工廠(chǎng)供電論文

      摘要：工廠(chǎng)供電指工廠(chǎng)所需電能的供應和分配。隨著(zhù)社會(huì )進(jìn)步， 工廠(chǎng)的"工業(yè)4。0"的實(shí)現大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)量， 降低運營(yíng)成本， 減輕工人的勞動(dòng)強度， 逐步實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因而對工廠(chǎng)供電的安全、穩定、智能化提出更高的要求。

　　關(guān)鍵詞：工廠(chǎng)； 電氣設計； 智能化； 施工；

　　1 工廠(chǎng)電氣設計

　　1.1 設計要求

　　工廠(chǎng)供電保證工廠(chǎng)生產(chǎn)和生活用電的需要， 供電設計必須滿(mǎn)足以下基本要求： （1） 遵守國家規程、執行政策； （2） 安全可靠； （3） 降低成本， 優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟； （4） 近期為主、考慮發(fā)展。

　　1.2 設計內容及步驟

　　隨著(zhù)工廠(chǎng)"4。0工業(yè)智能化"的推廣， 對廠(chǎng)區電能提出了更高的要求， 因而作為廠(chǎng)區供電設計者必須全面了解國家供電標準及規范、強電動(dòng)力系統、弱電系統、網(wǎng)絡(luò )控制系統和消防系統等規范和相關(guān)知識。本論文主要針對強電動(dòng)力系統進(jìn)行闡述。近年來(lái)， 我先后參與設計了5個(gè)新建廠(chǎng)區的供配電設計， 對廠(chǎng)區生產(chǎn)工藝、負荷布局、負荷數量和性質(zhì)， 供電安全可靠型， 經(jīng)濟的分配電能和智能控制方面有一定的總結和歸納， 整理如下：廠(chǎng)區強電動(dòng)力系統主要分為：外線(xiàn)高壓設計、配電站設計、廠(chǎng)區配電系統設計和防雷接地設計四個(gè)部分。

　　每個(gè)項目的工廠(chǎng)電氣設計， 會(huì )從以下方面進(jìn)行設計：

　�。�1） 對所設計的廠(chǎng)區進(jìn)行全面了解， 主要對用電性質(zhì)和用電負荷， 掌握相關(guān)的設備和設施的用電參數。

　�。�2） 負荷計算。計算廠(chǎng)區各用電設施的負荷， 統計各車(chē)間和廠(chǎng)區的負荷， 結合車(chē)間功率損耗和線(xiàn)路損耗， 求出全廠(chǎng)區變電所高、低壓側計算負荷及總功率因數。

　�。�3） 工廠(chǎng)供、配電系統短路電流計算。根據不同運行方式下的短路參數， 求出不同運行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流， 保障用電安全 （此項最容易忽視的環(huán)節） 。

　�。�4） 廠(chǎng)區總配電室選址和變壓器選型設計。根據當地供電局批復的高壓電源進(jìn)線(xiàn)方向， 綜合考慮總配電室的有關(guān)因素， 計算廠(chǎng)區負荷、短路電流以及擴建和備用的.需要， 確定變壓器型號和高、低接線(xiàn)方式。配電室選址建議工廠(chǎng)采用中心敷設方式， 可有效的減少電纜壓降和能耗損失， 降低施工成本。

　�。�5） 廠(chǎng)區配電室變壓器的臺數及容量選擇。根據廠(chǎng)區工藝要求， 結合高、低壓出線(xiàn)回路數、線(xiàn)路負荷和短路電流， 確定變壓器型號和臺數。

　�。�6） 廠(chǎng)區高壓配電系統設計。根據廠(chǎng)區負荷分布情況， 計算出導線(xiàn)截面及電壓損失， 基建投資， 年運行費用， 有色金屬消耗量等綜合技術(shù)經(jīng)濟條件列表比值， 確定線(xiàn)路敷設方式和電纜選型， 設計要求安全可靠、靈活經(jīng)濟， 敷設維修方便。

　�。�7） 設計功率因數裝置。按負荷計算求出配電室的功率因數， 計算達到供電局要求數值0。95所需補償的無(wú)功功率， 選用合適的補償電容器的規格和數量及LC放電裝置， 一般按照低壓總功率數的30%~40%進(jìn)行補償， 我公司選用諾基亞電容器進(jìn)行補償， 6年內保證無(wú)質(zhì)量問(wèn)題。如廠(chǎng)內設備產(chǎn)生有大型諧波， 還要考慮串聯(lián)調諧電抗器。例如鑄鍛分廠(chǎng)的電爐。

　�。�8） 繼電保護及二次線(xiàn)路保護設計。隨科技發(fā)展， 廠(chǎng)區中央控制站可對全廠(chǎng)的智能用電設備、攝像頭、配電室后臺數據等進(jìn)行監控和操作， 因此需要在配電室設備和大型智能設備上設置相應的控制、信號、檢測和繼電器保護裝置， 并對配電室設備和大型智能設備保護裝置做出整定計算和檢驗其靈敏系數。設計包括繼電器保護裝置、監視及測量?jì)x表， 控制和信號裝置， 操作電源和控制電纜組成的配電室二次接線(xiàn)系統。

　�。�9） 用電設備的選型和招標。根據上述統計的各設備和其供電回路的短路電流和負荷額定值， 選擇變電所高、低壓側電器設備， 如隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、母線(xiàn)、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開(kāi)關(guān)柜、橋架、照明等設備。本著(zhù)"安全規范、降本增效、便于施工維修"的原則， 滿(mǎn)足現場(chǎng)施工及生產(chǎn)需求。

　　1.3 如何計算設備負荷

　　在配電設計中， 尖峰電流指單臺或多臺用電設備運行中的最大負荷電流。平均負荷為用電設備所消耗的電能與所用時(shí)間之比。計算常選用平均負荷作為計算依據。負荷計算方法有需要系數法、利用系數法及二項式等幾種。本設計采用需要系數法， 主要計算公式有：

　　2 電氣施工過(guò)程及需注意問(wèn)題

　　建筑電氣的施工過(guò)程包括外線(xiàn)工程、廠(chǎng)區電力配電線(xiàn)路和設備安裝、建筑防雷與接地裝置安裝三個(gè)方面。

　　2.1 外線(xiàn)工程

　　外線(xiàn)工程主要包含供電局變電站到廠(chǎng)區配電室的線(xiàn)路和廠(chǎng)區內外線(xiàn)部分。外線(xiàn)工程必須滿(mǎn)足國家施工規范要求， 要求敷設有鎧甲防護的電纜， 電纜相間絕緣和對地絕緣良好， 如有斷點(diǎn)需增加檢修觀(guān)察井， 電纜敷設要求嚴格按照規范鋪砂蓋磚， 深度一定要在0。8米以下， 杜絕野蠻施工， 強拉猛拽， 損傷電纜， 每次電纜施工后必須經(jīng)過(guò)耐壓試驗方可使用。外線(xiàn)工程包含路邊環(huán)網(wǎng)柜/高分箱， 一般由當地供電局進(jìn)行施工。

　　2.2 廠(chǎng)區電力配電設備安裝和輸配電線(xiàn)路施工

　　廠(chǎng)區用電設備和配電室內的高低壓用電設備均要求考慮到設備用電性質(zhì)和負荷情況， 合理選型， 要求安全牢固， 接地可靠， 經(jīng)濟環(huán)保， 實(shí)用美觀(guān)、便于維修保養等特點(diǎn)， 所有用電設備和線(xiàn)路均要求接地牢固， 避免誤觸電事故的發(fā)生。消防、控制網(wǎng)絡(luò )應滿(mǎn)足國家標準， 滿(mǎn)足"近期為主、考慮發(fā)展"要求， 便于消防驗收和工業(yè)4。0辦公自動(dòng)化的實(shí)施。配電柜/箱要求外觀(guān)漂亮、內部元器件布局合理、零地排分開(kāi)、配電柜要求經(jīng)過(guò)酸洗磷化處理后鍍鋅制成、內部要求銅排連接、元器件選型合理和每面柜子均要求能進(jìn)行遠程采集監控電壓、電流、電度數、功率因數等參數、每面電柜均要求上端有明顯的維修斷電的要求。配電室內高低壓設備和車(chē)間配電設施我均設計配備一個(gè)R485網(wǎng)絡(luò )接口， 便于在廠(chǎng)區中央監控室進(jìn)行遠程監控和操作， 因為各家的通訊協(xié)議不一樣， 所以一個(gè)廠(chǎng)區只能選一家通訊監控模塊產(chǎn)品， 我公司一直采用"南自電控"的優(yōu)秀產(chǎn)品。配電室內變壓器選型因考慮到我公司負荷性質(zhì)和負荷情況， 我公司一直采用Ynd11—S11型的帶油枕的油浸式變壓器， 此款變壓器具有短時(shí)間過(guò)負荷的能力， 并且溫升幅度較低。輸配電線(xiàn)路施工中電纜線(xiàn)應滿(mǎn)足設備和環(huán)境使用要求， 充分考慮到短路電流的影響， 采用國家正規廠(chǎng)家的國標產(chǎn)品， 敷設時(shí)應盡量避免接頭， 各種明配或暗配的管線(xiàn)都必須遵行橫平豎直。線(xiàn)路中"強弱電不交叉， 零線(xiàn)不共用"， 嚴格區分設備所需電壓， 避免因電壓錯誤和相序錯誤導致設備和線(xiàn)路燒毀。電纜線(xiàn)施工過(guò)程中敷設電纜橫平豎直不交叉， 強弱電不共用一個(gè)電纜槽。電纜設計滿(mǎn)足2倍的額定電流即可， 沒(méi)必要像有的設計院按照尖峰電流的4倍進(jìn)行選型設計， 安全的同時(shí)無(wú)形中浪費很多的資金和人力物力資源。

　　2.3 防雷與接地

　�。�1） 防雷設備包含接閃器和避雷器。其中， 接閃器是用來(lái)接受雷擊的金屬物體。避雷器用來(lái)防止雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓波沿線(xiàn)路侵入變配電所或其他建筑物內， 以免危及被保護設備的絕緣。避雷器應與被保護設備并聯(lián)， 裝在被保護設備的電源側。

　�。�2） 防雷措施。室外配電裝置應裝設避雷針來(lái)防護直接雷擊。在變壓器高壓側裝設避雷器， 以免雷電沖擊波沿高壓線(xiàn)路侵入變電所。

　�。�3） 接地。電氣設備的某部分與大地之間做良好的電氣連接， 稱(chēng)為接地。接地線(xiàn)與接地體合稱(chēng)為接地裝置。配電所公共接地裝置的垂直接地鋼管和連接扁鋼， 接地電阻應滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件：RE≤250V/IE；接地電阻應為RE≤10Ω。

　　新建一個(gè)智能化的廠(chǎng)區， 作為工廠(chǎng)供電的設計者需全面的了解各方面用電的相關(guān)知識， 嚴格執行國家不斷更新的用電行業(yè)標準和吸收先進(jìn)的電氣智能知識， 不斷學(xué)習和整理歸納， 希望我的工廠(chǎng)供電的設計理念："安全規范、合理規劃、嚴謹設計、規范施工、節能降耗、智能監控"能夠幫助大家。

　　參考文獻

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