工厂供电系统设计

中国科技经济新闻数据库科研　工厂供电系统设计　赵艳军　华北京茂有限公司，河北唐山０６３３０５　

摘要：众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式　的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现　代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。　关键词：工厂：供配电：设计　中图分类号：ＴＭ７２　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１－５７８０（２０１５）０９—００４９—０２　

在工厂里，电能是工业生产的主要能源和动力。电能在　工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额　中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大　大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成　本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实　现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应　突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。工厂供电设　计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量　直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人　员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应　设计工作的需要。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生　产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。　关键词：工厂供电系统；电气设备选择　１工厂供电的发展趋势与原则　当下供配电系统的发展趋势是：　提高供电电压：以解决大型城市配电距离长，配电功率　大的问题。逐步淘汰等级：　因为过细的电压分级不利于电　气设备制造的发展。降低功率损耗：　扩大异步电动机的制　造容量，只是由于我国在设备上还不能全面配套而尚未推广。　此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长　远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，　能顾全大局，适应发展。　工厂供电设计必须遵循以下原则：　（１）遵守规程、执行政策。必须遵守国家的有关规定　及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有　色金属等技术经济政策。　（２）安全可靠、先进合理。应做到保障人身和设备的　安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采　用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。　（３）近期为主、考虑发展。应根据工作特点、规模和　发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近　结合，适当考虑扩建的可能性。　（４）全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、　工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。　２工厂供电设计内容　２．１变配电所设计　无论工厂总降压变电所或车间变电所，设计的内容都基　本相同。工厂高压配电所，除了没有主变压器的选择外，其　余的设计内容也与变电所设计基本相同。　变配电所的设计内容应包括：变配电所所址的选择，变　电所主变压器台数和容量、型式的确定，变配电所主结线方　案的选择，进出线的选择，开关设备的选择，二次回路方案　的确定及继电保护的选择与整定，防雷保护欲接地和接零的　设计，变配电所电气照明的设计等。最后需编制设计说明书、　设备材料清单及工程概（预）算，绘制变配电所主电路图、　平剖面图、二次回路及其它施工图纸。　２．２配电线路的设计　厂区配电线路设计，包括厂区高压供配电线路设计及车　间外部低压配电线路设计。其设计能容应包括：配电线路路　径及线路结构型式的确定，负荷的计算，导线或电缆及配电　设备和保护设备的选择，架空线路杆位的确定及电杆与绝缘　子、金具的选择，防雷保护与接地和接零的设计、最后需编　制设计说明书、设备材料清单及工程概（预）算，绘制厂区　配电线路系统图和平面图、电杆总装图及其它施工图纸。　车间配电线路设计，包括车间配电线路布线方案的确定、　负荷的计算、线路导线及配电设备和保护设备的选择、线路　敷设设计等。最后也需编制设计说明书、设备材料清单及工　程概（预）算，绘制车间配电线路系统图、平面及其它施工　图纸。　２．３电气照明设计　工厂电气照明设计，包括厂区室外照明系统设计和车间　（建筑）内照明系统设计。无论是厂区室外照明设计还是车　间内照明设计，其内容均应包括：照明光源和灯具的选择，　灯具布置方案的确定和照度的计算，照明负荷计算及导线的　选择，保护与控制设备的选择等。最后编制设计说明书、设　备材料清单及工程概算，绘制照明系统图，平面图及其它施　工图纸。　２．４防雷接地设计　接地是指电气设备的带电部分或不带电部分与大地连　接。防雷接地是为了引泄雷电流而将防雷设备（如避雷针、　避雷器等）与大地相连。　在供电系统的某些部位，由于工作的需要或安全的需要　而和大地进行直接连接，这就是接地。为了保证达到接地的　目的，接地装置必须正确设置（包括正确的布置、正确的连　接、采用适当的散流电阻等），并且连接可靠，否则，不仅　达不到接地的目的，还可能反而带来不利的影响。　变电所的接地装置除采用自然接地体外，还应设置人工　接地网，通常用钢管或角钢作垂直接地体埋入地中，用扁钢　作水平接地体来连接各条垂直接地体形成一个接地网，两垂　直接地体之间应大于２．５ｍ，以免影响散流电阻。扁钢应侧放　而不应平放，以提高散流效果。接地装置的形式有外引式和　回路式两种。　３工厂供电相关设施的选择　３．１配电所所址选择　选择工厂变、配电所的所址，应根据下列要求并且经技　术、经济比较后择优确定。　（１）接近负荷中心；（２）进出线方便；（３）接近电源　侧；（４）设备吊装和运输方便；（５）不应设在有剧烈振动和　高温的场所；（６）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当　无法远离时，不应设在污染源的下风侧；（７）不应设在厕所、　浴室或其它经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴　邻；（８）不应设在有爆炸危险环境、有火灾危险环境的正上　方或正下方；当与有爆炸或火灾危险的建筑物毗连时，应符　合现行国家标准ＧＢ　５００５８—１９９２《爆炸和火灾危险环境电力　

装置设计规范》；（９）不应设在地势低洼和可能积水的场所；　（１０）高压配电所尽量与邻近车间变电所或有大量高压设备　的厂房合建在一起。　３．２电气主接线方式的选择　电气主接线是根据电力系统和变电所具体条件确定的，　它以电源和出线为主体。　从不同方面对电气主接线方式的要求：　３．２．１安全性　（１）在高压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，　必须装设高压隔离开关。　（２）在低压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，　

必须装设低压刀开关。　（３）在装设高压熔断器的一负荷开关的出线柜母线侧，　必须装设高压隔离开关。　（４）交配电所高压母线上及架空线路末端，必须装设　避雷器。装于母线上的避雷器，宜与电压互感器共用一组隔　离开关。接于变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。　３．２．２可靠性　（１）变配电所的主接线方案，必须与其负荷级别相适　应。对一级负荷，应由两个电源供电。对二级负荷，应由两　

２０１５年０９期４９　科技应用　回路或一回６Ｋ￣以上专用架空线或电缆线供电；其中采用电　缆供电时，应采用两根电缆并联供电，且每根电缆应能承受　１００％的二级负荷。　（２）变配电所的非专用电源进线侧，应装设带保护短　路的断路器或负荷开关一熔断器。　（３）对一般生产区的车间变电所，宜由工厂总变电所　采用放射式的高压配电，以确保供电可靠性，但对辅助生产　区及生活区的变电所，可采用树干式配电。　（４）变电所低压侧的总开关，宜采用低压熔断器。当　低压侧为单母线分段，且有自动切换电源要求时，低压总开　关和低压母线分段开关，均应采用低压熔断器。　３．２．３灵活性　（１）变配电所的高低压母线，一般采勇单母线或单母　线分段接线方式。　（２）３５ＫＶ及以上电源进线为双回路时，宜采用桥式接　线和线路一变压器。　（３）变配电所的主接线方案应与主变压器的经济运行　要求相适应。　３．２．４经济性　（１）变配电所的主接线在满足运行要求的前提下应力　求简单。　（２）中小型工厂变电所，一般可采用高压少油断路器。　（３）工厂的电源进线上应装设专用的计量柜，其中的　电流、电压互感器只供计费的电能表用。　３．３变压器的选择　为保证供电的可靠性，避免一台主变故障或检修时影响　供电，变电所一般装设两台主变压器，但一般不超过两台变　压器。当只有一个电源或变电所的一级负荷另有备用电源保　证供电时，可装设一台主变压器。　选择按备用要求，每台按变压器的最大负荷选择。正常　情况下两台变压器都参加工作，这时，每台变压器均承受５０％　最大负荷，这种备用及能满足正常工作时经济运行的要求，　又能在故障情况下承担全部负荷，是比较合理的备用方式。　３．４高压电器选择　高压电器选择的主要任务是选择满足变电所及输、配电　线路正常和故障状态下工作要求的合理的电器，以保证系统　安全、可靠、经济的运行条件。要使企业供电系统的安全可　靠，必须正确合理的选择各种电气设备，选择企业供电系统　中高压电气设备的一般原则，除按正常运行下的额定电压、　额定电流等条件外，还应按短路情况下进行校验。　３．５导线的选择　导线应具有较好的导电性能，较好的机械强度和耐腐蚀　等特点。导线的种类有铝绞线，铜芯铝绞线，铜绞线，电力　电缆，低压塑料线，低压橡胶线等。　３．６补偿电容器的选择　变电所对功率因数有高的要求，仅仅依靠提高自然功率　因数的办法，一般不能满足要求。因此，变电所需装设无功　补偿装置，对功率因数进行人工补偿。用户应在提高用电自　然功率因数的基础上，按有关标准设计和安装无功补偿设备，　并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除，防止无功电力　倒送。　参考文献　［１］陈小虎．工厂供电技术．北京．中国高等教育出版　社．２０１０．　［２］刘介才．工厂供电［Ｍ］．北京：机械工业出版社．２００４．　［３］熊信银，张步涵．电气工程基础［姗．武汉：华中科技大学　出版社，２００５．　

（上接第４８页）　计与安装。对于电气线路来说，应该要求能够有效进行穿金　属管的操作，并能采用一定的防火处理，这样能够有效减少　绝缘材料在火灾中的燃烧而造成的有毒气体的释放问题，更　为有利地进行灭火作战，同时，保证降低火灾死亡率。　３．３消防设备设施的设计安装　分析研究，近年来发生的各大型火灾显示，因消防设备　设施的日常维保工作做得不够到位，另外防范意识不够强，　致使消防设施难以充分有效地发挥作用，此乃火灾未能及时　控制的重要成因。所以在建造地下建筑的时候，一定要注意　按照有关的规章制度进行消防方面的设计与施工。与此同时，　如果该建筑是为了作为一个商场，那么它所需要的硬件设施　以及软件更应该按照相关规定进行配置，切忌妨碍消防设施　的运用。　３．４安全疏散指示标志、应急照明的安装　在地下的一切建筑中，疏散标志和照明装置都必不可少，　它们能够保证逃生的安全，所以，我们在对这两种设备的安　装位置和进行安装的过程中，都要保证没有其他的装备阻拦　其使用。而且因为烟气是向上发散的，所以更应该对地下建　筑安全疏散指示牌的设计以及置放位置更加的关注，在适当　的时候还能增添地面抗踩踏的指示牌，以避免无处设置或上　方放置指示牌造成的其作用没有办法发挥的情况。　３．５加大防火常识和自救知识的宣传力度　就地下建筑而言，与其相关的宣传教育工作将更为繁重　艰辛。在强化防火自救相关知识的宣传力度，教授人们遇到　火灾情况时怎样做好自保自救工作的同时，也应给其传授一　５０　２０１５年０９期　些基本的逃生方法技巧。消防宣传针对地下建筑来说，主要　涉及内容包括如下：第一，在逃生线路方面，应该逃生线路　在每个出口位置进行明显标识，这样能够清晰的指明每个人　进行正确的逃生方向。第二，逃生的办法。要在地下的建筑　中贴一些写着逃生知识的牌子，另外，还要准备一些逃生的　工具。第三，应该把培训活动贯彻落实到全员消防教育中，　具体包括，全体员工的岗前培训，要求掌握如何正确使用灭　火设备，并且具有较强的火灾预防意识，能够及时有效报告　发现的火灾，进行有效且快速的疏散自救活动，有效降低火　灾损失。　“隐患比明火更加危险，预防胜过救灾”。在地下建筑　就更应该把火灾消除在萌芽时期。因此只有经常对消防设备　和安全进行检查，才能很快的时发现问题，及早提防。　参考文献　［１］郝博．刍议高层建筑消防安全现状及防火对策［Ｊ］．中　国科技博览，２０１４，（１８）：１９８．　［２］王建忠．浅谈古建筑的消防安全问题及防范对策研［Ｊ］．　管理观察，２０１Ｏ，（２１）：１８４－１８５．　［３］冯，发，勇．浅谈建筑施工现场消防安全现状及消防安　全管理对策［Ｊ］．江西化工，２０１３，（１）：２２５—２２６．　［４］娄锡磊．刍议农村防火工作的问题与对策［Ｊ］．科技创　新与应用，２０１２，（２８）：３２６．