工业企业供配电设计中的问题及完善策略

发表时间:2020/7/15   来源:《建筑实践》2020年2月6期   作者:罗涛
[导读] 工业设计公司和施工单位对项目的建设投资、节能、运行和维护产生重大影响

         摘要:工业设计公司和施工单位对项目的建设投资、节能、运行和维护产生重大影响。必须严格按照相关的国家、地区和行业标准进行设计,以充分支持当地供电部门的操作流程、总体规划、建设等。推动相关专业计划和细节的实施完善,并最终创建一个新颖且价格合理的电气设计项目,以确保安全性、可靠性和易用性。
         关键词:工业企业;供配电设计;问题;完善策略
         1概述
         1)工业企业供配电系统是把电力系统提供的电源由企业总配变电所(降压) 分配到各车间配变电所,再由各车间配变电所分配给最终各用电设备的电气系统。2)工业企业供配电系统设计是电气设计的一部分,在本文简称供配电设计。在工业企业供配电设计中,企业外部供电电压、企业内部配电电压、企业配变电所位置的确定是供配电设计的重要环节;这些环节设计选择的合理与否,对降低线路电压降,保证供配电电压质量,减少电能在配电设备和线路上的损耗,节约有色金属、减少一次投资有重要影响。在设计时我们应该多方面比较,做到每个环节设计选择的最优化;节约每一度电,节约每一米电缆,尽量减少无谓的电能和有色金属等的浪费;这也是我们积极响应国家号召,节约能源、节约资源,减少浪费的实际行动。如何在上述环节选择合理可行的设计方案,是本文探讨的重点。
         2工业企业供配电设计中所存在的问题
         2.1配变电所设计中的问题
         配电设备的设计问题包括:在配电回路中,由于电表的不符合标准、变压器的容量不准确可靠、保护装置未得到维护,并且由于备用供电回路不可靠,而导致供电不稳定、效能降低,同时,变压器的全寿命期也受环境因素影响。在潮湿的地区,变压器绝缘材料老化迅速,所以变压器的寿命相对较短。除此以外,不执行完备的防火措施也将影响设备配电的安全运行。
         2.2防雷装置设计中的问题
         在设计工业供电系统时,有必要将地质条件与当地自然环境相结合,用来设计相应的接地保护装置,并应准确划定防雷装置保护范围,避免出现未覆盖保护对象的问题。根据配电设备的位置、电缆的敷设方式划分雷击等级,选择合理设备并考虑相关参数,配置相应的报警装置。然而,在实际的设计过程中,通常缺乏对接地电阻和引下线的关注。如果不采取保护措施,则可能因雷击而损坏设备。
         2.3系统监测的问题
         一些大型建筑物的用电负载类型复杂,对供电质量和安全造成了风险。这样的建筑物必须始终实施有效的监视措施,以防止损坏设备。但是,我国大部分的工作监控和部署工作尚未完成。由于监视方法完善相对较晚,因此,难以准确确定设备分配的特定条件,同时,也难以预测和快速切断供电系统中的事故源,增加了业务损失。
         2.4电压系统设计中的问题
         工业供配电供应和分配设计合理,以实现供应和分配系统的经济性和敏捷性。根据供电起点和负荷终点用电要求,统筹规划合理的解决方案,并比较以计算总电压损耗和接线转换,以便选择最佳接线方式。
         3工业企业供配电设计中的问题的完善
         3.1工业企业外部供电电压的确定
         (1)在电气系统中,电能的传输和返回是流过设备和电线的电流负载,并且被假定为电能的消耗在传输过程中由设备和电线分配。回路电压下降时与功率损耗成正比,而某些阻抗之间的电压降与流过环路的电流成正比,功率损耗与电流的平方成正比。功率一定的情况下增加电源电压,发现环路中的电流负载会成比例地降低。因此,提高电压可以降低传输过程中的电压并减少传输过程中的功率损耗。

当使用 10kV 的电压时,在相同的传输容量下,增加至 35kV 可以使该过程的损耗降低 91.8%。(2)实际上,在企业中选择外部电源电压等级时需要考虑各个方面。举个例子来说,比如,本地传输网络行业企业按比例收费的性质、容量和传输距离等。在设计经济和技术比较时,公司的长期用电计划应确定公司合适的外部能源。在确定中长期发展计划时,必须使用高压能源,这最终会帮助公司节省能源并满足长期电力需求。(3)根据经济理由,对工业设施中外部输入供电电压的确定应尽可能大。
         3.2工业企业内部配电电压的确定
         电压是电能质量的重要指标之一。各类电气设备对其正常工作电压都有特定要求。电子产品要求电压变化幅度小,以便在其工作过程中必须保持一定范围的稳定电压,完成其预期的操作。工业企业的内部配电电压采用高压,在单一负载时,可以减小负载电流,使传输功率和传输线损耗。在长期运行中,可以大大减少输送功率和输送距离。中低压之间的配电电压:国家标准 GB50052-2009第 5.0.2 条“供电电压大于等于 35kV 时,用户的一级配电电压宜采用 10kV;当 6kV 用电设备的总容量较大,选用 6kV 经济合理时,宜采用 6kV。”第 5.0.3 条“供电电压大于等于 35kV,当能减少配变级数、简化结线及技术经济合理时,配电电压宜采用 35kV 或相应等级电压。”例如,在有色金属行业中,大容量电解变压器是大容量的,可用 35kV 的直接配电。低压配电电压:(1)长期以来,国内企业的低压配电通常使用220/380V。作为照明电源和小型电气设备的电源电压,其电压等级低,使用方便。但是,有许多工业企业,特别是大型工矿企业,在使用大容量设备过程时,风扇和水泵上使用 380 V 的缺点包括传输电缆规格大,供电线路损耗多。当低压分布从 380V 增加到 660V 时,上述缺点可能会发生明显变化。(2)增加到 660V 的优点如下。节省功率损耗:由于功率损耗与电流的平方成正比,因此,当前的电压从 380V 升高到 660V,在所有配电线路(例如电力负载)中,电能损耗仅是原电压情况下的 1/3,它减小了导体的电流并增加了电力传输距离。随着电压增加,负载减小,并且相应的电压降也成比例地减小,这改善了功率的质量和距离并增加了功率。节省电缆材料:电压的增加减少了在相同功率下的电气设备的工作电源,从而减少了使用电缆的截面,减少了有色金属的投资和消耗。(3)国内现行法律规定,公司可以使用 660V 配电电压。GB50052-2009 标准文件 5.0.2“低压配电电压宜采用 220/380V,工矿企业亦可采用 660V”;(4)在世界上许多国家,不同等级的电压作为工业企业设备用电。如美国工业企业采用的 500V 供电电压。在我国,660V 配电电压广泛用于煤矿、钢铁、冶金等行业。机器、机舱分配单元和其他制造设备也都非常成熟。因此,在大型企业中推广使用 660V 低压配电进行电源设计和配电没有障碍。(5)低压配电电压的定义:如果小型、中型设备很多,建议使用 660V 作为配电电压。轻巧紧凑的电动工具还可以使用 380/220V 供电。
         4结语
         在工业企业的供配电设计与负荷分配中,企业外部的馈电电压、企业内部的配电电压和企业用电负荷分布是馈电设计中的重要因素。其中,最重要的是要确保电源和配电电压的质量,减少设备和配电线路中的电能损失,减少电缆材料使用量。设计中需要多种方法来比较优化每个链接的设计选择,节省每千瓦,节省每米电缆,并最大程度地减少不必要的电能损耗和金属材料的使用。这也是我们对全国号召的积极回应。为了节省能源,我们需要合理利用资源并减少浪费。
         参考文献
         [1]王延祥,常辰龙.生产企业工业厂房供配电系统设计[J].机电信息,2016(15):13+16.
         [2]韩延章.工业供配电设计的常见问题与应对措施研究[J].山东工业技术,2015(16):16.
         [3]史哲.工业厂房供配电系统设计研究[J].科技与企业,2015(10):208.
         [4]王永瑞,杨少明.节能技术在工业供配电设计中的应用[J].河南科技,2014(19):61.
        
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