薛 東

（重慶市涪陵區(qū)龍橋工業(yè)園區(qū)開發(fā)（集團(tuán)）有限公司，重慶 408000）

一、前言

電能是重要的能源資源，在當(dāng)今社會中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，尤其是隨著自動化、機(jī)械化水平的快速發(fā)展，對電能的需求量不斷的增加，同時對供電的安全性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性以及電能質(zhì)量提出了更高的要求。工廠供電工程指的是供應(yīng)工廠內(nèi)所需電能的工程，雖然電能在工廠成本中占據(jù)的比重相對較小，但是電能對實現(xiàn)生產(chǎn)自動化、提高生產(chǎn)效率、降低工人勞動強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本等方面具有非常重要的作用。因此，文章針對工廠供電工程設(shè)計原則和方法的研究具有很大的現(xiàn)實意義。

二、工廠供電工程設(shè)計的一般原則分析

按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50054-95 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》、GB50053-94 《10kV及以下設(shè)計規(guī)范》、GB50052-95 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》等的規(guī)定，工廠供電設(shè)計需要遵循的一般原則主要包括以下幾個方面：

1新建或者改造工廠供電工程設(shè)計必須符合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)建設(shè)與改造工程的總體規(guī)劃要求。

2工廠供電工程的設(shè)計文件和施工文件，都應(yīng)該一式兩份，遞交給當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)進(jìn)行審核，審核通過之后才能夠進(jìn)行施工。

3工廠供電工程設(shè)計、施工、試運(yùn)行以及運(yùn)行等都應(yīng)該符合國家的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

4工廠供電工程在施工過程中，應(yīng)該接受當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)根據(jù)審核同意的設(shè)計以及相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的檢查，在檢查過程中如果發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)定的內(nèi)容，供電企業(yè)有義務(wù)和權(quán)利提出書面形式的修改意見，工廠應(yīng)該按照相關(guān)要求進(jìn)行改正與完善。

5當(dāng)工廠供電工程施工以及試運(yùn)行完成之后，必須向當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)提交工程竣工申請，供電企業(yè)應(yīng)該及時的組織檢查隊伍對供電工程進(jìn)行檢驗，對于檢查不合格的，應(yīng)該以書面形式一次性通知用戶改正，直至供電企業(yè)驗證合格之后才允許裝接電表并供電。

6工廠供電工程設(shè)計必須統(tǒng)籌全局，按照地區(qū)供電條件、工程特點、用電容量、負(fù)荷性質(zhì)等，合理的設(shè)計供電工程設(shè)計方案。

7工廠供電工程設(shè)計不僅應(yīng)該考慮近期，還應(yīng)該根據(jù)工程特點、規(guī)模以及發(fā)展規(guī)劃等，協(xié)調(diào)近期和遠(yuǎn)期發(fā)展關(guān)系，既考慮到近期需求，又考慮遠(yuǎn)期的擴(kuò)建可行性。

8為了保證工廠供電工程運(yùn)行以及人身安全，應(yīng)該采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，例如采用先進(jìn)、高效、低耗的電氣產(chǎn)品，提高供電可靠性和安全性。

三、工廠供電工程設(shè)計的方法分析

1工廠變配電所選址。工廠變配電所選址應(yīng)該盡可能的接近負(fù)荷中心，選擇交通運(yùn)輸方便，進(jìn)出線和接近電源之處；盡可能避免在由劇烈震動、強(qiáng)烈腐蝕氣體、多塵、高溫的場地，更不能夠在火災(zāi)隱患、爆炸或者積水等地；同時考慮工廠內(nèi)是否使用高壓用電設(shè)備的廠房，盡量靠近或者合并建廠。

2工廠主變壓器選擇。工廠變配所的主變壓器應(yīng)該根據(jù)工廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況以及實際用電負(fù)荷特點進(jìn)行選擇，如果工廠的實際用電負(fù)荷相對較大，則應(yīng)該選擇大容量的變壓器，或者適當(dāng)?shù)脑黾幼儔浩鲾?shù)量。

3工廠變電所主結(jié)線設(shè)計方案。工廠變電所主結(jié)線設(shè)計方案必須滿足經(jīng)濟(jì)性、靈活性、安全性以及可靠性四個方面的要求。其一，經(jīng)濟(jì)性，主結(jié)線設(shè)計方案在滿足工廠供電需求的基礎(chǔ)上，應(yīng)該盡可能的簡單，以此降低建設(shè)成本；其二，靈活性，主結(jié)線設(shè)計方案應(yīng)該和主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求相一致，并同時考慮擴(kuò)展的可行性；其三，安全性，在高壓斷路器的電源端必須安裝高壓隔離開關(guān)，在低壓斷路器的電源端必須安裝低壓刀閘開關(guān)，以此保證工廠變配電所的安全；其四，可靠性，工程變配電所主結(jié)線設(shè)計方案應(yīng)該保證其承受能力和負(fù)荷級別相匹配。

4計算短路電流。當(dāng)工程供電工程發(fā)生短路故障時，短路電流非常大，如果短路電流經(jīng)過導(dǎo)體與電流，一方面會產(chǎn)生非常大的電動力，另一方面會產(chǎn)生非常高的溫度，兩種短路效應(yīng)會對工廠供電工程的運(yùn)行埋下嚴(yán)重的安全隱患，應(yīng)該引起設(shè)計人員的重視。因此，應(yīng)該做好短路電流的計算工作，首先，繪制計算電路圖，將短路電流所需要考慮的電器元件及其額定參數(shù)都表示出來，依此編號，并確定短路計算點；其次，按照確定的短路計算點繪制等效電路圖；再者，簡化等效電路，計算出短路電流的等效總阻抗；最后，計算短路容量和短路電流。

5電氣設(shè)備的選擇以及校驗。為了保證工廠供電工程能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，在選擇電氣設(shè)備時，不僅應(yīng)該考慮開斷電流、電流、頻率、電壓等因素，還應(yīng)該考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件，例如防火、防腐、溫度等，根據(jù)工廠的實際需求以及設(shè)備的不同特性選擇合適的電氣設(shè)備，并在短路條件下對各個電氣設(shè)備進(jìn)行校驗。

6繼電保護(hù)裝置的選擇以及整定。繼電保護(hù)裝置的選擇要求包括速動性、靈敏性、選擇性、可靠性、安全性等，工廠主變壓器的保護(hù)包括溫度保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過電壓保護(hù)、縱聯(lián)差動保護(hù)、瓦斯保護(hù)等；電線保護(hù)包括線路過負(fù)荷保護(hù)、單相接地故障保護(hù)、相間短路保護(hù)等。由于工廠供電工程運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，再加上各種人為因素的影響，導(dǎo)致電氣故障頻有發(fā)生。因此，繼電保護(hù)作為工廠供電工程的主要保護(hù)裝置，應(yīng)該根據(jù)工程的實際狀況、環(huán)境因素、人為因素等選擇合適的繼電保護(hù)裝置。

7電線路徑設(shè)計。工廠供電工程采用的進(jìn)出線方式包括低壓出線、高壓出線以及高壓進(jìn)線等，在進(jìn)行廠區(qū)內(nèi)架空線路設(shè)計過程中，必須根據(jù)工廠內(nèi)施工條件、環(huán)境因素、路徑長短等，盡可能的避免和廠區(qū)內(nèi)其他建筑或者設(shè)備交叉或者跨越。廠區(qū)內(nèi)電線路徑設(shè)計應(yīng)該根據(jù)工廠內(nèi)的具體狀況以及建筑設(shè)計圖紙，選擇最佳的電線路徑。

結(jié)語

總而言之，為了保證工廠供電工程設(shè)計的科學(xué)性與合理性，應(yīng)該嚴(yán)格的遵循工廠供電工程設(shè)計的一般原則，并采取相應(yīng)的設(shè)計方法進(jìn)行，并在實踐中累積經(jīng)驗，不斷的提高設(shè)計水平。

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