水泥生產(chǎn)線中的供配電設(shè)計(jì)研究

許 波（甘肅省建筑材料工業(yè)學(xué)校，甘肅 蘭州 730070）

水泥生產(chǎn)線中的供配電設(shè)計(jì)研究

許 波（甘肅省建筑材料工業(yè)學(xué)校，甘肅 蘭州 730070）

本文簡(jiǎn)要介紹了供配電設(shè)計(jì)的概念及意義，在此基礎(chǔ)上，以水泥生產(chǎn)線為例，闡述了供配電設(shè)計(jì)的內(nèi)容及原則，最后從負(fù)荷計(jì)算與無(wú)功率補(bǔ)償、短路計(jì)算與繼電保護(hù)以及自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)三個(gè)角度入手，給出了具體設(shè)計(jì)策略，僅供參考。

水泥；生產(chǎn)線；供配電；設(shè)計(jì)

水泥在建筑領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，是混凝土的重要組成材料之一。水泥的生產(chǎn)需要在生產(chǎn)線上完成，為確保生產(chǎn)效率，避免受供配電問題的影響，而導(dǎo)致生產(chǎn)過程受到阻礙，應(yīng)對(duì)其供配電系統(tǒng)加以設(shè)計(jì)，提高供配電的穩(wěn)定性與安全性[1]。

1 供配電設(shè)計(jì)概述

1.1 供配電設(shè)計(jì)概念

供配電包括供電與配電兩部分內(nèi)容。以水泥生產(chǎn)為例，供配電指的是在考慮不同設(shè)備不同用電標(biāo)準(zhǔn)及需求的基礎(chǔ)上，對(duì)電能進(jìn)行分配，以為生產(chǎn)的順利進(jìn)行提供支持的一個(gè)過程，而供配電設(shè)計(jì)，則是以平衡電能分配為主要目的的一種手段。

1.2 供配電設(shè)計(jì)意義

水泥生產(chǎn)線的運(yùn)行，需要設(shè)備的共同作用才能實(shí)現(xiàn)，而各個(gè)設(shè)備功能的發(fā)揮，則需要以電力資源作為主要支撐條件。不同設(shè)備具有不同的用電需求，如供配電過程出現(xiàn)問題，導(dǎo)致各生產(chǎn)階段供配電不合理，極容易對(duì)生產(chǎn)的順利完成產(chǎn)生阻礙。因此，加強(qiáng)對(duì)供配電的設(shè)計(jì)十分必要。

2 水泥生產(chǎn)線供配電設(shè)計(jì)內(nèi)容及原則

2.1 水泥生產(chǎn)線供配電設(shè)計(jì)內(nèi)容

水泥生產(chǎn)線供配電內(nèi)容包括對(duì)生產(chǎn)線負(fù)荷的計(jì)算、無(wú)功率補(bǔ)償，對(duì)短路的計(jì)算與繼電保護(hù)以及對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。以負(fù)荷計(jì)算為例，在水泥生產(chǎn)線各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行過程中，每一設(shè)備均會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)荷，供配電設(shè)計(jì)的功能在于，在綜合各個(gè)設(shè)備的總負(fù)荷的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力資源的攻擊以及分配，以滿足設(shè)備對(duì)負(fù)荷的需求，避免超負(fù)荷問題出現(xiàn)，導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而達(dá)到提高水泥生產(chǎn)效率的目的[2]。

2.2 水泥生產(chǎn)線供配電設(shè)計(jì)原則

水泥生產(chǎn)線供配電的設(shè)計(jì)需要遵循經(jīng)濟(jì)性、安全性與可靠性原則。

首先，水泥生產(chǎn)廠家生產(chǎn)水泥的目的在于獲得經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)此，可以從提高生產(chǎn)效率以及降低生產(chǎn)成本兩個(gè)角度入手，達(dá)到該目的。供配電設(shè)計(jì)應(yīng)本著經(jīng)濟(jì)性的原則來實(shí)現(xiàn)，要切實(shí)保證生產(chǎn)線上的每一個(gè)設(shè)備均能夠達(dá)到良好運(yùn)行的狀態(tài)，避免其出現(xiàn)故障，確保其能夠獲得足夠的電力資源作為支撐，以提高設(shè)備的運(yùn)行效率，降低對(duì)設(shè)備維修所帶來的成本，這對(duì)于水泥生產(chǎn)過程的順利完成具有重要意義。

其次，水泥生產(chǎn)線供配電設(shè)計(jì)要遵循安全性的原則。如電力系統(tǒng)的安全性得不到保證，導(dǎo)致安全事故發(fā)生，生產(chǎn)線上的設(shè)備以及生產(chǎn)人員的安全都會(huì)受到影響。要在堅(jiān)持安全性原則的基礎(chǔ)上，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，以此提高水泥生產(chǎn)的安全性。

最后，水泥生產(chǎn)供配電設(shè)計(jì)應(yīng)遵循可靠性原則。應(yīng)確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，避免系統(tǒng)出現(xiàn)超負(fù)荷或短路等故障，使水泥生產(chǎn)線各設(shè)備能夠以足夠的電力資源作為支撐，順利運(yùn)行，提高水泥生產(chǎn)效率。

3 水泥生產(chǎn)線的供配電設(shè)計(jì)策略

為加強(qiáng)對(duì)水泥生產(chǎn)線供配電的設(shè)計(jì)，可采取如下措施：

3.1 負(fù)荷計(jì)算與無(wú)功率補(bǔ)償

3.1.1 負(fù)荷分類

在水泥生產(chǎn)線中，根據(jù)設(shè)備類型及其功能的不同，其對(duì)水泥生產(chǎn)廠家的價(jià)值也各不相同。以通信設(shè)備與自動(dòng)控制設(shè)備為例，其屬于支撐水泥生產(chǎn)線運(yùn)行的重要設(shè)備，如其出現(xiàn)故障，整個(gè)生產(chǎn)線都會(huì)處于癱瘓狀態(tài)，對(duì)生產(chǎn)廠家效益影響極大，因此可將其歸類為重要設(shè)備。在堅(jiān)持上述劃分依據(jù)的基礎(chǔ)上，可將水泥生產(chǎn)負(fù)荷分為重要負(fù)荷與普通負(fù)荷兩種。通信以及自動(dòng)控制設(shè)備等重要設(shè)備，其負(fù)荷屬于重要負(fù)荷，反之，則可將其歸類為普通負(fù)荷。

3.1.2 負(fù)荷計(jì)算

負(fù)荷計(jì)算包括對(duì)設(shè)備最大負(fù)荷的計(jì)算、對(duì)負(fù)荷高峰的計(jì)算以及對(duì)平均負(fù)荷的計(jì)算三種。為提高供配電的合理性，應(yīng)確保其所提供的電能，能夠滿足最大負(fù)荷的要求。以最大負(fù)荷計(jì)算為例，可采用30分鐘之內(nèi)的最大負(fù)荷，作為一設(shè)備運(yùn)行的最大負(fù)荷。除此之外，應(yīng)計(jì)算負(fù)荷的高峰值，保證在電力的供應(yīng)與分配能夠達(dá)到并超過負(fù)荷高峰值，避免出現(xiàn)超負(fù)荷的情況[3]。

3.1.3 無(wú)功率補(bǔ)償

無(wú)功功率即沒有發(fā)揮作用的功率，反映的是電力功率的利用率。無(wú)功率補(bǔ)償?shù)淖饔迷谟诮鉀Q無(wú)功功率問題，以提高電力資源的利用效率，避免其被浪費(fèi)，最終達(dá)到降低供配電成本以及水泥生產(chǎn)成本的目的的一種方法。對(duì)此，可通過提高功率因數(shù)的方法來實(shí)現(xiàn)。另外，在供配電過程中，還容易產(chǎn)生諧波問題，造成諧波污染，因此，有關(guān)人員還必須加強(qiáng)對(duì)諧波污染問題的解決方法的重視。

3.2 短路計(jì)算與繼電保護(hù)

3.2.1 短路分類

短路包括兩相短路、兩相接地短路、三相短路以及單相接地短路集中。以兩相短路為例，該中短路類型，屬于不對(duì)稱短路，在短路發(fā)生時(shí)，回路中流過很大的短路電流，電壓與電流的對(duì)稱性會(huì)被破壞，進(jìn)而導(dǎo)致線電壓三角形畸變發(fā)生。在水泥生產(chǎn)線中，一旦發(fā)生短路問題，極容易導(dǎo)致，電流會(huì)急劇增大，且增大數(shù)值較高，一般可達(dá)幾倍乃至幾十倍，對(duì)電力系統(tǒng)的影響十分嚴(yán)重。

3.2.2 短路計(jì)算

對(duì)短路電流的計(jì)算，是據(jù)以解決短路問題的主要途徑，同時(shí)也是供配電設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。應(yīng)在考慮水泥生產(chǎn)廠家電力系統(tǒng)現(xiàn)有總額定容量等的基礎(chǔ)上，得出相應(yīng)參數(shù)，并以此為基礎(chǔ)，計(jì)算出最大短路電流值，以此對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行判斷。

3.2.3 繼電保護(hù)

采用繼電保護(hù)的方法，能夠使電力系統(tǒng)故障發(fā)生時(shí)，相應(yīng)線路被及時(shí)切斷，達(dá)到避免故障擴(kuò)大化的目的，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)整體運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性的保護(hù)。繼電保護(hù)的實(shí)現(xiàn)，需要對(duì)繼電保護(hù)裝置加以利用，要在提高裝置安裝合理性的基礎(chǔ)上，使其保護(hù)功能得以順利發(fā)揮。除此之外，受雷電等自然因素的影響，電力系統(tǒng)也極容易出現(xiàn)故障，導(dǎo)致電力設(shè)備的功能無(wú)法順利發(fā)揮，阻礙水泥生產(chǎn)的順利完成，采用繼電保護(hù)的方法，能夠使雷電現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)，這對(duì)于水泥生產(chǎn)過程的順利完成具有重要價(jià)值。由此可見，必須做好水泥生產(chǎn)線供配電設(shè)計(jì)工作。

3.3 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在信息化水平不斷提高的今天，將自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用到行業(yè)發(fā)展中，已經(jīng)成為了各領(lǐng)域的主要趨勢(shì)及其競(jìng)爭(zhēng)力提高的關(guān)鍵因素。水泥生產(chǎn)線的供配電設(shè)計(jì)，同樣應(yīng)應(yīng)用相應(yīng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。應(yīng)從軟件設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)兩個(gè)角度入手，采用合理算法，提高軟件設(shè)計(jì)水平，與此同時(shí)，確保硬件質(zhì)量的合理性，以此使自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能得以順利實(shí)現(xiàn)，確保系統(tǒng)性能能夠順利發(fā)揮，確保其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，在水泥生產(chǎn)線供配電出現(xiàn)問題時(shí)，自動(dòng)化控制系統(tǒng)要能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)故障的及時(shí)控制，并實(shí)現(xiàn)報(bào)警，以使故障發(fā)生時(shí)，有關(guān)人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理故障，避免故障的存在對(duì)水泥生產(chǎn)造成過于嚴(yán)重的不良影響，提高供配電設(shè)計(jì)水平，提高水泥生產(chǎn)效率[4]。

4 結(jié) 語(yǔ)

水泥生產(chǎn)線中供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是確保水泥生產(chǎn)順利完成的基礎(chǔ)性保證，應(yīng)提高負(fù)荷計(jì)算以及短路計(jì)算的準(zhǔn)確性與合理性，從無(wú)功率補(bǔ)償以及繼電保護(hù)兩種方法的應(yīng)用出發(fā)，加強(qiáng)對(duì)供配電系統(tǒng)的保護(hù)，優(yōu)化其運(yùn)行環(huán)境，并將自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)以及供配電設(shè)計(jì)過程中，使設(shè)計(jì)水平與水泥生產(chǎn)效率得到提高，進(jìn)而使水泥生產(chǎn)廠家經(jīng)濟(jì)效益得到更好的保證。

[1]牛戰(zhàn)國(guó).義煤集團(tuán)5000t/d熟料生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的反思[J].水泥工程 ,2009,03:15-18.

[2]洪云.6000t/d生產(chǎn)線高壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)[J].中國(guó)水泥,2005,06:63-65.

[3]彭輝,穆加會(huì).溧陽(yáng)市利用水泥窯無(wú)害化協(xié)同處置450t/d生活垃圾示范線項(xiàng)目電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)[J].水泥工程,2016,02:66-68.

[4]張益河,孫海文,胡風(fēng)強(qiáng),張金營(yíng),張培福.曲阜中聯(lián)1000t/d特種水泥熟料生產(chǎn)線的電氣節(jié)能改造[J].中國(guó)水泥,2008,11:67-70.

Research on power supply design in cement production line

This paper briefly introduces the concept and significance of power supply design,on this basis, the cement production line,for example,this paper expounds the contents and principles of power supply design,finally from the load calculation and reactive compensation,short circuit calculation and relay protection and automation control system design of the three angles,this paper gives a specific design strategies are for reference only.

cement；production line；power supply；design

TU525文獻(xiàn)辨識(shí)碼：B

：1003-8965(2017)02-0036-02