关于工厂供配电设计的研究

摘要：电能在现代工业生产中广泛应用，已成为现代工业生产的一大能源和动力。电能供应出现问题会对工业生产造成重要影响。因此,做好工厂供电设计对于工业生产发展以及工业现代化的实现至关重要。本文论述了工厂供配电设计的四项原则，并对工厂配电设计的优化措施如变电所高低压设备选择、继电保护与自动装置设计、变配电所所址的选择、防雷装置设计以及节电节能措施等进行了分析,以供同仁参考。

关键词：工厂；供配电系统；设计；原则；优化设计

Abstract: Energy is widely used in modern industrial production, has become a major energy and power of modern industrial production. The power supply problem would be industrial production have an important influence. Therefore, to do the factory power supply design is essential for development of industrial production and industrial modern. This article discusses the four principles of the factory power supply design, and plant distribution design optimization measures such as substation high and low voltage equipment selection, design of relay protection and automatic devices, variable distribution, site selection, lightning device design and power-saving energy-saving measures were analyzed for colleagues' reference.

Key words: factory; supply and distribution system; design; principle; optimization design

中图分类号：U223文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

引言：现代社会，电能的应用越来越广泛。它可以通过风能等其它形式的能量转化过来，同样也可以转化成其它形式的能量。电能的输送简单经济，便于控制调节和测量，已经成为现代社会工业生产的主要能源和核心动力。因而，做好工厂配电设计，有利于生产自动化的实现，对工厂的生产乃至整个国民经济的发展都起着重要作用。

工厂供配电系统概述

所谓工厂供电就是指工厂所需电能的供应和分配，也称工厂配电。总的来说，工厂供配电系统由降压变电所、高压配电线路、低压配电线路以及用电设备等组成。工厂供配电系统先将电力系统的电能降压之后，再将其分配到各个车间或厂房中去。随着社会生产发展的需要，供配电系统发展也呈现一种新趋势：

现阶段，往往采用提高供电电压的方式来解决大型城市配电距离长的问题；工业企业以及一些大型用电设备，往往通过提高电压来增加输电距离，从而提高输电能力；通过减少变压器的数量来简化配电系统，可以提高供电的可靠性。但是我国在设备上还未做到全面配套，所以有些尚未得以推广。

除此之外，配电智能化系统得到越来越广泛的应用。通过借助计算机以及网络通信技术对配电网进行智能化管理，做到运行管理的自动化，很好的提高工作效率，有效增强了供配电系统的可靠性。

工厂供电设计原则

工厂供配电设计是整个工厂设计中的一个重要组成部分，它设计质量的高低、优劣，可以说直接影响着工厂日后的生产与长远发展。因而，这就对工厂供电工作人员的素质和技能提出了要求。在进行工厂供配电设计时，必须要按照《供配电系统设计规范》、 《低压配电设计规范》等国家相关规定的要求，遵循以下原则：

其一，遵守规程、执行政策。必须遵守国家相关规定及标准，贯彻执行国家节约能源，节约有色金属等相关方针政策。

其二，安全可靠、先进合理。进行工厂供电设计首先必须要保障人身和设备的安全，保证供电的可靠性以及电能质量合格，做到技术先进和经济合理，尽可能采用效率高、能耗低和性能好的电气产品。

其三，近期为主、考虑发展。在设计时，要综合考虑工厂的生产特点、规模以及长远的发展规划，正确处理好近期建设与长远发展的关系。

其四，全局出发、统筹兼顾。所谓从全局出发、统筹兼顾，就是要根据实际情况来设计供电方案，充分结合负荷性质、用电容量、工程特点以及地区供电条件等因素。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。

工厂供配电设计要点

一般情况下，在进行工厂总降压变电所及配电系统的设计时，要综合考虑各个车间的负荷数量和性质、生产工艺对负荷的要求、负荷布局以及国家供电情况等多重因素，从而提高电能的可靠性，做到经济、有效地分配电能。

一）、负荷计算。

工厂全厂总降压变电所的负荷计算是在车间负荷计算的基础上进行的。因此，在进行负荷计算时，必须要考虑到车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷以及总功率因数。并且要列出负荷计算表、表达计算成果。

二）、在工厂总降压变电所的位置、主变压器的台数和容量选择上，要考虑到电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，并要结合全厂计算负荷及扩建和备用的需要，与工艺、土建有关方面进行协商与确定，合理确定变压器的台数和容量。

三）、对工厂总降压变电所主结线设计，需要根据变电所配电回路数、负荷要求的可靠性级别以及计算负荷数综合主变压器台数来确定变电所的接线方式。对它的安装要做到安装容易、安全可靠、灵活经济的同时，还要考虑到日后维修的方便。

四）、在对厂区高压配电系统进行设计时，要在满足技术以及经济要求的前提下，考虑厂内负荷的具体情况，确定厂区配电电压。综合考虑负荷布局以及总降压变电所的位置等因素，通过对几种可行的高压配电网布置方案的比较分析，对不同方案的可靠性、电压损失、投资等技术、经济条件进行综合比较，最后择优选用。

五）、短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。在对工厂供配电系统短路电流计算时，皆可按无限容量系统供电进行短路计算，由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。

六）、改善功率因数装置设计

根据负荷的具体情况计算出总降压变电所的功率因数，通过查表计算出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。如果工厂内有大型同步电动机，还可以通过采用控制电机励磁电流方式提供无功功率，改善功率因数。