淺談工廠供配電設(shè)計的技術(shù)要點

劉榮春 王德勝

（1.安徽海螺建材設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，安徽 蕪湖 241070；2.蕪湖海創(chuàng)環(huán)保科技有限責(zé)任公司，安徽 蕪湖 241224）

如今，我國社會在不斷進(jìn)步，但是能源問題日漸突出，對我國經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生不良影響。我國經(jīng)濟發(fā)展的同時，電能的消耗量越來越大，給工廠發(fā)展產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。所以，針對電能消耗問題，工廠應(yīng)該采用節(jié)能方案，降低電能的消耗，促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計原則

在供配電系統(tǒng)設(shè)計的過程中，要求遵循穩(wěn)定可靠性、分散性、靈活開放性、規(guī)范性及分層分布的原則。為了能夠?qū)┡潆姺€(wěn)定性進(jìn)行保證，就要選擇成熟技術(shù)，我國檢測機構(gòu)也要對其認(rèn)可，利用考察現(xiàn)場的運行，設(shè)計綜合保護和測量一體化的自動化系統(tǒng)。在自動化系統(tǒng)設(shè)計的過程中，要滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及國家的需求。另外，根據(jù)行業(yè)及國家標(biāo)準(zhǔn)，對系統(tǒng)接口進(jìn)行規(guī)約，假如為特殊通訊規(guī)約，就要準(zhǔn)備詳細(xì)化規(guī)約文本，并且充分考慮直流系統(tǒng)及計量系統(tǒng)建設(shè)。分層系統(tǒng)指的是根據(jù)不同建筑樓層分布，充分利用現(xiàn)場總線等通信技術(shù)使樓層數(shù)據(jù)交換問題得到解決。因為供配電系統(tǒng)比較特殊，那么自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)獨立保護功能，不通過其他控制設(shè)備實現(xiàn)，還要實現(xiàn)專門裝置的設(shè)置。另外，各個單元之間的安裝裝置可靠性及抗干擾性比較強，能夠過度到全分散和全下放化方向，結(jié)構(gòu)平臺要能夠方便對系統(tǒng)擴展，并且還具有其他建筑中自動化系統(tǒng)集成功能。

2 工廠供配電設(shè)計的技術(shù)要點

2.1 降低電力線路功率損耗來

1）提高輸電線路電壓等級，工廠的供電電壓應(yīng)從用電容量、用電設(shè)備特性、供電距離、供電線路的回路數(shù)、用電單位的遠(yuǎn)景規(guī)劃、當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)現(xiàn)狀和它的發(fā)展規(guī)劃以及經(jīng)濟合理等因數(shù)綜合考慮決定；配電電壓的高低取決于供電電壓、用電設(shè)備的電壓以及供電范圍、負(fù)荷大小和分布情況等。

2）提高電網(wǎng)功率因數(shù)，在提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)不能滿足要求時，采用無功補償提高功率因數(shù)是最有效的方法。用電設(shè)備一般為感性，在電路中并聯(lián)電容來進(jìn)行補償。目前的工程應(yīng)用中，無功補償按照補償位置來分類有集中補償、就地補償和分組補償；按投入的快慢分實時動態(tài)補償及靜態(tài)補償；按是否能自動投切分為自動補償及固定補償。

①變配電所高壓集中補償（C1），主要目的是改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，比較容易滿足電力部門對功率因數(shù)的要求；從電力系統(tǒng)的全局來看，這種補償方式是必要且合理的。

②配電變壓器高壓側(cè)相對集中補償（C3），在各配電變壓器一側(cè)集中安裝，以補償變壓器的空載無功；可以降低高壓配電干線的線損。

③變壓器低壓側(cè)集中補償（C2），實現(xiàn)無功就地平衡，對配電網(wǎng)和配電變壓器有降損作用，同時可提高負(fù)荷側(cè)的電壓水平，且單位補償容量較10kV側(cè)投資少，被較多采用。

④低壓分組補償（C4），分散安裝在各配電點低壓母線上，就地補償用電設(shè)備組的無功功率，使低壓配電主干線路上的損耗相應(yīng)減少。由于補償裝置管理及維護不太方便，只在當(dāng)用電負(fù)荷點較多、較分散時，補償效率才能很好體現(xiàn)。

⑤用電設(shè)備就地補償（C5），直接裝設(shè)在大容量用電設(shè)備旁邊，與設(shè)備同時投入或退出，使裝設(shè)點以上線路輸送的無功減少，線損相應(yīng)減少，可以獲得最明顯的降損效益。

2.2 變壓器節(jié)能

工廠通常都會利用高性能變壓器，并列運行變壓器，通過組合利用可以使變壓器的經(jīng)濟適用性不斷提高。以工廠用電負(fù)荷為基礎(chǔ)，確定變壓器的運行數(shù)量。如果利用的變壓器數(shù)量比較少，同時也可以滿足工廠負(fù)荷量，可以提升工廠經(jīng)濟效益。如果負(fù)荷不足，需要實施共同調(diào)節(jié)。工廠需要選擇節(jié)能型變壓器，如非晶體鐵芯變壓器空載損失比較小，可以在工廠當(dāng)中普及應(yīng)用；環(huán)繞鐵芯具有較高的工作效率，工作質(zhì)量也比較穩(wěn)定。耗損量較小，也可以推廣。工廠在升級改造變壓器的時候，需要提升組合應(yīng)用的經(jīng)濟性。根據(jù)工廠生產(chǎn)淡旺季，確定不同的用電需求，為了實現(xiàn)工廠用電最大化，工廠需要預(yù)估自己的實際運用，如果負(fù)載量比較大，可以利用兩套變形系統(tǒng)，在生產(chǎn)淡季，工廠可以利用功率小的變壓器系統(tǒng)，減少損耗電能。在生產(chǎn)旺季，可以利用功率較大的變壓器系統(tǒng)。工廠可以根據(jù)實際情況并開雙系統(tǒng)，提高工廠運行和生產(chǎn)效率。

2.3 照明系統(tǒng)節(jié)能

工廠需要大力推廣節(jié)能照明系統(tǒng)，實現(xiàn)節(jié)能降耗。工廠照明系統(tǒng)需要充分利用天然光，在廠區(qū)辦公樓和員工股宿舍以及車間等地利用高效節(jié)能照明等級和附件。例如LED燈具。利用智能照明可以實現(xiàn)統(tǒng)一管理，完成控制方案，例如可以更具工廠工作作息時間設(shè)置帶旁路方案和全夜燈以及半夜燈等控制方案，發(fā)揮智能控制技術(shù)的作用，可以加強維護節(jié)能燈附近運轉(zhuǎn)情況，優(yōu)先選擇電子鎮(zhèn)流器，提高工廠用電效率，降低電能損耗。

3 結(jié)語

供配電節(jié)能設(shè)計在工廠運行中發(fā)揮非常重要的作用，可以促進(jìn)工廠長遠(yuǎn)發(fā)展。在實際的運行中，工作人員應(yīng)該高度重視節(jié)能設(shè)計，結(jié)合工廠運行情況，采用各類技術(shù)手段，降低電能消耗，提升工廠的經(jīng)濟效益，起到節(jié)能減排的效果。