工业企业供配电设计问题探讨

工业企业供配电设计问题探讨

石奇峰 尹伟志

山东湖润电力设计有限责任公司 山东济南 250000

摘要：在对工业供配电设计时就要确保工业生产中的用电的可靠性和安全性，防止在工业生产中出现电力故障。合理的设计供配电系统能够使工业生产顺利地进行，提高企业的经济效益。所以，在工业供配电设计的过程中，应该在经济性原则的基础上，从而确保工业生产朝着自动化的方向发展，使工业用电能够得到合理的配置。

关键词：工业供配电；设计；常见问题

1工业供配电设计中的常见问题分析

1.1配变电所得设备和位置存在问题

在配电设备的使用中，如果线路出现了故障，或者使用的电能表不符合要求，以及变电器容量不准确，这些问题都会对配电设备的正常运行造成严重的影响，而且，会出现变电所配电不到位的问题，使供电的效率下降。配电所的问题也会对变压器的运行产生一定的影响，位置不当会导致变压器的使用年限降低，从而导致配电设备的稳定性下降。而且很多通道的设计也不尽科学，导致其工作性能受到影响，要提高很多的经济成本。

1.2 供配电的监测存在问题

尤其是在一个大型的建筑中，其用电量还是比较大的，这就容易出现供配电系统要承受的负担过重，如果不能够对用户的用电量进行合理的分析，就会导致变压器的负荷过重，直接导致变压器发生故障，不能够分析配电变压器的运行情况。

1.3 防雷装置的设计存在问题

在对工业供配电进行设计时，要充分分析企业周围的环境，对防雷装置进行设计，对避雷针的参数进行分析，在此基础上，应该选择那些对雷电冲击波能够起到强大的阻力的装置，而且接线的过程中，要对接线的位置进行分析，分析电阻、频放电灯问题，对其进行检验，而且，在雷电比较剧烈的情况下，如果不能进行科学的防雷击保护，就会导致供电设备被雷电破坏。

2工业供配电设计中的有效方法

2.1工业企业外部供电电压的确定

1）电力系统的电能是由输变电设备和线路传输分配的；电能在输送过程中，由于设备和线路存在阻抗，当负荷电流在设备和线路中流过时，会在输送回路中产生电压降和电能损耗；在阻抗一定的情况下，电压降和回路中流过的电流成正比，电能损耗与电流的平方成正比。一定的输送功率，提高供电电压，输送回路内的负荷电流成比例减小；所以采用较高的供电电源电压可以降低输送过程中的电压和减少输送过程中的电能损耗；如果把 10 kV 的供电电压提高到 35 kV，相同的输送容量输送过程中的电能损耗可以减少 91.8%。2）具体到工业企业外部供电电压的选择，应考虑多方面的情况。比如当地电网情况、工业企业规模、用电负荷的性质及容量、送电距离等。设计时应进行经济技术比较，并考虑企业的中远期发展规划，确定合适的企业外部供电电压；如果有两种以上的外部供电电压可以选择，当经技术经济比较相差不大或企业有较确定的中远期发展规划时，应采用较高电压供电，有利于节能，也有利于企业后期的长远用电需求。3）工业企业外部供电电压的确定，经济合理的前提下，尽可能采用较高的供电电压。

2.2工业企业内部配电电压的确定

电压是电能质量的重要指标之一，各用电设备对设备的正常工作电压均有一定的要求，电力系统在运行过程必须把电压保持在一定范围内，以满足用电设备运行时仅在额定电压附近小幅波动的要求。工业企业内部配电电压采用较高的电压等级，相同负荷功率情况下，可以减小负荷电流，从而增加输电线路的输送功率和输送距离；长期运行过程中，也可以大量减少输配电过程中的电能损耗。中高压配电电压：国家规范 GB 50052—2009 第5.0.2 条“供电电压大于等于 35 kV 时，用户的一级配电电压宜采用 10 kV；6 kV 用电设备的总容量较大，选用 6 kV 经济合理时，宜采用 6 kV”；第 5.0.3条“供电电压大于等于 35 kV,当能减少配变电级数、简化接线及技术经济合理时，配电电压宜采用 35 kV或相应级”；总的原则是尽可能采用较高的配电电压。比如在有色冶金行业中，大型的电解变压器，容量很大，可以直接采用 35 kV 为其配电；个别特别大容量的电解变压器，直接采用 110 kV 和 220 kV 为其配电。低压配电电压：1）长期以来，国内工业企业低压配电电压一般均采用 220/380 V，照明和动力可以共用变压器，电压等级少，使用方便；但对工业企业，特别是较大型的工业企业，有大量中大容量的工艺设备、风机、水泵等，采用 380V 的缺点很明显，比如送电距离短、电压损耗高、有色金属消耗多等。如果把低压配电电压由 380 V 提高到 660 V，上述缺点就可以得到很大的改变。2）现有国家规范已提出工业企业可以采用配电电压 660 V。规范 GB 50052—2009 第 5.0.2 条“低压配电电压宜采用 220/380 V，工矿企业亦可采用 660 V”；规范 GB 506730—2011 第 7.1.3 条“工艺过程中具有较多中等容量的电动机等负荷时，应进行 660 V 配电和 380 V配电的技术经济比较，择优选取”。3）在世界上，有很多国家动力设备和照明采用不同的配电电压等级；其中动力设备采用较高的电压等级如 525 V、660 V 等，照明及小动力设备另外采用 380/220 V配电电压；在国内，660 V 配电电压在煤矿、钢铁、冶金等行业已有很多应用；相应的电机、配电柜设备等制造也已很成熟。在此基础上，在较大的工业企业供配电设计中推广采用 660 V 低压配电电压已没有任何障碍。5）低压配电电压的确定：中大容量的低压用电设备较多时，推荐采用 660 V 作为动力设备的配电电压，照明及个别小动力设备仍可以采用 380/220 V配电电压。

2.3配变电所的选择

供配电所通常是由不同的科室构成的，一般主要是根据电压的不同，分成高压配电室、低压配电室，结合变压器，构成变压器室，而且能够对各类设备进行控制，按照工程的不同，应该进行科学的优化与配置，选择不同的设备。配变电所的位置应该是在负荷中心的周围的，这样能够确保各类线路进出是比较方便地，而且能够防止不同的线路之间缠绕在一起，导致串电的危险，配变电所的位置是与电气竖井相对的，而且还要与工厂的进线保持一定的距离。在工业的生产中，配变电所的位置选择是十分重要的，在配变电所建设的过程中，需要按照规定的要求来建立，如果配电设备臂架大，这就需要在配电室的周围设计两个出口，如果两个出口之间的距离大于 50 厘米，那么，还需要在两个出口之间建立一个出口。配电室的门在设计过程中要按照一定的标准进行，而且配电室的门在开启时一定是朝外的，不能朝里，这样如果事故发生时，人们可以在最快的时间内逃生，保证自己的生命安全。配电室的周围要做好防护的措施，防止一些无关的人员进入到配电室内，也防止外界的环境对配电室的内的设备造成损坏。

2.4防雷设计

在进行工业生产的过程中，用电的安全性能够提高企业的生产效率，也能够确保企业人员的安全，所以，在对供配电进行设计时，应该做好防雷的设计工作，从而能够确保设备能够正常运转，使生产出的产品符合要求。要进行防雷和避雷的工作，就要做好对避雷线的搭接工作，而且要完善防雷设备的功能。但是，防雷设备在使用过程中会消耗企业的大部分成本，所以，企业内部只在电压比较高的线路上安装防雷设备。在室外进行避雷的过程中，可以通过安装避雷针的方法，这样能够防止供配电系统中的设备被雷电破坏。在电压比较高的线路中，应该设计高空线路的避雷装置，而且要运用折现法进行准确的计算。

结束语

工业企业供配电设计对项目建设的投资、节能及运行操作维护等方面均有重要影响，设计时应严格按照国家、地方、行业有关规范，充分与当地供电部门及工艺、总图、建筑等相关专业就方案和细节进行详细的交流沟通，最终做成一个技术先进、经济合理、安全可靠、用户满意的电气设计。

参考文献

[1] 刘超 , 刘春海 . 工业供配电设计中的常见问题分析 [J]. 山东工业技术 ,2015,09:195.

[2] 王罡 . 分析节能技术在工业供配电设计中的运用 [J]. 科技与企业 ,2015,13:101.

[3] 宋谊君 . 工业供配电设计中常见问题及对策研究 [J]. 科技资讯 ,2013,33:100+102.