工业供配电设计中的常见问题论述

摘要：随着经济发展以及人们生活的日益丰富，电能作为工业生产的重要能源和动力，不仅供配方式的环保经济利于掌控和调节，也方便形成运行与使用过程的自动化。所以，电能在现代生产和生活中应用广泛。供配电设计是工业电气设计中的主要构成，本文针对供配电设计中常见的问题论述，提出一些思考的对策，期望可以借鉴、探讨学习。

关键词：工业供配电、电路设计

中图分类号： S611 文献标识码： A

前言：工业供配电和普通的家庭供配电在设计上还是有着比较特殊的差异的，工业在供配电时通常是随着极大的电力负荷，对于高、低压配电系统的选择也是有着一定的要求。除了要满足工厂的用电的需求，同时还要尽量的保障工厂电力系统也能够安全稳定的运行。另外，在满足企业的基本用电需求的时候，也尽量可能多的考虑设计方案的经济效益，这样才能够为企业带来更大的经济价值。

1、工业供配电设计的原则

1.1供配电总体布置设计

遵循国家相关法规，设置总体内外变配电布局设计，依照短路电流需求、同路负荷和对应额度，确定变电所的高低侧电装置。本着可靠与效益原则设置配电压、配电网设计方案，测算导线横面和电压耗损配置装备。

1.2防雷器材的设计原则

依照当地区气象条件，考虑安装防雷器材装置，采用防直击避雷器材作用范围核算，计算，排除易反击状况空间长度计算，依据基本参数设计防雷电型号，确立连接位置，通过避雷火弧电、频放电压与最大允许安装距离检验以及冲击接地电阻计算。

2、工业供配电设计中需要注意的问题

2.1电力负荷

电力负荷在展开工业配电设计的时候，首先应该做的是进行负荷分级。分级依据会根据电力负荷因事故中断后在政治及经济上所造成的影响及破坏程度来确定，一般会分成一级、二级和三级，当供电中断以后，造成的影响及损失越大，对供电的可靠性的要求就会越高。在进行电力负荷分级的时候，不同的行业因为使用的设备不同，在分级的时候也会时不同的参考依据，在《工业民用配电设计手册》中会有具体说明。电荷分级以后针对不同级别电荷的供电要求也是不一样的。(1)一级电荷的供电要求是最严格的，尤其是对于一级电荷别重要的电荷，一般会配备两个电源，这是因为当一个电源维修的时候，可以有另一个电源来进行持续供电，这样才能够避免电荷的中断。但是在实际操作的过程中应该考虑到，很有可能在当一个电源发生严重故障的时候也会对另一个电源造成一定的影响，这很容易会导致两个电源都出现问题。为了避免这样的情况发生通常对于一级重要电荷除了会配备两个常用电源外还需要配备一个增设应急电源，应急电源系统可按具体条件来选择，通常可采取独立发电机组或者选取第三路独立电源或蓄电池来替代。(2)对于第二级负荷在供电的时候，需要尽量保障在线路发生常见的故障的时候供电不被中断，或者中断后电力系统能够迅速恢复供电。(3)第三级负荷的供电要求只需要尽量保障其在正常状况下的用电即可。

负荷分类及计算通常工业配电中都会伴随着许多大功率的用电设备，这些设备不仅会产生很大的用电量，在进行负荷分类时也有严格的参照。根据国内电价制度对于不同性质的工业企业、企业内不同形式设备的用电在电价计收费方式上都会有所区分，在设计时应当尽量将不同电价的负荷严格分开，这样才能够让后期的分类计费更易于操作。负荷计算在工业配电中是很有必要的，只有前期进行准确的计算才能够知道企业所需的总负荷量及负荷等级与负荷类比，有了这些数据后才能够计算出各支部的分负荷，进而可以以此为依据向供电部门申请电源及拟定的供配电系统及设备。同时，也可以以此为依据来选择需要的电器、导体，计算出潜在的电压损失、电能损失及功率损失等。

2.2高压、低压供配电系统的选择

供电电压的选择主要取决于工厂用电负荷的大小、供电距离的远近以及工业企业的规划与远景。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2000～50000 kV，如果输送电能距离在20～150 km内的可以以35～11 kV的电压进行供电。对于中小型工厂通常电容设备课控制在100～2000 kV内，当输送电能距离在4～20 km以内时可采用6～10 kV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380/220 V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， 需要采用660 V甚至1140 V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。以某新建石化工程项目为例，该项目在实际运作过程中主要划分为两个区域:生产区和辅助区，在生产区中又会有很多个子项目，其中涵盖装置区、厂房、配电房及水泵房等，每个区域应当选择的供电电压都不一样。原则上首先需要计算出每个子项目中的用电负荷总量，同时要算出所要设备的总电压。在选择供电电压时线路的输送距离也应当有准确的测算，这样才能够了解在输电线上可能产生的电压损耗。只有对于单个项目的各方面状况都有了清晰的了解后才能够在确定合适的供电电压。工业配电设计在实际工业项目或工业厂房中应用很多，在进行设计前很重要的一点是要具体考察项目的实际情况再来选择合适的设计方案，这样才能够在设计出科学有效的方案的同时又能够最大程度帮助企业节省不必要的电费开支。

3、供配电设计中常见问题

3.1供配电设计的配电设备或处所

配电设备线路破损，变压器容量虚假劣质电能表，断路器等设备导致安全隐患;缺乏保护与降低智能开闭和软起器，缺乏变电所配电，加大距离，降低效率。注意各处计量途径不统一，配电所地理处所千差万别，有些潮湿影响变压器寿命和工作稳定。还有些维护或消防通道不合格，限制配电设备工作发挥，也增加维护工作量与经济投入。

3.2供配电系统监测手段落后

在某些大型工业厂区或综合建筑群，日常的用电量很大经常出现负荷如果做不到及时监控，可能导致变压器及其他电器破损，经过一段时期运行后不能做到实时监控配电变压器工作情况的话，可能造成该配电系统的安全隐患二即使维修得当、也形成了电气损坏和经济损失。

3.3供配电系统非消防电源控制失误

根据消防有关规定，确认火情同时应当切断非消防电源，并连通消防报警或火警标志灯，一旦发现火情，应立即切断防火区域非消防电源。在此类设计中经常低压柜出线侧切断配电干线回路。如果不注意分路设置电源线路，造成火灾时得惊慌与报警器失灵。

3.4长距离供电缺乏短路保护

电缆大间距对设备供应电流、在监测末端设备工作是否正常开启与电压能否达到要求的同时，也要注意设置馈电断路器带短路或过延时保护设施，因短路的刹那形成电缆的保护死角，或电路末端无法有效保护，与长电路的末端断路器形成级差，造成越级跳闸现象。

结束语：随着我国经济快速发展和社会进步，电能在工农业生产以及人们日常生活中越来越起到举足轻重的作用，电气化拉动经济增长，提高社会生产率，降低劳动成本和人们劳动强度，工业供配电设计对于发展经济，改善人们生活有着非常重大现实意义。文中针对供配电设计与运行中的问题，结合实践体会提出一些解决办法和对策，希望供配电系统更好的提供安全可靠的供配电系统和高质量电能，为我国经济持续发展和人们生活提供有力保证。

参考文献：

[1]刘洪英.城镇工业供配电设计思路[J].工业电气化，2011.2.

[2]张思贺.建筑变配电系统方案探讨J[].城市建设科技，2012.2