电厂供配电系统电气设计分析

电厂供配电系统电气设计分析

发表时间：2019-09-03T16:09:02.493Z 来源：《河南电力》2019年1期作者：战立文

[导读] 本文以电厂供配电系统电气设计的重要性为切入点，就其设计要点作了分析，以供参考。

（青岛热电股份有限公司山东青岛 266000）

摘要：众所周知，电力能源是当下社会发展不可或缺的物质基础，只有保证电厂安全、高效的运行才能实现优质供电，而电气设计作为供配电系统的关键环节，更值得关注和强化。本文以电厂供配电系统电气设计的重要性为切入点，就其设计要点作了分析，以供参考。

关键词：电厂；供配电系统；电气设计

引言

电能为人类提供生活生产中的重要能源，其在社会经济不断发展的过程中具有重要作用。工业供配电系统设计过程中的合理性及科学性能够是工业企业及发展的基础，在设计供配电的过程中要进行系统性的统筹规划，通过工业生产的实际情况与未来扩展相互结合，实现配电方式选择的科学性，以此满足工业生产需求，提高系统可靠性、安全性及经济性，并且在设计过程中还要充分使用现代电力全新技术及工艺，并且还能够实现电力综合自动化后台监控系统的安装。

1、电厂供配电系统电气设计的重要性

对于电力供配电系统而言，必须加强无功功率控制来提高功率因数，以此提高设备利用效率，进而减少浪费现象，提高电厂运行效益，而这需要以科学合理的电气设计为前提，同时为向社会输送稳定优质的电源，还应确保电气设计经济可靠，换句话说，供配电电气系统就相当于电厂的动力来源，若其设计不合理有缺陷，势必会严重影响供配电系统的运作状态，除了导致电厂系统因外在自我保护而出现瘫痪外，还可能引发火灾等安全事故，可见加强电厂供配电系统电气设计的合理性与可靠性是重要且必要的。

2、影响电厂供配电系统节能设计效果的因素探讨

在对电厂供配电系统进行节能设计时，应关注其设计效果方面的影响因素，确保最终得到额节能设计方案有着良好的适用性。具体的影响因素包括：（1）人员方面的节能意识的影响。基于电厂供配电系统的节能设计，若设计人员的节能意识较为薄弱，对该系统的功能特性、节能设计要求等考虑不充分，则会影响供配电系统的节能设计效果；（2）节能设计方式的影响。若电厂供配电系统在实践中所需的节能设计方式缺乏有效性，与该系统的实际情况不相符，则会使供配电系统节能设计效果受到不同程度的影响；（3）其他因素的影响。若节能设计理念更新不及时、设计工作开展缺乏针对性等，也会影响电厂供配电系统节能设计效果。

3、供配电系统电气设计基本原则

3.1、可靠性原则

在电厂供配电系统设计中，使用的人员较多，呈现人员分布密集的特点，因此涉及范围也比较广。在供配电系统设计中要坚持安全性、可靠性，具体规划设计中对建筑实际用电负荷等级进行科学分析，确保其在任何运行方式下供配电系统可以持续进行稳定的电力保障，为建筑提供安全可靠的电力供应。

3.2、简洁性原则

在电厂中使用的电气设备较多，日常运行和维护中工作量较大。因此在设计中要尽量简单，减少其中的一些电气设备。在电气系统和线路设计中，要使其方便使用和操作，在运行中出现故障时也可及时进行处理。

3.3、保障安全性原则

电厂对电气设备和功能的要求比较高，日常工作中需要进行检修维护等，因此在设计中要保证安全性，使操作人员可以安全进行日常工作和检修维护。

4、电厂供配电系统电气设计要点分析

4.1、供配电系统的硬件设计

（1）主控管理层。将两套监控主机设置到主控管理层中，分别安装到配电室监控屏及厂区疾控中心中，以下有效实现就地监控及远程的控制。厂房值班管理人员能够远程的监控，从而使配电室进行无人值守。（2）通讯层。通过通讯管理机、无线路由器创建通讯层，通讯管理机能够监控现场，并且对其进行处理，利用简单、实用的人机界面，转变物理层信息成为通讯接口的单一化输入输出数字信号，通过标准104 通讯协议，利用无线网络和上位机进行通信。通过管理机和通信管理机实现系统数据的收集和处理，在处理数据以后到主机数据库中进行打包，利用自动以实现数据上送时间周期的设置，设置 5 分钟1 次的默认遥测量。通信管理机信息在主机中能够产生实时的信息，并且存储到指定的数据库中，加工之后到主机历史数据库中传输、保存、监控和处理。利用无线网络实现通讯后台及管理机的数据交换，从而降低传输串口中通信瓶颈问题。其次，因为104 协议是通过数据朝着主动上送模式转变，系统的总体通讯量比较小，能够降低后台监控系统，并且提高监控系统的整体功能及稳定性。

4.2、配电变压器方面的节能设计

作为电厂供配电系统的核心设备，配电变压器的节能效果是否显著，体现着供配电系统的节能设计水平。因此，在实现这类系统节能设计的过程中，应重视配电变压器方面的节能设计。具体表现为：（1）在选用配电变压器的过程中，设计人员应重视S11、S13等节能型配电变压器的应用，用卷铁心改变常规的叠片式铁心结构，从而减少空载电流，全面提高配电变压器运行中的电能转换效率，最终达到供配电系统节能降耗的目的；（2）设计人员在了解配电变压器功能特性及供配电系统节能设计要求的基础上，应在实践中针对性地开展这方面的设计工作，并将节能理念渗透在其中，从而提高配电变压器的节能设计效率及质量，发挥出其在电厂供配电系统方面的应用优势，给予其节能设计状况改善有效保障。

4.3、科学设计高压供配电系统

电厂的供配电系统中，主要包含了高压供配电系统、低压供配电系统，在设计中，既要考虑到技术和规范要求等因素，还要使其符合日常使用和管理维护需求。因此要充分考虑从电网获取电力供应，住宅区高压配电会按照其总面积来确定配电所，进行电力供应保障其用电需求。单体建筑面积大、用电符合分散的情况下，可以采用多台变压器进行分散配置。民用电厂中，底层、地下层、顶层和电力负荷

集中的中间楼层等，需要设置变压器。一些建筑需要保证用电可靠性，且其用电负荷较大，可以选择双电源方式设计。

4.4、变配电室的设计

在变配电室设计过程中，要和负荷中心接近，一般控制供电半径为 250 m 左右，大部分都是在 300m 以下。假如条件满足实际需求，就要将综合自动化装置安装到变配电室中，也就是具备保护、测量、控制及通信等综合自动化装置，利用此装置收集数据，并且对其进行交换及存储。如果工业厂房对于供配电装置的要求比较高，那么就使其转变成为配电室，从而进行远程的监控及人机对话，使电力系统综合信息化及安全水平得到提高，从而避免出现事故。

4.5、接地装置设计

根据相关标准严格设计接地装置，利用直接接触大地的金属构件机混凝土进行。目前工业企业建筑中具有大量的电气设备及完善的电气设备保护接地系统，对人员安全进行保证，使接地电阻在4 Ω 以下。其次，保证精密试验仪器的检测精准性，并且保证人身安全，接地电阻在3 Ω 以下，零地电压在 4 V以上。

结束语

由上可知，重视并优化电厂供配电系统电气设计意义重大，是适应与日俱增的电力需求的必然选择，也是促进自身长远发展的有效途径，这就要求电厂立足现实情况，综合考虑相关因素，积极引进先进理念和技术工艺，切实提高电气设计质量，改善电厂运行效率和效益。

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