论工厂供配电系统的方案比选

摘 要: 工厂的供配电系统，其是由厂内的降压变电所、车间变电所、用电设备、高压配电线路、低压配电线路组成。供配电系统主要是对电力系统中的电能进行降压，再分配电能至工厂的各个生产车间。在设计工厂的供配电系统、总降压变电所时，需要根据各个厂房、车间的负荷数量与性质，考虑工厂的生产工艺对于负荷的实际要求、以及负荷的布局，解决对厂内各个部门、生产线的安全可靠、技术经济的电能分配问题。工厂供配电系统安装前，需要综合衡量各个方案的优缺点，选择适宜、使用的系统方案。本文简单分析了工程供配电系统的方案必选。 

关键词:工厂供配电 供配电系统 供配电方案 方案必选 优化

中图分类号：TM421文献标识码： A

一．引言

电能是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量储存的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界电力工业发展规律。工厂为确保生产顺利进行，首先要做好电力规划，加强电网建设。在电力规划中，供配电系统的方案优选则是重中之重。

二．供配电的概念及原则

1. 工厂供配电的概念。

工厂供电，即指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。在企业工厂里，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。

2.工厂供电设计的一般原则。

（1）国家政策的执行

在进行工业供配电系统的设计时，必须严格遵守国家相关标准、规定，坚决执行低能减排、节约稀有金属等国家方针与技术经济政策。

（2）先进性与安全性

供配电系统的设计，应把人身安全与设备安全放在首位，在此基础上确保供配电的电能质量合格，同时还应保证供电设备技术的先进、价格的合理、采用效率高、能耗低等。

（3）设计方案的合理性

供配电系统的设计，应根据工厂的性质，实际所需的负荷性质、电能容量，以及当地的供电条件等因素进行分析，合理规划设计方案。供配电系统的设计关系着工厂的生产运作，也将影响到工厂的可持续发展。工厂电力系统的工作人员，必须充分掌握供配电设计的相关知识，以便适应设计需要。

（4）可持续发展原则

设计应根据工厂的性质、规模及未来发展的规划进行编制，在妥善处理近期的建设问题后，应充分考虑其与长期发展的关系，分析日后规模扩建的可能性，从全局出发，做到统筹兼顾。

三．工厂供配电系统方案比选。

1. 技术比较。

对工厂供配电系统设计而言，技术比较的内容包括：（1)供电的可靠性；（2)供电的数量与质量；（3)在运行调度、操作、管理、维护等方面的优劣；（4)在占地、拖工、工期与进度、扩建与发展等方面的考虑；（5)在节能节电方面之利弊；（6)工程的特点及其他突出的优缺点。

2. 经济比较

经济比较的内容有：

（1)初投资Z(万元)，它包括电气、土建及其他因方案不同而引起的一切费用。计算时，各方案相同部分可不予考虑，只计算不同部分的初投资，因此Z是相对数值。

（2)年运行费F(万元／年)，它包括折旧费，维修费，工人工资，年基本价费，年电能损耗费等，即：其中，折旧费=基建投资×折旧费率；维修费=基建投资×维修费率；工人工资=工人人数×平均月工资+福利、物价、浮动等各项津贴×12×1．1；年基本价费=12×基本电价×受电源变压器总容量或供电局批准的最大需用量；年电能损耗费=年电能损耗×电度电价。

（3）折回年限N：如果提出的两个可行方案，其初投资分别为Zl，Z2，且有zI>Z2，其年运行费为FI，F2。若Fl>F2，则方案二更优，应采用第二方案。若FI

（4）计算费用。

对于两个以上的方案进行经济比较时，可用比较各方案的计算费用的方法来判断方案的优劣。计算费用最小的方案就是经济性最优的方案。

3．原材料消耗的比较

对供配电系统而言，主要是比较有色金属的消耗量，包括变压器与线路两个部分。为r便于比较，在计算有色金属消耗量时，可将有色金属统一换成铜重，其变换比为1 t铝相当于0．5 t铜，l t铅相当于0．4 t铜。

4. 节能比较。

工厂供配电系统的节电设计对于促进工厂的可持续、绿色、循环发展具有重要的意义。在工厂进行供配电系统的节电设计，有助于缓解社会用电需求量大与电力供给不足之间的矛盾，可以有效提高工厂的经济效益。合理的节电设计有助于工厂用电工艺以及用电设备的改进；合理的节电设计有助于工厂能源投资成本的控制；合理的节电控制有助于企业经济效益与生态效益的均衡发展。此外，在工厂进行供配电系统的节电设计，可以有效提高能源的利用率。供配电系统的节电设计能有效控制电厂的规模，缩减建设费用；供配电系统的节电设计能有效控制煤炭资源的使用量，降低对环境的污染程度；供配电系统的节电设计能有效提高能源的利用率，增加社会财富。选择供电方案时要综合考虑。

5.方案初定及经济技术指标分析。

根据工所能取得的电源及本厂用电的实际情况，并适当考虑到生产的发展，按照安全可靠，技术先进，经济合理的要求。综合上述资料进行考虑分析两方案如下：

方案一：采用35kv电压供电的特点

（1）、供电电压较高，线路的功率损耗较小，年运行费用较低；

（2）、电压损失小，调压问题容易解决；

（3）、对cosφ的要求较低，可以减少高功率因数补偿设备的投资；

（4）、需要建设总降压变电所，工厂供电设备便于集中控制管理，易于实现自动化，但要多占一定的土地面积；

（5）、根据运行统计数据，35kv架空线路的故障率比10kv架空线路的故障率低一半，因而供电可靠性高；

（6）、有利于工厂进一步扩展。

方案二：采用10kv电压供电的特点

（1）、不需投资建设工厂总降压变电所，并少占土地面积；

（2）、工厂内不装设主高压器，可简化接线，便于运行操作；

（3）、减轻维护工作量，减少管理人员；

（4）、供电电压较35kv低，会增加线路的功率损耗和电能损耗，线路的电压损失也会增大；

（5）、要求的cosφ值高，要增加补偿设备的投资；

（6）、线路的故障率比35kv的高，即供电可靠性不如35kv.

由上述方案比较可知,方案一较方案二的投资费用及年运行费用均少.而且方案二以10kv电压供电,电压损失达到了极为严重的程度,无法满足二级负荷长期正常运行的要求.因此,选用方案一,即采用35 kv电压供电,建立厂内总降压变电所,从长远考虑，不论经济上还是从技术上来看,都是合理的。

四．结束语

工厂供配电方案优选具有十分重要的意义，它不仅可以缓解供求之间的矛盾，提高电能的利用率，还能促进经济效益的提供，减少环境污染，在选择工厂供配电系统前，要通过优选提高工程效益。

参考文献：

[1] 李书奇Li Shu-qi   论工厂供配电系统的方案比选  [期刊论文] 《山西建筑》 -2010年2期

[2] 李冬冬   试析工厂供配电系统的方案比选[期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2012年7期

[3] 黄建龙  某厂金工车间供配电系统设计 [期刊论文] 《科技广场》 -2012年7期

[4] 童水波 温燕芳Tong ShuiboWen Yanfang     会展中心供配电系统解决方案   [期刊论文] 《建筑电气》 -2007年12期

[5] 童水波 温燕芳   展馆供配电系统存在问题及其解决方案 [期刊论文] 《中国设备工程》 -2007年12期

[6] 杨军   浅谈老旧住宅小区供配电系统改造方案 [期刊论文] 《技术与市场》 -2012年4期

[7] 朱永军   供配电系统安装方案探讨 [期刊论文] 《科技与企业》 -2013年8期