工廠供電工程設計原則和方法分析

薛 東

（重慶市涪陵區(qū)龍橋工業(yè)園區(qū)開發(fā)（集團）有限公司，重慶 408000）

一、前言

電能是重要的能源資源，在當今社會中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，尤其是隨著自動化、機械化水平的快速發(fā)展，對電能的需求量不斷的增加，同時對供電的安全性、靈活性、經(jīng)濟性、可靠性以及電能質(zhì)量提出了更高的要求。工廠供電工程指的是供應工廠內(nèi)所需電能的工程，雖然電能在工廠成本中占據(jù)的比重相對較小，但是電能對實現(xiàn)生產(chǎn)自動化、提高生產(chǎn)效率、降低工人勞動強度、降低生產(chǎn)成本等方面具有非常重要的作用。因此，文章針對工廠供電工程設計原則和方法的研究具有很大的現(xiàn)實意義。

二、工廠供電工程設計的一般原則分析

按照國家標準GB50054-95 《低壓配電設計規(guī)范》、GB50053-94 《10kV及以下設計規(guī)范》、GB50052-95 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》等的規(guī)定，工廠供電設計需要遵循的一般原則主要包括以下幾個方面：

1新建或者改造工廠供電工程設計必須符合當?shù)仉娋W(wǎng)建設與改造工程的總體規(guī)劃要求。

2工廠供電工程的設計文件和施工文件，都應該一式兩份，遞交給當?shù)毓╇娖髽I(yè)進行審核，審核通過之后才能夠進行施工。

3工廠供電工程設計、施工、試運行以及運行等都應該符合國家的相關(guān)規(guī)范和標準。

4工廠供電工程在施工過程中，應該接受當?shù)毓╇娖髽I(yè)根據(jù)審核同意的設計以及相關(guān)施工標準進行的檢查，在檢查過程中如果發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)定的內(nèi)容，供電企業(yè)有義務和權(quán)利提出書面形式的修改意見，工廠應該按照相關(guān)要求進行改正與完善。

5當工廠供電工程施工以及試運行完成之后，必須向當?shù)毓╇娖髽I(yè)提交工程竣工申請，供電企業(yè)應該及時的組織檢查隊伍對供電工程進行檢驗，對于檢查不合格的，應該以書面形式一次性通知用戶改正，直至供電企業(yè)驗證合格之后才允許裝接電表并供電。

6工廠供電工程設計必須統(tǒng)籌全局，按照地區(qū)供電條件、工程特點、用電容量、負荷性質(zhì)等，合理的設計供電工程設計方案。

7工廠供電工程設計不僅應該考慮近期，還應該根據(jù)工程特點、規(guī)模以及發(fā)展規(guī)劃等，協(xié)調(diào)近期和遠期發(fā)展關(guān)系，既考慮到近期需求，又考慮遠期的擴建可行性。

8為了保證工廠供電工程運行以及人身安全，應該采用先進的科學技術(shù)，例如采用先進、高效、低耗的電氣產(chǎn)品，提高供電可靠性和安全性。

三、工廠供電工程設計的方法分析

1工廠變配電所選址。工廠變配電所選址應該盡可能的接近負荷中心，選擇交通運輸方便，進出線和接近電源之處；盡可能避免在由劇烈震動、強烈腐蝕氣體、多塵、高溫的場地，更不能夠在火災隱患、爆炸或者積水等地；同時考慮工廠內(nèi)是否使用高壓用電設備的廠房，盡量靠近或者合并建廠。

2工廠主變壓器選擇。工廠變配所的主變壓器應該根據(jù)工廠的經(jīng)濟運行狀況以及實際用電負荷特點進行選擇，如果工廠的實際用電負荷相對較大，則應該選擇大容量的變壓器，或者適當?shù)脑黾幼儔浩鲾?shù)量。

3工廠變電所主結(jié)線設計方案。工廠變電所主結(jié)線設計方案必須滿足經(jīng)濟性、靈活性、安全性以及可靠性四個方面的要求。其一，經(jīng)濟性，主結(jié)線設計方案在滿足工廠供電需求的基礎(chǔ)上，應該盡可能的簡單，以此降低建設成本；其二，靈活性，主結(jié)線設計方案應該和主變壓器經(jīng)濟運行的要求相一致，并同時考慮擴展的可行性；其三，安全性，在高壓斷路器的電源端必須安裝高壓隔離開關(guān)，在低壓斷路器的電源端必須安裝低壓刀閘開關(guān)，以此保證工廠變配電所的安全；其四，可靠性，工程變配電所主結(jié)線設計方案應該保證其承受能力和負荷級別相匹配。

4計算短路電流。當工程供電工程發(fā)生短路故障時，短路電流非常大，如果短路電流經(jīng)過導體與電流，一方面會產(chǎn)生非常大的電動力，另一方面會產(chǎn)生非常高的溫度，兩種短路效應會對工廠供電工程的運行埋下嚴重的安全隱患，應該引起設計人員的重視。因此，應該做好短路電流的計算工作，首先，繪制計算電路圖，將短路電流所需要考慮的電器元件及其額定參數(shù)都表示出來，依此編號，并確定短路計算點；其次，按照確定的短路計算點繪制等效電路圖；再者，簡化等效電路，計算出短路電流的等效總阻抗；最后，計算短路容量和短路電流。

5電氣設備的選擇以及校驗。為了保證工廠供電工程能夠安全、穩(wěn)定的運行，在選擇電氣設備時，不僅應該考慮開斷電流、電流、頻率、電壓等因素，還應該考慮電氣設備運行的環(huán)境條件，例如防火、防腐、溫度等，根據(jù)工廠的實際需求以及設備的不同特性選擇合適的電氣設備，并在短路條件下對各個電氣設備進行校驗。

6繼電保護裝置的選擇以及整定。繼電保護裝置的選擇要求包括速動性、靈敏性、選擇性、可靠性、安全性等，工廠主變壓器的保護包括溫度保護、過負荷保護、電流速斷保護、過電壓保護、縱聯(lián)差動保護、瓦斯保護等；電線保護包括線路過負荷保護、單相接地故障保護、相間短路保護等。由于工廠供電工程運行環(huán)境復雜，再加上各種人為因素的影響，導致電氣故障頻有發(fā)生。因此，繼電保護作為工廠供電工程的主要保護裝置，應該根據(jù)工程的實際狀況、環(huán)境因素、人為因素等選擇合適的繼電保護裝置。

7電線路徑設計。工廠供電工程采用的進出線方式包括低壓出線、高壓出線以及高壓進線等，在進行廠區(qū)內(nèi)架空線路設計過程中，必須根據(jù)工廠內(nèi)施工條件、環(huán)境因素、路徑長短等，盡可能的避免和廠區(qū)內(nèi)其他建筑或者設備交叉或者跨越。廠區(qū)內(nèi)電線路徑設計應該根據(jù)工廠內(nèi)的具體狀況以及建筑設計圖紙，選擇最佳的電線路徑。

結(jié)語

總而言之，為了保證工廠供電工程設計的科學性與合理性，應該嚴格的遵循工廠供電工程設計的一般原則，并采取相應的設計方法進行，并在實踐中累積經(jīng)驗，不斷的提高設計水平。

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