摘要：工业厂房供配电设计是新建及改扩建企业整体设计中的重要组成部分，必须与工艺、设备、土建、厂区运输及区域总降等部门密切配合，协同进行。工业厂房供配电设计是现代工业中将电力系统的电能合理分配到工业厂房中重要环节，电力系统是现代工业生产的动力，离开了电力系统的现代工业是不可想象的。所以工业厂房输配电的设计是整个工业区设计的重要组成部分，本文针对工业厂房的输配电设计中遇到的问题进行分析，希望能给输配电从业人员提供参考。
关键词：工业厂房供配电；设计
引言
我国改革开放以来，工业生产的高速发展使得电力的消耗日益增长，各个工业生产企业要在日益激烈的竞争中获得优势，取决于企业在生产中的工业生产成本的降低，降低耗电是工业生产的最为重要的环节。合理的工业输配电设计方案能为企业带来竞争优势，电力的节能降耗是输配电的设计方向。
1、工业厂房输配电设计的基本原则
工业厂房输配电的设计环节最基本的是遵守国家的相关设计技术规范《供配电系统设计》，这是输配电设计的重要依据和政策支撑。工业输配电设计是整个工业设计中的重点，首先是保证电力系统的供电质量，供电效率要符合先进的技术规范。其次，保证输配电系统设计的人身安全和设备安全。第三，输配电的设计要结合企业的发展规划，正确处理现在发展和未来的发展，加强设计与厂房设计的结合，根据企业生产的电力负载来制定厂房供配电的设计方案，以便满足工业厂房供配电的用电需求。
2、工业厂房电力系统的供应系统设计
为了保证厂房的正常生产往往是两个或者更多的独立电源系统。两个或者更多的独立电源互为备用，以便在生产过程中能使生产不受或者减少因电力供应的不足造成的生产中断。作为应急的装备柴油发电设备或者EPS电源组也是必备的电力供应设备。备用电力供应必须能满足应急照明、消防设备、电梯等负荷用电需要。高压开关柜一般采用中置式金属铠装开关柜，配真空断路器；输变电的电力变压器要依据防火要求禁止采用大容量的油浸电力变压器。
3、工业厂房输配电设计中线缆的选择
线缆是电力传输的重要载体，输配电的供应离不开线缆，所以在输配电设计中线缆的选择也是至关重要的。工业厂房输配电所用的线缆要依据工作电流、热稳定要求、电压损失允许的范围、机械强度的要求、经济寿命期内的总费用最少等原则选择。通常情况，10千瓦以下的线路都要按照线缆发热情况选择线缆截面，再依据线缆的机械强度和电压的损失情况进行线缆的校验。
4、内容及步骤
全厂总降压变电所及配电系统设计，是根据用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、当地公共电网现状及其发展规划等因素，经技术经济比较确定。为满足厂区各生产车间供电安全可靠，经济合理的问题。其基本内容有:1)负荷分级和供电电压选择;2)负荷计算;3)变电所的位置选择;4)主接线;5)短路电流计算;6)改善功率因数装置设计;7)变电所高、低压侧设备选择;8)继电保护及二次接线设计;9)变电所防雷设计;10)工作接地与保护接接地的设计。
5、原始资料
工业厂房总平面图，车间及厂房工艺布置图，车间及厂房断面图，厂房特征(粉尘，潮湿，温度及可能引起火灾或爆炸的程度等)，车间及厂房对供电可靠性的要求，以及用电设备表。其它应收集的资料为:本地区气象资料(全年最高、最低和平均温度等)，本地区水文地质资料(地下水位、土壤性质，土壤电阻系数，冰冻深度等)。
6、工业厂房供配电工程设计要点
6.1工业厂房负荷的计算
科学准确的计算工业厂房的负荷是做好工业厂房供配电工程设计的前提和基础。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆尤其是变压器的功率损耗计算至关重要，计算变电所的总降压时，务必要仔细考虑功率损耗问题，如此一来，工程的总变电所高压侧负荷和总功率因数的计算才能准确。另外，负荷计算表的制作和成列也是十分重要的，这样有利于对计算结果进行准确清晰的对比。
6.2 工业厂房总变电所位置的选择
工业厂房总变电所位置的选择至关重要，首要的考虑因素便是高压电源线的进线方向，以此为基础，结合其他因素，最终确定出合理的总变电所的位置。一般而言，工业厂房的负荷中心，临近电量较大厂房的位置都是理想的总变电所的位置。另外需要注意的是，变压器容量及台数的确定工作需要详细计算全厂的负荷，这时最好咨询土建等方面专家意见，方便日后工业厂房的扩建。
6.3保护装置的设计
由于工频电气量参数会随着电力系统的变化而发生一定的变化，一旦电力系统中出现短路故障，就会导致工频电气量的相关参数发生变化，因此在供配电网络的设计过程中，需要依据系统实际特点，设计出相关的继电保护装置，保护一般分为过流、速断、零序、瓦斯等形式；另一方面，在变电所高压侧与低压侧电气设备的选择过程中，应将各个回路所对应的额定值、计算负荷、短路电流计算数据等作为依据开展选择，在作出初步的选择之后，还需要对其开展热稳定检验与力检验。为保证电气设备的选择与校验的合理性，还需要开展继电保护装置的整定计算，这就涉及短路电流的计算问题，在实际的计算过程中，可以依据无限容量系统供电开展短路电流的计算，依据系统运行方式的不同，结合相应的短路参数，计算得到各个点的两相及三相的短路电流；继电保护过程中，针对大型的用电可靠性要求较高的工业厂房，应选用直流屏供电，直流屏选取要合理，不宜过大或过小，应根据需用保护的断路器台数进行选择。
6.4工业厂房供配电工程的防雷设计
工业厂房供配电的防雷设计不仅包括架空线路的防雷设计，还包括变配电所的防雷设计。针对架空线路的防雷设计可以采取两种方式，一是66KV以上的架空线，最理想的防雷方式便是全线装设避雷线，弊端是成本较高；二是10KV以下的架空线路，瓷横担、木横担等绝缘子的广泛应用便能起到很好的防雷效果，只在十分有必要的情况下才安装线路避雷器，利于降低成本。针对变电所的防雷设计，要重要对避雷器的设计，接地电阻要保持在4Ω以下，避雷器安装的位置要正确，即在设备的电源侧进行安装，注意要将避雷器与被保护设备进行关联，才能起到防雷效果。
6.5合理利用无功补偿技术
在补偿技术方面，我国的大多数工业厂房采用的都是集中补偿的方式，这种方式忽略了对车间变电站的无功补偿，造成的直接后果便是补偿后的功率偏低问题，更甚者，有些工业厂房的系统则一直在维持自然功率因素。由于我国规定工业厂房的功率因数要超过0.9，为了达到国家标准，很多工业厂房采取了高压无功补偿的方式，但是用这种方式促进功率因数提升的方法是十分不可取的，因为电动机和变压器是产生无功损耗的主要设备，如果不加辨别的盲目的进行无功补偿，会使得电网的供电能力受到影响。基于此，无功补偿技术的选择一定要合理，一般可以采用投切的方式，大量实践证明，这种补偿方式能够去的很好的提升功率因数和节能的效果。
结束语
工业厂房供配电设计的质量直接影响到工业厂房的生产及发展。作为从事工业厂房供配电设计的人员，有必要了解和掌握工业厂房供配电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。
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论文作者:王岩1, 王玉珏2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/20
标签：厂房论文; 工业论文; 变电所论文; 供配电论文; 输配电论文; 负荷论文; 线缆论文; 《电力设备》2018年第15期论文;