工业厂房供配电系统的设计和应用

发表时间：2019-11-27T09:58:00.247Z 来源：《中国西部科技》2019年第23期 作者： 王克叶

[导读] 我国不断提高工业化速度，各行各业不断加大电能需求，能源资源越来越紧张，设计供配电系统的质量对于生产持续稳定，经济效益及安全生产具有重要作用。在设计工业厂房供配电系统设计的过程中，要对工厂生产实际情况进行全面考虑，掌握工业厂房供配电设计的重点，实现经济科学的工业厂房供配电系统设计。

王克叶

深圳市海普瑞药业集团股份有限公司

摘要：我国不断提高工业化速度，各行各业不断加大电能需求，能源资源越来越紧张，设计供配电系统的质量对于生产持续稳定，经济效益及安全生产具有重要作用。在设计工业厂房供配电系统设计的过程中，要对工厂生产实际情况进行全面考虑，掌握工业厂房供配电设计的重点，实现经济科学的工业厂房供配电系统设计。 关键词：工业厂房;供配电系统;系统设计 引言

电能为人类提供生活生产中的重要能源，其在社会经济不断发展的过程中具有重要作用。工业供配电系统设计过程中的合理性及科学性能够是工业企业及发展的基础，在设计供配电的过程中要进行系统性的统筹规划，通过工业生产的实际情况与未来扩展相互结合，实现配电方式选择的科学性，以此满足工业生产需求，提高系统可靠性、安全性及经济性，并且在设计过程中还要充分使用现代电力全新技术及工艺，并且还能够实现电力综合自动化后台监控系统的安装。 1供配电系统优化设计的重要性

目前，工程供配电系统优化设计的目的是要在保证工程电力系统正常运转的前提下，研究工程供配电设计各个环节的需求和特点，对比不同的物料材质和技术，选出满足降低使用过程电耗、保证使用过程安全及降低供配电系统投资要求的最优技术和物料，获得最佳的经济效益。供配电系统优化设计关系着工程的直接经济效益，对工程施工建设投资控制和降低今后工程运行消耗具有重要作用，需要在工程设计之初引起重视，通过研究制定合理的设计方案，实现优化目的。 2供配电系统的设计

2.1供配电系统的硬件设计

在供配电系统硬件设计过程中，主要包括:

(1)主控管理层。将两套监控主机设置到主控管理层中，分别安装到配电室监控屏及厂区疾控中心中，以下有效实现就地监控及远程的控制。厂房值班管理人员能够远程的监控，从而使配电室进行无人值守。

(2)通讯层。通过通讯管理机、无线路由器创建通讯层，通讯管理机能够监控现场，并且对其进行处理，利用简单、实用的人机界面，转变物理层信息成为通讯接口的单一化输入输出数字信号，通过标准104通讯协议，利用无线网络和上位机进行通信。通过管理机和通信管理机实现系统数据的收集和处理，在处理数据以后到主机数据库中进行打包，利用自动以实现数据上送时间周期的设置，设置5分钟1次的默认遥测量。通信管理机信息在主机中能够产生实时的信息，并且存储到指定的数据库中，加工之后到主机历史数据库中传输、保存、监控和处理。利用无线网络实现通讯后台及管理机的数据交换，从而降低传输串口中通信瓶颈问题。其次，因为104协议是通过数据朝着主动上送模式转变，系统的总体通讯量比较小，能够降低后台监控系统，并且提高监控系统的整体功能及稳定性。 2.2变配电室的设计

在变配电室设计过程中，要和负荷中心接近，一般控制供电半径为250m左右，大部分都是在300m以下。假如条件满足实际需求，就要将综合自动化装置安装到变配电室中，也就是具备保护、测量、控制及通信等综合自动化装置，利用此装置收集数据，并且对其进行交换及存储。如果工业厂房对于供配电装置的要求比较高，那么就使其转变成为配电室，从而进行远程的监控及人机对话，使电力系统综合信息化及安全水平得到提高，从而避免出现事故。 2.3负荷分级

在设计供配电的过程中能够进行复核分级，通过电力负荷事故的影响大小作为基础实现负荷分级，包括一级、二级和三级，因为事故导致出现的影响及损失越大，那么对供电所的需求就越高。一级负荷较为严格，要求配置双电源，从而对电力持续供应进行保证，避免供电的过程终端。其次，对一回路电源问题进行重视，其会影响到一回路电源，那么设置双电源及应急电源。二级负荷是基于线路故障对不受到断电影响进行保证，或者在断电以后快速的恢复。三级负荷供电能够正常。以此，在进行工业企业配电过程中，高消耗能源企业的核心设备具有较大的用电量，要通过工艺及设备对费用进行计算，那么就要分开电价，对电量计量装置进行分类加装，便于后期工作的开展。

2.4工程高低压配电系统电压设计

工程高低压配电系统的设计跟企业性质、用电需求、工程用电负荷的大孝供电距离的远近以及设备电容量等工程远景规划有关。所以设计前，对与电压设置有关的地形、设施设备及线路等因素进行详细调研，将包括电路输送线路在内的每个项目的用电负荷总量、设备总电压等进行计算，掌握整个过程中的电压耗损数据，以确定供电电压数据。最后，从多种满足供电设备需求的方案中选择可靠性较高、投资较少的方案。工程项目实施过程中，一般的低压供电采用380/220V的电源供电，特殊情况下酌情提升电压。 2.5输电线路设计

输电线路的设计中，要注重考虑路线走向设计、材质选用两方面的问题。

首先，输电线路的走向设计。设计输电线路时尽量做到走直线，避免线路迂回，尽量减少线路的长度，即通过减少线路用量的方法降低成本投入。一般可采用电缆线路和架空线路。

其次，材质选择方面。输电线路材质选择时要选择电阻小且费用消耗低的材质作为传输材料。同时，线路横截面大小对电路电压耗损具有影响。需注意，线路横截面的大小对电能的损耗不成正比，横截面过大或者过小都会增加线路的经济投入。因此，选择线路材质时要综合考虑线路载流量和线路价格。

2.6防雷装置及消防设施设计

防雷装置及消防设施设计主要出于安全的考虑。防雷措施是工程避雷防雷的关键。防雷装置主要包括避雷线、避雷针等避雷装置。考虑到避雷装置的投资成本，实践中电压小于10kV的线路以及变配电装置周围的建筑物已设置防雷措施的线路设备不设置避雷设施。为了避免\"雷\"对高压线的冲击，保护电气设备，需要在主变压器附近实现高压侧装。与工程供配电有关的消防设计是指供配电设施设备符合工程类型的国家及行业标准的要求。同时，工程中，火灾报警仪等消防设备设施的供电回路要求是专门供电，避免出现火灾后影响消防设施的使用。

3供配电系统的调试

在对系统全部设备进行安装之后，要实现系统中软硬件的试运行，假如在试运行过程中的功率因素报警信号频繁，就要对软件和功率因数补偿器中资料进行分析。如果系统运行正常，保护管理机就会对每个保护单元的实际工作情况进行监视，在某个单元工作不正常的时候，就会对相应监控机进行报告，并且对调度中心报告，然后调度中心及监控机通过保护管理发送保护指令修改的命令。系统扫描时间为毫秒，扫描站中的所有设备花费时间在1s以下，假如出现功率因素报警现象，那么表示正常。配置监控系统之后，就会使运行工作人员得到降低，如果出现事故，就会展现在电脑中，电脑自动生成功能代替人工抄表工作，从而使劳动强度降低，还能够对不同数据进行实时调用，提高操作过程中的安全性。 结语

电力在现代工程中占居重要地位，如果没有电力供应，工程系统的各个部分都将无法正常运转，甚至会造成工程瘫痪。因此，工程设计时要注重工程供配电系统设计，使电能输送简单化、安全化、节能化。通过研究对比，进而使工程电力系统达到安全的目的。 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，2016，12(15):13－13．

［2］汤尧平，金振训．基于工业以太网的制丝线集控系统的设计与应用［J］．科技通报，2014，21(7):123－126． ［3］王继伟．工业厂房供配电设计技术探讨［J］．化工管理，2018，11(4):183－183．