10KV工厂供电工程设计

摘要：在现代工业生产中，电能不仅是极其重要的能源之一，也是最主要的生产动力。在生产过程中，电能既可以通过其他能量转换而来，还可以转换成为其他形式的能量以供应用。电能以其输送的经济性、便捷性以及生产过程中方便调节、控制的特点，能够对生产自动化的实现起到极大的推动作用。因此，针对电能的应用进行探讨对于现代工业生产乃至国民经济发展有着十分重要的意义。本文中笔者主要对10kv工厂供电工程设计进行探讨，首先阐述了工厂供电设计的意义及要求，进而提出了工厂供电设计的原则，并在此基础之上针对设计过程进行了论述。

关键词：工厂供电设计内容设计原则

中图分类号：U223文献标识码： A 文章编号：

工厂供电，指的就是对工厂所需的电能进行供应和分配，也可以称之为工厂配电。众所周知，在现代工业生产中，电能是极其重要的能源和动力，在生产过程中，能够实现与其他形式能量的互相转换，其应用较为便捷，输送和分配有着良好的经济性，加之便于调节、控制和测量，对于工业生产自动化的实现有着极大的助益。下文中笔者主要对10KV工厂供电工程设计进行探讨。

工厂供电设计的意义及要求

虽然电能是工业生产中的主要能源和动力，但在产品成本中，其所占比例较小。电能在工业生产过程中的意义不在于其投资成本的多少，而主要表现为其再产品生产中的作用。通常情况下，工业生产实现电气化之后能够极大的提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量，减轻生产人员的劳动强度。所以，对于工厂现代化工业生产而言，进行科学的供电设计有着极其重要的意义。如果设计不合理，导致工厂在生产过程中电能供应突然中断，很可能会造成严重的损失。

在工厂进行工业生产过程中，要想使工厂供电工作起到应有的服务作用，切实保障生产生活用电的需求，并实现能源的节约，首先必须符合以下设计要求：

安全设计，确保在电能供应和分配过程中的人身安全，避免设备事故的发生；

可靠设计，确保工业生产过程中供电的可靠性；

优质设计，切实做好电能电压以及频率等方面的质量设计工作，确保优质用电；

经济设计，最大限度节约供电系统投资资金，降低运行费用，并尽可能减少有色金属的消耗量；

除以上几点外，还应该切实的处理供电工作中整体和部分，长期和短期的关系，既要考虑短期利益，还应该充分重视长远发展的需求。

二、10KV工厂供电设计原则

在进行10KV工厂供电工程设计时，应该遵循国家相关规范和标准，如GB50053-94 《10kv及以下设计规范》和GB50052-95 《供配电系统设计规范》规定。在进行设计时，必须坚持以下几点原则：

做到遵规守法、执行政策，严格遵守国家相关法规、标准以及政策进行设计；

节约能源，最大限度减少有色金属消耗；

积极的引进先进的经济技术，确保供电质量的安全可靠；

统筹全局，充分考虑用电容量、负荷性质、地区条件以及工程特点等方面，科学的确定设计方案。

在工厂整体建设中，供电设计是其中的重要环节，其设计质量直接影响着工厂未来的生产和发展，因此，从事供电工作的人员应该充分掌握一定专业设计知识，以加强10KV工厂供电设计工作。

三、10KV工厂供电设计内容及步骤

10KV工厂配电系统和总降压变电所设计应该在充分考虑各车间负荷情况、生产工艺及电能需求、负荷布局等情况的基础上，结合所在地区的供电情况，对各部门的电能分配问题进行合理解决，其内容主要有以下几方面：

（1）负荷计算。10KV工厂总降压变电所的符合计算，应该基于车间负荷计算进行。首先考虑车间变电所变压器的功率消耗，然后通过计算得出总降压变电所总功率因数和高压侧计算负荷。进而列出负荷计算表，对计算成果进行表述。

（2）10KV工厂总降压变电所的位置选择，以及主变压器配置应该在考虑电源进线方向基础上，充分结合总降压变电所的相关因素、10KV工厂计算负荷及工厂备用和扩建需求进行确定。

（3）10KV工厂总降压变电所主结线设计应该按照变电所配电回路数，合理确定的符合要求、配电可靠性级别、计算负荷数，并结合主变压器的台数和配置，从而确定变电所的接线方式。其接线方式应该满足以下要求：安全可靠性、灵活性、经济性、安装简便性、维修快捷性。

（4）工厂高压配电系统设计。按照厂区内的符合情况，结合经济性和技术性的原则确定配电电压。结合厂区负荷布局和变电所位置，对可行性较高的高压配电网布置方案进行对比，计算出电压损失和导线截面，从不同方案中的基建投资、电压损失、年运行费用、可靠性及有色金属消耗量等方面进行技术经济条件对比，采取择优选用的原则。然后根据选定的配电系统方案进行敷设方式和线路结构的设计。通过工厂高压线路平面布置图、架空线路杆位表以及敷设要求和工程预算书堆设计成果进行表述。

（5）10KV工厂供电和配电系统短路电流计算。通常情况下，工厂用电是国家电网的末端负荷，相对于电网容量而言，其运行容量较小，可以视为无限容量系统供电来计算短路电流。对于由于系统运行方式差异而出现的不同短路参数，应该对各种运行方式下各点的两相和三相短路电流进行计算。

（6）科学设计对功率因数进行改善的装置。对总降压变电所的功率因数按照符合进行计算得出，然后查表或者计算得到供电部门的补偿功率要求数值。由出厂产品手册或样本选用所需的移相或电容器的规格和数量，应选择合适的放电装置或电容器柜。如果工厂中存在大型同步电动机，可以通过对电机励磁电流进行控制的方式提供无功功率，从而改善功率因数。

（7）合理选择总降压变电所高、低压侧设备。合理选择各回路计算负荷、短路电流计算数据及其额定值，从而对照选择变电所高低压侧的电气设备，如母线、电缆、隔离开关、避雷器、断路器、互感器、绝缘子等。并充分结合实际情况进行热、力等方面的稳定实验。

（8）二次结线和继电保护设计。考虑到供电系统的运行监测和控制，确保其运行的安全可靠，对变压器、高压电动机、高压配电线路、母线分段断路器、联络线断路器及移相电容器等设备，应该设置相应的信号监测、继电保护和控制装置。并科学的进行保护装置的整定计算及其灵敏系数检验。设计内容包括监测仪表装置、继电保护装置、信号和控制装置及二次结线系统，其中二次结线系统应由控制电缆和操作电源组成。

（9）变电所的防雷装置设计。首先，设计前应该充分了解工厂所在地区的气象、地质、材料等条件，充分结合实际情况进行防雷装置的设计。其次，对防直击的避雷针进行保护范围的计算，对雷电反击的空间距离进行计算，避免产生反击现象。避雷器的配置选择应该充分结合避雷器基本参数以及雷电冲击参数等，当选定避雷器之后，要合理确定其接线部位。此外，要对壁垒灭弧电压、频放电电压、冲击接地电阻进行计算，对允许安装的最大距离进行检验。

（10）专题设计

10KV工厂总降压变电所及配电装置的总体设计要综合上述设计计算结果，并充分结合国家相关法规、标准和政策，对内外配电、变电装置进行合理的总体布置和科学的施工设计。

结束语

在当前工业生产电气化和自动化的大趋势下，合理利用电能有着极其重要的意义。广大电气设计工作者要与时俱进，合理引进先进的技术，统筹全局进行设计，在确保工厂供电的长期发展同时，还要提高短期效益，并严格遵循国家相关规定和标准，坚持安全可靠的原则进行设计，以确保工厂供电系统的健康运行。

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