工业厂房供配电设计技术探讨王亚玲

工业厂房供配电设计技术探讨王亚玲

王亚玲

(航空工业昌河飞机工业（集团）有限责任公司江西景德镇333002)

摘要：随着国家经济的蓬勃发展，工业生产的规模也在不断扩大。工业厂房作为工业生产的主要场所，其供配电系统设计的好坏，决定着生产活动能否持续稳定的正常进行，从根本上影响着生产企业的生产效益和生产安全。工业厂房的供配电系统要比民用住宅的供配电系统复杂得多，其设计一般可分为高压变电系统、配电系统和低压配电系统三部分。因此，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，注意工业厂房供配电设计的要点，并根据这些要点不断提高设计方案的科学性、可靠性和经济性，这对于提高我国工业现代化水平具有十分重要的意义。

关键词：工业厂房；供配电设计技术

引言

工业厂房供配电设计是现代工业中将电力系统的电能合理分配到工厂中重要环节，电力系统是现代工业生产的动力，离开了电力系统的现代工业是不可想象的。所以工业厂房输配电的设计是整个工业区设计的重要组成部分。

1工业厂房供配电设计原则

工业厂房供配电设计可以说是整个工业厂房设计的重点，其设计必须按照《供配电系统设计规范(GB50052—2009)》、《建筑设计防火规范(GB50016—2006)》等国家有关的设计规范来进行；必须根据负载用电容量及工业厂房的特点来合理设计供配电方案。在进行工业厂房供配电设计时，应满足如下要求：（1）安全，即在电能的供应、分配和使用中，必须能够保障人身和设备安全；（2）可靠，即应用可靠的电力和电能产品保障工业生产的供电可靠性，也就是连续供电的能力；（3）优质，即设计要满足生产设备对电压和频率等质量的要求；（4）经济，即供配电系统的投资要节省，运行费用要低，并保证节约电能。总之，工业厂房供配电系统必须能够切实有效的保证工业生产的用电需求，很好地为工业生产服务，进而提高工业厂房的生产效率。

2工业厂房电力系统的供应系统设计

为了保证厂房的正常生产往往是两个或者更多的独立电源系统。两个或者更多的独立电源互为备用，以便在生产过程中能使生产不受或者减少因电力供应的不足造成的生产中断。作为应急的装备柴油发电设备或者EPS电源组也是必备的电力供应设备。备用电力供应必须能满足应急照明、消防设备、电梯等负荷用电需要。高压开关柜一般采用中置式金属铠装开关柜，配真空断路器；输变电的电力变压器要依据防火要求禁止采用大容量的油浸电力变压器。

3工业厂房输配电的具体设计方案

3.1高、低压配电系统

在进行工业厂房内的高压配电系统设计前，应先根据厂内负荷情况确定合理的配电电压，并充分了解变电所及负荷的具体布局情况，设计出多套切实可行的高压配电布置方案，然后从中选出投资少、可靠性和经济效益高的方案，只有这样的供配电设计才能符合工业厂房的生产需求。而对于低压配电系统，可采用380/220V的TN-C-S系统，并在低压电源入户处重复接地，进入厂房后采用放射式或树干式的供电方式。

3.2供配电系统设计中要加强功率因数的设计

对工业厂房供配电的设计过程中，应该加强输配电的功率因数改善的设计。要依照电力负荷的总降压的功率因数进行供配电系统的设计，在测算出功率因数以后，按照供电部门的要求数值进行补偿。同时在电容器的选择上选择更适合的电容器组和合适的放电装置。

3.3防雷装置

工业厂房供配电系统在进行防雷设计时应配备齐全的防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、35kV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方式。浪涌保护器主要适用于交流50/60Hz、额定电压220～380V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。

3.4负荷等级与容量

在进行工业厂房供配电系统设计前，要进行负荷分级，即当发生事故造成电力负荷中断后，对工厂造成的破坏程度和经济损失，一般分三级。在不同负荷等级中，造成的影响和损失越大，对供电可靠性要求越高，其中的一级负荷供电要求最高，要求配置两个电源，其中的备用电源可避免供电的中断；而二、三级负荷，则要求较低，只要保证常见故障发生时的持续供电即可。

3.5工业厂房输配电设计中的消防设计的技术控制

在工业厂房输配电的设计过程中，工业生产中的消防设计至关重要，是生产的重要保证。输配电设计过程中要依照行业的相关规范《建筑设计防火规范》以及《火灾自动报警系统设计规范》的要求进行输配电的设计，火灾自动报警装置能有效的对消防状况进行警示。在设计中要把消防警报系统设计成联动系统，能对温度、烟雾、火焰进行及时报警。可联动控制所有与消防有关的设备。系统元件的选择还应满足爆炸危险场所的相关要求。

3.6节能措施

作为工业生产的重要场所，加强工业厂房的节能设计，对降低工业厂房的能源消耗、节约企业的生产成本具有重要的意义。为了提高工业厂房的电能利用率及使用效率，应从多方面采取节能措施，除了工业生产使用的电动机、风机、水泵等用电设备的节能改造以外，对供配电系统的节能设计改造也是十分重要的。例如，工业厂房配电系统中的配电变压器，是一个比较典型的能源消耗设备，其在进行电能转换和分配过程中，将吸收一部分能耗。因此，选择高效节能型的配电变压器是非常重要的节能措施。另外，配电系统的线损率也是工厂的一项非常重要的电气综合技术指标，在设计中应尽量减少配电线路铺设长度，多走直线，少走弯路。总之，在工业厂房供配电系统设计中，应尽量采用节能设计，从而有效降低工业厂房运行时的能耗，实现企业节能减排和节约运行成本的目标。

3.7继电保护的选择

继电保护是一种能够自动、迅速和准确切除故障的重要装置，是工业厂房供配电系统及其设备安全运行的重要保障。当工业厂房供配电系统发生故障时，继电保护装置将会立即启动断路器和报警装置，从而实现对整个系统的有效保护，因此必须合理选择继电保护装置。目前，新一代的继电保护装置具有更高的可靠性，其采用了先进的继电保护和自动控制技术，可以实现对变配电回路的开关状态、电流和电压信号、故障时的脉冲信号以及一些非电量信号的采集、储存和运算。

结语

由此可见，工业厂房的供配电系统设计是一项内容繁多、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的特点。因此，要想完成一份质量优良的工业厂房供配电系统设计，需要广大工程师与设计人员的认真研究和不断努力，在具体设计中总结经验，不断应用新产品和新技术改进供配电系统设计。只有这样才能设计出科学、合理、经济、节能的供配电系统，实现企业投资成本和运营成本的最小化，并使供配电损耗降到最低，保证企业的可持续发展。

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，2017（19）.

[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，2017（24）.

[3]徐涛，顾家刚.关于工业厂房吊车配电设计问题的几点认识[J].工程建设与设计，2017,(07).