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摘要:工业供配电与人们日常生活中的配电还是存在一定的差别的,工业供配电对电力系统的电压有着严格的要求,而且会使用比较大的电力负荷,所以,在对工业供配电进行设计的过程中,不仅仅要确保正常情况下的用电要求,同时,也要确保电力系统可以正常的运转,从而能够使工业企业获得更多的经济效益。本文对工业供配电设计中经常出现的问题及优化策略进行分析。
关键词:工业供配电;设计;常见问题
工业供配电的设计主要就是为了保证工业用电的安全、可靠,避免工业用电出现故障,进而造成严重的经济损失,科学、合理的供配电系统能够促进工业生产的高效进行,保证产品质量,促进经经济效益的提升。因此在工业供配电设计中,应在保证经济实用的前提下,实现工业生产的自动化,促进工业用电的优化配置。
1工业供配电设计当中的常见问题
1.1配变电所设计中的问题
当前,在工业供配电设计之中,配电所的位置选择存在着科学性不足的问题,这直接影响了供配电的工作性能,降低了供配电的效率,也较大地影响了变压器的运行正常状态。 同时,对配变电所中的设备经常出现的异常故障也应该引起足够的重视。例如:电能表不符合规范、变电器的容量不够准确等,对于工业供配电的效率也会造成较大的影响, 影响到工业企业生产的平稳运行。
1.2系统监测的问题
部分用电量较大的大型建筑群很容易发生超负荷的情况,对于这类建筑必须时刻做好有效的监控措施来避免设备出现损坏,然而目前我国供配电的监测工作大多还不到位,监测手段也比较落后,很难对配电设备的具体情况作出准确的判断,导致了配电系统的故障难以预测与及时处理,增加了企业的经济损失。
1.3电压系统设计中的问题。
在设计工业供配电,确定电压系统时,需要从经济以及技术两个方面进行考虑,制定多个高压配电网的设计方法,对电压的总体损耗、导线截面进行计算,对比不同方案的电压损耗、投资数量等。
1.4防雷装置设计中的问题。
在进行工业供配电设计过程中,需要根据当地的实际环境,对防雷设备进行装置,根据避雷针的实际参数进行设计,选择应对雷电冲击波的防雷避雷装置,明确接线的位置。但是在实际的防雷设计中,很容易忽略对接地电阻、频放电以及安装的范围等进行检验和计算,而且在雷电的高发期,如果不能做好有效地保护,就容易使供电设备受到雷电的威胁,甚至造成防雷设备的破坏。
2工业供配电设计优化策略
2.1配变电所的选择
一般情况下供配电所会由高压配电室、电容器室、变压器室、低压配电室、控制室、工具材料室、检修场地等组成 , 针对具体工程可以有针对性的进行选配。配变电所在选址上应当尽量靠近负荷中心 , 并且能够保证进出线比较方便 , 应当尽量让配变电所靠近电气竖井或者接近工厂电源进线的一侧 , 这样能够有效避免电线路的迂回缠绕。如果是高层建筑配变电所最好能设置在负荷集
中的地下层。
2.2 电力负荷的分级设计
在工业供配电设计之中,要全面考虑电力设备的型号及其规格,要做好电力负荷的分级设计,依照电力负荷进行设备的不同等级划分,并进行电力损失的合理分级。 通常将其分为一级和二级,其中:一级电力负荷的设计应当有两个不同的电源,这两个电源可以保证独立、不相干扰的正常供电。 如果一个电源出现了异常,则可以使用另一个备用电源,以确保电力设备的供电不会中断。 当然,还要注意一个电源出现故障对于另一个电源的干扰和影响,为此,还要配备一个辅助电源,确保电力供应的安全无虞。 二级电力负荷的设计之中也要设计一个备用电源以防供电中断。 三级电力负荷的设计则只需确保设备正常供电即可。
基于不同工业生产中的大型设备的具体类型不同的因素影响,还要区别分析不同工业生产中的大型设备,分析不同类型设备的电量消耗的情况,并在此分析的前提下,区别不同类型设备的用电价格,确保电力供应的合理分配和方向调节。 在进行工业配电设计的过程中,必须以分析工业的总负荷为前提,在此前提下区别分析不同等级的设备负荷,并区分设备的大小类型,准确计算大小不同类型设备的电压及电量损耗。
2.3高压、低压供配电系统的选择
对于大型工厂以及用电负荷很大的中型企业,设备容量可以控制在2000~50000kVA,如果输送电能距离在20 ~ 150km 内的可以以35 ~ 10kV的电压进行供电。对于中小型工厂通常设备容量控制在100 ~ 2000kVA 内,当输送电能距离在4 ~ 20km以内时可采用 6 ~ 10kV 的电压进行供电。工业配电高压、低压供配电系统的选择要根据工厂具体的情况来定,在获取了工厂的设备容量、电能输送距离等数据后可以针对性的采取合适的配电系统。此外,在确定工厂高压配电电压时应当对于各种配电方案进行综合性权衡,在满足企业基本用电需求的同时应当尽量多的考虑方案的经济效益。对于低压供配电系统的选择则需要着重考虑低压用电设备的电压,通常情况下 380/220V 基本能够适用。但对于有些特殊行业,例如矿井下作业的工业企业,这样的低压配电无法满足其需求,通常需要采用 660V 甚至 1140V 的低压配电电压。对于高压、低压供配电系统的选择需要具体参考企业的性质、用电需求及设备电容量等客观因素。
2.4 选择合适的供电电压和线路
相同条件下,电压越高,电能损耗越小,为减少电能损耗,在供配电设计中,应充分考虑负荷容量、供电距离、用电设备特点等因素,根据实际用电需要,在确保技术经济合理性的基础上,适当提高供电电压。工业企业供配电系统电压一般为 35kV 以上,据统计,供电电压每提高 1%,就可减少电能损耗 1.2%,为此,工业企业可逐渐以 110kV 或 220kV 电压取代 35kV 供电电压。对于中小型企业,当用电设备容量在 100-2000kV 且输送电能距离在 4-20km 时,可采用 6kV 或 10kV 电压进行供电。在工业供配电设计中,以节能降耗为原则选择合适的线路非常有必要。首先,应尽量选择电阻率较小的铜芯导线,对于电线的布线,为减少线路长度,降低电能损耗,则应走直线,避免走弯路,在低压配电中,不走或少走回头路;其次,当线路较长时,在满足热稳定、电压降、保护配合等要求的前提下,选定线截面时可加大一级线截面。
2.5 工业厂房供配电设计中导线、电缆的选择
想要有效的保证工业厂房供配电的安全,使其正常的运作,就应该注重导线和电缆的选择,在选择的时候要按照供配电所需的发热条件,电损程度和导线电缆的机械强度进行选择,对于一些绝缘的导线和电缆,还应该根据电压的情况进行调整。一般情况下,10Kw 以下的高压线路和低压线路都要先按照发热情况来选择截面,选择完截面以后再校验机械的强度和电压损耗程度,对一些低压线路来说,由于他们对电压水平的要求较高,所以在选择导线和电缆的时候,先按照电损程度来选择,再按照机械强度和发热程度决定,只有这样才可以确保工业厂房供配电的可靠性和安全性。
2.6 防雷设计
在工业生产中,安全用电是保证正常生产的前提和基础,因此在供配电设计过程中,需要做好防雷避雷的设计,保证工业生产的质量。要实现防雷避雷,需要做好避雷线以及防雷设备工作,但是这种措施的成本耗费比较大,因此一般只在 35KV的线路上进行避雷线以及防雷设备的安装。室外的供配电设计需要安装避雷针,避免变压器受到雷电的影响,造成设备损坏。
3结语
为了确保工业生产的顺利、安全、平稳的进行,降低工业企业的成本,提升工业企业的经济效率,要进行科学、先进、合理的工业供配电设计,针对工业供配电设计中存在的常见问题,采用切实有效的解决对策,以便优化选择配变电所,准确计算并做好负荷的分级设计,做好电压系统的合理设计以及防雷设计,提升工业供配电系统的安全可靠性,为工业生产提供高质量的电能,更好地促进工业经济的安全稳定、可持续发展。
参考文献:
[1]柳志刚.工业企业供配电设计问题探讨[J].现代工业经济和信息化,2020,10(01):26-27+30.
[2]李英伟.工业厂房供配电系统的设计和应用[J].科技通报,2019,35(05):103-106.
[3]高魏.工厂供配电优化设计与案例分析[J].冶金设备,2018(02):72-74+67.