工厂配电设计中常见问题及技术措施管窥

工厂配电设计中常见问题及技术措施管窥

窦春瑞

广东省电力线路器材厂有限公司 广东省广州市 510450

摘要：随着我国社会经济的不断发展，人们越来越重视工厂的智能化进程。其中，工厂企业与国民经济和社会发展息息相关，工厂企业的发展会更好地促进国家发展。为了推动工厂产品发展，人们首先需要确保工厂企业安全稳定地运行，而这一前提是安全可靠的能源供应与分配，以确保企业生产所必须的能源需求得到满足。这是近年来工厂和配电系统工作人员所需要迫切解决的主要问题之一，因此对其进行研究具有重要的现实意义。

关键词：工厂供配电；设计；问题；完善策略

引言

工厂供配电设计与负荷分配是由企业外部的供电电压、企业内部的用电电压以及企业用电负荷分布等因素决定的，是馈线设计的重要环节。确保电源和配电电压的质量，优化供电系统和路由对减少电能损耗、节省非金属材料和减少初期投资具有重大影响。

1工厂供配电设计中所存在的问题

1.1防雷装置设计中的问题

在设计工厂供电系统时，有必要将地质条件与当地自然环境相结合，用来设计相应的接地保护装置，并应准确划定防雷装置保护范围，避免出现未覆盖保护对象的问题。根据配电设备的位置、电缆的敷设方式划分雷击等级，选择合理设备并考虑相关参数，配置相应的报警装置。然而，在实际的设计过程中，通常缺乏对接地电阻和引下线的关注。如果不采取保护措施，则可能因雷击而损坏设备。

1.2不当的配电设计布局

配电网设计中经常会出现电费表设得太多，也有可能出现城市平面图和配电网设计图不一致的情况，这些情况都会影响配电网本身的准确性。所以，工作人员在选择10kV配电网设计时，要结合用户自身的用电情况，根据实际使用情况进行电费表布置。由于城市日常使用的电力种类较多，用电分类较复杂，有办公、商业和个人用电之分，如果在配电计量器设计时，工作人员没有考虑到这些用户的实际用电情况，没有加以区分，就会使非商业用户的电能表数与实际不符，从而引起用户不满，对电力企业今后的发展不利。

1.3配变电所设计中的问题

配电设备的设计问题包括：在配电回路中，由于电表的不符合标准、变压器的容量不准确可靠、保护装置未得到维护，并且由于备用供电回路不可靠，而导致供电不稳定、效能降低，同时，变压器的全寿命期也受环境因素影响。在潮湿的地区，变压器绝缘材料老化迅速，所以变压器的寿命相对较短。除此以外，不执行完备的防火措施也将影响设备配电的安全运行。

2工厂供配电设计中的问题的完善

2.1明确配电网接头电源

配电网络设计时，必须对用户接通的电源位置进行勘测。在要求重新进行配电设计之前，有关部门和工作人员前往工程现场进行实地调查，以找出工程上实际需要的供电地点，以及电力需求，从而确定10kV配电装置中连接电源的实际位置。与此同时，进行现场勘察时，工作人员要重点勘察工程电房，确保设计符合实际使用，减少不必要的返工情况。

2.2负荷设计

负荷设计是供配电设计之中的重要组成部分，对于负荷设计应当以供配电系统设计规范为参照，对其中中断供电所带来的影响以及损失进行全面的分析，在其基础之上，可将电力负荷分为三级。（1）一级负荷，当供电中断时，可能会引发工厂生产事故，对企业造成经济上的损失，还有一定可能造成生产人员的伤亡发生。对于用电单位而言，一个稳定的负荷十分重要，上述所言的情况，就属于一级负荷，这部分的负荷不能够发生任何情况下的中断，处于重要场所和重要区域的负荷中断，将随时有可能引发严重的中毒、火灾以及爆炸等情况。（2）二级负荷，是指当供电发生中断时，不会造成严重的安全事故，但是将造成经济上的较大损失，例如连续生产过程被打乱、重点企业大量减产等，如果发生在人员密集的公共场所，将造成公共秩序的混乱等情况。（3）三级负荷，是指除了一级负荷以及二级负荷以外的就是三级负荷。具体而言，确定负荷等级时，必须要区分用电设备的情况，利用科学的计算方法，比如需要系数法、利用系数法以及二项式法等，从而得出一个准确的负荷计算值。

2.3工厂配变电所位置的确定

1）对供配电设计来说，总（降压）配变电所和各车间配变电所位置的确定是一个与节能、投资、工厂安全可靠运行等相关的一个重要方案问题；相关国家规范对配变电所位置的基本要求是靠近负荷心，进出线方便等，非常直观容易理解和接受。但针对具体工程，很多项目的配变电所位置设置由于种种原因，并没有设置在负荷中心，其中包括现场的场地条件问题、总图的规划问题、工艺等主专业对电气专业的考虑较少等问题。很多项目忽略了配变电所位置设于负荷中心的基本原则，造成电压降增大、电能损耗增加、较长的电缆长度增加了铜等有色金属的消耗，增大了直接投资。以下用一个实例来分析配变电所位置的确定问题。2）与前述减小回路电流，降低电压降和减少电能损耗对应，工厂配变电所位置布置主要影响配电线路的长度；配变电所位置靠近负荷中心，肯定会减少配电线路的长度，从而也减小了线路阻抗，起到降低电压降和减少电能损耗的作用，也可以节约有色金属的消耗，减少一次投资。3）当然，除了靠近负荷心，进出线方便外，配变电所位置的确定还有其它很多要考虑的因数，详见国家有关规范，本文就不再细述。4）工厂配变电所位置的确定：尽可能靠近负荷中心；但电气专业一般要配合满足工艺、建筑、总图等主要专业的总体规划布置的要求。

2.4选用适宜的高低压电气设备

在工厂企业的生产过程中，绝缘子、避雷针、断路器等设备都将直接影响到变电站的内部可靠性。这就要求技术人员结合实际需求进行选择工作，并使用精确的测试来阐明设计基本要求，并参考设备材料表和整个变电站设计主图。例如，双电源用于单模式电源和配电，控制变压器具有相同的容量，低压侧通过母线和断路器形成环形布线，以提高灵活性和可靠性。

2.5做好防雷接地措施

工作人员在设计工厂企业的电源和配电系统时，还应考虑使用防雷设备。此外，工作人员应严格执行化学企业的防雷接地要求，并根据生产工艺和管道要求来制造防静电接地设备。此外，工作人员还需要确保防雷接地体与接地保护及工作设备连接，该接地网络连接到整个工厂的接地网络，并且符合《建筑物防雷设计规范》(GB50057－2010)的要求，就能够达到较为良好的防雷接地效果。

2.6合理设置变压器数量

在变压器数目的确定方面，三级负荷下一般设有一台变压器。考虑到开关设备熔断限制，选用容量小于等于1250 千伏特安培的单台变压器。若使用大于 2 台变压器，则需大于 1250 千伏特安培容量的变压器。在季节性负荷或昼夜性负荷较多时，为保证负荷再不投入使用的情况下，相关的供电变压器设备也可以切断，为减少空载造成的损耗，应采取一个变压器单独供电的方法。通过对负荷的发展进行精确分析，保证变压器数量设置充足、可用。

结语

配变电所设计中的问题、防雷装置设计中的问题、系统监测的问题以及电压系统设计中的问题等方面对工厂供配电设计中所存在的问题进行了分析，最后，从工厂外部供电电压的确定、工厂内部配电电压的确定以及工厂配变电所位置的确定等方面提出了工厂供配电设计中的问题的完善措施。

参考文献：

[1]柳志刚.工厂供配电设计问题探讨[J].现代工厂经济和信息化，2020，10(01):26-27+30.

[2]陈永亨.企业供配电系统的设计[J].科学技术创新，2019(10):160-161.