悠悠期刊网剖析工厂供配电系统设计

　　摘要：工厂的供配电系统，其是由厂内的降压变电所、车间变电所、用电设备、高压配电线路、低压配电线路组成。供配电系统主要是对电力系统中的电能进行降压，再分配电能至工厂的各个生产车间。在设计工厂的供配电系统、总降压变电所时，需要根据各个厂房、车间的负荷数量与性质，考虑工厂的生产工艺对于负荷的实际要求、以及负荷的布局，解决对厂内各个部门、生产线的安全可靠、技术经济的电能分配问题。本文首先说明了工厂供配电系统的设计原则，然后从负荷计算、变压器选择、主接线设计、线路敷设等六方面详细探讨了工厂供配电系统设计中的要点。

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　　一、工厂供配电系统的设计原则

　　(一)国家政策的执行

　　在进行工业供配电系统的设计时，必须严格遵守国家相关标准、规定，坚决执行低能减排、节约稀有金属等国家方针与技术经济政策。

　　(二)先进性与安全性

　　供配电系统的设计，应把人身安全与设备安全放在首位，在此基础上确保供配电的电能质量合格，同时还应保证供电设备技术的先进、价格的合理、采用效率高、能耗低等。

　　(三)设计方案的合理性

　　供配电系统的设计，应根据工厂的性质，实际所需的负荷性质、电能容量，以及当地的供电条件等因素进行分析，合理规划设计方案。供配电系统的设计关系着工厂的生产运作，也将影响到工厂的可持续发展。工厂电力系统的工作人员，必须充分掌握供配电设计的相关知识，以便适应设计需要。

　　(四)可持续发展原则

　　设计应根据工厂的性质、规模及未来发展的规划进行编制，在妥善处理近期的建设问题后，应充分考虑其与长期发展的关系，分析日后规模扩建的可能性，从全局出发，做到统筹兼顾。

　　二、工厂供配电系统设计的要点

　　(一)工厂负荷的计算

　　计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要依据。计算负荷确定的是否正确，直接影响到电器和导线的选择是否经济合理。正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。负荷计算的方法主要有几下几种：

　　1、需要系数法

　　用设备功率乘以需要系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简便，应用广泛，尤其适用于配变电所的负荷计算。

　　2、利用系数法

　　采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台属和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数的计算负荷。这种方法的理论根据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际，但因利用系数的实测与统计较困难，在电气设计中一般不用。

　　3、二项式法

　　在设备组容量之和的基础上，考虑若干容量最大设备的影响，采用经验系数进行加权求和法计算负荷。

　　4、负荷密度法

　　当已知某建筑面积负荷密度ρ时，某建筑的平均负荷可按下式计算：

　　Pav =ρ·A(kW)?

　　式中：ρ——负荷密度(kW/m2)?

　　A——某建筑面积(m2)?

　　在建筑方案设计阶段，可采用建筑面积负荷密度法进行负荷估算。在建筑施工阶段设计时，可采用需要系数法进行复核。

　　(二)变压器的选择

　　在供电设计中，变压器的容量一般是根据用电设备的计算负载，并考虑适当的裕度来确定的。实践证明，要精确的确定计算负荷是很困难的。不管采用哪种计算方法，所得结果均比实际负载偏高。因而，变压器负载率很低，造成了很大的损失和浪费。同时，由于选择变压器容量偏大，致使开关设备、无功补偿装置及导线等容量也相应增大，加大了一次投资费用。

　　根据几年来多种文献资料的研究和讨论结果普遍认为：从变压器年电能损耗最小的原则，求起比较合理的负载率，并按此选择变压器容量能获得较佳的节电效果。

　　(三)变配电所所址的选择

　　变配电所所址的选择，应根据下列要求并经过技术经济分析比较后确定。

　　1、尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。

　　2、进出线方便，特别是要便于架空进出线。

　　3、接近电源侧，特别是工厂的总降压变电所和高压配电所。

　　4、设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。

　　5、不应设在有剧烈震动或高温的场所，无法避开时，应有相应的保护措施。

　　6、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染原下风侧。

　　(四)主接线设计

　　1、导线和电缆选择的条件

　　(1)发热条件

　　导线和电缆(含母线)在通过计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。

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