浅谈工厂配电系统的设计

摘要：通常工业企业配电系统都是经过专业的设计后，采用多级变压和多次分配的方式来完成配电工作的。只有设计出了合理的电力供应枢纽，选择对了地位理置，才可以提高工厂配电系统的配电效率。但是目前许多工厂配电系统的设计都还处于一种初级研发阶段，其中许多的设计环节都还存有严重的问题。

关键词：工厂配电系统；供电设计；节能配电

中图分类号：U224 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）34-0022-02

通常工厂配电的系统主要是由厂内的一些降压装置、车间的变电设备、高低压配电线路所组成。配电系统首先对电力系统的电能进行合理的降压，接着再把降压后的电能按照需要分配到生产车间。而在对工厂配电系统进行设计的过程中，不仅需要了解所有车间厂房的负荷数量以及用电种类，而且还需要对负荷的布局以及相关部门的供电情况进行综合的分析，这样才可以保证工厂能够正常用电生产。同时也可以消除工厂用电过程中不合理和浪费电能的现象，大大提高了电力能源的利用效率，从而实现了工厂电力供需的平衡要求。由于在进行工厂配电系统的设计过程中，它往往会涉及到工厂的经济效益和工厂的生产效率，故而对其设计不仅需要考虑到方案的可行性，还要考虑到它的经济性。对其不合理的地方需要进行不断地完善，尤其是针对设计的思路，更需要进行全面综合的分析研究，以便能够最优化地实现工厂配电需求。

1 工厂配电系统的设计概况

现代工厂对配电系统设计的目的是在较低电压的配电情况条件下，使工厂内部的所有设备都能正常运转工作，以便使工厂的安全系数提高，生产效率和经济效益有更好的保障。目前有一小部分的工厂由于自身生产的特殊性，因此采用的方式是自己发电，以便解决生产用电需求。但这样的方式有一定的局限性，它需要工厂有足够多的生产资金和发电环境。例外大部分工厂企业都是采用网上分配供电，直接使用发电厂分配的电能。其优势是能够节约工厂的生产成本，提高企业经济效益，而且还能避免工厂地理位置的限制，给企业的生产带来了极大的方便。工厂配电系统的设计能够使国家的电力资源得到充分的利用，有效地避免了电能的浪费。除此之外，它能使远离城市和电能用户的工厂正常使用电能，保证了工程的正常生产。工厂通过配电系统把电能进行合理的、科学的升、降压改变，再利用输电设备将电能输送到工厂的各个生产车间。一个合理的配电系统设计不仅能够提高工厂的安全程度，而且还能够提高生产的效率和经济效益。由此可见，它对工厂的整个生产的作用是无可替代的，对其设计进行有效的改善也是完全有必要的。

2 常见工厂配电系统的设计原则

工厂的配电系统设计需要遵循一些设计原则，主要包括：（1）保证设计方案的可行性与合理性。在设计的过程中需要根据工厂的用电性质以及负荷特性来进行深入的分析。它的整个过程必须要有效，各环节必须要有针对性。在方案的审核过程中，需要反复验证它的可行性与合理性。（2）要与可持续发展的要求相吻合。工厂配电系统设计的目的除了要提高工厂的生产效益外，还要使工厂能够长时间的发展。因此需要结合整个配电系统的规模及性质，对工厂的未来发展要有预见性。对输电设备的质量，输电布局的合理性都要有理可依。（3）要遵循国家有关的配电准则。国家在进行工厂配电系统设计时，会从国家长远发展的角度方面，来制定一些节能减排的硬性要求，因此所有的工厂配电系统设计都需要遵循这些准则。（4）保证设计的安全性和先进性。工厂配电系统的安全性是保证工厂能否正常生产的关键要素，而设计的先进性则是保证工厂生产效率和经济效益的主要方式，因此必须严格控制设计的安全效果和质量效果。

3 工厂配电系统的主要设计内容

通常工厂配电系统的主要设计包括以下四个方面：（1）合理确定工厂变压器的数量和容量的大小，对高、低压电能进行有效的分配。变压器的数量和容量的大小主要影响的是整个配电系统运行的效果。过多则会造成资源浪费，且还会增加生产成本。过少又不能满足变电需求，无法达到设计要求。因此需要根据具体的需要来合理地选择变电器，从而保证了电能的合理分配和利用。（2）对工厂生产负荷进行准确的计算。工厂配电系统主要包括车间变电所、电能输送线以及其他辅助配电装置，而负荷主要集中区域在生产车间。因此在进行生产负荷计算过程中，不仅需要对所有的生产车间进行全面用电了解，而且还要对这些数据进行功率计算与负荷计算，然后再利用计算机软件分析技术对其进行有效的计算分析，以便确定最合适的分配方案。（3）不断完善提高功率因素。主要是利用前面有效的功率和负荷数据及其他有关参数，来进行不断的改善，使其补偿功能得到增加，从而也使配电系统的运行效率得到了很大的提高。（4）合理选择配电厂区，积极做好防雷电工作。配电厂区不仅需要考虑到工厂用电的方便，而且还要考虑到它的安全性能，对配电厂区安装一些避雷防风设备是很有必要的。

4 工厂配电设计的优化措施

要想使工厂的配电系统设计得更加合理，就需要对工厂配电的设计采取一些优化措施，才能够让工厂的生产效率和经济效益大大提高，而有效的优化措施主要有：（1）尽可能地选用电阻较小的输电线，以便能够减少线路损耗。其主要途径有：尽可能地缩短输电线的长度，减少弯路输送。同时也可使工厂的变电所尽可能地靠近工厂生产负荷的中心。对于长线输送应该适当地增加导线截面，这样虽然成本增加，但是可以提高安全系数。除此之外、还要结合工厂生产的负荷需求、生产时间等其他因素来进行合理的分类，如此可以避免电能浪费。（2）对工厂供配电系统设置继电保护与自控装置。继电保护与自控装置能够在工厂生产设备非正常工作的情况下，及时完成断电操作，这样就会避免电力系统和生产系统受到危害。另外当电流增大时，自控装置也可以进行降压降流处理，一方面减少了危险，另一方面也节约了电能。（3）要做好防雷工作。通常工厂需要的电能都是高压，因此雷闪现象对其危害非常明显，故需要在高压区域接闪器和避雷器。（4）对谐波的危害、三相负荷的平衡、功率因数的提高要有合理的控制。例如抑制谐波可以减少感应电流的产生，平衡三相负荷可以减少能耗，提高功率因数可以提高供电能力。（5）对工厂内重要的电机设备采用变频器和PLC进行自动调节控制，减少电能过负荷运行造成的损耗，如鼓风机、水泵等。

5 结语

目前工厂供配电系统的合理设计直接关系到工厂的生产效率和经济效率，而且对国家的电力发展也是有着极大的影响，显然合理的电力系统设计可以有效地改变这一现状。电能作为工厂生产的首要条件，是生产的生命线。因此合理的、科学的配电系统才可以提高工厂的生产效率。在设计的过程中，必须要符合国家的有关标准和规范、企业的生产要求和需求以及节能环保的发展要求。虽然现阶段许多的设计还不够完善，但是只要不断地进行优化与完善，合理地引用一些国外先进设计技术，这样才可以使工厂整个配电系统的设计变得更加有效。

参考文献

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