓）配變電所和各車間配變電所位置的確定是一項重要的工作，以方便使用、先進節(jié)能、減小投資、安全可靠為原則來確定整體（階梯）分配的位置以及每個車間的分配。國內(nèi)規(guī)范和業(yè)主的要求是在負(fù)荷中心附近、并有完善的道路等，非常容易被理解和接受。但是，對于某些項目，由于種種原因（例如，站點的名稱、全廠遠(yuǎn)期規(guī)劃、管理層決策等），許多項目站的位置并未安裝在負(fù)荷中心。還有其他許多項目忽略了在負(fù)荷中心設(shè)立變電站的基本原理，因此，多有功耗的增加，電壓下降，功率損耗的增加以及電纜延長的發(fā)生。有色金屬，如銅等消耗加大，并增加直接投資。以下使用示例分析確定替代位置的問題。

結(jié)束語：工業(yè)企業(yè)供配電設(shè)計對項目建設(shè)的投資、節(jié)能及運行操作維護等方面均有重要影響，設(shè)計時應(yīng)嚴(yán)格按照國家、地方、行業(yè)有關(guān)規(guī)范，充分與當(dāng)?shù)毓╇姴块T及工藝、總圖、建筑等相關(guān)專業(yè)就方案和細(xì)節(jié)進行詳細(xì)的交流溝通，最終做成一個技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、用戶滿意的電氣設(shè)計。

參考文獻

[1] 崔建華.簡析工廠供配電系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)措施 [J].南方農(nóng)機，2020，51（3）：206.