摘 要：在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，作為重要的能源和動力，電能的廣泛應用，推動了現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展。因此，為了讓生產(chǎn)能夠安全、順利地進行，做好工廠的供電設計尤為重要。文章對工廠供配電設計的四項原則進行了闡述，對工廠配電設計的優(yōu)化措施、節(jié)電節(jié)能措施等進行了深入的分析和研究。

關鍵詞：工廠；供配電系統(tǒng)；設計；研究

1 工廠供配電系統(tǒng)概述

所謂工廠供電就是指工廠所需電能的供應和分配，也稱工廠配電。通過工廠供配電系統(tǒng)，將電力系統(tǒng)的電能進行適當?shù)慕祲海缓蟾鶕?jù)各個車間或廠房的供電需求進行合理分配。隨著社會生產(chǎn)發(fā)展的需要，供配電系統(tǒng)的發(fā)展也呈現(xiàn)一種新趨勢。目前，隨著城市化的發(fā)展，大中型城市的用電需求也越來越多，然而大型城市的配電通常存在著配電距離過長的問題，這時一般采用提高供電電壓的方式來解決。同時，為了提高工業(yè)企業(yè)以及一些大型用電設備的輸電能力，也常常采用提高電壓的方式，從而達到使輸電距離增加的目的。此外，為了使供電的可靠性得以提高，可以適當減少變壓器的數(shù)量，進而對配電系統(tǒng)進行簡化。

2 工廠供電設計原則

電能是工廠生產(chǎn)的能源與動力，因此，在工廠設計中，供配電的設計是其中重要的組成部分，其設計質(zhì)量的好壞，與工廠的正常運行和進一步的發(fā)展息息相關。這就要求工廠供電工作人員具有較高的綜合素質(zhì)和熟練的業(yè)務技能，并且需要按照以下要求，進行工廠供配電設計。

首先，對于國家相關規(guī)定及標準，必須嚴格地遵守，對于國家節(jié)約能源及有色金屬的相關方針政策，必須切實地貫徹執(zhí)行。

其次，人身和設備的安全，是進行工廠供電設計時，必須要考慮的因素，要切實保證供電的可靠性，保證電能具有合格的質(zhì)量，要兼顧技術(shù)先進性和經(jīng)濟合理性的原則。在進行電器產(chǎn)品的選擇時，要選用高效、低能耗、性能優(yōu)良的產(chǎn)品。

再次，在進行供電設計時，要兼顧企業(yè)當前需求和長遠發(fā)展，不僅要滿足工廠近期生產(chǎn)的需求，還要考慮工廠長遠發(fā)展的計劃，使供電設計可以在較長的一段時期內(nèi)都能滿足工廠擴建等帶來的用電需求的變化。

最后，要結(jié)合企業(yè)的實際情況，根據(jù)負荷的性質(zhì)、用電容量、工程的特點，考慮到地區(qū)供電條件，設計出合理的供電方案。對于供電人員，要積極提高自身業(yè)務素質(zhì)，學習和掌握供電設計的相關知識，從而更好地完成供電設計工作，促進企業(yè)安全生產(chǎn)和提高效益。

3 工廠供配電設計要點

3.1 負荷計算

在計算總降壓變電所的負荷時，需要根據(jù)車間負荷來進行計算，因為車間變電所變壓器存在功率損耗，所以，計算總降壓變電所的負荷需要考慮到這部分損耗，進而得出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計算負荷以及總功率因數(shù)。此外，還要將負荷計算表詳細的列出，清楚明晰地表達計算成果。

3.2 總降壓變電所位置的選取，需要把電源進線方向列為考慮因素，進行合理選擇。主變壓器臺數(shù)和容量的確定，需要參考土建和工藝方面專家的意見，以全廠計算負荷為依據(jù)，滿足工廠將來擴建和備用的需要。

3.3 工廠總降壓變電所主結(jié)線的設計和安裝，要確保其安全性和可靠性，安裝簡單方便，具有靈活性和經(jīng)濟性。此外，還要充分考慮到將來維修的可操作性和方便性。

3.4 廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)的設計，首先要滿足技術(shù)條件，還要考慮經(jīng)濟合理性，根據(jù)廠內(nèi)負荷的實際情況，綜合考慮各種因素，如負荷布局、總降壓變電所的位置等，進而對廠區(qū)配電電壓進行確定。可以制訂出幾種高壓配電網(wǎng)布置方案，從中選擇最優(yōu)方案。

3.5 為了對電氣設備進行合理選擇和校驗，對繼電保護裝置進行整定計算，就需要進行短路電流的計算。短路電流的計算可以按照無限容量系統(tǒng)供電進行，根據(jù)系統(tǒng)運行方式的不同，利用相應的短路參數(shù)，計算出各點的三相及兩相短路電流。

3.6 改善功率因數(shù)裝置設計

總降壓變電所的功率因數(shù)可以通過計算負荷而獲得，為了達到供電部門要求的數(shù)值，還要進行無功率的補償，其數(shù)值可以通過查表后計算得出。此外，利用大型同步電動機，也可以對功率因數(shù)進行改善，其原理是大型同步電動機可以對勵磁電流進行控制，從而提供無功功率。

3.7 變電所高、低壓側(cè)設備選擇。

變電所高、低壓側(cè)電器設備在選擇時，需要以短路電流計算數(shù)據(jù)、各回路計算負荷以及對應的額定值作為依據(jù)。初步選擇后，還要對其進行檢驗，即熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定的檢驗。最終的設計結(jié)果，通過總降壓變電所主結(jié)線圖，設備材料表和投資概算加以展示。

3.8 工廠供配電系統(tǒng)的繼電保護與自動裝置設計

工頻電氣量參數(shù)會因電力系統(tǒng)的變化而發(fā)生改變，如果發(fā)生短路故障，就會引起這些參數(shù)也發(fā)生相應改變，由此，可以設計出繼電保護裝置，如根據(jù)反應電流的增大和電壓的降低進行過電流保護和低電壓保護。

3.9 做好防雷工作

3.9.1 架空線路防雷措施

對于66KV及以上的架空線，可以通過全線裝設避雷線的方式進行防雷，但是成本較高。對于10KV及以下的架空線路，可以從提高線路本身的絕緣水平上入手，進而線路的防雷水得以提高。一般情況下，可以選用木橫擔、瓷橫擔或者是高一級的絕緣子。對于某些絕緣薄弱地點，為提高其防雷水平，可以加裝避雷器。

3.9.2 變配電所防雷措施

變電所的防雷設備中，避雷器是其中非常重要的設備，因此，對于避雷器的設計和安裝，需要更加注意，必須確保避雷器裝在被保護設備的電源側(cè)，并且與被保護設備并聯(lián)。當發(fā)生雷電過電壓時，避雷器的火花間隙就被擊穿，或是由高阻變?yōu)榈妥瑁瑥亩惯^電壓對大地放電，保護設備的絕緣。

3.10 采取措施進行節(jié)電節(jié)能

首先，充分利用電力無功補償，節(jié)約工廠用電的電能損耗，提高電能利用效率?？梢圆捎靡葡嚯娙萜骱屯诫姍C進行節(jié)電節(jié)能。移相電容器安裝位置的選擇上，要以靠近用電設備的分廠、車間變電所低壓母線側(cè)為原則。此外，要結(jié)合工廠的生產(chǎn)情況來選擇合適的變壓器，變壓器容量的確定，要在滿足使用的基礎上，注重其經(jīng)濟性，避免不必要的浪費。

其次，采用性能較好的變壓器，將性能較差的變壓器留作備用。對于并列運行的變壓器，要考慮其組合的經(jīng)濟性，此外，變壓器運行的經(jīng)濟性也是必須要考慮的因素。在確保工廠最大的負載的前提下，盡量減少變壓器數(shù)量，以節(jié)約變壓器維護的成本和電能的損耗。

再次，在輸電線路的施工設計中，配電箱以及低壓箱的輸出線應盡量走直線，另外要合理控制線路的供電半徑，并且根據(jù)供電半徑調(diào)整輸電線路的長度，從而實現(xiàn)供電輸電線路最優(yōu)化。如果具有穩(wěn)定的載流量，輸電線路較長，在電網(wǎng)設計時，可以采用增加導線截面的方式來降低損耗電能損耗，雖然短時期內(nèi)使成本提升，卻能帶來長遠的經(jīng)濟效益。

最后，根據(jù)用電負荷的不同，即常規(guī)設備用電與生產(chǎn)機器用電，采取不同的線路進行分別供電。在導線截面和電線長度的選擇上，也必須根據(jù)工廠用電需求，進行合理選擇，達到對輸送電量進行控制，安全可靠、節(jié)約用電的目的。

4 結(jié)束語

總之，作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的能源和動力，電能發(fā)揮著越來越重要的作用。合理地進行配電設計，是保障工廠安全生產(chǎn)和創(chuàng)造企業(yè)效益的重要因素，因此必須進一步完善供配電設計，優(yōu)化供配電系統(tǒng)，從而提高電能的利用率，節(jié)約能源，在創(chuàng)造經(jīng)濟效益的同時創(chuàng)造更多的社會效益。

參考文獻

[1]唐志平.供配電技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[2]劉雪飛.淺析企業(yè)供配電系統(tǒng)的節(jié)能問題[J].科技傳播，2009（03）.

[3]張瑩.工廠供配電技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社第二版，2006.