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        工業(yè)廠房供配電設(shè)計(jì)技術(shù)分析

        2020-01-08 22:42:31虞斌
        中國電氣工程學(xué)報(bào) 2020年20期
        關(guān)鍵詞:工業(yè)廠房供配電技術(shù)

        虞斌

        摘? 要:與民用住宅相比較,工業(yè)廠房供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加復(fù)雜。在設(shè)計(jì)中需要考慮的因素很多,要做到控制方便,還要具備良好的調(diào)節(jié)能力和和測量能力,確保工業(yè)裝置供配電運(yùn)行安全,對工業(yè)裝置生產(chǎn)自動化運(yùn)行起到一定的促進(jìn)作用。本論文著重于研究工業(yè)廠房供配電設(shè)計(jì)技術(shù)方面的內(nèi)容。

        關(guān)鍵詞:工業(yè)廠房;供配電;設(shè)計(jì);技術(shù)

        引言:

        中國改革開放的步伐不斷加快,工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展促使電能大量消耗。工業(yè)為了在日益激烈的競爭中取得優(yōu)勢,就需要控制好工業(yè)生產(chǎn)成本,將電能消耗量控制到最低,這也是工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的環(huán)節(jié)。在工業(yè)輸配電設(shè)計(jì)中,要求設(shè)計(jì)方案要能夠體現(xiàn)競爭優(yōu)勢。當(dāng)前的輸配電設(shè)計(jì)來看,主要的方向是節(jié)約能源,降低消耗。

        一、工業(yè)廠房供配電需要遵循的原則

        工業(yè)廠房的輸配電設(shè)計(jì)中,最基本的要嚴(yán)格按照《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)》的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì),其是輸配電設(shè)計(jì)的主要依據(jù),也是重要的政策支持。在整個(gè)的工業(yè)設(shè)計(jì)中,重點(diǎn)是工業(yè)輸配電設(shè)計(jì)。

        其一,電力系統(tǒng)運(yùn)行中,供電質(zhì)量要有所保證,要求電能供應(yīng)效率要與先進(jìn)的技術(shù)規(guī)范相符合。

        其二,輸配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,要充分考慮到設(shè)備運(yùn)行安全和人身安全。

        其三,在設(shè)計(jì)輸配電的時(shí)候,要與企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃相結(jié)合,要考慮到企業(yè)現(xiàn)在發(fā)展需求,同時(shí)還要考慮到企業(yè)的未來發(fā)展需求。做到供配電設(shè)計(jì)要與廠房設(shè)計(jì)相結(jié)合,在廠房供配電設(shè)計(jì)中,要將企業(yè)生產(chǎn)的電力負(fù)載作為依據(jù),使得工業(yè)廠房供配電的下電能需求得到滿足[1]。

        二、工業(yè)廠房供配電設(shè)計(jì)技術(shù)

        (一)電力系統(tǒng)的供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        如果是兩個(gè)或者超過兩個(gè)獨(dú)立電源之間相互備用,能夠有效避免或減少生產(chǎn)過程中由于供電不足而出現(xiàn)生產(chǎn)中斷的現(xiàn)象。柴油發(fā)電設(shè)備或EPS電源組都是應(yīng)急設(shè)備,同時(shí)也是主要的供電設(shè)備。備用電源需要滿足應(yīng)急照明的用電需求、滿足消防設(shè)備的用電需求,滿足電梯的用電需求。高壓開關(guān)柜通常采用帶真空斷路器的中型金屬鎧裝開關(guān)柜,輸變電用電力變壓器的選擇中,按照消防要求不能使用大容量油浸式的電力變壓器。

        (二)輸配電設(shè)計(jì)中要合理選擇線纜

        工業(yè)廠房所安裝的輸配電用電纜的選擇中,需要考慮到工作電流、電壓損失允許范圍、、熱穩(wěn)定性要求以及機(jī)械強(qiáng)度的要求,還要考慮到經(jīng)濟(jì)壽命周期,以總成本最低作為原則。如果線路不足10kW,通常需要根據(jù)電纜的發(fā)熱情況對電纜的截面進(jìn)行選擇,在校驗(yàn)的時(shí)候,需要根據(jù)電纜的機(jī)械強(qiáng)度以及產(chǎn)生的電壓損失進(jìn)行。

        (三)輸配電設(shè)計(jì)的實(shí)施方案

        1.輸配電高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        在設(shè)計(jì)工業(yè)廠房供配電系統(tǒng)中,需要充分考慮到工業(yè)廠房生產(chǎn)過程中使用的用電負(fù)荷,將工業(yè)廠房的配電電壓合理確定。同時(shí),對總降壓變電所的設(shè)計(jì)合理布置,將用電負(fù)荷的設(shè)備放在合適的位置[2]。在選擇輸配電設(shè)計(jì)方案的時(shí)候,要以安全可靠作為原則,將損耗降到最低,且能夠獲得良好的節(jié)能效果。在生產(chǎn)實(shí)際工作中,低壓電源所以采用的電壓電源為220V和380V,使用TN-S接地系統(tǒng);高壓電源所采用的電壓電源是10kV或者6kV。在工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)車間,在設(shè)計(jì)電路的時(shí)候,需要采用放射式的供電方式或者樹干式的供電方式。

        2.功率因數(shù)的設(shè)計(jì)

        在工業(yè)廠房的供配電設(shè)計(jì)中,需要不斷改進(jìn)輸配電的功率因數(shù)。在設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)的時(shí)候,要按照電力負(fù)荷的總降壓功率因數(shù)實(shí)施。功率因數(shù)計(jì)算完畢后,應(yīng)按供電部門的相關(guān)規(guī)定補(bǔ)償。同時(shí),在選擇電容器的時(shí)候,對電容器組和放電裝置要做好選擇。

        3.輸配電設(shè)備的接地裝置設(shè)計(jì)

        接地處理是指電氣設(shè)備的非帶電部分與大地的連接,主要是通過金屬導(dǎo)體向地下直接埋入,或者與建筑物的金屬構(gòu)件間接連接,可以達(dá)到自然接地的效果。接地所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是通過建筑物的金屬構(gòu)件實(shí)現(xiàn)接地,或者通過建筑物鋼筋混凝土中的金屬構(gòu)件實(shí)現(xiàn)接地。設(shè)計(jì)這種輸配電接地可以起到保護(hù)人員安全的作用,從而穩(wěn)定工業(yè)生產(chǎn),降低重大電力事故的發(fā)生率[3]。

        4.防雷設(shè)計(jì)

        工業(yè)廠房的防雷設(shè)計(jì)中,需要按照建筑特性以及火災(zāi)危險(xiǎn)類別將防雷等級確定下來,據(jù)此設(shè)置設(shè)置防雷措施。通常而言,接閃網(wǎng)可以沿著女兒墻、屋沿、屋角等敷設(shè),如此構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)格,屋面所有金屬構(gòu)件都連接到網(wǎng)上。將構(gòu)造柱中的外側(cè)主筋充分利用起來,將其作為引下線,節(jié)點(diǎn)處采用焊接的方式連接[4]。主筋向上伸出屋面采用焊接的方式連接到接閃網(wǎng)上,向下延伸到地圈梁,以焊接的方式連接到水平接地體上。將建筑物基礎(chǔ)充分利用起來,將其作為接地體。如果建筑物防雷接地、電氣接地共同使用一個(gè)基礎(chǔ)接地的時(shí)候,接地電阻要低于1歐姆。如果實(shí)際測量不能達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),就要采用增加人工接地極的方式以滿足要求。此外,低壓電源進(jìn)線柜還需要將電涌保護(hù)器裝設(shè)好。

        5.消防設(shè)計(jì)

        工業(yè)廠房輸配電設(shè)計(jì)要按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》實(shí)施消防聯(lián)動設(shè)計(jì)。防火排煙系統(tǒng)主要包括控制模塊,其輸出端連接到有電源模塊上,同時(shí)與數(shù)據(jù)反饋模塊連接。數(shù)據(jù)反饋模塊的輸入端與有數(shù)據(jù)對比模塊連接。數(shù)據(jù)采集模塊主要包括包括:溫度傳感器、煙霧傳感器和一氧化碳傳感器。數(shù)據(jù)設(shè)定模塊主要包括溫度設(shè)定模塊、煙霧設(shè)定模塊和一氧化碳設(shè)定模塊。控制系統(tǒng)的輸出端與緊急廣播連接,同時(shí)連接到廣播音響系統(tǒng)上,與消防報(bào)警系統(tǒng)、消防排煙系統(tǒng)和消防滅火系統(tǒng)都建立有效連接。在系統(tǒng)中設(shè)置有溫度采集模塊,對于室內(nèi)的溫度變化情況進(jìn)行采集;煙霧傳感模塊,對煙霧的濃度信息進(jìn)行采集;采集一氧化碳的模塊則可以采集一氧化碳濃度信息,將所采集的數(shù)據(jù)信息與預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)之間進(jìn)行對比,發(fā)揮控制模塊的作用就可以控制防排煙系統(tǒng),從而在火災(zāi)發(fā)生的初期階段就可以發(fā)揮其探測作用,自動報(bào)警啟動,并根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場的具體情況啟動消防滅火系統(tǒng)和消防報(bào)警系統(tǒng),消防排煙系統(tǒng)、緊急廣播和廣播音響系統(tǒng)發(fā)揮聯(lián)動控制的作用,在滅火的同時(shí),還能起到排煙的作用,將火災(zāi)現(xiàn)場的人員疏散,保證人身安全,將人員傷亡減少,降低由于火災(zāi)造成的財(cái)產(chǎn)損失[5] 。在消防聯(lián)動控制系統(tǒng)中還安裝有自動噴淋系統(tǒng),當(dāng)火場溫度達(dá)到閉式噴頭溫度的時(shí)候,玻璃泡就會在這種高溫環(huán)境中破碎,管道中的水從原有的靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài),水流指示器動作,信號傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)當(dāng)中,濕式報(bào)警裝置啟動報(bào)警,壓力開關(guān)也開始動作,發(fā)揮控制系統(tǒng)的作用,使得啟動噴淋泵啟動并為管道供水,系統(tǒng)的滅火功能得以實(shí)現(xiàn) [1]。

        結(jié)束語:

        通過上面的研究可以明確,在工業(yè)廠房輸配電設(shè)計(jì)中,供配電設(shè)計(jì)要系統(tǒng)化展開,該設(shè)計(jì)存在復(fù)雜性,需要認(rèn)識到這一點(diǎn),并做好集成設(shè)計(jì)。輸配電設(shè)計(jì)人員需要對工業(yè)項(xiàng)目生產(chǎn)工藝予以了解,還要掌握用電特點(diǎn),才能對工業(yè)廠房輸配電參數(shù)予以配置,從技術(shù)層面支持企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 李英偉. 工業(yè)廠房供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J]. 科技通報(bào), 2019(05):46-47.

        [2] 杜文瀾. 智能工業(yè)廠房低壓供配電系統(tǒng)可靠性分析[J]. 智能建筑與智慧城市, 2019(01):85-86.

        [3] 楊穎昭. 工業(yè)廠房供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì), 2018(04):28-38.

        [4] 蒲艷, 張玉偉. 工業(yè)供配電設(shè)計(jì)中的常見問題分析[J]. 環(huán)球市場, 2018(09):130-130.

        [5] 杜文瀾. 智能工業(yè)廠房低壓供配電系統(tǒng)可靠性分析[J]. 智能建筑與智慧城市, 2019(05):P.47-48.

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