现代工业配电设计分析及优化措施研究

胡伟

摘 要：电能的广泛应用和电力行业的迅猛发展为现代工业生产提供了重要的动力和能源，有效促进了现代工业的进一步发展。因此对工厂的供电设计进行不断的优化是目前保障工业生产顺利进行的有效途径，电能在现代工业生产过程中发挥着至关重要的作用，最大限度的保证配电设计的合理性和科学性，是目前保障工厂经济效益和企业效益的关键。本文对现代工业配电设计分析及优化措施进行了深入的分析和探讨。

关键词：现代工业;配电设计;分析及优化

引言：工厂供电系统是指负责供应电能和分配电能的系统，其主要工作内容是将电力系统中的电能降压之后分配到各个车间及厂房。随着城市化建设的不断推进，城市的用电需求呈现增长趋势，而且城市的规模越大配电距离就越长，因此大型城市一般都会选择高压供电的方式输送电能，而工业企业通常会选择提高电压的方式实现提高输电设备的输电能力的目的。

1工厂供电设计原则

供配电设计在工厂设计中占据重要地位，其设计质量的好坏会影响工厂设计最后的呈现效果，并且与工厂能否正常运行紧密相关。所以工厂负责供电工作的人员必须具备较高的专业素质并且可以熟练的操作电力设备。工厂供配电设计的要求主要有以下几点：第一，制作工厂供配电设计方案时必须以国家相关规定及标准为基础开展相关工作，在保证设计方案符合节约能源的政策的同時尽量提高其科学性和合理性[1]。第二，供电设计方案必须保证在供配电过程中工作人员的人身安全以及设备的安全，在保证供电过程可靠性的同时提高电能的质量，因此供配电设计方案必须满足经济合理性和技术先进性的基本原则。第三，工厂的供电设计方案应将企业目前的需求和未来的发展前景纳入考虑范围，比如供电设计不仅需要满足工厂当前生产的需求，而且要满足工厂长远发展的标准和要求。如果工厂在近期扩大规模，那么供电设计仍然可以满足由于工厂扩建而产生的用电需求变化。第四，工厂的配电设计方案还应考虑企业实际的运行情况以及用电容量等关键要点，根据不同地区的供电条件对供电方案进行及时调整。

2工厂供配电设计要点

工厂供配电设计要点主要涉及到四个关键要素，分别是负荷计算、选取总降压变电所位置、技术条件以及电气设备的选择和校验。首先，计算总降压变电所的负荷时应结合车间的负荷情况，并且在计算过程中应考虑到由车间变电所的变压器产生的功率损耗，从而得到最终的计算结果和总功率因数[2]。另外，计算成果应以列表的形式详细记录下来，从而保证负荷计算结果可以展现的清晰明了。其次，总降压变电所位置的选取主要考虑电源进线的方向问题，在确定电源进线方向之后，结合变压器的需求数量和容量科学合理的选择总降压变电所的位置。此外，工厂高压配电系统的设计方案首先应符合技术条件，在方案合理的前提下尽量保障工厂的经济效益。在制定高压配电网方案之前应对工厂的实际负荷情况进行考察，最终确定负荷布局位置以及总降压变电所位置等关键信息。最后，为了保证选择电气设备的合理性以及校验工作的顺利进行，应对短路电流的大小和继电保护装置进行精准计算。

2.1改善功率因数装置设计

功率因数的确定主要是通过计算获得，首先要保证负荷可以满足供电部门的要求，利用大型同步电动机可以有效控制励磁电流的特点对功率因数进行进一步的改善，供电部门要求的负荷数值可以通过查询得出。

2.2变电设备的选择

选择变电设备的主要依据是各回路的计算负荷及其对应的额定值、短路电流的计算数据等等。选择变电设备之后还需通过力稳定和热稳定对设备进行检验，最终的供配电设计结果是以表格的形式展示，将设备材料表、投资预算表以及总降压变电所主结线图三个图表相结合，从多方面展现供配电设计的结果[3]。变电设备是否合理从根本上决定了供配电系统运行质量的好坏，所以根据相关计算数据对变电设备进行科学合理的选择，是现阶段提高供配电系统运行质量的关键途径。

2.3继电保护与自动装置设计

影响工频电气量参数的主要因素是电力系统的变化，因此如果电力系统发生短路等故障问题，会对电力系统的参数造成影响。而继电保护装置的主要作用是根据电力系统的变化情况对电流进行限制，从而实现保护电力系统的目的。比如，通过增大反应电流以及降低电压的形式开展过电流保护以及低电压保护工作。

2.4防雷工作

防雷工作主要包括两个方面：变配电所防雷措施和架空线路防雷措施。首先，避雷器是变电所应用的防雷设备中最重要的一种，所以避雷器的设计以及安装工作是变配电所防雷措施中最重要的一项。安装工作中最关键的一点是避雷器的安装位置必须是被保护设备的电源侧，并且保证避雷器和被保护电路处于并联状态。这样安装的目的是如果由于雷电而导致过电压的情况发生，避雷器的火花间隙会被击穿，从而实现帮助过电压放电的目的，最终完成保护电力设备的工作。其次，架空线路防雷措施的分类主要根据架空线电压的大小，66kv及以上的架空线的防雷方式通常会选择全线装设避雷线，这样虽然防雷效果比较好，但耗费的资金成本相对较高。10kv以下的架空线路通常会选择提高线路绝缘能力的方式提高其防雷能力，针对绝缘能力相对薄弱的位置通常会选择安装避雷器的方式提高其防雷水平。

2.5节电节能措施

节电节能措施主要有两种，第一，充分利用电力无功补偿，将其节电节能的作用发挥到最大化，有效减少由于工厂用电所产生的电能损耗，大幅度提高工厂的电能利用率。另外，根据工厂实际运行的情况选择适宜的变压器，在充分考虑经济性和合理性的前提下选择合适的变压器容量，从根本上减少浪费的现象。其次，选择性能较好的变压器。经济性是选择变压器组合的首要标准，在保证工厂可以正常运行的情况下尽量减少使用变压器的数量和规模，最终实现节约资金成本投入和电能损耗的目的[4]。

结束语

现阶段电能是现代工业生产所使用的重要能源，提高配电设计的合理性和科学性可以最大限度的保证工厂的企业效益和经济效益，所以工厂应从改善功率因数装置设计、合理选择变电设备、科学设计继电保护和自动装置、充分做好防雷工作以及采取节电节能措施等方面对配电设计进行完善，从而对供配电系统进行进一步优化，最终促进现代工业的进一步发展。

参考文献：

[1]曲宏阳，杨琪.试析工厂配电设计中常见问题及技术措施[J].电子制作，2016，08：97.

[2]田立军.工业建筑供配电工程设计研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2017，04：164-165.

[3]张子霖，张东平.探讨供配电工程中的设计衔接问题[J].现代工业经济和信息化，2017，710：83-85+95.

[4]张学龙.建筑电气设计中的消防配电设计方案探讨[J].智能城市，2019，518：61-62.