【摘要】隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)廠房的建設數量和規(guī)模都在不斷增長。供配電系統(tǒng)設計作為工業(yè)廠房設計中的重要組成部分，直接關系著企業(yè)的生產效益及生產安全。本文以工業(yè)廠房供配電設計原則為基礎，從多方面對工業(yè)廠房供配電系統(tǒng)的設計進行了研究。

【關鍵詞】工業(yè)廠房；供配電系統(tǒng)；系統(tǒng)設計

1.引言

隨著我國經濟的快速發(fā)展，工業(yè)生產的規(guī)模也在不斷擴大。工業(yè)廠房作為工業(yè)生產的主要場所，其供配電系統(tǒng)設計的好壞，決定著生產活動能否持續(xù)穩(wěn)定的正常進行，從根本上影響著生產企業(yè)的生產效益和生產安全。工業(yè)廠房的供配電系統(tǒng)要比民用住宅的供配電系統(tǒng)復雜得多，其設計一般可分為高壓變電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)三部分。因此，在進行工業(yè)廠房供配電系統(tǒng)設計時，應全面考慮工廠生產的實際情況，注意工業(yè)廠房供配電設計的要點[1]，并根據這些要點不斷提高設計方案的科學性、可靠性和經濟性，這對于提高我國工業(yè)現代化水平具有十分重要的意義。

2.工業(yè)廠房供配電設計原則

工業(yè)廠房供配電設計可以說是整個工業(yè)廠房設計的重點，其設計必須按照《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范（GB50052—2009）》、《建筑設計防火規(guī)范（GB50016—2006）》等國家有關的設計規(guī)范來進行；必須根據負載用電容量及工業(yè)廠房的特點來合理設計供配電方案。在進行工業(yè)廠房供配電設計時，應滿足如下要求：（1）安全，即在電能的供應、分配和使用中，必須能夠保障人身和設備安全；（2）可靠，即應用可靠的電力和電能產品保障工業(yè)生產的供電可靠性，也就是連續(xù)供電的能力；（3）優(yōu)質，即設計要滿足生產設備對電壓和頻率等質量的要求；（4）經濟，即供配電系統(tǒng)的投資要節(jié)省，運行費用要低，并保證節(jié)約電能?？傊I(yè)廠房供配電系統(tǒng)必須能夠切實有效的保證工業(yè)生產的用電需求，很好地為工業(yè)生產服務，進而提高工業(yè)廠房的生產效率。

3.工業(yè)廠房供配電系統(tǒng)設計

3.1 負荷等級與容量

在進行工業(yè)廠房供配電系統(tǒng)設計前，要進行負荷分級，即當發(fā)生事故造成電力負荷中斷后，對工廠造成的破壞程度和經濟損失，一般分三級。在不同負荷等級中，造成的影響和損失越大，對供電可靠性要求越高，其中的一級負荷供電要求最高，要求配置兩個電源，其中的備用電源可避免供電的中斷；而二、三級負荷，則要求較低，只要保證常見故障發(fā)生時的持續(xù)供電即可。

3.2 電纜和導線的選擇

為了保證工業(yè)廠房供配電的正常的運作，必須重視電纜和導線的選擇。要根據供配電的發(fā)熱條件、電損程度以及電纜和導線的機械強度來選擇電纜和導線。通常，對于10KW以下的高壓線路和低壓線路，要先根據發(fā)熱情況來選擇截面，然后再校驗其機械強度及電壓損耗程度。而對于一些低壓線，則要先按照電損程度來選擇，然后再按其機械強度及發(fā)熱程度選擇。只有對電纜和導線進行嚴格的選擇，才能保證工業(yè)廠房供配電的安全性與可靠性。

3.3 高、低壓配電系統(tǒng)

在進行工業(yè)廠房內的高壓配電系統(tǒng)設計前，應先根據廠內負荷情況確定合理的配電電壓，并充分了解變電所及負荷的具體布局情況，設計出多套切實可行的高壓配電布置方案，然后從中選出投資少、可靠性和經濟效益高的方案，只有這樣的供配電設計才能符合工業(yè)廠房的生產需求[2]。而對于低壓配電系統(tǒng)，可采用380/220V的TN-C-S系統(tǒng)，并在低壓電源入戶處重復接地，進入廠房后采用放射式或樹干式的供電方式。

3.4 變配電所

變配電所的設計位置應盡量接近負荷中心，通常應將供電半徑控制于250米內，最大也不要超過300米。在條件允許的情況下，變配電所應安裝綜合自動化裝置，即一種集保護、測量計量、控制、通信于一體的智能化前端設備，通過這種設備可實現變配電所運行數據的采集、儲存和交換，并可對變配電所進行自動化遙測和遙控。這樣不但可以大大提高變配電所的運行安全性，還減少了繁重復雜的檢修和維護工作，有效降低了變配電系統(tǒng)的運行成本。

3.5 改善功率因數

在工業(yè)廠房供配電設計中，應先按照負荷來計算總降壓變電所的功率因數，再通過查表或計算求出所需補償的無功功率。如果工業(yè)廠房具有大型同步電動機，可采用控制電機勵磁電流方式為工業(yè)生產提供無功功率，這樣可以達到改善功率因數的目的。另外，必須根據產品樣本或手冊選擇電容器的規(guī)格及數量，并合理選用電容器柜及放電裝置。

3.6 繼電保護的選擇

繼電保護是一種能夠自動、迅速和準確切除故障的重要裝置，是工業(yè)廠房供配電系統(tǒng)及其設備安全運行的重要保障。當工業(yè)廠房供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置將會立即啟動斷路器和報警裝置，從而實現對整個系統(tǒng)的有效保護，因此必須合理選擇繼電保護裝置。目前，新一代的繼電保護裝置具有更高的可靠性，其采用了先進的繼電保護和自動控制技術，可以實現對變配電回路的開關狀態(tài)、電流和電壓信號、故障時的脈沖信號以及一些非電量信號的采集、儲存和運算[3]。

3.7 節(jié)能措施

作為工業(yè)生產的重要場所，加強工業(yè)廠房的節(jié)能設計，對降低工業(yè)廠房的能源消耗、節(jié)約企業(yè)的生產成本具有重要的意義。為了提高工業(yè)廠房的電能利用率及使用效率，應從多方面采取節(jié)能措施，除了工業(yè)生產使用的電動機、風機、水泵等用電設備的節(jié)能改造以外，對供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計改造也是十分重要的。例如，工業(yè)廠房配電系統(tǒng)中的配電變壓器，是一個比較典型的能源消耗設備，其在進行電能轉換和分配過程中，將吸收一部分能耗。因此，選擇高效節(jié)能型的配電變壓器是非常重要的節(jié)能措施。另外，配電系統(tǒng)的線損率也是工廠的一項非常重要的電氣綜合技術指標，在設計中應盡量減少配電線路鋪設長度，多走直線，少走彎路?？傊?，在工業(yè)廠房供配電系統(tǒng)設計中，應盡量采用節(jié)能設計，從而有效降低工業(yè)廠房運行時的能耗，實現企業(yè)節(jié)能減排和節(jié)約運行成本的目標。

3.8 防雷接地

由于工業(yè)廠房的建筑面積較大，且周圍比較空曠，因此在進行其供配電設計時還必須做好防雷接地設計。常用的防雷接地措施有：工業(yè)廠房內的工藝設備通過保護接地系統(tǒng)與共用基礎接地體連接；低壓配電間設置總等電位箱，并將空調管、總電箱PE線以及信息中心接地等與其連接；低壓電源進線柜安裝電涌保護器等。另外，還可以通過接閃器實現防雷接地的目的。

4.結束語

由此可見，工業(yè)廠房的供配電系統(tǒng)設計是一項內容繁多、涉及面廣的綜合性設計工作，而且每個工程項目都有其自身的特點。因此，要想完成一份質量優(yōu)良的工業(yè)廠房供配電系統(tǒng)設計，需要廣大工程師與設計人員的認真研究和不斷努力，在具體設計中總結經驗，不斷應用新產品和新技術改進供配電系統(tǒng)設計。只有這樣才能設計出科學、合理、經濟、節(jié)能的供配電系統(tǒng)，實現企業(yè)投資成本和運營成本的最小化，并使供配電損耗降到最低，保證企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]武海旺.淺談工業(yè)供配電設計中需要注意的問題[J].科學之友，2010，（24）.

[2]譚先軍，潘燕虹.探析提高供配電系統(tǒng)電能質量的有效措施[J].中國新技術新產品，2011（2）.

[3]廖原.某工業(yè)廠房供配電設計[J].中國高新技術企業(yè)，2010（19）.