淺談工廠供配電設計的技術要點

惠施亞 黃旭

摘要：供電系統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，一個穩定的供配電設計能夠提供穩定的電力資源輸出，從而保證工廠的順利作業，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，通常需要設置數量相對較多的變壓器數量，而對于季節性用電需求波動相對明顯的情況，則可根據實際優化變電器數量。要及時對供配電系統變壓器進行優化調整，發現其不符合實際之處，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運行的安全性具有極為重要的作用。因此要根據供配電實際需求，選擇最優化的接線方式。通常而言，主要的接線方式有放射式、樹干式、圓環式等，不同的接線方式適用于不同的運行環境，具有不同的投資需求，因此要統籌考慮，綜合分析。在接線實踐中，更多的方案選擇圓環式接線方式，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絡，結構簡單，便于操作。

2負荷設計

在供配電系統實踐中，負荷計算結果是否科學有效，直接關系到供配電系統各個組成部分的選定，直接關系到供配電系統的穩定性。若負荷計算結果超高，則所配備的供配電系統構件要求相應提高，造成不必要的資源消耗與浪費;若負荷計算結果超低，則使供配電系統長期處于超負荷狀態，不利于安全穩定，難以對持續穩定供電形成保障。

2.1一級負荷

一級負荷，即供配電系統的最高負荷。一級負荷對社會生產生活的影響極為直接而深遠，表現為一旦負荷中段，將在政治、經濟、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，因此對其連續性及可靠性有著較高要求，在供配電系統的應用中，需要采取針對性措施防止其供應中段。

2.2二級負荷

二級負荷的穩定性要求僅次于一級負荷。當二級負荷出現故障問題，供應不連續時，會對社會經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混亂失控現象，同時會對政治、經濟、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，對社會經濟生活的影響相對較小，但其在供配電系統中所發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出不同程度的供電功率損耗，其根源主要體現為變電器的損耗功率。為了切實達到工程節能的最佳效益，需要對總體供電功率因數進行正確評估，并且還要算出精確與合理的高壓側負荷數據。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。多數情況下，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域范圍，從而達到增強變電所節能效益的目標。此外，選擇變壓器的總體容量與臺數時，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擴大產能的要求。

4工廠供配電系統設計中節能分析及措施

4.1供電系統評價分析和電氣設備的選擇

通過電力系統可以將用戶所需要的電能輸送，由于發電廠與用戶之間的距離非常遠，在電能輸送環節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、節約電能的目的。在進行供配電系統節能設計中，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。在供配電系統中，電動機、變壓器等電氣設備都具有電感性特征，電流在經過高壓和低壓線路后，會傳輸到不同的電氣設備中，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，降低線路傳輸的距離。在電力傳輸環節中，應該盡可能的降低電氣設備的耗損，改善其功率因數。在電力系統運行環節中，功率因數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，在進行節能設計環節中，應該合理的調節功率因數。在電動機選擇環節中，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，采用高效節能電機，提高用電負荷的自然功率因數。節能設計改造通過設計保護裝置的形式，完善節能改造。供配電系統的電能參量和參數匯隨著電力負荷的波動而發生變化，為了有效的防止系統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，完善熱穩定試驗。有些供配電系統需要具有很高的可靠性，完善直流屏保護效果。其二，企業應該進行高低壓配電系統的設計。工廠供配電節能改造環節中，要確保節能措施具有可行性，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

為了提升節能的效果，當自然功率因數達不到電網要求時，在變配電所高、低壓側設置集中無功補償裝置，結合供配電系統的運行效率，對電能的投切方式進行分析，對每臺機器的節能效果進行計算。創新節能措施，提升供配電系統的經濟效益，促進工廠的長遠發展。

4.3變壓器節能

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，依據變壓器特性，按照負荷計算結果選用低損耗的節能變壓器，減少變壓器損耗，使變壓器經濟運行。

4.4降低輸電線路的損失

目前，工廠的供配電系統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，而且要結合當地的用電情況，合理的控制供電半徑，有效的降低電力遠距離傳輸，降低電能和輸電環節中產生的損耗，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

我國供電企業隨著社會的不斷進步和經濟地快速發展得到了很大程度上的發展，與此同時使人們對于供電企業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的質量效果、減少運營過程中的經濟成本和減少經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的可靠性、穩定性和安全性就必須從供配電的設計出發，采取合理措施與方法提高配電所設計的合理性，使其充分發揮應有效用。要以供配電系統設備的實際為基礎，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，優化各設備之間的協調與配合。為有效避免能源浪費，提高配電所運行的經濟效益，要根據實際實際需求設計額定容量，并根據其實際運行情況及時進行擴容優化調整。

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