工廠供配電工程設計研究

蘇永青

摘 要：本文首先說明了工廠供配電設計原則，然后詳細闡述了工廠供配電工程設計要點。

關鍵詞：工廠；供配電工程；保護裝置；功率因數；節能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.173

1 工廠供配電設計原則

一是嚴重遵循國家制定并實行的政策。工廠的供配電設計必須要在遵循我國相關規定和制度的前提下進行，執行國家的相關標準，尤其是要積極響應國家的節能減排政策。

二是注重供配電設計的合理性。工廠進行供配電設計，要遵循“以人為本”的理念，即要將工作人員的生命安全與設備運行可靠性放在首位，以此來確保供配電的穩定性，保證供配電的質量。另外，在供配電設計時，針對電器產品的選擇一定要滿足合格、能耗低、效率高幾個標準。

三是有機結合近遠期發展目標。應當根據工廠的實際規模、發展規劃以及工作特點，將近期發展目標與遠期發展目標有機結合在一起，從全局出發，考慮工廠供配電設計的整體性與擴建的可能性。

四是保證供配電設計方案的科學合理性。供配電設計在工廠設計中的地位和作用是毋庸置疑的，其設計質量的高低也直接影響到工廠的正常生產活動。工廠進行供配電設計時，要結合多種因素進行，包括當地的供電條件、工廠的特點、用電容量等，這樣制定出的供配電方案才能具備科學性和合理性。

2 工廠供配電工程設計要點

2.1 工廠負荷的計算

科學準確的計算工廠的負荷是做好工廠供配電工程設計的前提和基礎。尤其是變壓器的功率損耗計算至關重要，計算變電所的總降壓時，務必要仔細考慮功率損耗問題，如此一來，工程的總變電所高壓側負荷和總功率因數的計算才能準確。另外，負荷計算表的制作和成列也是十分重要的，這樣有利于對計算結果進行準確清晰的對比。

2.2 工廠總變電所位置的選擇

工廠總變電所位置的選擇至關重要，首要的考慮因素便是高壓電源線的進線方向，以此為基礎，結合其他因素，最終確定出合理的總變電所的位置。一般而言，工廠的負荷中心，臨近電量較大廠房的位置都是理想的總變電所的位置。另外需要注意的是，變壓器容量及臺數的確定工作需要詳細計算全廠的負荷，這時最好咨詢土建等方面專家意見，方便日后工廠的擴建。

2.3 保護裝置的設計

由于工頻電氣量參數會隨著電力系統的變化而發生一定的變化，一旦電力系統中出現短路故障，就會導致工頻電氣量的相關參數發生變化，因此在供配電網絡的設計過程中，需要依據系統實際特點，設計出相關的繼電保護裝置，保護一般分為過流、速斷、零序、瓦斯等形式；另一方面，在變電所高壓側與低壓側電氣設備的選擇過程中，應將各個回路所對應的額定值、計算負荷、短路電流計算數據等作為依據開展選擇，在作出初步的選擇之后，還需要對其開展熱穩定檢驗與力檢驗。為保證電氣設備的選擇與校驗的合理性，還需要開展繼電保護裝置的整定計算，這就涉及短路電流的計算問題，在實際的計算過程中，可以依據無限容量系統供電開展短路電流的計算，依據系統運行方式的不同，結合相應的短路參數，計算得到各個點的兩相及三相的短路電流；繼電保護過程中，針對大型的用電可靠性要求較高的工廠，應選用直流屏供電，直流屏選取要合理，不宜過大或過小，應根據需用保護的斷路器臺數進行選擇。

2.4 工廠供配電工程的防雷設計

工廠供配電的防雷設計不僅包括架空線路的防雷設計，還包括變配電所的防雷設計。針對架空線路的防雷設計可以采取兩種方式，一是66KV以上的架空線，最理想的防雷方式便是全線裝設避雷線，弊端是成本較高；二是10KV以下的架空線路，瓷橫擔、木橫擔等絕緣子的廣泛應用便能起到很好的防雷效果，只在十分有必要的情況下才安裝線路避雷器，利于降低成本。針對變電所的防雷設計，要重要對避雷器的設計，接地電阻要保持在4Ω以下，避雷器安裝的位置要正確，即在設備的電源側進行安裝，注意要將避雷器與被保護設備進行關聯，才能起到防雷效果。

2.5 合理利用無功補償技術

在補償技術方面，我國的大多數工廠采用的都是集中補償的方式，這種方式忽略了對車間變電站的無功補償，造成的直接后果便是補償后的功率偏低問題，更甚者，有些工廠的系統則一直在維持自然功率因素。由于我國規定工廠的功率因數要超過0.9，為了達到國家標準，很多工廠采取了高壓無功補償的方式，但是用這種方式促進功率因數提升的方法是十分不可取的，因為電動機和變壓器是產生無功損耗的主要設備，如果不加辨別的盲目的進行無功補償，會使得電網的供電能力受到影響。基于此，無功補償技術的選擇一定要合理，一般可以采用投切的方式，大量實踐證明，這種補償方式能夠去的很好的提升功率因數和節能的效果。

2.6 供配電節能設計

（1）變壓器節能。變壓器節能可以通過設置備用變壓器的方式來達到，前提是工廠中變壓器的數量較多，這樣就能將其中一些性能較差的變壓器作為備用變壓器，并采取并列運行的方式來提升運行過程的經濟性。除此之外，要合理確定變壓器的運行數量，數量的確定是要結合場內的用電負荷進行的，這有利于使用較少數量的變壓器來滿足工廠的生產需要。

（2）節能控制系統的利用。工工廠的生產活動需要用到大量的電能資源，除此之外，照明也是用電的大項。合理的設計和利用照明控制系統便能起到很好的節電效果，首先要將照明控制系統做模塊化的設計，設計出光源、探測器和控制器三個部分，然后預設各種模式，如夜間巡邏模式、日常工作模式等，最后通過燈光控制器來開啟相應的模式和數量的燈具，如此便能起到很好的節電效果。

3 結語

綜上，作為現代工業生產的能源和動力，電能發揮著越來越重要的作用。合理地進行配電設計，是保障工廠安全生產和創造企業效益的重要因素，因此必須進一步完善供配電設計，優化供配電系統，從而提高電能的利用率，節約能源，在創造經濟效益的同時創造更多的社會效益。

參考文獻：

[1]張長征.淺談工廠供配電設計[J].中國新技術新產品，2014（12）.

[2]全建銳.淺談工廠配電系統的設計[J].中國高新技術企業，2013（34）.

[3]趙志剛.工廠變配電系統設計與研究[J].科技資訊，2013（32）.endprint