淺談工廠供配電設(shè)計(jì)

（安徽雷鳴科化股份有限公司，安徽 淮北 235042）

淺談工廠供配電設(shè)計(jì)

張長(zhǎng)征

（安徽雷鳴科化股份有限公司，安徽 淮北 235042）

電力能源在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的作用越來越重要，它是工業(yè)生產(chǎn)過程中的主要?jiǎng)恿εc能源。本文主要針對(duì)工廠供配電設(shè)計(jì)進(jìn)行深入分析，探究工廠供配電設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與方法。

工廠；供配電；設(shè)計(jì)

一、概述

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的工作、生活已經(jīng)離不開電能的使用，尤其是工廠生產(chǎn)。工廠供配電設(shè)計(jì)質(zhì)量，直接關(guān)系著工廠生產(chǎn)能否正常進(jìn)行，所以應(yīng)當(dāng)予以充分的重視。

二、工廠供配電設(shè)計(jì)原則

1嚴(yán)重遵循國(guó)家制定并實(shí)行的政策。工廠供配電設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守我國(guó)電力部門制定并實(shí)施的一系列規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家制定的相關(guān)仿真政策，主要包括：節(jié)約有色金屬、節(jié)約能源等一系列技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。

2保證供配電設(shè)計(jì)的合理性。工廠供配電設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)充分重視工廠工作人員的生命安全與設(shè)備運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性，確保供電的持續(xù)性、有效性，保證工廠供配電質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)，配電點(diǎn)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)選取性能先進(jìn)、能耗低以及效率高的電氣產(chǎn)品。

3有機(jī)結(jié)合近遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)。應(yīng)當(dāng)根據(jù)工廠的實(shí)際規(guī)模、發(fā)展規(guī)劃以及工作特點(diǎn)，將近期發(fā)展目標(biāo)與遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)有機(jī)結(jié)合在一起，從全局出發(fā)，考慮工廠供配電設(shè)計(jì)的整體性與擴(kuò)建的可能性。

4制定合理的供配電設(shè)計(jì)方案。供配電設(shè)計(jì)是工廠整體設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)組成部分，工廠供配電設(shè)計(jì)的質(zhì)量對(duì)于工廠的生產(chǎn)、發(fā)展具有直接影響。工廠供配電設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)地區(qū)供電條件、工程特點(diǎn)、用電容量以及負(fù)荷性質(zhì)等情況，制定合理的供配電設(shè)計(jì)方案。

三、工廠供配電設(shè)計(jì)分析

1供電設(shè)備的選擇：（1）選擇電纜、導(dǎo)線。為了確保供電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，在選擇電纜與導(dǎo)線的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)充分考慮供電所需的導(dǎo)線電纜機(jī)械強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)電流密度、電壓損耗條件以及發(fā)熱條件等，還要滿足工廠生產(chǎn)工作在電壓方面的要求。根據(jù)長(zhǎng)期積累的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，10kV與10kV以下的低壓動(dòng)力線路、高壓線路，首先根據(jù)發(fā)熱條件對(duì)截面進(jìn)行選擇，然后對(duì)機(jī)械強(qiáng)度與電壓損耗進(jìn)行校驗(yàn)。由于低壓照明線路對(duì)于電壓水平的要求比較高，所以一般先根據(jù)允許電壓損耗對(duì)截面進(jìn)行選擇，然后對(duì)機(jī)械強(qiáng)度、發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)。對(duì)于35kV以上、大電流長(zhǎng)距離的高壓線路，首先根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選取經(jīng)濟(jì)截面，然后對(duì)其它條件進(jìn)行校驗(yàn)。（2）選擇高壓設(shè)備與低壓設(shè)備。在選擇高壓設(shè)備的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)滿足短路故障狀況下與電路正常狀態(tài)下的工作要求，還要確保設(shè)備在運(yùn)行過程中的安全性、便捷性、穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)合理性。例如：在選擇高壓刀開關(guān)柜的時(shí)候，必須滿足變電所在電路圖方面的要求，并且對(duì)比各個(gè)方案，選取最佳的開關(guān)柜型號(hào)與結(jié)線方案編號(hào)。（3）選擇配電所高壓開關(guān)柜。高壓開關(guān)柜，主要是根據(jù)先關(guān)的線路方案，由多種設(shè)備構(gòu)成的一種高壓成套配電裝置，在變配電所與發(fā)電廠中主要對(duì)變壓線路、變壓器以及發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制與保護(hù)，也可以將其當(dāng)作一個(gè)大型高壓開關(guān)設(shè)備，對(duì)絕緣子、母線、監(jiān)視儀表以及電器起到一個(gè)保護(hù)作用。

2設(shè)計(jì)配電裝置。工廠生產(chǎn)過程中，主要根據(jù)電能分配、轉(zhuǎn)換以及生產(chǎn)等一系列環(huán)節(jié)的需要，對(duì)不同類型的配電設(shè)備進(jìn)行配置。并且根據(jù)配電裝置的不同作用，將其劃分為一次配電設(shè)備與二次配電設(shè)備。（1） 設(shè)計(jì)配電裝置的要求與原則。在選擇配電裝置的型式時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮所在區(qū)域的環(huán)境條件與地理狀況，應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：①降低造價(jià)；②方便安裝與維護(hù)；③保證運(yùn)行的安全性，便于巡視、操作；④節(jié)約用地。在確定配電裝置的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：①電暈無線電干擾的控制與特性；②靜電感應(yīng)水平的限制；③噪聲的允許標(biāo)準(zhǔn)與限制措施；④達(dá)到檢修、施工要求；⑤達(dá)到安全凈距要求。（2）工廠外配電裝置。工廠外配電裝置，主要根據(jù)母線高度對(duì)其進(jìn)行劃分，氛圍高型、半高型以及中型。例如：在將電流互感器、斷路器轉(zhuǎn)移到周邊的母線下方時(shí)，需要提升母線的高度，以此組建一個(gè)半高型配電裝置；在將電流互感器、斷路器轉(zhuǎn)移到周邊的母線下方時(shí)，重疊兩組母線，并且對(duì)其進(jìn)行布置，以此組建一個(gè)高型配電裝置。應(yīng)用高型配電裝置與半高型配電裝置，能夠在很大程度上減少占地面積，但是組建材料的消耗過大，在巡視、檢修時(shí)不夠邊界，所以應(yīng)用得比較少。

在對(duì)工廠外配電裝置設(shè)備進(jìn)行安裝與布置的過程中，應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)方面：①通路與電纜溝；②電氣設(shè)備的基礎(chǔ)；③電力變壓器；④構(gòu)架與母線。工廠外配電裝置，主要有以下特點(diǎn)：①占地面積比較大；②運(yùn)行條件差，容易受到外界氣候因素的影響；③設(shè)備之間的距離比較大，帶電作業(yè)較為方便；④便于擴(kuò)建；⑤費(fèi)用較少，周期短。

按照我國(guó)電力部門制定并實(shí)行的《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的相關(guān)規(guī)定，110kV以上的配電裝置，大多數(shù)均為工廠外配電裝置。在對(duì)配電裝置進(jìn)行選擇的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)性、靈活性以及可靠性；對(duì)于建筑面積無特殊要求的工廠配電設(shè)計(jì)，主要選取220kV與500kV電壓等級(jí)，主要選取普通的中型配電裝置，如果選擇高型配電裝置與半高型配電裝置，雖然能夠減少占地面積，但是不便于檢修，操作條件比較差，而且消耗的鋼量比較多。

（3） 工廠內(nèi)配電裝置。工廠內(nèi)配電裝置的結(jié)構(gòu)，與電子設(shè)備型式、電氣主接線有著密切的聯(lián)系，與運(yùn)行狀態(tài)、檢修以及施工情況也有一定關(guān)系。工廠中6kV-10kV內(nèi)部配電裝置，根據(jù)不同的布置型式，可以將其劃分為三層、雙層以及單層，而35kV-220kV內(nèi)部配電裝置，只有兩種型式，即單層與雙層。

在對(duì)工廠內(nèi)配電裝置設(shè)備進(jìn)行布設(shè)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：①在布置電源的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)盡量將其置于中部，能夠使較小的電流通過母線；②在布置體型較大、較重的設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量將其置于下層；③同一個(gè)回路上的導(dǎo)體、電器，應(yīng)當(dāng)在一個(gè)間隔內(nèi)進(jìn)行布置，以此確保檢修的安全性，并且對(duì)故障范圍進(jìn)行限制；④布置時(shí)要注意對(duì)稱性，方便操作，還有便于擴(kuò)建。

結(jié)語(yǔ)

電能的分配與輸送較為簡(jiǎn)單，測(cè)量、調(diào)節(jié)以及控制等多個(gè)環(huán)節(jié)比較簡(jiǎn)便，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，在一定程度上促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。因此，應(yīng)當(dāng)充分重視工廠供配電的設(shè)計(jì)，根據(jù)工廠生產(chǎn)的實(shí)際狀況，制定相應(yīng)的供配電設(shè)計(jì)方案，確保工廠供配電設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。

[1]全建銳．淺談工廠配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]．中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013（34）．

[2]魏永森，李莉英，曹磊．關(guān)于工廠供配電設(shè)計(jì)的研究[J]．城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（18）．

TJ650.8

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