工廠供配電系統(tǒng)構(gòu)成布置及配電負(fù)荷計(jì)算方法

欄目:工程預(yù)算時(shí)間:2020-09-05

工廠供配電系統(tǒng)一般包括中型工廠的電源進(jìn)線電壓是6-10kV。電能先經(jīng)高壓配電所集中,，再由高壓配電線路將電能分送到各車(chē)間變電所,，或由高壓配電線路直接供給高壓用電設(shè)備,。

車(chē)間變電所內(nèi)裝有電力變壓器，將6-10kV的高壓電降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓，然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設(shè)備使用。今天講講工廠供配電系統(tǒng)的構(gòu)成及布置以及負(fù)荷計(jì)算方法實(shí)例,。

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工廠供配電系統(tǒng)的負(fù)荷等級(jí)劃分

一級(jí)負(fù)荷：若對(duì)此負(fù)荷停電，將會(huì)造成人的生命危險(xiǎn)及設(shè)備損壞,，打亂復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程,，造成重大設(shè)備損壞且難以修復(fù)，或給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)極大損失,。因此要求一級(jí)負(fù)荷由兩個(gè)獨(dú)立的電源供電,，而對(duì)特別重要的一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立的電源點(diǎn)供電,。

二級(jí)負(fù)荷：若對(duì)此種負(fù)荷停電,，將會(huì)造成工廠生產(chǎn)機(jī)器部分停止運(yùn)轉(zhuǎn)，或生產(chǎn)流程紊亂且難以恢復(fù),，致使產(chǎn)品大量減產(chǎn),，工廠內(nèi)部交通停頓,，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失,，或使城市居民的正常生活受到影響。二級(jí)負(fù)荷在工礦企業(yè)中占有的比例最大,，應(yīng)由兩個(gè)回路供電,，也可以由一回專(zhuān)用架空線路供電。

三級(jí)負(fù)荷：所有不屬于一,、二級(jí)負(fù)荷的其他負(fù)荷均屬于三級(jí)負(fù)荷,。通常三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無(wú)特殊要求，較長(zhǎng)時(shí)間停電也不會(huì)直接造成用戶(hù)的經(jīng)濟(jì)損失，因此,，三級(jí)負(fù)荷可采用間單回路供電,。

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工廠供配電系統(tǒng)設(shè)備組成

供配電系統(tǒng)一般由：電力變壓器、配電裝置,、繼電保護(hù)裝置,、操作機(jī)構(gòu)、自動(dòng)裝置,、等附屬設(shè)備構(gòu)成,。

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（1）電力變壓器

電力變壓器在供配電系統(tǒng)中的作用是將一種電壓的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N或幾種電壓的電能供給用戶(hù)。變電所或配電房中的電力變壓器,，通常是將高壓電能轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪弘娔?，饋電給用電設(shè)備。

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（2）配電裝置

配電裝置是發(fā)電廠與變電所的重要組成部分,，足發(fā)電廠與變電所電氣主接線的具體實(shí)現(xiàn),。配電裝置是根據(jù)電氣主接線的連接方式，由開(kāi)關(guān)設(shè)備,、保護(hù)設(shè)備,、測(cè)量設(shè)備、母線以及必要的輔助設(shè)備組成,。

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配電裝置的功能是正常運(yùn)行時(shí)用來(lái)接受和分配電能,，發(fā)生故障時(shí)通過(guò)自動(dòng)或手動(dòng)操作，迅速切除故障部分,，恢復(fù)正常運(yùn)行,。可以說(shuō),，配電裝置是具體實(shí)現(xiàn)電氣主接線功能的重要裝置,。

電壓為0.38～10kV的配電裝置建在屋內(nèi)，稱(chēng)為屋內(nèi)配電裝置,。電壓為35～220kV的配電裝置一般建于屋外,，稱(chēng)為屋外配電裝置。

（3）繼電保護(hù)裝置

繼電保護(hù)裝置是當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機(jī),、線路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運(yùn)行時(shí),，能夠向運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)出警告信號(hào)，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動(dòng)化措施的設(shè)備,。

繼電保護(hù)主要是利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時(shí)的電氣量（電流,、電壓、功率,、頻率等）的變化構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作的原理,，還有其他的物理量,，如變壓器油箱內(nèi)故障時(shí)伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強(qiáng)度的增高。

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（4）操作機(jī)構(gòu)

手動(dòng)操作就是靠人工提供動(dòng)力來(lái)執(zhí)行完成動(dòng)作的機(jī)構(gòu)百,，電動(dòng)就是自動(dòng)或者由人按下啟動(dòng)停止按鈕,，控制電度機(jī)驅(qū)動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。

主要例子就是高壓柜,，高壓開(kāi)關(guān)斷路器,。它問(wèn)們的手動(dòng)機(jī)構(gòu)就是答指柜子上的用搖把給柜子儲(chǔ)能彈簧“上勁‘’裝置，機(jī)械操作把手,，推上去合閘,，版拉下來(lái)分閘的裝置。電動(dòng)裝置就是上面的兩個(gè)按鈕,，按下開(kāi)就權(quán)合閘,，按下關(guān)就分閘

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（5）電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置

防止電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定性、防止事故擴(kuò)大,、防止電網(wǎng)崩潰,、恢復(fù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的各種自動(dòng)裝置總稱(chēng)。一般是根據(jù)電力系統(tǒng)的電壓,、頻率,、負(fù)荷大小的變化，如引起電力網(wǎng)的不穩(wěn)定運(yùn)行,，即通過(guò)這些安穩(wěn)裝置切除部分負(fù)荷,，保證大電網(wǎng)迅速回到正常運(yùn)行狀態(tài)。

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電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置就是裝在兩個(gè)同步電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線上,，當(dāng)兩網(wǎng)不能保持同步時(shí),，執(zhí)行自動(dòng)解列的裝置。還有自動(dòng)切機(jī)功能,，就是當(dāng)電廠出口發(fā)生設(shè)備故障,，導(dǎo)致輸送能力低于電廠實(shí)際功率時(shí)，切除發(fā)電機(jī)組,。

電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),，原動(dòng)機(jī)供給發(fā)電機(jī)的功率總是等于發(fā)電機(jī)送給系統(tǒng)供負(fù)荷消耗的功率，當(dāng)電力系統(tǒng)受到擾動(dòng),，使上述功率平衡關(guān)系受到破壞時(shí),，電力系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)地恢復(fù)到原來(lái)的運(yùn)行狀態(tài)，或者憑借控制設(shè)備的作用過(guò)度到新的功率平衡狀態(tài)運(yùn)行,。

工廠供配電系統(tǒng)的布置

（1）戶(hù)內(nèi)配電室的組成

戶(hù)內(nèi)式變配電所主要由三部分組成：高壓配電室,、變壓器室、低壓配電室,。此外,，有的還設(shè)有高壓電容器室和值班室。

與戶(hù)內(nèi)變配電室相邊的戶(hù)外電氣設(shè)備安裝在屋外,，一般用于35KV及以上電壓級(jí),。

（2）戶(hù)外配電裝置

戶(hù)外配電裝置根據(jù)電器設(shè)備和導(dǎo)體的布置高度及重疊情況，分為中型,、半高型和高型幾種布置型式,。

戶(hù)外配電裝置的特點(diǎn)：

① 土建工作量和費(fèi)用較小，建設(shè)周期短,；

② 擴(kuò)建比較方便,；

③ 相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè),；

④ 占地面積大,；

⑤受外界環(huán)境影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差,，需加強(qiáng)絕緣,；

⑥不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響。

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（3）供配電布置的總體要求

① 便于運(yùn)行維護(hù)和檢修：值班室一般應(yīng)盡量靠近高低壓配電室,，特別是靠近高壓配電室,，且有直通門(mén)或與走廊相通。

② 運(yùn)行要安全：變壓器室的大門(mén)應(yīng)向外開(kāi)并避開(kāi)露天倉(cāng)庫(kù),，以利于在緊急情況下人員出入和處理事故,。門(mén)最好朝北開(kāi)，不要朝西開(kāi),，以防“西曬”,。

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③ 進(jìn)出線方便：如果是架空線進(jìn)線，則高壓配電室宜位于進(jìn)線側(cè),。戶(hù)內(nèi)供配電的變壓器一般宜靠近低壓配電室,。

④ 節(jié)約占地面積和建筑費(fèi)用：當(dāng)供配電場(chǎng)所有低壓配電室時(shí)，值班室可與其合并,。但這時(shí)低壓電屏的正面或側(cè)面離墻不得小于3m.

⑤ 高壓電力電容器組應(yīng)裝設(shè)在單獨(dú)的高壓電容器室內(nèi),，該室一般臨近高壓配電室，兩室之間砌防火墻,。低壓電力電容器柜裝在低壓配電室內(nèi),。

⑥ 留有發(fā)展余地，且不妨礙車(chē)間和工廠的發(fā)展,。在確定供配電場(chǎng)所的總體布置方案時(shí)應(yīng)因地制宜,，合理設(shè)計(jì)，通過(guò)幾個(gè)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,，力求獲得最優(yōu)方案,。

工廠配電負(fù)荷計(jì)算方法及實(shí)例

設(shè)計(jì)時(shí),，用的總負(fù)荷應(yīng)是一個(gè)假定負(fù)荷，即計(jì)算負(fù)荷,。計(jì)算負(fù)荷也稱(chēng)需要負(fù)荷或最大負(fù)荷,。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等,。在配電設(shè)計(jì)中,，通常采選自.投標(biāo)書(shū)代寫(xiě)網(wǎng) yipai178.com 用30分鐘的最大平均作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。

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1. 負(fù)荷計(jì)算分類(lèi)

負(fù)荷計(jì)算的方法分為需要系數(shù)法,、利用系數(shù)法,、單位指標(biāo)法等幾種。

（1）需要系數(shù)法,。用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù),，直接求出計(jì)算負(fù)荷。這種方法比較簡(jiǎn)便,，應(yīng)用廣泛,，尤其適用于配、變電所的負(fù)荷計(jì)算,。

（2）利用系數(shù)法,。采用利用系數(shù)求出最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷，再考慮設(shè)備臺(tái)數(shù)和功率差異的影響,，乘以與有效臺(tái)數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)得出計(jì)算負(fù)荷,。這種方法的理論根據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)，因而計(jì)算結(jié)果比較接近實(shí)際,。適用于各種范圍的負(fù)荷計(jì)算,，但計(jì)算過(guò)程稍繁。

（3）單位面積功率法,、單位指標(biāo)法,、單位產(chǎn)品耗電量法。前兩者多用于民用建筑,，后者用于某些工業(yè)建筑,。在用電設(shè)備功率和臺(tái)數(shù)無(wú)法確定時(shí)，或者設(shè)計(jì)前期,，這些方法是確定設(shè)備負(fù)荷的主要方法,。

（4）除采用以上的方法外，還有二項(xiàng)式法以及近年國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的abc法,、變值需要系數(shù)法等,。這些方法有的已被其他方法代替，有的是利用系數(shù)法的簡(jiǎn)化,，還有的實(shí)用數(shù)據(jù)不多,，未能推廣,。

單位面積功率法、單位指標(biāo)法和單位產(chǎn)品耗電量法多用于設(shè)計(jì)的前期計(jì)算,，如可行性研究和方案設(shè)計(jì)階段,；需要系數(shù)法,、利用系數(shù)法多用于初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì),。

2. 設(shè)備功率確定

進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，需將用電設(shè)備按其性質(zhì)分為不同的用電設(shè)備組,，然后確定設(shè)備功率,。用電設(shè)備的額定功率Pr或額定容量Sr是指銘牌上的數(shù)據(jù)。對(duì)于不同負(fù)載持續(xù)率下的額定功率或額定容量,，應(yīng)換算為統(tǒng)一負(fù)載持續(xù)率下的有功功率,，即設(shè)備功率Pe。

（1）連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備功率等于額定功率,。

（2）短時(shí)或周期工作制電動(dòng)機(jī)（如起重機(jī)用電動(dòng)機(jī)等）的設(shè)備功率是指將額定功率換算為統(tǒng)一負(fù)載持續(xù)率下的有功功率,。

當(dāng)采用需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)統(tǒng)一換算到負(fù)載持續(xù)率ε為25%下的有功功率,。

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