工廠供電技術(shù)結(jié)課論文3000字(2)
工廠供電技術(shù)3000字論文篇三：《試談工廠供電電氣部分的設(shè)計》
摘要：工廠供電就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配問題，工廠供電系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)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(shè)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(yīng)輸出;伴隨著工業(yè)電氣自動化技術(shù)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(yīng)用極為廣泛。
關(guān)鍵詞：工廠供電 電氣設(shè)計
一、工廠供電設(shè)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(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。
(2)可靠應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。
(3)優(yōu)質(zhì)應(yīng)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(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應(yīng)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(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟政策。
(2)安全可靠、先進合理:
應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)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(yīng)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(shè)和遠期發(fā)展的關(guān)系.做到遠近結(jié)合.適當(dāng)考慮擴建的可能性。
(4)全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧:
按負(fù)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(shè)計方案。工廠供電設(shè)計是整個工廠設(shè)計中的重要組成部分。工廠供電設(shè)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(shè)計的有關(guān)知識，以便適應(yīng)設(shè)計工作的需要。
二、 供電系統(tǒng)的基本設(shè)計要點
為合理有效地選擇供電系統(tǒng)中各電氣設(shè)備、導(dǎo)線電纜以及供配電方式，準(zhǔn)確的把握整個系統(tǒng)的負(fù)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(fù)荷計算
要使的工廠電氣系統(tǒng)的各部分電氣設(shè)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(biāo)就是滿足負(fù)荷電流的要求。負(fù)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(biāo)。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(fù)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(fù)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(dāng)容量的電動機機組和變壓器組、盡量防止電機設(shè)備的輕載或空載、增大電氣系統(tǒng)設(shè)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(shè)備絕緣層的損壞，誤操作，自然災(zāi)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(shè)備受到損害和破壞;短路時系統(tǒng)中的電壓陡降，嚴(yán)重影響到用電設(shè)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(yán)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(yán)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(shè)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(shè)計應(yīng)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(dǎo)致線路老化變形，甚至出現(xiàn)線路的裸露，嚴(yán)重影響企業(yè)的安全生產(chǎn)運營。線路在設(shè)計時應(yīng)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(yīng)，從而影響生產(chǎn)的安全。合理的線路布局設(shè)計加上合理性的密集度設(shè)計能從根本上保證企業(yè)電氣系統(tǒng)的安全。其次，線路設(shè)計時應(yīng)保證足夠的防火空間。由于電氣系統(tǒng)線路設(shè)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(zāi)等災(zāi)害就會導(dǎo)致大面積的災(zāi)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(shè)計時應(yīng)注意保障足夠的防火和救災(zāi)空間。在企業(yè)電氣系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)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(shè)計企業(yè)電氣系統(tǒng)時應(yīng)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(shè)備或線路所承載的電壓大大超出額定電壓，嚴(yán)重危害設(shè)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(guān)操作、負(fù)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(dāng)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(shè)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(shè)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(shè)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(biāo)：安全、可靠、靈活、經(jīng)濟。
高壓供配電接線：高壓供配電部分擔(dān)負(fù)從電力系統(tǒng)受電并向各車間變電所供配電的任務(wù)。
(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(dāng)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(shè)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(yīng)盡量的接近負(fù)荷中心，經(jīng)常是配電所與車間變電所設(shè)在一起。
1、配電線路的設(shè)計
工廠配電線路設(shè)計分廠區(qū)配電線路設(shè)計和車間配電線路設(shè)計。廠區(qū)配電線路設(shè)計。包括廠區(qū)高壓供配電線設(shè)計及車間外部低壓配電線路設(shè)計。其設(shè)計應(yīng)包括:配電線路路徑及線路結(jié)構(gòu)形式的確定，負(fù)荷的計算，導(dǎo)線或電纜及配電設(shè)備和保護設(shè)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(shè)計、最后需編制設(shè)計說明書、設(shè)備材料清單及工程預(yù)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(shè)計，包括車間配電線路布線方案的確定、負(fù)荷的計算、線路導(dǎo)線及配電設(shè)備和保護設(shè)備的選擇、線路敷設(shè)設(shè)計等。最后也需編制設(shè)計說明書、設(shè)備材料清單及工程預(yù)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(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點和經(jīng)濟運行要求進行選擇。當(dāng)符合下了條件之一時，應(yīng)安裝兩臺及兩臺以上變壓器:
?、儆写罅恳患壖岸壺?fù)荷。(以便備用)
②季節(jié)性負(fù)荷變化較大，適合采用經(jīng)濟運行方式。
③集中負(fù)荷較大。
④在確定變電所臺數(shù)時，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)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(fù)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(guān)方面協(xié)商確定。
3、電器設(shè)備的選擇
為保證一次設(shè)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(shè)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(shè)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(fù)荷和準(zhǔn)確度級等級進行選擇。
4、一次設(shè)備的選擇
(1)高壓開關(guān)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(guān)柜的型號
(2)高壓隔離開關(guān)的選擇
初選高壓隔離開關(guān)規(guī)格應(yīng)為GN30-100
(3)熔斷器選擇
高壓熔斷器是一種用電設(shè)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(yīng)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(shè)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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