陈明阳&& 深圳市清华苑建筑设计有限公司 518054
摘要：做好工厂配电设计对工业生产起到非常重要的作用，本文主要针对其作出了阐述，供同行参考。
关键词：工厂供电设计; 防雷；接地
&&&&&&& About the factory for distribution of the design are discussed&
&&&&&&& ChenMingYang&
&&&&&&& Shenzhen clear HuaYuan architecture design Co., LTD. 518054&
&&&&&&& Abstract: the distribution of industrial design to factory production play a very important role, this article mainly aims at its made paper, refers for the colleague.&
&&&&&&& Keywords: factory L grounding
&&&&&&& 电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来,又易于转换为其它形式的能量以供应用; 电能的输送的分配既简单经济,又便于控制、调节和测量, 有利于实现生产过程自动化。因此, 电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。
&&&&&&& 工厂配电的核心就是将电能安全、经济、可靠、合理地分配到工业生产的各个用电点，为工业生产提供电能保障。
&&&&&&& 1&& 工厂供电设计的基本原则
&&&&&&& 工厂供电设计必须按照国家的相关规范及行业要求进行，主要参照的国家规范为GB5《供配电系统设计规范》和GB5《低压配电设计规范》等。进行工厂供电设计必须遵循以下原则:
&&&&&&& 1. 1 遵守规程、执行政策
&&&&&&& 必须遵守国家的有关规定及标准, 执行国家的有关方针政策, 包括节约能源, 节约有色金属等技术经济政策。
&&&&&&& 1. 2 安全可靠、先进合理
&&&&&&& 应做到保障人身和设备的安全, 供电可靠, 电能质量合格, 技术先进和经济合理, 采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。同时也必须保障工厂工人的人身安全。
&&&&&&& 1. 3 近期为主、考虑发展
&&&&&&& 应根据工作特点、规模和发展规划, 正确处理近期建设与远期发展的关系, 做到远近结合, 以近期为主，适当考虑扩建的可能性。
&&&&&&& 1. 4 合理确定设计方案
&&&&&&& 按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等, 合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员, 除掌握常规的供电要求外，还有必要了解和掌握不同类型工厂工艺的基本原理和供电需求，以便适应设计工作的需要，提出合理的供电设计方案。
&&&&&&& 2 工厂供电设计的基本内容
&&&&&&& 工厂配电主要是进行全厂总降压变电所及配电系统设计,核心就是满足各车间在对电能关于负荷容量、保障安全性质及生产工艺要求等方面的需求。其基本内容有以下几方面。
&&&&&&& 2. 1 负荷计算及电压选择，
&&&&&&& 全厂总降压变电所的负荷计算, 是在各车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗及相关的同时系数,从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。
&&&&&&& 根据负荷计算的大小及工厂工艺设备对电压的要求，选择合适的供电电压。一般来说，一路10KV专用线路的可供容量不超过12000KVA。大型的高压电机的电压一般不超过10KV，工厂配电的高压电压基本以10KV为主。
&&&&&&& 2. 2 主变压器的台数及容量选择
&&&&&&& 单台主变压器的容量需要满足工厂最大电动机或电动机组启动的需要，同时考虑到大容量的变压器带来低压短路电流的提升等方面的因数，单台变压器容量宜控制在2500KVA以内。
&&&&&&& 考虑到配电设备的检修和工厂季节性生产的可能，宜将变压器的台数设定为偶数台。
&&&&&&& 2. 3 工厂总降压变电所主结线设计
&&&&&&& 总降压变电所主接线设计的基本要求为安全可靠又要灵活经济, 安装容易、维修方便。通常都会采用母线联络的方式，一般会有以下两种情况：
&&&&&&& 对于供电要求不高，能适应短暂停电条件的工厂，通常采用单母线分段联络方式；
&&&&&&& 对于供电要求高，对供电连续性要求高的工厂，通常采用双母线分段联络方式。
&&&&&&& 2. 4 厂区高压配电系统设计
&&&&&&& 工厂配电不同的电压运行方式对应的供电方案，在安全、保护、经济等方面带来的结果都会不一样。
&&&&&&& 通常根据厂内负荷分布情况, 从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置, 比较几种可行的高压配电网布置方案, 计算出导线截面及电压损失, 由不同方案的可靠性、电压损失、基建投资、年运行费用、有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值, 择优选用。
&&&&&&& 2. 5 改善功率因数装置设计
&&&&&&& 按负荷计算求出总降压变电所的功率因数, 通过计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的功率因数。
&&&&&&& 选用合适的电容器柜或放电装置。如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功率, 改善功率因数。
&&&&&&& 2. 6 变电所高、低压侧设备选择
&&&&&&& 参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值, 选择变电所高、低压侧电器设备, 如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、开关柜等设备。
&&&&&&& 2. 7 变电所防雷装置设计
&&&&&&& 参考本地区气象地质资料进行防雷装置设计。进行防直击的避雷针保护范围计算, 需要进行避免发生反击现象的空间距离计算, 按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号, 并确定其接线部位。同时需要进行避雷灭弧电压, 频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地电阻计算。
&&&&&&& 2. 8 总降压变电所变、配电装置总体布置设计
&&&&&&& 综合前述设计计算结果, 参照国家有关规程规定, 进行内外变、配电装置的总体布置和施工设计。
&&&&&&& 3& 供电设备的选择
&&&&&&& 3. 1 导线、电缆的选择
&&&&&&& 为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行, 进行导线和电缆截面选择时必须满足供电所需的发热条件、电压损耗条件、经济电流密度和导线电缆的机械强度等各方面的要求, 对于绝缘导线和电缆, 还应满足工作电压的要求。
&&&&&&& 根据设计经验, 一般10kV 及以下高压线路及低压动力线路, 通常先按计算电流和配套的保护开关进行截面选择，同时考虑发热条件, 再校验电压损耗和机械强度。
&&&&&&& 对于0.4KV及以下的低压照明线路, 通常先按计算电流和配套的保护开关进行截面选择。同时因其对电压水平要求较高, 因此通常先按允许电压损耗进行选择, 再校验发热条件和机械强度。
&&&&&&& 对长距离大电流及35kV 以上的高压线路, 则可先按经济电流密度确定经济截面, 再校验其它条件。
&&&&&&& 3. 2 高、低压设备的选择
&&&&&&& 高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求, 同时设备应工作安全可靠, 运行方便, 投资经济合理。
&&&&&&& 高低压开关柜及元器件的选择应满足短路容量、开关短路电流等方面的要求，同时需要考虑设备的通用型、经济和灵活性。高压柜一般采用高压固定柜，低压通常采用抽屉柜。
&&&&&&& 4 防雷与接地
&&&&&&& 4. 1 防雷设备和防雷措施
&&&&&&& 防雷接地主要目的是为避免雷电过电压对工厂供电设备和人员带来的危险。
&&&&&&& 防雷的设备主要有接闪器、引下线、接地装置及SPD。其中, 接闪器就是专门用来接受直接雷击的金属物体。接闪的金属称为避雷针或避雷带。
&&&&&&& 引下线是将雷电过电流引入大地的通道，连接接闪器和接地装置；
&&&&&&& 接地装置是雷电流和大地接触的装置，起到快速向大地泄放雷电流的作用。
&&&&&&& SPD是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其它建筑物内, 以免危及被保护设备的绝缘。SPD应与被保护设备并联, 装在被保护设备的电源侧。当线路上出现危及设备绝缘的雷电过电压时, 避雷器的火花间隙就被击穿, 或由高阻变为低阻, 使过电压对大地放电, 从而保护了设备的绝缘。避雷器的型式主要有阀式和排气式等。
&&&&&&& 4. 2 防雷措施
&&&&&&& 防雷措施主要有:&
&&&&&&& 架设避雷线, 这是防雷的有效措施, 但造价高, 因此在35kV 的架空线路上, 一般只在进出变配电所的一段线路上装设, 而10kV及以下的线路上一般不装设避雷线;&
&&&&&&& 装设避雷针, 室外配电装置应装设避雷针来防护直接雷击, 如果变配电所处在附近高建( 构) 筑物上防雷设施保护范围之内或变配电所本身为室内型时, 不必再考虑直击雷的保护; 高压侧装设避雷器, 这主要用来保护主变压器, 以免雷电冲击波沿高压线路侵入变电所, 损坏变电所的这一最关键的设备, 为此要求避雷器尽量靠近主变压器安装。
&&&&&&& 5 结语
&&&&&&& 电能在工业生产中非常重要, 工厂配电设计必须要保障电能在工厂生产中安全、经济、可靠、合理地进行传送。同时也必须要保护好工人的人身安全。
参考文献：
&& 【1】刘金晟，侯世英，孙韬.工厂供电工工程设计方法分析【J】重庆科技学院学报（自然科学版），2011，（2）.
&& 【2】李尔文.工厂供电.化学工业出版社第二版，2006
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