武海旺

（太原理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024）

供配電設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)中占有十分重要的地位，下面根據(jù)一些設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及資料查詢(xún)，淺談工業(yè)供配電設(shè)計(jì)中需要注意的問(wèn)題。

開(kāi)閉所變電所的分布。①盡量接近負(fù)荷中心。②供電半徑小于等于250 m為宜，盡量不要超過(guò)300 m。③超過(guò)300 m一定要進(jìn)行電壓損失計(jì)算。一般按5%校驗(yàn)，個(gè)別不常開(kāi)的電動(dòng)機(jī)可按7%校驗(yàn)。

工藝裝置區(qū)設(shè)有配電室的一定要充分利用。比如一般照明電源、檢修電源、普通軸、流風(fēng)機(jī)、潛水泵等，都可二次配電。一方面可節(jié)省電纜和設(shè)備，另一方面使保護(hù)易于配合。

對(duì)于工藝裝置的主流用電設(shè)備供電（連續(xù)生產(chǎn)牽動(dòng)全局的重要設(shè)備用電），如果距離不太遠(yuǎn)，最好從開(kāi)閉所之附屬變電所或獨(dú)立變電所直配。這樣供電更可靠，事故處理更及時(shí)。軟起器用的少，智能開(kāi)關(guān)用的也少，保護(hù)配合也容易解決。

雙電源切換開(kāi)關(guān)應(yīng)當(dāng)用四極。相線零線一塊投切。距變電所較近的雙電源切換開(kāi)關(guān)的上側(cè)可不裝隔離刀閘。

空開(kāi)選擇要合理。其脫扣器電流要小于導(dǎo)體允許電流而大于回路計(jì)算電流。盡可能用空開(kāi)過(guò)電流保護(hù)兼作單相接地保護(hù)，若滿足不了靈敏度要求可加低壓綜合保護(hù)器。

大的配電回路盡可能用智能開(kāi)關(guān)三段保護(hù)。（配電回路統(tǒng)一用五線制）保護(hù)配合問(wèn)題，通常瞬動(dòng)電流上級(jí)為下級(jí)的1.66～2倍；短延時(shí)電流上級(jí)為下級(jí)的1.2～1.25倍（短延時(shí)級(jí)差一般為0.15 s）。若為三級(jí)，則末級(jí)瞬動(dòng)，中間級(jí)0.15 s，電源級(jí)0.3 s。電源級(jí)還要裝速斷，其電流整定為出口短路，不影響選擇性。

變壓器低壓受電總開(kāi)關(guān)。長(zhǎng)延時(shí)整定電流為1.05～1.1倍變壓器二次額定電流，延時(shí)48 s；短延時(shí)整定電流為2倍變壓器額定電流，延時(shí)0.4 s；瞬斷可不裝（考慮和由母線引出的饋線開(kāi)關(guān)配合問(wèn)題，當(dāng)然這已考慮了與高壓保護(hù)的配合。）。

母聯(lián)開(kāi)關(guān)。定值可取進(jìn)線開(kāi)關(guān)定值的約2/3，低壓短延時(shí)可為 0.3～0.4 s。

配電變壓器接線組別為DYN11的，其零線上可不裝零序電流互感器，因?yàn)榈蛪毫阈螂娏鬏^大，其高壓過(guò)電流保護(hù)兼作低壓?jiǎn)蜗嘟拥乇Ｗo(hù)，靈敏度能滿足要求。

我們?cè)O(shè)計(jì)的所有化工企業(yè)，幾乎全是雙電源供電，兩變壓器分裂運(yùn)行，單母線分段接線，設(shè)有母聯(lián)備自投，個(gè)別還有自啟動(dòng)。故變壓器的選擇，應(yīng)按事故情況下能帶全部負(fù)荷考慮（三類(lèi)負(fù)荷除外）。

交流接觸器的選擇，比廠家推薦的要大一級(jí)為宜。（現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐告訴我們，交流接觸器在所有配電元件中損壞機(jī)率最大。）

電流表電壓表以常用指示表為好。直觀醒目，不必用智能表計(jì)。

變電所配電母線應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。銅母線電流密度以1.5 A/mm2為宜。

獨(dú)立避雷針必須單獨(dú)接地。多層建筑屋頂避雷網(wǎng)的引下線應(yīng)直接與地面接地網(wǎng)相連，屋內(nèi)各層的電器設(shè)備接地最好從地面接地網(wǎng)上單獨(dú)接引，若建筑物周邊有均壓環(huán)也可與之相連。

所謂全廠接地網(wǎng)是應(yīng)以變電所接地系統(tǒng)為中心，以全廠供電橋架（金屬）和工藝管架為主線，并與各工號(hào)的接地網(wǎng)相連，構(gòu)成全廠接地網(wǎng)系統(tǒng)。從變電所引至電動(dòng)機(jī)均帶有 PE線，PE線和供電橋架工藝管架連成一體，構(gòu)成全廠接地網(wǎng)系統(tǒng)。

開(kāi)閉所、變電所、配電室的條件圖應(yīng)注意：①油變壓器室、電容器室、電纜井間要用實(shí)體磚壘砌。②電纜夾層凈高不宜大于1.8 m，（梁底至地）。③中置式高壓開(kāi)關(guān)柜基礎(chǔ)梁面最好低于最終地平面70 mm，主梁可不變。④電纜井高度大于5 m時(shí)，中間應(yīng)有平臺(tái)。⑤控制室一般設(shè)吊頂、照明用光帶，設(shè)防靜電地板，接地支線最好敷設(shè)在防靜電地板下面。⑥高低壓配電室、電容器室不裝吊頂，螢光燈一般吊在配電盤(pán)正前面斜上方。盤(pán)后可用壁燈，高約2 m。⑦高壓開(kāi)關(guān)柜基礎(chǔ)下方引出的電力電纜不要直接進(jìn)電纜橋架，而應(yīng)用角鐵支架過(guò)度一下，到電纜井附近再進(jìn)橋架。⑧變電所照明室內(nèi)室外回路要分開(kāi)，如同一回路則室外應(yīng)加開(kāi)關(guān)。開(kāi)閉所照明可在直流電源的某回路加逆變器以解決，也可從直流電源的交流母線上引（交流側(cè)為雙電源切換）。⑨工藝裝置區(qū)的配電室在一層的，一定要留溝；在二層時(shí)注意做局部架空層，層高250～300 mm為宜。⑩變電所一般不用做2 800 mm高的電纜架空層。也就是說(shuō)可用單層結(jié)構(gòu)，電纜多時(shí)，盤(pán)前盤(pán)后都留電纜溝；電纜少時(shí)盤(pán)后留溝即可。開(kāi)閉所出線回路不多時(shí)也可用單層結(jié)構(gòu)，溝深不小于1.2 m。也可用半地下式電纜夾層。?開(kāi)閉所、變電所、配電室不能設(shè)在爆炸危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)。如果總圖及其他主導(dǎo)專(zhuān)業(yè)安排的，我們必須提出讓其重新布置。

同步電動(dòng)機(jī)及其勵(lì)磁裝置：

（1）同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)通常采用異步啟動(dòng)。到達(dá)亞同步時(shí)才投勵(lì)托入同步，此時(shí)力率為超前0.9。

（2）同步機(jī)勵(lì)磁裝置主回路通常為三相橋式全控整流。

（3）滅磁回路。當(dāng)啟動(dòng)和停車(chē)時(shí)，感應(yīng)到轉(zhuǎn)子回路的電壓高于2.5倍額定勵(lì)磁電壓時(shí)，這時(shí)就要滅磁。

（4）當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，由電流或電壓負(fù)反饋可自動(dòng)保持恒定勵(lì)磁；當(dāng)電網(wǎng)電壓下降至0.8 Uh時(shí)，由PT引來(lái)信號(hào)實(shí)施強(qiáng)勵(lì)。使勵(lì)磁電壓上升1.4倍，5 s后撤出。

（5）勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)范圍為 0～1.2倍額定勵(lì)磁電流。連續(xù)可調(diào)。通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)電位器旋鈕，調(diào)節(jié)可控硅導(dǎo)通角，從而調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流。

（6）在正常停車(chē)開(kāi)始至3～5 s內(nèi)，不斷開(kāi)全控橋整流電源（由時(shí)繼斷電延時(shí)控制），這時(shí)由勵(lì)磁板上的電位器給出逆變電壓20 V左右。

（7）為防止自動(dòng)投勵(lì)失敗，還裝有按時(shí)間后備投勵(lì)環(huán)節(jié)。

（8）勵(lì)磁報(bào)警（定值可調(diào)）一般為1.2倍額定勵(lì)磁電流，和可控硅溫度75 ℃時(shí)報(bào)警。

（9）同步機(jī)力率補(bǔ)償問(wèn)題：負(fù)荷率為0.8，力率超前0.8時(shí)：①勵(lì)磁電流等于額定值有0.65 KVAR/KVA；②勵(lì)磁電流等于0.9額定值有0.5 KVAR/KVA；③勵(lì)磁電流等于0.8額定值有0.35 KVAR/KVA。

負(fù)荷率為 0.8，力率超前 0.9時(shí)：①勵(lì)磁電流等于額定值有0.5 KVAR/KVA；②勵(lì)磁電流等于0.9額定值有0.37 KVAR/KVA；③勵(lì)磁電流等于0.8額定值有0.27 KVAR/KVA。

同步電機(jī)負(fù)荷率越低，補(bǔ)償能力越強(qiáng)；勵(lì)磁電流越大，補(bǔ)償能力越強(qiáng)。同時(shí)又可看出力率超前 0.8時(shí)，補(bǔ)償能力最好。若負(fù)荷率再降低，則補(bǔ)償能力更大。