淺談工廠供配電設(shè)計的技術(shù)要點

惠施亞 黃旭

摘要：供電系統(tǒng)運行質(zhì)量的好壞直接影響著工廠的日常生產(chǎn)，而在供配電系統(tǒng)中，可決定其電能質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一就是工廠供配電的設(shè)計，一個穩(wěn)定的供配電設(shè)計能夠提供穩(wěn)定的電力資源輸出，從而保證工廠的順利作業(yè)，提高工廠的生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：工廠供配電;設(shè)計技術(shù);要點

中圖分類號：TM727.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1主接線設(shè)計

對于電力負(fù)荷分級中的一級負(fù)荷與二級負(fù)荷而言，通常需要設(shè)置數(shù)量相對較多的變壓器數(shù)量，而對于季節(jié)性用電需求波動相對明顯的情況，則可根據(jù)實際優(yōu)化變電器數(shù)量。要及時對供配電系統(tǒng)變壓器進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，發(fā)現(xiàn)其不符合實際之處，采取具有針對性的措施與方法進(jìn)行改善。合理的接線方式，對于保證供配電系統(tǒng)運行的安全性具有極為重要的作用。因此要根據(jù)供配電實際需求，選擇最優(yōu)化的接線方式。通常而言，主要的接線方式有放射式、樹干式、圓環(huán)式等，不同的接線方式適用于不同的運行環(huán)境，具有不同的投資需求，因此要統(tǒng)籌考慮，綜合分析。在接線實踐中，更多的方案選擇圓環(huán)式接線方式，其可通過中轉(zhuǎn)負(fù)荷點的設(shè)置，構(gòu)建相對封閉的多邊形供配電網(wǎng)絡(luò)，結(jié)構(gòu)簡單，便于操作。

2負(fù)荷設(shè)計

在供配電系統(tǒng)實踐中，負(fù)荷計算結(jié)果是否科學(xué)有效，直接關(guān)系到供配電系統(tǒng)各個組成部分的選定，直接關(guān)系到供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。若負(fù)荷計算結(jié)果超高，則所配備的供配電系統(tǒng)構(gòu)件要求相應(yīng)提高，造成不必要的資源消耗與浪費;若負(fù)荷計算結(jié)果超低，則使供配電系統(tǒng)長期處于超負(fù)荷狀態(tài)，不利于安全穩(wěn)定，難以對持續(xù)穩(wěn)定供電形成保障。

2.1一級負(fù)荷

一級負(fù)荷，即供配電系統(tǒng)的最高負(fù)荷。一級負(fù)荷對社會生產(chǎn)生活的影響極為直接而深遠(yuǎn)，表現(xiàn)為一旦負(fù)荷中段，將在政治、經(jīng)濟、交通、通信等方面造成嚴(yán)重負(fù)面影響，影響社會正常運行，甚至造成社會安全事故，因此對其連續(xù)性及可靠性有著較高要求，在供配電系統(tǒng)的應(yīng)用中，需要采取針對性措施防止其供應(yīng)中段。

2.2二級負(fù)荷

二級負(fù)荷的穩(wěn)定性要求僅次于一級負(fù)荷。當(dāng)二級負(fù)荷出現(xiàn)故障問題，供應(yīng)不連續(xù)時，會對社會經(jīng)濟運行產(chǎn)生較大程度上的影響，對于部分人員密集場所會出現(xiàn)混亂失控現(xiàn)象，同時會對政治、經(jīng)濟、交通等帶來較大不便。

2.3三級負(fù)荷

三級負(fù)荷，即除一級負(fù)荷與二級負(fù)荷之外的最低最層級的負(fù)荷，對社會經(jīng)濟生活的影響相對較小，但其在供配電系統(tǒng)中所發(fā)揮的重要作用不容忽視。

3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(jìn)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(jìn)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。

4工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計中節(jié)能分析及措施

4.1供電系統(tǒng)評價分析和電氣設(shè)備的選擇

通過電力系統(tǒng)可以將用戶所需要的電能輸送，由于發(fā)電廠與用戶之間的距離非常遠(yuǎn)，在電能輸送環(huán)節(jié)中容易產(chǎn)生電能的消耗。因此，在變配電所方案設(shè)計中，變配電所設(shè)置在負(fù)荷中心，并且選用較高的配電電壓，減少中間變壓器的損耗;減少供配電線路的長度，從而達(dá)到減少供配電線路的損耗、節(jié)約電能的目的。在進(jìn)行供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計中，電氣設(shè)備的合理選擇非常重要。電氣設(shè)備的類型非常多，數(shù)量也多，所以不同的電氣設(shè)備耗電差別非常大。在供配電系統(tǒng)中，電動機、變壓器等電氣設(shè)備都具有電感性特征，電流在經(jīng)過高壓和低壓線路后，會傳輸?shù)讲煌碾姎庠O(shè)備中，在電能傳輸中會產(chǎn)生很大的消耗。所以，在線路設(shè)計中應(yīng)該提升合理性，降低能耗。在功率條件可以滿足的情況下，應(yīng)該結(jié)合變壓器的容量，降低線路傳輸?shù)木嚯x。在電力傳輸環(huán)節(jié)中，應(yīng)該盡可能的降低電氣設(shè)備的耗損，改善其功率因數(shù)。在電力系統(tǒng)運行環(huán)節(jié)中，功率因數(shù)是一個非常重要的因素，其可以衡量電氣設(shè)備的使用效率。如果功率因數(shù)過小，那么無功功率就會非常大，對電氣設(shè)備的使用效率產(chǎn)生影響。所以，在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計環(huán)節(jié)中，應(yīng)該合理的調(diào)節(jié)功率因數(shù)。在電動機選擇環(huán)節(jié)中，應(yīng)該充分考慮電動機的啟動和負(fù)荷等因素，正確選擇電動機、變壓器的容量，采用高效節(jié)能電機，提高用電負(fù)荷的自然功率因數(shù)。節(jié)能設(shè)計改造通過設(shè)計保護(hù)裝置的形式，完善節(jié)能改造。供配電系統(tǒng)的電能參量和參數(shù)匯隨著電力負(fù)荷的波動而發(fā)生變化，為了有效的防止系統(tǒng)在電力負(fù)荷變化中產(chǎn)生故障，應(yīng)該設(shè)計保護(hù)裝置，采用高低壓測電設(shè)備，對電氣回路的負(fù)荷和定額值進(jìn)行分析，完善熱穩(wěn)定試驗。有些供配電系統(tǒng)需要具有很高的可靠性，完善直流屏保護(hù)效果。其二，企業(yè)應(yīng)該進(jìn)行高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計。工廠供配電節(jié)能改造環(huán)節(jié)中，要確保節(jié)能措施具有可行性，還要從成本方面進(jìn)行分析，完善變壓器的選型，通過結(jié)合工廠的整體規(guī)劃和變電所的運行情況，選擇合適的變壓器。結(jié)合低壓柜的使用情況，條件允許可以采用固定式開關(guān)柜。

4.2無功補償

為了提升節(jié)能的效果，當(dāng)自然功率因數(shù)達(dá)不到電網(wǎng)要求時，在變配電所高、低壓側(cè)設(shè)置集中無功補償裝置，結(jié)合供配電系統(tǒng)的運行效率，對電能的投切方式進(jìn)行分析，對每臺機器的節(jié)能效果進(jìn)行計算。創(chuàng)新節(jié)能措施，提升供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，促進(jìn)工廠的長遠(yuǎn)發(fā)展。

4.3變壓器節(jié)能

在對工廠的實際用電負(fù)荷分析的基礎(chǔ)上，提升變壓器的使用率，發(fā)揮變壓器的使用效果，在實際生產(chǎn)中，在不同的階段采用不同的變壓器。根據(jù)計算負(fù)荷、負(fù)荷性質(zhì)等條件，合理選擇變壓器的安裝容量和臺數(shù)，依據(jù)變壓器特性，按照負(fù)荷計算結(jié)果選用低損耗的節(jié)能變壓器，減少變壓器損耗，使變壓器經(jīng)濟運行。

4.4降低輸電線路的損失

目前，工廠的供配電系統(tǒng)在電力資源運輸中消耗非常大。在低壓開關(guān)柜和配電箱輸出線中，一般采用直線的形式，而且要結(jié)合當(dāng)?shù)氐挠秒娗闆r，合理的控制供電半徑，有效的降低電力遠(yuǎn)距離傳輸，降低電能和輸電環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的損耗，在長距離運輸中，可以通過增加導(dǎo)線面積的方式，節(jié)省電力資源。電力電纜采用電導(dǎo)率高的銅線，合理選擇電纜絕緣材料。有資料報道，采用新型絕緣材料的電纜其感抗比VV型絕緣電纜低30%～40%，節(jié)能效果顯著，工程中宜選擇YJV型絕緣電纜。

結(jié)束語

我國供電企業(yè)隨著社會的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟地快速發(fā)展得到了很大程度上的發(fā)展，與此同時使人們對于供電企業(yè)用電質(zhì)量質(zhì)量要求不斷提高，因此有效提高工廠供配電系統(tǒng)的質(zhì)量效果、減少運營過程中的經(jīng)濟成本和減少經(jīng)濟上的損失是工廠供配電工程的重中之重。想要進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和安全性就必須從供配電的設(shè)計出發(fā)，采取合理措施與方法提高配電所設(shè)計的合理性，使其充分發(fā)揮應(yīng)有效用。要以供配電系統(tǒng)設(shè)備的實際為基礎(chǔ)，選擇合理的高低壓供電方式，在確保配電所基本美觀性的基礎(chǔ)上，優(yōu)化各設(shè)備之間的協(xié)調(diào)與配合。為有效避免能源浪費，提高配電所運行的經(jīng)濟效益，要根據(jù)實際實際需求設(shè)計額定容量，并根據(jù)其實際運行情況及時進(jìn)行擴容優(yōu)化調(diào)整。

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