工業供配電設計中的常見問題及對策研究

張毅剛

摘要：我國改革開放以來，工業生產的高速發展使得電力的消耗日益增長，各個工業生產企業要在日益激烈的競爭中獲得優勢，取決于企業在生產中的工業生產成本的降低，降低耗電是工業生產的最為重要的環節。合理的工業供配電設計方案能為企業帶來競爭優勢，電力的節能降耗是輸配電的設計方向。

關鍵詞：工業供配電設計;常見問題;對策

1工業供配電設計常見問題

1.1變配電所設計中的問題

在配電設備中，如果線路出現損壞、使用劣質電能表、變壓器容量虛假等都會造成一定的安全隱患。在實際過程中，一些業主經常為了節省成本，相關繼電保護裝置設置不到位，導致不能及時判斷故障范圍，大大增加了元器件的損傷率。此外，變配電所地理位置的差異也會導致變壓器使用周期的長短不同。例如，在一些潮濕的地區，變壓器的壽命會相對縮短，這就造成了變壓器工作的不穩定，對配電系統的穩定性和可靠性帶來影響。

1.2防雷裝置設計中的問題

由于工業廠房的建筑面積較大，且周圍比較空曠，因此在進行其供配電設計時還必須做好防雷接地設計。但是在實際的防雷設計中，很容易忽略對接地電阻、頻放電以及安裝的范圍等進行檢驗和計算，而且在雷電的高發期，如果不能做好有效地保護，就容易使供電設備受到雷電的威脅，極易在雷電頻發期發生設備損壞等問題。

1.3合理選擇高壓、低壓供配電系統

以某工廠為例，因為輸電線路過長，大約有三百米，未能考慮到線路傳輸過程中的電壓損耗，線纜配的過小，以致電壓損失過高，后面的大功率電機未能啟動。而且，一味選擇380V電壓等級的電壓，會造成電纜過大，浪費成本。若選擇10kV的電壓等級，則可以減少一些不必要的線損，節省成本。工業配電設計在實際工業項目或工業廠房中應用很多，在進行設計前很重要的一點是要具體考察項目的實際情況再來選擇合適的設計方案，這樣才能夠在設計出科學有效的方案的同時又能夠最大程度幫助企業節省不必要的電費開支。

2工業供配電設計中的有效方法

2.1選取正確的高、低壓供配電系統的選擇方式

根據工廠的具體情況，確定工業配電的中、高、低壓配電系統的等級。在獲得工廠設定的容量和傳輸距離等數據后，可以使用適當的分配系統。另外，在滿足企業基本用電需求的同時，需盡可能考慮該方案的經濟效益。在選擇低壓配電系統時，應考慮低壓電力設備的電壓。對于一些特殊行業如在地下礦山作業的工業企業，低壓配電無法滿足其正常的生產要求，常常需要使用660V以上的低壓配電電壓。此外，高壓和低壓供配電系統的選擇必須考慮企業的質量、電力需求和設備容量等客觀因素。

電源電壓的大小與系統中設備的類型和功耗密切相關。工業電源的高壓和低壓系統應在分析系統操作各種設備的基礎上進行，應該能夠分析各種設備的消耗電力供應和分配系統，整合最合適的配電方式。

2.2負荷分類及計算

工業電氣的負荷分類如表1所示。工業配電設計中通常會有大量的大型電氣設備。這些大型電氣設備不僅會產生大量電能，而且在負荷分類上也有嚴格參考。根據我國不同工業企業的電價制度，企業在設備形式上存在的不同也將反映到不同的電價上。設計時盡量嚴格劃分電價負荷，為之后的分級收費提供便利。電力負荷計算是工業供配電設計過程的關鍵部分，只有前期實現準確計算，企業才能知道總負電荷總額，從而計算各支部的分負荷。

2.3配變電所的設計

2.3.1配變電所的位置選擇

配送站通常由不同的部門組成，一般分為高壓配電室、低壓配電室等。它根據需要控制各種設備，科學優化不同的項目配置，選擇不同的設備。要確保分布在負載中心周圍，保證各線路方便接入，防止各線路之間糾纏。工業配電變電站的選址非常重要。配電設備之間距離過大，應在變壓器周圍設置兩個出口，出口之間距離不小于50cm。

2.3.2實現負荷的分級設計

在工業供配電設計過程中，應從設備經濟性角度出發。損耗越大，對電源的影響越大。根據不同的電量分配，電力需求有很大的不同。作為最重要的一次充電，對電源的要求嚴格。為了保證供電和配電的正常運行，通常會提供兩次電源，以避免電源充電中斷。另外，在實際運行中很難避免其中一個電源故障對另一個電源有不良影響，所以有必要配備相應的應急電源。在應急電力系統的選擇上，要根據企業的實際情況，可以選擇獨立發電機組或獨立供電來替代。對于二次負荷的供配電工程，盡量保證在線路故障的情況下電源不被中斷，或者保證二次負荷在供電中斷的情況下能快速恢復供電。對于三次負荷的供電要求往往較低，只能保證三次負荷的供電處于正常的工作狀態。

2.3.3防雷設計

為了防止雷電、云霧等自然現象對供配電設備造成損壞，在工廠的供電和配電設計中應特別注意防雷接地裝置的設計工作。圖1為基本防雷接地示意圖。架空線路的防雷措施一般包括設置避雷器、提高線路的絕緣水平、采用三角形頂絲作為防雷線、安裝自動重合閘裝置以及在絕緣薄弱部位安裝避雷器等。接地設備通常是將設備與大地相接，以避免設備遭受雷擊的威脅而保證設備的安全。在工業生產過程中，電力安全可以提高企業的生產效率。開展具體的防雷工作，

必須落實到位防雷線路的搭接工作，提高防雷設備的功能。在室外防雷過程中，安裝防雷針的方法可以防止供配電系統中的設備被雷電損壞。高壓線路中應設計防雷裝置，并采用折算法進行精確計算。除嚴格控制以上幾點外，還應注意油電互感器、電容器室和電纜之間的土建結構設計，既要保證其穩定性，又要滿足使用和防火要求。此外，設計人員還應注意進線電壓的選擇、變電站位置的設計、短路電流的計算、繼電保護的選擇和電氣設備的選擇。

2.4做好繼電保護工作

選擇合理的繼電保護裝置是一個重要環節。隨著科學技術的不斷進步，人們發明了越來越多的繼電保護裝置，其可靠性也越來越高。采用先進的繼電保護和自動控制技術，可實現工業供配電系統的電路開關狀態、電流和電壓信號的穩定以及非電信號的采集、存儲和計算。目前，針對變壓器的繼電保護保護的配置原則包括相間短路保護、反應變壓器油箱內部故障和油面降低的瓦斯保護、后備保護、中性點直接接地電網中的變壓器外部接地短路時的零序電流保護以及過負荷保護。

結束語

隨著經濟的不斷發展和社會水平的不斷提高，人們對電力的不斷需求，要求我們對電力的不斷完善，所以對電力系統進行研發。雖然現階段我們國家的配電系統的設計還存在著一些問題，在實際的運行中也出現著一些問題，但是我們會不斷的改善，會建立一個完善的供配電系統的設計，不管對于調控人員還是維修的人員，對整個電網的故障認知都需要完善，不可以再停留在以前的水平。

參考文獻

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