工程供配電的優(yōu)化設計要點探討

馬康樂

摘要：電，已經(jīng)成為我國基礎設施建設中重要的基礎能源。隨著社會的進步，科技不斷發(fā)展，電力在工程建設、家庭生活方面都得到了廣泛應用，成為人們生活中不可或缺的部分。在電力應用趨于全面的同時，人們逐漸開始對電力安全使用、高效節(jié)能進行研究。尤其是在用電量較大的工程上，為了保證更好地利用電力資源，保證電力安全，必須做好工程供配電的設計。

關(guān)鍵詞：工程供配電;優(yōu)化設計

引言

科學技術(shù)的快速發(fā)展帶動我國電力行業(yè)發(fā)展迅速。優(yōu)化供配電設計的措施能夠達到節(jié)約電能消耗、避免供電資源浪費以及提升供電效益的目標。工程供配電包含復雜程度較高的供配電系統(tǒng)，并包含各類供電設備和配電設備，體現(xiàn)了較大的供配電設計難度。

1工程供配電系統(tǒng)優(yōu)化設計的重要性

目前，工程供配電系統(tǒng)優(yōu)化設計的目的是要在保證工程電力系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的前提下，研究工程供配電設計各個環(huán)節(jié)的需求和特點，對比不同的物料材質(zhì)和技術(shù)，選出滿足降低使用過程電耗、保證使用過程安全及降低供配電系統(tǒng)投資要求的最優(yōu)技術(shù)和物料，獲得最佳的經(jīng)濟效益。供配電系統(tǒng)優(yōu)化設計關(guān)系著工程的直接經(jīng)濟效益，對工程施工建設投資控制和降低今后工程運行消耗具有重要作用，需要在工程設計之初引起重視，通過研究制定合理的設計方案，實現(xiàn)優(yōu)化目的。

2關(guān)于優(yōu)化設計高低壓配電系統(tǒng)以及主接線

目前，工程變電所主要的供電方式是利用高壓雙電源進行電能供應，因此必須保證主接線的基本安全性和可靠性。對主接線進行線路優(yōu)化布置時，應當確保達到較好的可操作性與簡便性，避免因主接線突然出現(xiàn)故障而造成突發(fā)性的工廠停電現(xiàn)象。供配電系中，高低壓配電設施占據(jù)關(guān)鍵地位。為使高低壓的工程區(qū)供配電系統(tǒng)達到優(yōu)化設計的效果，需要按照統(tǒng)籌布局的基本思路來增強系統(tǒng)設計的專業(yè)化水準。具體優(yōu)化供配電系統(tǒng)設計時，應當結(jié)合當前的廠區(qū)供電負荷波動情況。但是工程區(qū)范圍內(nèi)可能會出現(xiàn)不穩(wěn)定的電壓波動狀況，因此需要優(yōu)先選擇油浸式的可調(diào)壓變壓器。相比于其他種類的變壓器，油浸式的可調(diào)變壓器具有更好的靈敏性與可調(diào)節(jié)性。此外，技術(shù)人員選擇低壓柜的固定式開關(guān)時，需要確保靈活進行開關(guān)更換的操作與處理。

3保護與相關(guān)節(jié)能裝置的設置

工頻電氣參數(shù)受制于電力系統(tǒng)，會隨之變化而產(chǎn)生波動，電力系統(tǒng)若出現(xiàn)短路，工頻電氣參數(shù)就會發(fā)生變化，對工廠生產(chǎn)等造成一系列的影響，甚至誘發(fā)安全事故。因此在對供配電系統(tǒng)進行優(yōu)化的過程中，還需要考慮工廠的實際情況，針對過流、速斷、零序、瓦斯等設計相關(guān)的斷電保護裝置，實現(xiàn)對系統(tǒng)的保護;另一方面，選擇低壓側(cè)電氣設備和高壓側(cè)電氣設備，要綜合考慮各個回路所對應的額定值、短路電流及計算負荷數(shù)據(jù)，在完成初步選擇后，還要對設備進行熱穩(wěn)定性檢驗。同時為了合理選擇及檢驗電氣設備，還需要對斷電保護裝置進行一定的計算，在實際計算過程中就無限容量系統(tǒng)供電進行短路電流計算，根據(jù)系統(tǒng)的不同運行方式、結(jié)合相應的短路參數(shù)，計算得到各個點兩相，三相的短路電流;針對大型的用電要求較高的工廠，斷電保護要選取直流屏供電。在直流屏的選擇上，要結(jié)合需要確定斷電保護的機器臺數(shù)，恰如其分地控制大小。就工廠的供配電設計優(yōu)化而言，節(jié)能策略可以應用在多個方面，僅以照明系統(tǒng)為例，對節(jié)能減排措施展開研究。當前國內(nèi)大部分工廠的室內(nèi)照明系統(tǒng)涉及到三種類型的“照明”工具，主要包括直管熒光燈、金屬鹵化物燈、LED日光燈。相對而言，直管熒光燈在光效和顯色性方面比較突出，不論是從節(jié)能性還是經(jīng)濟性考慮，都是最佳選擇;而金屬鹵化燈穿透性強，使用壽命長，光源較為高效，但是需要配備專用的整流器，因此不適合進行頻繁的更換;LED日光燈的光源效果較好，但光源與燈具的匹配存在一定的難度，以至于在實際選擇和安裝過程中，至少要使用三次光學配光。另外，在工程供配電系統(tǒng)設計和予以落實的過程中，還需綜合性考慮多重設備的問題，節(jié)能是建立在整體性、綜合性的基礎之上的，割裂而為的方式并不可取。

4配電接地施工工藝

安裝接地裝置務必要符合設計所設置的施工標準。水平接地體需要確保局部包裹著絕緣物埋于一米以下;而接地體的引出線需要在一些關(guān)鍵位置進行防腐處理，比如一些垂直部分和焊接部分;在關(guān)于電氣裝置的接地方面也應該按照相關(guān)規(guī)定，確保接地線與接地干線連接在一起，但是應該避免接地線與多個電氣裝置的串聯(lián)。接地線或接地體的連接方式應該采用選擇焊接的方式，如若采用焊接方式連接電氣設備的接地線就需要利用到鍍鋅螺栓使其更加牢固。但是部分金屬接地線不適合利用焊接方式進行連接時，也可以利用螺栓達到連接的目的。在焊接接地線或者接地體時應該利用塔接焊，但是塔接在在長度方面有一定的規(guī)定和要求，比如以塔接的二倍寬度為扁鋼的標準，而圓鋼則是以塔接的六倍直徑為標準，還需要確保圓鋼和扁鋼銜接之后的長度是圓鋼的六倍直徑。

5電力設備設計選擇

電力設備包括終端用電設備和電力輸送過程中用到的設備。根據(jù)實際需要做好這些設備的選擇，將大大節(jié)約電耗。第一，終端設備設計選擇。要根據(jù)工程用電需求、設備價格及設備性能等對用電設備進行選擇，合理選擇用電設備。例如，根據(jù)工程設備需求量選用合適的設備，避免出現(xiàn)“大材小用”的情況，造成電耗浪費和投資成本浪費。選用設備時，需考慮到設備的更新?lián)Q代，選用功能較為新進的設備，保證設備的使用周期。第二，做好電力輸送過程中的設備選擇。這些設備包括變壓器、電動機等。變壓器的選擇要考慮其材料性能、質(zhì)量、回收率、運行和成本費用及節(jié)能效果等。變壓器首先要能滿足系統(tǒng)使用功能，保證電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)工作。然后要考慮使用變壓器對電能的耗損量、使用過程中可能產(chǎn)生的維護維修費用、購買安裝費用等，甚至要考慮變壓器淘汰時被回收利用的可能性，綜合考慮后選擇性價比最高的變壓器。同時，可以合理使用異步電動機，調(diào)整工藝流程，改善電氣終端使用設備的運行狀態(tài)，從而達到節(jié)約電耗的目的。電動機的設計中，要設計和選用變流裝置，以對終端設備的供電電流等進行調(diào)整，減少電耗。

6按照現(xiàn)行規(guī)范來進行優(yōu)化設計

供配電設計的領域涵蓋了較多設計要點與設計細節(jié)，因此技術(shù)人員需要做到切實遵照現(xiàn)行的基本規(guī)則來進行優(yōu)化設計。對于工程供配電，必須著眼于多個節(jié)能視角，從而突破局限性的供配電設計角度。實際上，關(guān)于切實優(yōu)化全方位的供配電節(jié)能設計必須保證在最大限度內(nèi)達到節(jié)能目標，同時也要兼顧供配電的安全性，不能為了節(jié)省成本而埋下安全隱患。同時，供配電設計規(guī)范還涉及較多的設計細節(jié)，作為設計技術(shù)人員必須關(guān)注供配電領域的具體設計細節(jié)。例如，對斷路保護設施進行相應優(yōu)化設計時，應當結(jié)合系統(tǒng)現(xiàn)有的斷路保護需求，避免斷路保護出現(xiàn)多種運行安全隱患。通過運用常規(guī)檢修的方式來切實杜絕設施老化或者其他的安全風險，確保供配電運行的穩(wěn)定性。

結(jié)語

工程供配電系統(tǒng)包含的環(huán)節(jié)、設備眾多，具有復雜性、多樣性的特點，因此工程供配電設計可以應用考慮的優(yōu)化手段和措施有很多。例如，通過改善功率因數(shù)裝置、注意配變電所選址等達到降低電耗和投入成本的目的。

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