工廠供電技術結(jié)課論文3000字(2)
工廠供電技術3000字論文篇三：《試談工廠供電電氣部分的設計》
摘要：工廠供電就是指工廠所需電能的供應和分配問題，工廠供電系統(tǒng)設計的任務是從電力系統(tǒng)取得電源，經(jīng)過合理的傳輸，變換，分配到工廠車間中的每個用電設備上。眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，電能既易于由其他形式能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量供應輸出;伴隨著工業(yè)電氣自動化技術的發(fā)展，它的輸送與分配既簡單經(jīng)濟，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應用極為廣泛。
關鍵詞：工廠供電 電氣設計
一、工廠供電設計的基本要求與一般規(guī)則
1、工廠供電的基本要求
(1)安全在電能的供求、分配和使用中，不應發(fā)生人身事故和設備事故。
(2)可靠應滿足電能用戶對供電可靠性的要求。
(3)優(yōu)質(zhì)應滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求。
(4)經(jīng)濟供電系統(tǒng)的透支要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。
此外，在供電工作中，應合理地處理局部和全局、當前和長遠等關系，既要照顧局部的當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應發(fā)展。
2、工廠供電一般要求
(1)遵守規(guī)程、執(zhí)行政策:
必須遵守國家的有關規(guī)定及標準，執(zhí)行國家的有關方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術經(jīng)濟政策。
(2)安全可靠、先進合理:
應做到保障人身和設備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術先進和經(jīng)濟合理，采用效率高、能耗低和性能先進的電氣產(chǎn)品。
(3)近期為主、考慮發(fā)展:
應根據(jù)工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設和遠期發(fā)展的關系.做到遠近結(jié)合.適當考慮擴建的可能性。
(4)全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧:
按負荷性質(zhì)，用電容量.工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設計方案。工廠供電設計是整個工廠設計中的重要組成部分。工廠供電設計的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設計的有關知識，以便適應設計工作的需要。
二、 供電系統(tǒng)的基本設計要點
為合理有效地選擇供電系統(tǒng)中各電氣設備、導線電纜以及供配電方式，準確的把握整個系統(tǒng)的負荷分布、功率因數(shù)以及最大可能電流(即短路時電流)十分必要。
1、 負荷計算
要使的工廠電氣系統(tǒng)的各部分電氣設備得以正常的運行，其中電氣元器件和線纜必須選擇合理，供電系統(tǒng)除了必須提供穩(wěn)定適宜的工作電壓以及頻率外，還有一個重要的指標就是滿足負荷電流的要求。負荷計算有多種基本方法，其中最常用的是需要系數(shù)法。
2、無功功率補償
功率因數(shù)是供電部門考核的一項重要經(jīng)濟性能指標。用戶的功率因數(shù)過低時會使大量的無功功率在電網(wǎng)中往復來回并在輸電線路中被損耗掉，從而降低了輸配電效益。提高功率因數(shù)不僅對供電企業(yè)有利，同樣也有利于受電單位。通常，供電單位對受電系統(tǒng)的功率因數(shù)要求為最大負荷時一次側(cè)不低于0.90，又由于變壓器和電力線路中存在各種損耗，故一般取0.92。提高功率因數(shù)的具體措施：確定需要補償?shù)娜萘亢筮x用合理的補償裝置進行人工補償;選擇得當容量的電動機機組和變壓器組、盡量防止電機設備的輕載或空載、增大電氣系統(tǒng)設備元器件的檢修頻率、盡量使用同步電機取代其他形式電動機。
3、 短路電流的計算
短路發(fā)生的原因，設備絕緣層的損壞，誤操作，自然災害等不可抗拒因素;短路的形式有三相短路，兩相短路，單相短路，兩兩接地短路等;短路產(chǎn)生的后果，短路電流遠大于正常電流，系統(tǒng)中發(fā)生短路時會產(chǎn)生極大的電動力和 極高的溫度，致使電氣設備受到損害和破壞;短路時系統(tǒng)中的電壓陡降，嚴重影響到用電設備的正常運行;短路時系統(tǒng)中的保護裝置動作，將故障部分切除，造成停電事故;嚴重的短路會影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定性;發(fā)生不對稱短路時，短路電流將產(chǎn)生很強的交變電磁場，形成電磁干擾。
可見，一旦出現(xiàn)短路事故對整個供電系統(tǒng)的危害極其嚴重，因此盡可能地減小短路事故的發(fā)生率在整個工廠電氣系統(tǒng)中顯得特別必要。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的概率最大三相短路的概率最小;然而發(fā)生三相短路情況時的電流幅值最大，因而常以三相短路電路時的電流值為短路電流的計算值。
三、供電系統(tǒng)的保護裝置設計
為保證工廠供電系統(tǒng)的正常運行，必須在系統(tǒng)中安裝各種不同類型的電氣保護裝置，主要包括過電流保護和過電壓保護。
1、 過電流保護
熔斷器的保護方式，適用于高低壓供電系統(tǒng);低壓斷路器的保護方式，對于低壓電氣系統(tǒng)的可靠性和可操作性有比較高要求時可以適用;繼電器的保護方式，適用于對供電系統(tǒng)可靠性和可操作性要求較高的高壓供電系統(tǒng)。過電流保護裝置的基本要求：選擇性，速動性，可靠性，靈敏度。首先，線路設計應該注意其合理布局和密集性分析。由于工廠油污較大，容易導致線路老化變形，甚至出現(xiàn)線路的裸露，嚴重影響企業(yè)的安全生產(chǎn)運營。線路在設計時應充分考慮其合理走向，保證走向的安全性。另外，由于企業(yè)生產(chǎn)過程中溫度較高，線路布局過于密集容易產(chǎn)生磁力效應，從而影響生產(chǎn)的安全。合理的線路布局設計加上合理性的密集度設計能從根本上保證企業(yè)電氣系統(tǒng)的安全。其次，線路設計時應保證足夠的防火空間。由于電氣系統(tǒng)線路設計的隱蔽性，決定了其防火空間的有限性，而有限的防火空間下，一旦發(fā)生火災等災害就會導致大面積的災害形成，危害企業(yè)的整體安全。因此，在企業(yè)電氣系統(tǒng)設計時應注意保障足夠的防火和救災空間。在企業(yè)電氣系統(tǒng)設計時應注意保障足夠的電氣操作空間，一方面可以保障電氣在運行過程中的安全性和電氣自身壽命的延長，另一方面也可以保障在維修電氣系統(tǒng)時可以有足夠的空間進行維護。足夠的操作空間使得電氣系統(tǒng)之間的距離拉大，其相互的磁力影響減小，對于維修人員及電氣操作人員的身體健康有重要的意義。因此，在設計企業(yè)電氣系統(tǒng)時應注意保證足夠的操作性空間。
2、 過電壓保護
過電壓指電氣設備或線路所承載的電壓大大超出額定電壓，嚴重危害設備正常工作的情況。供電系統(tǒng)中過電壓分為內(nèi)部過電壓和雷電過電壓兩大類。
(1)內(nèi)部過電壓的產(chǎn)生由供電系統(tǒng)內(nèi)部的開關操作、負荷劇變或故障等原因引起。經(jīng)驗表明，供電系統(tǒng)內(nèi)部過電壓的電壓值一般低于系統(tǒng)正常運行時額定電壓的4倍，所以系統(tǒng)內(nèi)部過電壓對整個受電系統(tǒng)的影響不大。
(2)雷電過電壓亦稱外部過壓，當工廠電氣系統(tǒng)受到外部自然界的強烈的電磁壞境干擾，如雷擊而引起的過壓，其致使供電系統(tǒng)的瞬時電壓幅值有可能達到幾十萬千伏，瞬時電流的幅值也有可能增至十幾萬安，因此這種情況下整個工廠電氣系統(tǒng)中的設備和元器件以及線纜都存在極大的危害，必須要盡量加以防范。雷電過壓的兩種基本形式：直接雷擊和間接雷擊。
(3)雷電過電壓的保護設備主要有閃接器和避雷器。
3、 供電系統(tǒng)電氣部分的主接線方式的設計
主接線也稱主電路，表示供配電系統(tǒng)中對電能進行的輸送和分配的電路。其基本性能指標：安全、可靠、靈活、經(jīng)濟。
高壓供配電接線：高壓供配電部分擔負從電力系統(tǒng)受電并向各車間變電所供配電的任務。
(1) 變電所常用的主接線方式
變壓器組單母線線路接線法，當變電所只存在單獨供電線路與唯一變壓器時，可用這種接線法處理。單母線接線法，常用于對電能聚集和輸配;其具體又可以分為分段和不分段兩種接線方式。橋式接線，指在兩路供電進線之間跨接一個斷路器。
(2) 總降壓變電所與獨立變電所主接線方式
單電源進線的總降壓變電所主接線;雙回路電源進線總降壓變電所主接線。單電源進線獨立變電所主接線;雙電源進線獨立變電所主接線
(3) 車間和小型工廠變電所的主接線方式
只裝有一臺主變壓器的小型變電所主接線;裝有兩臺主變壓器的小型變電所主接線。
四、工廠配電系統(tǒng)
工廠配電系統(tǒng)由總降壓變電所、高壓配電線路、車間變電所、低壓配電線路及用電設備組成。配電所在大中型工廠中的作用是廠內(nèi)電能的中轉(zhuǎn)站。它的位置應盡量的接近負荷中心，經(jīng)常是配電所與車間變電所設在一起。
1、配電線路的設計
工廠配電線路設計分廠區(qū)配電線路設計和車間配電線路設計。廠區(qū)配電線路設計。包括廠區(qū)高壓供配電線設計及車間外部低壓配電線路設計。其設計應包括:配電線路路徑及線路結(jié)構(gòu)形式的確定，負荷的計算，導線或電纜及配電設備和保護設備的選擇，架空線路桿位的確定及電感與絕緣子、金具的選擇。防雷與接地和接零的設計、最后需編制設計說明書、設備材料清單及工程預算，繪制廠區(qū)配電線路系統(tǒng)圖和平面圖、電桿總裝圖及其他施工圖紙。
車間配電線路設計，包括車間配電線路布線方案的確定、負荷的計算、線路導線及配電設備和保護設備的選擇、線路敷設設計等。最后也需編制設計說明書、設備材料清單及工程預算，繪制車間配電線路系統(tǒng)圖、平面及其他施工圖紙。
2、變壓器的選擇
(1)變壓器數(shù)量的選擇
主變壓器臺數(shù)應根據(jù)負荷特點和經(jīng)濟運行要求進行選擇。當符合下了條件之一時，應安裝兩臺及兩臺以上變壓器:
?、儆写罅恳患壖岸壺摵?。(以便備用)
?、诩竟?jié)性負荷變化較大，適合采用經(jīng)濟運行方式。
?、奂胸摵奢^大。
?、茉诖_定變電所臺數(shù)時，應適當考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余地。
(2)變壓器容量的選擇
可根據(jù)廠區(qū)平面布置圖提供的車間分布情況及車間負荷的位置、符合性質(zhì)、符合大小等，結(jié)合其他各項選擇原則，與工藝、土建有關方面協(xié)商確定。
3、電器設備的選擇
為保證一次設備安全可靠地運行，必須按下列選擇和檢驗
(1)按正常工作條件包括電壓，電流，頻率及開端電流等選擇;
(2)按短路條件包括懂穩(wěn)定度進行檢驗;
(3)考慮電氣設備運行的環(huán)境條件溫度，濕度，海拔高度以及有無防塵，防腐，防火，防爆等要求;
(4)按各類設備的不同特點和要求如斷路器的操作性能，互感器的二次負荷和準確度級等級進行選擇。
4、一次設備的選擇
(1)高壓開關柜的選擇
根據(jù)安裝地點的電氣條件，選擇適宜的高壓開關柜的型號
(2)高壓隔離開關的選擇
初選高壓隔離開關規(guī)格應為GN30-100
(3)熔斷器選擇
高壓熔斷器是一種用電設備長期通過過載電流和短路電流的保護元件。從降低成本考慮，只要熔斷器額定電流容量合格，應優(yōu)先考慮采用高壓熔斷作為保護元件。
結(jié)語：
合理的供電系統(tǒng)設計不僅可以保證企業(yè)安全合理的供電和經(jīng)濟運行，也有利于電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行，最大限度的節(jié)約能源。所以工廠供電的可靠性和安全性就顯得非常重要了。
參考文獻：
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