浅谈工厂供配电设计的技术要点

2020-11-27刘荣春王德胜

建材发展导向 2020年11期

刘荣春王德胜

（1.安徽海螺建材设计研究院有限责任公司，安徽芜湖 241070；2.芜湖海创环保科技有限责任公司，安徽芜湖 241224）

如今，我国社会在不断进步，但是能源问题日渐突出，对我国经济发展产生不良影响。我国经济发展的同时，电能的消耗量越来越大，给工厂发展产生一定的负面影响。所以，针对电能消耗问题，工厂应该采用节能方案，降低电能的消耗，促进企业可持续发展。

1 工厂供配电系统设计原则

在供配电系统设计的过程中，要求遵循稳定可靠性、分散性、灵活开放性、规范性及分层分布的原则。为了能够对供配电稳定性进行保证，就要选择成熟技术，我国检测机构也要对其认可，利用考察现场的运行，设计综合保护和测量一体化的自动化系统。在自动化系统设计的过程中，要满足行业标准、规范及国家的需求。另外，根据行业及国家标准，对系统接口进行规约，假如为特殊通讯规约，就要准备详细化规约文本，并且充分考虑直流系统及计量系统建设。分层系统指的是根据不同建筑楼层分布，充分利用现场总线等通信技术使楼层数据交换问题得到解决。因为供配电系统比较特殊，那么自动化系统能够实现独立保护功能，不通过其他控制设备实现，还要实现专门装置的设置。另外，各个单元之间的安装装置可靠性及抗干扰性比较强，能够过度到全分散和全下放化方向，结构平台要能够方便对系统扩展，并且还具有其他建筑中自动化系统集成功能。

2 工厂供配电设计的技术要点

2.1 降低电力线路功率损耗来

1）提高输电线路电压等级，工厂的供电电压应从用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、用电单位的远景规划、当地公共电网现状和它的发展规划以及经济合理等因数综合考虑决定；配电电压的高低取决于供电电压、用电设备的电压以及供电范围、负荷大小和分布情况等。

2）提高电网功率因数，在提高用电设备的自然功率因数不能满足要求时，采用无功补偿提高功率因数是最有效的方法。用电设备一般为感性，在电路中并联电容来进行补偿。目前的工程应用中，无功补偿按照补偿位置来分类有集中补偿、就地补偿和分组补偿；按投入的快慢分实时动态补偿及静态补偿；按是否能自动投切分为自动补偿及固定补偿。

①变配电所高压集中补偿（C1），主要目的是改善电网的功率因数，比较容易满足电力部门对功率因数的要求；从电力系统的全局来看，这种补偿方式是必要且合理的。

②配电变压器高压侧相对集中补偿（C3），在各配电变压器一侧集中安装，以补偿变压器的空载无功；可以降低高压配电干线的线损。

③变压器低压侧集中补偿（C2），实现无功就地平衡，对配电网和配电变压器有降损作用，同时可提高负荷侧的电压水平，且单位补偿容量较10kV侧投资少，被较多采用。

④低压分组补偿（C4），分散安装在各配电点低压母线上，就地补偿用电设备组的无功功率，使低压配电主干线路上的损耗相应减少。由于补偿装置管理及维护不太方便，只在当用电负荷点较多、较分散时，补偿效率才能很好体现。

⑤用电设备就地补偿（C5），直接装设在大容量用电设备旁边，与设备同时投入或退出，使装设点以上线路输送的无功减少，线损相应减少，可以获得最明显的降损效益。

2.2 变压器节能

工厂通常都会利用高性能变压器，并列运行变压器，通过组合利用可以使变压器的经济适用性不断提高。以工厂用电负荷为基础，确定变压器的运行数量。如果利用的变压器数量比较少，同时也可以满足工厂负荷量，可以提升工厂经济效益。如果负荷不足，需要实施共同调节。工厂需要选择节能型变压器，如非晶体铁芯变压器空载损失比较小，可以在工厂当中普及应用；环绕铁芯具有较高的工作效率，工作质量也比较稳定。耗损量较小，也可以推广。工厂在升级改造变压器的时候，需要提升组合应用的经济性。根据工厂生产淡旺季，确定不同的用电需求，为了实现工厂用电最大化，工厂需要预估自己的实际运用，如果负载量比较大，可以利用两套变形系统，在生产淡季，工厂可以利用功率小的变压器系统，减少损耗电能。在生产旺季，可以利用功率较大的变压器系统。工厂可以根据实际情况并开双系统，提高工厂运行和生产效率。

2.3 照明系统节能

工厂需要大力推广节能照明系统，实现节能降耗。工厂照明系统需要充分利用天然光，在厂区办公楼和员工股宿舍以及车间等地利用高效节能照明等级和附件。例如LED灯具。利用智能照明可以实现统一管理，完成控制方案，例如可以更具工厂工作作息时间设置带旁路方案和全夜灯以及半夜灯等控制方案，发挥智能控制技术的作用，可以加强维护节能灯附近运转情况，优先选择电子镇流器，提高工厂用电效率，降低电能损耗。