探析化工企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王雙勇 廣東政和工程有限公司遼寧分公司

對(duì)于化工企業(yè)來說，供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性是企業(yè)持續(xù)發(fā)展、穩(wěn)定生產(chǎn)的重要保障?；て髽I(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要考慮的因素眾多，應(yīng)重視各因素作用，在滿足系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的前提下，結(jié)合實(shí)際情況和需求，進(jìn)行科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)，這樣才能保證在供配電系統(tǒng)良好運(yùn)行的基礎(chǔ)上，不斷推動(dòng)化工企業(yè)持續(xù)發(fā)展。

一、電氣供配電系統(tǒng)概述

在實(shí)際電力運(yùn)輸過程中，高壓輸送系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)和用電設(shè)備作為主要組成部分，目前多數(shù)城市在電力運(yùn)輸中采用的都產(chǎn)遠(yuǎn)程輸配電模式，10kV為電力傳送過程中的電壓的最大限制。因此在實(shí)際電力運(yùn)輸過程中，需要利用電氣供配電系統(tǒng)將高壓配電轉(zhuǎn)化為10kv的電壓，再將其向各個(gè)用電終端系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，并根據(jù)實(shí)際用電需求完成具體的分配工作。分配后的電力經(jīng)由低壓變電系統(tǒng)將高電壓電流轉(zhuǎn)換為家用電壓和工廠電壓，并經(jīng)由輸電線將電能傳輸給電力用戶使用。由此可以看出，電氣供配電系統(tǒng)不僅能夠保證分配電能的準(zhǔn)確性，而且還能夠更好的滿足人們的用電需求。

二、化工企業(yè)供配電系統(tǒng)特點(diǎn)

（一）可靠性

化工企業(yè)對(duì)供配電系統(tǒng)的可靠性有嚴(yán)格要求，以確保整個(gè)供配電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，輕則導(dǎo)致企業(yè)停產(chǎn)、產(chǎn)品報(bào)銷，重則引發(fā)火災(zāi)、爆炸等安全事故，對(duì)人身安全及環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。因此，保證供配電系統(tǒng)可靠性是化工企業(yè)安全生產(chǎn)的基本保障。

（二）安全性

供配電系統(tǒng)的安全性是設(shè)計(jì)過程中必須考慮的重要因素。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮化工環(huán)境中的防雷、接地、防爆、防腐蝕等安全性要求，這是供配電系統(tǒng)的安全性保障。

（三）節(jié)能性

在當(dāng)前大力提倡可持續(xù)發(fā)展理念的新形勢(shì)下，在電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，需要體現(xiàn)出節(jié)能性，將節(jié)能理念貫穿于設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，不僅能夠有效的降低資源的損耗，節(jié)約設(shè)計(jì)成本，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)資源的充分利用，使電氣供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相符合。

三、電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問題

（一）供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的配電設(shè)備不合理

在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，部分工程項(xiàng)目為了節(jié)約資金，賺取更大化的利潤，存在使用落后的機(jī)電設(shè)備的情況，由于使用的供電設(shè)備落后，存在嚴(yán)重的線損問題，而且電容量也不足，投入使用后必然會(huì)導(dǎo)致安全隱患增加。特別是一些距離相對(duì)較遠(yuǎn)的地方的正常供電得不到保障。

（二）變壓器長期負(fù)載率問題

在針對(duì)工廠變壓器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)變壓器長期負(fù)載率具有較高的要求，具體設(shè)計(jì)時(shí)宜提按照國家規(guī)范不高于85%即可，一旦長期負(fù)載率設(shè)計(jì)過低，會(huì)造成變壓器容量增大，會(huì)導(dǎo)致用戶的基本電費(fèi)增加，增加用電用戶的用電成本。對(duì)于廠區(qū)采用多期建設(shè)的情況，宜在后期廠房內(nèi)單獨(dú)設(shè)計(jì)變電所，也可以在變電所內(nèi)有大量預(yù)留的工藝設(shè)備情況下，設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留變壓器位置，在預(yù)留的工藝設(shè)備投產(chǎn)時(shí)再增加變壓器，這樣可以有效的保證配電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性和合理性。

（三）供配電能力不符合要求

在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過程中，用電負(fù)荷不斷增加，這就要求供配電線路與斷路器等相關(guān)設(shè)施要與用電負(fù)荷的增長保持一致，以此來保證供電的穩(wěn)定性。但在實(shí)際供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，往往會(huì)對(duì)用電負(fù)荷的增長速度預(yù)估不準(zhǔn)確，這就導(dǎo)致供配電線路與斷路器等相關(guān)設(shè)施與用電負(fù)荷的增長速度不符，這必然會(huì)造成供配電整體能力下降，無法保證電能的穩(wěn)定供應(yīng)。

四、化工企業(yè)供配電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）計(jì)算負(fù)荷

化工公司在工藝生產(chǎn)中具有很強(qiáng)的連續(xù)性，因此如果突然停止生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)損失將很大。根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50052）和《石化公司生產(chǎn)廠用電力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》（SH3038），大中型化學(xué)產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中預(yù)備電源處于待機(jī)模式，如果電源不完全切斷，預(yù)備電源則仍然可以滿足其他電源要求。除了整個(gè)生產(chǎn)工廠的要求外，員工還必須了解短路電流的計(jì)算，以便選擇最合適的電氣設(shè)備來檢查電源系統(tǒng)的運(yùn)行效率，然后才能計(jì)算出運(yùn)行情況和繼電保護(hù)裝置的效率。

（二）確定化工企業(yè)供配電電壓等級(jí)

在化工企業(yè)高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)全面考慮企業(yè)中的用電負(fù)荷狀況及遠(yuǎn)期發(fā)展需求，確保供配電系統(tǒng)架構(gòu)合理，同時(shí)兼顧技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面要求，在這些前提下確定企業(yè)的供電電壓等級(jí)。在確定電壓等級(jí)時(shí)，可在多種合理方案中擇優(yōu)選擇，根據(jù)企業(yè)總變電所、分配電所位置以及負(fù)荷布局、負(fù)荷自身功率、額定電壓，先確定若干種供電方案，然后再根據(jù)各方案中的供電半徑、電壓損失、各種損耗、現(xiàn)場條件等綜合考慮，確定最優(yōu)方案。

（三）選擇高壓側(cè)及低壓側(cè)電氣設(shè)備

在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于變電所高低壓設(shè)備的選擇，應(yīng)結(jié)合供電要求、短路電流、回路負(fù)荷等內(nèi)容，同時(shí)設(shè)備應(yīng)通過熱穩(wěn)定與動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，將設(shè)備材料、投資概算等因素充分考慮在內(nèi)，最后合理選擇變電所高低壓設(shè)備。在設(shè)備前期設(shè)計(jì)、后期安裝時(shí)，電氣專業(yè)應(yīng)與其他各專業(yè)互相協(xié)調(diào)配合。同時(shí)，設(shè)備設(shè)置的繼電保護(hù)應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性要求。

（四）改善系統(tǒng)功率因數(shù)

對(duì)于化工企業(yè)而言，供配電系統(tǒng)維持在一個(gè)合理、健康的功率因數(shù)尤為必要。提高功率因數(shù)可減少線路損耗，降低變壓器損耗，降低線路和變壓器的電壓損失。補(bǔ)償設(shè)備一般采用并聯(lián)電容器，也可采用SVG、SVC或者同步電動(dòng)機(jī)。補(bǔ)償方式通?？刹捎萌缦聨追N方案：（1）變配電所高壓集中補(bǔ)償；（2）變壓器高壓側(cè)相對(duì)集中補(bǔ)償；（3）變壓器低壓側(cè)集中補(bǔ)償；（4）低壓分組補(bǔ)償；（5）用電設(shè)備就地補(bǔ)償。

五、結(jié)束語

化工業(yè)是我國重要的基礎(chǔ)和支柱產(chǎn)業(yè)，在國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用。從微觀角度看，如果企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)無法滿足實(shí)際要求，將會(huì)影響企業(yè)的正常生產(chǎn)運(yùn)行；從宏觀角度看，企業(yè)供配電系統(tǒng)如果設(shè)計(jì)合理，不僅可以使上級(jí)電力系統(tǒng)運(yùn)行更加高效，還可以有效節(jié)約資源。因此，化工企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性，不僅對(duì)企業(yè)自身發(fā)展起到保障及推動(dòng)作用，同時(shí)對(duì)于促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有著積極意義。