惠施亞 黃旭
摘要:供電系統(tǒng)運行質量的好壞直接影響著工廠的日常生產,而在供配電系統(tǒng)中,可決定其電能質量的關鍵因素之一就是工廠供配電的設計,一個穩(wěn)定的供配電設計能夠提供穩(wěn)定的電力資源輸出,從而保證工廠的順利作業(yè),提高工廠的生產效率,保證生產質量。
關鍵詞:工廠供配電;設計技術;要點
中圖分類號:TM727.3文獻標識碼:A
1主接線設計
對于電力負荷分級中的一級負荷與二級負荷而言,通常需要設置數(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)變壓器進行優(yōu)化調整,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,其可通過中轉負荷點的設置,構建相對封閉的多邊形供配電網(wǎng)絡,結構簡單,便于操作。
2負荷設計
在供配電系統(tǒng)實踐中,負荷計算結果是否科學有效,直接關系到供配電系統(tǒng)各個組成部分的選定,直接關系到供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。若負荷計算結果超高,則所配備的供配電系統(tǒng)構件要求相應提高,造成不必要的資源消耗與浪費;若負荷計算結果超低,則使供配電系統(tǒng)長期處于超負荷狀態(tài),不利于安全穩(wěn)定,難以對持續(xù)穩(wěn)定供電形成保障。
2.1一級負荷
一級負荷,即供配電系統(tǒng)的最高負荷。一級負荷對社會生產生活的影響極為直接而深遠,表現(xiàn)為一旦負荷中段,將在政治、經(jīng)濟、交通、通信等方面造成嚴重負面影響,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)的應用中,需要采取針對性措施防止其供應中段。
2.2二級負荷
二級負荷的穩(wěn)定性要求僅次于一級負荷。當二級負荷出現(xiàn)故障問題,供應不連續(xù)時,會對社會經(jīng)濟運行產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。
2.3三級負荷
三級負荷,即除一級負荷與二級負荷之外的最低最層級的負荷,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關于選擇變電所位置與計算用電負荷
工程變電所應當確定在最佳位置,通過計算供電負荷來達到有效配置電能負荷的目的。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。為了切實達到工程節(jié)能的最佳效益,需要對總體供電功率因數(shù)進行正確評估,并且還要算出精確與合理的高壓側負荷數(shù)據(jù)。選擇與確定總變電所位置的過程中,應當結合電源進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荷中心或者用電總量較高的區(qū)域范圍,從而達到增強變電所節(jié)能效益的目標。此外,選擇變壓器的總體容量與臺數(shù)時,首先需要詳細計算出總體工程負荷量,以便于后期擴展現(xiàn)有的工廠用電負荷容量,確保供配電的運行模式能夠符合后續(xù)擴大產能的要求。
4工廠供配電系統(tǒng)設計中節(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,在電能輸送環(huán)節(jié)中容易產生電能的消耗。因此,在變配電所方案設計中,變配電所設置在負荷中心,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,從而達到減少供配電線路的損耗、節(jié)約電能的目的。在進行供配電系統(tǒng)節(jié)能設計中,電氣設備的合理選擇非常重要。電氣設備的類型非常多,數(shù)量也多,所以不同的電氣設備耗電差別非常大。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備中,在電能傳輸中會產生很大的消耗。所以,在線路設計中應該提升合理性,降低能耗。在功率條件可以滿足的情況下,應該結合變壓器的容量,降低線路傳輸?shù)木嚯x。在電力傳輸環(huán)節(jié)中,應該盡可能的降低電氣設備的耗損,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,對電氣設備的使用效率產生影響。所以,在進行節(jié)能設計環(huán)節(jié)中,應該合理的調節(jié)功率因數(shù)。在電動機選擇環(huán)節(jié)中,應該充分考慮電動機的啟動和負荷等因素,正確選擇電動機、變壓器的容量,采用高效節(jié)能電機,提高用電負荷的自然功率因數(shù)。節(jié)能設計改造通過設計保護裝置的形式,完善節(jié)能改造。供配電系統(tǒng)的電能參量和參數(shù)匯隨著電力負荷的波動而發(fā)生變化,為了有效的防止系統(tǒng)在電力負荷變化中產生故障,應該設計保護裝置,采用高低壓測電設備,對電氣回路的負荷和定額值進行分析,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,完善直流屏保護效果。其二,企業(yè)應該進行高低壓配電系統(tǒng)的設計。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,還要從成本方面進行分析,完善變壓器的選型,通過結合工廠的整體規(guī)劃和變電所的運行情況,選擇合適的變壓器。結合低壓柜的使用情況,條件允許可以采用固定式開關柜。
4.2無功補償
為了提升節(jié)能的效果,當自然功率因數(shù)達不到電網(wǎng)要求時,在變配電所高、低壓側設置集中無功補償裝置,結合供配電系統(tǒng)的運行效率,對電能的投切方式進行分析,對每臺機器的節(jié)能效果進行計算。創(chuàng)新節(jié)能措施,提升供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟效益,促進工廠的長遠發(fā)展。
4.3變壓器節(jié)能
在對工廠的實際用電負荷分析的基礎上,提升變壓器的使用率,發(fā)揮變壓器的使用效果,在實際生產中,在不同的階段采用不同的變壓器。根據(jù)計算負荷、負荷性質等條件,合理選擇變壓器的安裝容量和臺數(shù),依據(jù)變壓器特性,按照負荷計算結果選用低損耗的節(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。在低壓開關柜和配電箱輸出線中,一般采用直線的形式,而且要結合當?shù)氐挠秒娗闆r,合理的控制供電半徑,有效的降低電力遠距離傳輸,降低電能和輸電環(huán)節(jié)中產生的損耗,在長距離運輸中,可以通過增加導線面積的方式,節(jié)省電力資源。電力電纜采用電導率高的銅線,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。
結束語
我國供電企業(yè)隨著社會的不斷進步和經(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)用電質量質量要求不斷提高,因此有效提高工廠供配電系統(tǒng)的質量效果、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計出發(fā),采取合理措施與方法提高配電所設計的合理性,使其充分發(fā)揮應有效用。要以供配電系統(tǒng)設備的實際為基礎,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上,優(yōu)化各設備之間的協(xié)調與配合。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)實際實際需求設計額定容量,并根據(jù)其實際運行情況及時進行擴容優(yōu)化調整。
參考文獻
[1]徐小佳.電氣工程供配電安裝技術重點[J].電子技術與軟件工程,2019,(5):223.
[2]林巨軍.工廠配電設計中的常見問題分析[J].大科技:科技天地,2011(16):240-241.
[3]黃曉婷.工廠供配電方案的技術經(jīng)濟比較探究[J].硅谷,2015,8(4):187+190.
[4]劉錕.工程供配電的優(yōu)化設計要點探究[J].居業(yè),2018,(10):42,44.