水泥生产线中的供配电设计研究

许 波（甘肃省建筑材料工业学校，甘肃 兰州 730070）

水泥生产线中的供配电设计研究

许 波（甘肃省建筑材料工业学校，甘肃 兰州 730070）

本文简要介绍了供配电设计的概念及意义，在此基础上，以水泥生产线为例，阐述了供配电设计的内容及原则，最后从负荷计算与无功率补偿、短路计算与继电保护以及自动化控制系统的设计三个角度入手，给出了具体设计策略，仅供参考。

水泥；生产线；供配电；设计

水泥在建筑领域应用较为广泛，是混凝土的重要组成材料之一。水泥的生产需要在生产线上完成，为确保生产效率，避免受供配电问题的影响，而导致生产过程受到阻碍，应对其供配电系统加以设计，提高供配电的稳定性与安全性[1]。

1 供配电设计概述

1.1 供配电设计概念

供配电包括供电与配电两部分内容。以水泥生产为例，供配电指的是在考虑不同设备不同用电标准及需求的基础上，对电能进行分配，以为生产的顺利进行提供支持的一个过程，而供配电设计，则是以平衡电能分配为主要目的的一种手段。

1.2 供配电设计意义

水泥生产线的运行，需要设备的共同作用才能实现，而各个设备功能的发挥，则需要以电力资源作为主要支撑条件。不同设备具有不同的用电需求，如供配电过程出现问题，导致各生产阶段供配电不合理，极容易对生产的顺利完成产生阻碍。因此，加强对供配电的设计十分必要。

2 水泥生产线供配电设计内容及原则

2.1 水泥生产线供配电设计内容

水泥生产线供配电内容包括对生产线负荷的计算、无功率补偿，对短路的计算与继电保护以及对自动化控制系统的设计等内容。以负荷计算为例，在水泥生产线各个设备的运行过程中，每一设备均会产生一定的负荷，供配电设计的功能在于，在综合各个设备的总负荷的基础上，实现对电力资源的攻击以及分配，以满足设备对负荷的需求，避免超负荷问题出现，导致电力系统出现故障，从而达到提高水泥生产效率的目的[2]。

2.2 水泥生产线供配电设计原则

水泥生产线供配电的设计需要遵循经济性、安全性与可靠性原则。

首先，水泥生产厂家生产水泥的目的在于获得经济效益，对此，可以从提高生产效率以及降低生产成本两个角度入手，达到该目的。供配电设计应本着经济性的原则来实现，要切实保证生产线上的每一个设备均能够达到良好运行的状态，避免其出现故障，确保其能够获得足够的电力资源作为支撑，以提高设备的运行效率，降低对设备维修所带来的成本，这对于水泥生产过程的顺利完成具有重要意义。

其次，水泥生产线供配电设计要遵循安全性的原则。如电力系统的安全性得不到保证，导致安全事故发生，生产线上的设备以及生产人员的安全都会受到影响。要在坚持安全性原则的基础上，优化设备运行环境，以此提高水泥生产的安全性。

最后，水泥生产供配电设计应遵循可靠性原则。应确保电力系统运行的可靠性，避免系统出现超负荷或短路等故障，使水泥生产线各设备能够以足够的电力资源作为支撑，顺利运行，提高水泥生产效率。

3 水泥生产线的供配电设计策略

为加强对水泥生产线供配电的设计，可采取如下措施：

3.1 负荷计算与无功率补偿

3.1.1 负荷分类

在水泥生产线中，根据设备类型及其功能的不同，其对水泥生产厂家的价值也各不相同。以通信设备与自动控制设备为例，其属于支撑水泥生产线运行的重要设备，如其出现故障，整个生产线都会处于瘫痪状态，对生产厂家效益影响极大，因此可将其归类为重要设备。在坚持上述划分依据的基础上，可将水泥生产负荷分为重要负荷与普通负荷两种。通信以及自动控制设备等重要设备，其负荷属于重要负荷，反之，则可将其归类为普通负荷。

3.1.2 负荷计算

负荷计算包括对设备最大负荷的计算、对负荷高峰的计算以及对平均负荷的计算三种。为提高供配电的合理性，应确保其所提供的电能，能够满足最大负荷的要求。以最大负荷计算为例，可采用30分钟之内的最大负荷，作为一设备运行的最大负荷。除此之外，应计算负荷的高峰值，保证在电力的供应与分配能够达到并超过负荷高峰值，避免出现超负荷的情况[3]。

3.1.3 无功率补偿

无功功率即没有发挥作用的功率，反映的是电力功率的利用率。无功率补偿的作用在于解决无功功率问题，以提高电力资源的利用效率，避免其被浪费，最终达到降低供配电成本以及水泥生产成本的目的的一种方法。对此，可通过提高功率因数的方法来实现。另外，在供配电过程中，还容易产生谐波问题，造成谐波污染，因此，有关人员还必须加强对谐波污染问题的解决方法的重视。

3.2 短路计算与继电保护

3.2.1 短路分类

短路包括两相短路、两相接地短路、三相短路以及单相接地短路集中。以两相短路为例，该中短路类型，属于不对称短路，在短路发生时，回路中流过很大的短路电流，电压与电流的对称性会被破坏，进而导致线电压三角形畸变发生。在水泥生产线中，一旦发生短路问题，极容易导致，电流会急剧增大，且增大数值较高，一般可达几倍乃至几十倍，对电力系统的影响十分严重。

3.2.2 短路计算

对短路电流的计算，是据以解决短路问题的主要途径，同时也是供配电设计中的重点。应在考虑水泥生产厂家电力系统现有总额定容量等的基础上，得出相应参数，并以此为基础，计算出最大短路电流值，以此对电力设备的运行情况进行判断。

3.2.3 继电保护

采用继电保护的方法，能够使电力系统故障发生时，相应线路被及时切断，达到避免故障扩大化的目的，实现对电力系统整体运行安全性与稳定性的保护。继电保护的实现，需要对继电保护装置加以利用，要在提高装置安装合理性的基础上，使其保护功能得以顺利发挥。除此之外，受雷电等自然因素的影响，电力系统也极容易出现故障，导致电力设备的功能无法顺利发挥，阻碍水泥生产的顺利完成，采用继电保护的方法，能够使雷电现象发生时，系统实现自动保护，这对于水泥生产过程的顺利完成具有重要价值。由此可见，必须做好水泥生产线供配电设计工作。

3.3 自动化控制系统的设计

在信息化水平不断提高的今天，将自动化控制系统应用到行业发展中，已经成为了各领域的主要趋势及其竞争力提高的关键因素。水泥生产线的供配电设计，同样应应用相应的自动化控制系统。应从软件设计与硬件设计两个角度入手，采用合理算法，提高软件设计水平，与此同时，确保硬件质量的合理性，以此使自动化控制系统的功能得以顺利实现，确保系统性能能够顺利发挥，确保其能够实现对电力系统的自动化控制，在水泥生产线供配电出现问题时，自动化控制系统要能够实现对故障的及时控制，并实现报警，以使故障发生时，有关人员能够及时发现并处理故障，避免故障的存在对水泥生产造成过于严重的不良影响，提高供配电设计水平，提高水泥生产效率[4]。

4 结 语

水泥生产线中供配电系统的设计是确保水泥生产顺利完成的基础性保证，应提高负荷计算以及短路计算的准确性与合理性，从无功率补偿以及继电保护两种方法的应用出发，加强对供配电系统的保护，优化其运行环境，并将自动化控制系统应用到实际生产以及供配电设计过程中，使设计水平与水泥生产效率得到提高，进而使水泥生产厂家经济效益得到更好的保证。

[1]牛战国.义煤集团5000t/d熟料生产线设计的反思[J].水泥工程 ,2009,03:15-18.

[2]洪云.6000t/d生产线高压供配电系统设计特点[J].中国水泥,2005,06:63-65.

[3]彭辉,穆加会.溧阳市利用水泥窑无害化协同处置450t/d生活垃圾示范线项目电气自动化设计[J].水泥工程,2016,02:66-68.

[4]张益河,孙海文,胡风强,张金营,张培福.曲阜中联1000t/d特种水泥熟料生产线的电气节能改造[J].中国水泥,2008,11:67-70.

Research on power supply design in cement production line

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TU525文献辨识码：B

：1003-8965(2017)02-0036-02