探析化工企業供配電系統設計

王雙勇 廣東政和工程有限公司遼寧分公司

對于化工企業來說，供配電系統設計的科學性、合理性是企業持續發展、穩定生產的重要保障。化工企業供配電系統設計需要考慮的因素眾多，應重視各因素作用，在滿足系統安全、可靠運行的前提下，結合實際情況和需求，進行科學、合理地設計，這樣才能保證在供配電系統良好運行的基礎上，不斷推動化工企業持續發展。

一、電氣供配電系統概述

在實際電力運輸過程中，高壓輸送系統、低壓配電系統和用電設備作為主要組成部分，目前多數城市在電力運輸中采用的都產遠程輸配電模式，10kV為電力傳送過程中的電壓的最大限制。因此在實際電力運輸過程中，需要利用電氣供配電系統將高壓配電轉化為10kv的電壓，再將其向各個用電終端系統進行傳輸，并根據實際用電需求完成具體的分配工作。分配后的電力經由低壓變電系統將高電壓電流轉換為家用電壓和工廠電壓，并經由輸電線將電能傳輸給電力用戶使用。由此可以看出，電氣供配電系統不僅能夠保證分配電能的準確性，而且還能夠更好的滿足人們的用電需求。

二、化工企業供配電系統特點

（一）可靠性

化工企業對供配電系統的可靠性有嚴格要求，以確保整個供配電系統的安全、穩定運行。一旦系統出現故障，輕則導致企業停產、產品報銷，重則引發火災、爆炸等安全事故，對人身安全及環境造成嚴重威脅。因此，保證供配電系統可靠性是化工企業安全生產的基本保障。

（二）安全性

供配電系統的安全性是設計過程中必須考慮的重要因素。系統設計時應考慮化工環境中的防雷、接地、防爆、防腐蝕等安全性要求，這是供配電系統的安全性保障。

（三）節能性

在當前大力提倡可持續發展理念的新形勢下，在電氣供配電系統設計過程中，需要體現出節能性，將節能理念貫穿于設計的整個過程中，不僅能夠有效的降低資源的損耗，節約設計成本，同時還能夠實現資源的充分利用，使電氣供配電系統的設計與可持續發展戰略相符合。

三、電氣供配電系統設計中存在的問題

（一）供配電系統設計的配電設備不合理

在供配電系統設計過程中，部分工程項目為了節約資金，賺取更大化的利潤，存在使用落后的機電設備的情況，由于使用的供電設備落后，存在嚴重的線損問題，而且電容量也不足，投入使用后必然會導致安全隱患增加。特別是一些距離相對較遠的地方的正常供電得不到保障。

（二）變壓器長期負載率問題

在針對工廠變壓器進行設計時，對變壓器長期負載率具有較高的要求，具體設計時宜提按照國家規范不高于85%即可，一旦長期負載率設計過低，會造成變壓器容量增大，會導致用戶的基本電費增加，增加用電用戶的用電成本。對于廠區采用多期建設的情況，宜在后期廠房內單獨設計變電所，也可以在變電所內有大量預留的工藝設備情況下，設計時預留變壓器位置，在預留的工藝設備投產時再增加變壓器，這樣可以有效的保證配電設備的經濟性和合理性。

（三）供配電能力不符合要求

在當前社會發展過程中，用電負荷不斷增加，這就要求供配電線路與斷路器等相關設施要與用電負荷的增長保持一致，以此來保證供電的穩定性。但在實際供配電系統設計時，往往會對用電負荷的增長速度預估不準確，這就導致供配電線路與斷路器等相關設施與用電負荷的增長速度不符，這必然會造成供配電整體能力下降，無法保證電能的穩定供應。

四、化工企業供配電系統的優化設計要點

（一）計算負荷

化工公司在工藝生產中具有很強的連續性，因此如果突然停止生產，經濟損失將很大。根據《供配電系統設計規范》（GB50052）和《石化公司生產廠用電力設計技術規范》（SH3038），大中型化學產品在生產過程中預備電源處于待機模式，如果電源不完全切斷，預備電源則仍然可以滿足其他電源要求。除了整個生產工廠的要求外，員工還必須了解短路電流的計算，以便選擇最合適的電氣設備來檢查電源系統的運行效率，然后才能計算出運行情況和繼電保護裝置的效率。

（二）確定化工企業供配電電壓等級

在化工企業高低壓配電系統設計中，應全面考慮企業中的用電負荷狀況及遠期發展需求，確保供配電系統架構合理，同時兼顧技術、經濟方面要求，在這些前提下確定企業的供電電壓等級。在確定電壓等級時，可在多種合理方案中擇優選擇，根據企業總變電所、分配電所位置以及負荷布局、負荷自身功率、額定電壓，先確定若干種供電方案，然后再根據各方案中的供電半徑、電壓損失、各種損耗、現場條件等綜合考慮，確定最優方案。

（三）選擇高壓側及低壓側電氣設備

在供配電系統設計時，對于變電所高低壓設備的選擇，應結合供電要求、短路電流、回路負荷等內容，同時設備應通過熱穩定與動穩定校驗，將設備材料、投資概算等因素充分考慮在內，最后合理選擇變電所高低壓設備。在設備前期設計、后期安裝時，電氣專業應與其他各專業互相協調配合。同時，設備設置的繼電保護應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性要求。

（四）改善系統功率因數

對于化工企業而言，供配電系統維持在一個合理、健康的功率因數尤為必要。提高功率因數可減少線路損耗，降低變壓器損耗，降低線路和變壓器的電壓損失。補償設備一般采用并聯電容器，也可采用SVG、SVC或者同步電動機。補償方式通常可采用如下幾種方案：（1）變配電所高壓集中補償；（2）變壓器高壓側相對集中補償；（3）變壓器低壓側集中補償；（4）低壓分組補償；（5）用電設備就地補償。

五、結束語

化工業是我國重要的基礎和支柱產業，在國家經濟發展中發揮著不可替代的作用。從微觀角度看，如果企業供配電系統設計無法滿足實際要求，將會影響企業的正常生產運行；從宏觀角度看，企業供配電系統如果設計合理，不僅可以使上級電力系統運行更加高效，還可以有效節約資源。因此，化工企業供配電系統設計的合理性和科學性，不僅對企業自身發展起到保障及推動作用，同時對于促進社會經濟發展也有著積極意義。