生产企业工业厂房供配电系统设计

Ｄｉａｎｑ　ｉＧｏｎｇｃｈｅｎｇ　ｙｕ‘Ｚｉｄｏｎｇｈｕａ！皇　三堡要宴垫　一　生产企业工业厂房供配电系统设计　王延祥“　常辰龙　（１．冀中能源股份有限公司章村矿，河北邢台０５４１０３；２．河北工程大学，河北邯郸０５６００６）　摘要：随着我国经济快速发展，生产企业的工业生产规模不断扩大。工业厂房作为工业生产的必须场所，其供配电系统的设计质　量，对生产的持续稳定进行起着决定性作用，影响着生产企业的安全生产和经济效益。工业厂房的供配电系统比民用住宅的供配电系统　复杂繁琐，其构成一般可分为高压配电系统、变电系统和低压配电系统三部分。在进行工业厂房供配电系统设计时，应全面考虑工厂生　产的实际情况和将来扩展的需要，掌握工业厂房供配电设计要点，并根据设计要点做到设计方案的科学、经济、可靠，这对于提高我国工　业现代化水平有重要意义。　关键词：工业厂房；供配电系统；设计　０　引言　所述，一级负荷两路电源供电，增设应急电源；二级负荷两回　随着我国经济的快速发展，电能在我们的生产生活中被　路供电；三级负荷无特殊要求。此外，在工业企业配电中，比如　广泛使用，并发挥着至关重要的作用。工业供配电系统设计的　煤炭、冶金等一些高能耗企业，核心设备用电量很大，需根据　科学合理性是保障经济发展和生产企业安全生产的前提，在　不同工艺、不同设备分别进行费用计算，因此应将不同电价的　供配电设计过程中，应做好整个系统的统筹规划，根据工业生　负荷分开，分类加装电量计量装置，便于后期工作。　产的实际情况和将来扩展的需要科学选择供配电方案，以满　２．３高、低压配电系统　足工业生产需要，使系统安全、可靠、经济，同时设计时要考虑　高压配电系统设计前，先根据负荷情况确定配电电压等　引用当前先进的电力新技术和新工艺，必要时加装电力综合　级，并充分考虑变电站（配电室）及负荷的具体分布，设计出多　自动化后台监控系统。　套切实可行的高压配电系统布置方案，再从中选择可靠性和　经济效益高的方案进行优化，只有这样，供配电设计才能符合　１　供配电设计原则　用电需求。对于低压配电系统，可采用３８０／２２０　Ｖ的ＴＮ—Ｃ—Ｓ系　系统设计时，首要的是保证系统安全，在电力的供应、分　统，进入厂房后采用放射式、树干式或树干与放射混合式供电　配和使用中，必须首先能确保人身和设备的安全。其次是系统　方式。常见的变电系统和低压配电系统分别如图１和图２所示。　可靠性，即应用高可靠性的电力和电气产品保证供电可靠性。　再次是优质供电，设计时要满足生产设备对电压和频率等供　电质量的要求，确保供电质量；再就是考虑经济性，供配电系　统的投资要节省，系统运行费用要低，还要能有效节约电能。　总之，工业厂房供配电系统必须能切实有效保证工业生产的　供电需求，更好地为工业生产服务，提高企业生产效益。　２供配电系统设计方法　２．１　导线、电缆的选取　要有效保证工业厂房供配电的安全，使其正常运行，必须　注重导线和电缆的选择，在选取时要按照供配电系统所需的　图１变电系统　图２低压配电系统　载流量、电压等级、发热条件和导线电缆的机械强度等进行综　２．４变配电室　合考虑。１０　ｋＶ及以下的高压线路和低压动力线路都要先按照　变配电室的设计位置应接近负荷中心，通常应将供电半　负载大小来选择截面，确定截面后再校验机械强度和电压损　径控制在２５０　ｍ范围内，最大不宜超过３００　ｍ。条件允许的情况　耗，对于一些低压线路导线和电缆，可先按负载大小及电损来　下，变配电室应安装综合自动化装置，即集保护、测量、控制、　选择，再按机械强度和发热程度确定导线和电缆的类型，选择　通信于一体的综合自动化装备，通过综自装置实现运行数据　电缆类型还应考虑敷设条件。　的采集、储存和交换。对供配电质量要求相对高的工业厂房变　２．２负荷分级　配电室可考虑远程监测监控平台，对供配电系统进行后台远　供配电设计时需做好负荷分级，根据电力负荷事故对经　程遥信、遥测和遥控，并远程监视“人机对话”，从而提高电力　济及政治等方面的影响大小来划分等级，可分为一、二、三级，　系统的综合自动化、信息化程度及安全质量标准化水平，避免　事故所造成的损失和影响越大，对供电提出的要求就越高。要　电力事故的发生。　求最严格的是一级电荷，需配双电源，保证电力持续供应，避　２．５改善功率因数，提高电能质量　免供电中断；还应注意到一回路电源出现问题会对另一回路　设计中，先按负荷来计算总降压变电站（配电室）的功率　电源造成影响，因此除了双电源要求外，还需备有应急电源。　因数，再通过查阅设计手册和计算求出所需补偿的无功功率。　二级负荷即在线路发生故障时能够保证不受断电影响或是在　如工业厂房有大型同步电机，可采用控制电机励磁电流方式　断电后能够很快恢复。三级负荷保证设备正常供电即可。综上　改善功率因数。必须根据产品样本或　（下转第１６页）　机电信息２０１６年第ｌ５期总第４７７期　１３　Ｉ皇兰三堡重宴垫些　Ｄｉａｎｑｉ　Ｇｏｎｇｃｈｅｎｇ　ｙｕ　Ｚｉｄｏｎｇｈｕａ　换开关ＫＫ采用型号：ＬＷ１２－１６　９．０６１７．２，延时继电器采用型　号：ＡＢＢ　ＣＴ—ＥＲＥ　０．３～３０　Ｓ　ＡＣ　２２０　Ｖ，延迟时间设置为１０　Ｓ，　安全运行不容丝毫闪失，空管运行对空管设备的依赖程度倍　增，连续、稳定、可靠的供电保障，是空管设备安全运行的基　础，这就对供配电的可靠性提出了更高的要求，尤其是对不间　断供电的要求显得更加突出。　供配电在各个领域也正不断向自动化、智能化的目标迈　中间继电器ＫＡ采用型号：ＡＢＢＫ６—２２ＺＡＣ　２２０Ｖ。改造完成后　进行断电测试，结果表明达到了母联分段各自投自动投入的效　果。但母联各自投的日常运行管理中还需特别注意以下问题：　（１）在投入运行前，必须做各自投装置的实际带开关跳　进。随着智能电网和微机各自投等技术的出现，备自投与其他　保护、安全自动装置之间的配合关系也将变得更加复杂，需要　从业人员不断总结经验，密切与生产厂家的技术沟通，并根据　闸、合闸试验，不能用简单的模拟试验来代替，还应注意对备　自投闭锁逻辑的试验。　（２）各自投装置要完全独立于保护装置，不能影响保护的　正确动作，其回路应避免与保护回路混杂。　供配电的实际结构，分析备自投的动作原理，采取优化、合理　的解决方案，以确保故障情况下各自投装置能够可靠、快速地　正确动作，切实降低供电中断的风险。　因笔者水平所限，错误在所难免，敬请各位批评指正。　【参考文献］　［１］中国民用航空局空管行业管理办公室，中国民用航空局空中　交通管理局．ＩＢ－ＴＭ一２０１５－００５　民航空管通信导航监视设施　设备供配电配置指导材料Ｉｓ］，２０１５：３．　［２］徐志恒，皮志勇，闰大振．变电站二次回路知识读本［Ｍ］．北　京：中国电力出版社，２０１４：２０９—２１３．　（３）各自投的动作时间：低压元件动作后延时跳开工作电　源，其动作时间应大于本线路电源侧后备保护动作时间和线　路重合闸时间的和。　（４）备自投只能动作一次，且需自动退出，两路进线电源　恢复正常后，值班人员需至现场重新整定投入。　（５）日常运行应注意检查母联开关上各自投的位置是否　置在“自动”位置。　（６）巡检时检查运行回路的低电压继电器应处于动作状　态，控制电源正常且无其他异常现象。　（７）每年应定期调校中间继电器和时间继电器。检查继电　器内部和外部各接线端子及外部连线应牢固可靠，动、静触点　应牢固无损，动作时应灵活、可靠。　收稿日期：２０１６—０４—１９　５结语　随着我国民航的快速发展，空管设备规模不断扩张，空管　（上接第ｌ３页）　作者简介：花军（１９７５一），男，江苏人，工程师，从事民航空管　监视及动力系统运行维护工作。　设计手册选择合适的电容器组或电源模块来提高功率因数，　在高压配电系统中可考虑应用ＳＶＧ动态无功补偿技术。在设　计时还应根据负载实际情况，对于存在大容量变频电器的，通　馈出柜内装设氧化锌避雷器方式，通过对主变压器设置防雷　装置来减小雷电的影响或破坏。　３结语　综上所述，工业厂房的供配电系统设计是一项内容繁杂、　涉及面广的综合性设计工作，而且每个工程项目都有其自身　特点。因此，要想完成一份质量较高的工业厂房供配电系统设　计，需要电力工程师与设计人员的精心研究和不断努力，在具　体设计中不断总结和利用经验，应用新技术和新产品来改进　供配电系统设计效果。只有这样，方能设计出科学、合理、经　济、节能的供配电系统，满足工业企业供配电的要求，实现企　过选择串联合适的电抗器、可控硅或提高脉冲数等灵活的配置　方案来抑制和治理谐波。　２．６接地与接地装置　必须严格进行保护接地装置设计，通常可利用直接与大　地接触的各种金属构件及建筑物的钢筋混凝土基础等。现在　工业企业建筑中有大量电气设备，电气设备的保护接地系统　必须完善，以保证人员安全，保护接地电阻不大于４　ｎ。此外，　对于一些精密的试验仪器，为保证检测准确性，确保人身安　全，要求接地电阻小于３　ｎ，零地电压小于４　Ｖ。　２．７防霄装置　工业企业供配电系统在进行防雷设计时应配备齐全的防　业投资成本和运营成本的最小化，并降低电力损耗。繇　［参考文献】　［１］廖原．某工业厂房供配电设计［Ｊ］．中国高新技术企业，２０１０　（１９）．　雷装置并架设避雷线，由于防雷装置与避雷线架设的成本相　对较高，因此目前一般只在供电系统的重要线路、３５　ｋＶ以上　高空线路中设置。为了达到更好的防雷效果应装设避雷针，对　于已有防雷措施的建筑物可不进行避雷措施的重复设计。此　外，为了保护主变压器，还需对浪涌保护器实行高压侧装的　［２］武海旺。浅谈工业供配电设计中需要注意的问题［Ｊ］．科学之　友，２０１０（２４）．　方式。浪涌保护器主要适用于交流５０／６０　Ｈｚ、额定电压２２０　３８０　Ｖ的供配电系统（或通信系统），对直击雷和侵入雷影响或　其他瞬时过压的电涌进行保护，其适应家庭住宅、第三产业以　及工业领域电涌保护的要求，具有相对相、相对地、相对中线、　中线对地及其组合等保护模式。户外变压器通常采取在高压　１６　收稿日期：２０１６—０４—２２　作者简介：王延祥（１９８１一），男，河北馆陶人，在读工程硕士，　工程师，注册安全工程师，主要从事机电安全技术管理、设备安装　调试和机电系统选型设计工作。