馬康樂
摘要:電,已經(jīng)成為我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中重要的基礎(chǔ)能源。隨著社會的進步,科技不斷發(fā)展,電力在工程建設(shè)、家庭生活方面都得到了廣泛應(yīng)用,成為人們生活中不可或缺的部分。在電力應(yīng)用趨于全面的同時,人們逐漸開始對電力安全使用、高效節(jié)能進行研究。尤其是在用電量較大的工程上,為了保證更好地利用電力資源,保證電力安全,必須做好工程供配電的設(shè)計。
關(guān)鍵詞:工程供配電;優(yōu)化設(shè)計
引言
科學技術(shù)的快速發(fā)展帶動我國電力行業(yè)發(fā)展迅速。優(yōu)化供配電設(shè)計的措施能夠達到節(jié)約電能消耗、避免供電資源浪費以及提升供電效益的目標。工程供配電包含復雜程度較高的供配電系統(tǒng),并包含各類供電設(shè)備和配電設(shè)備,體現(xiàn)了較大的供配電設(shè)計難度。
1工程供配電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的重要性
目前,工程供配電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的目的是要在保證工程電力系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的前提下,研究工程供配電設(shè)計各個環(huán)節(jié)的需求和特點,對比不同的物料材質(zhì)和技術(shù),選出滿足降低使用過程電耗、保證使用過程安全及降低供配電系統(tǒng)投資要求的最優(yōu)技術(shù)和物料,獲得最佳的經(jīng)濟效益。供配電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計關(guān)系著工程的直接經(jīng)濟效益,對工程施工建設(shè)投資控制和降低今后工程運行消耗具有重要作用,需要在工程設(shè)計之初引起重視,通過研究制定合理的設(shè)計方案,實現(xiàn)優(yōu)化目的。
2關(guān)于優(yōu)化設(shè)計高低壓配電系統(tǒng)以及主接線
目前,工程變電所主要的供電方式是利用高壓雙電源進行電能供應(yīng),因此必須保證主接線的基本安全性和可靠性。對主接線進行線路優(yōu)化布置時,應(yīng)當確保達到較好的可操作性與簡便性,避免因主接線突然出現(xiàn)故障而造成突發(fā)性的工廠停電現(xiàn)象。供配電系中,高低壓配電設(shè)施占據(jù)關(guān)鍵地位。為使高低壓的工程區(qū)供配電系統(tǒng)達到優(yōu)化設(shè)計的效果,需要按照統(tǒng)籌布局的基本思路來增強系統(tǒng)設(shè)計的專業(yè)化水準。具體優(yōu)化供配電系統(tǒng)設(shè)計時,應(yīng)當結(jié)合當前的廠區(qū)供電負荷波動情況。但是工程區(qū)范圍內(nèi)可能會出現(xiàn)不穩(wěn)定的電壓波動狀況,因此需要優(yōu)先選擇油浸式的可調(diào)壓變壓器。相比于其他種類的變壓器,油浸式的可調(diào)變壓器具有更好的靈敏性與可調(diào)節(jié)性。此外,技術(shù)人員選擇低壓柜的固定式開關(guān)時,需要確保靈活進行開關(guān)更換的操作與處理。
3保護與相關(guān)節(jié)能裝置的設(shè)置
工頻電氣參數(shù)受制于電力系統(tǒng),會隨之變化而產(chǎn)生波動,電力系統(tǒng)若出現(xiàn)短路,工頻電氣參數(shù)就會發(fā)生變化,對工廠生產(chǎn)等造成一系列的影響,甚至誘發(fā)安全事故。因此在對供配電系統(tǒng)進行優(yōu)化的過程中,還需要考慮工廠的實際情況,針對過流、速斷、零序、瓦斯等設(shè)計相關(guān)的斷電保護裝置,實現(xiàn)對系統(tǒng)的保護;另一方面,選擇低壓側(cè)電氣設(shè)備和高壓側(cè)電氣設(shè)備,要綜合考慮各個回路所對應(yīng)的額定值、短路電流及計算負荷數(shù)據(jù),在完成初步選擇后,還要對設(shè)備進行熱穩(wěn)定性檢驗。同時為了合理選擇及檢驗電氣設(shè)備,還需要對斷電保護裝置進行一定的計算,在實際計算過程中就無限容量系統(tǒng)供電進行短路電流計算,根據(jù)系統(tǒng)的不同運行方式、結(jié)合相應(yīng)的短路參數(shù),計算得到各個點兩相,三相的短路電流;針對大型的用電要求較高的工廠,斷電保護要選取直流屏供電。在直流屏的選擇上,要結(jié)合需要確定斷電保護的機器臺數(shù),恰如其分地控制大小。就工廠的供配電設(shè)計優(yōu)化而言,節(jié)能策略可以應(yīng)用在多個方面,僅以照明系統(tǒng)為例,對節(jié)能減排措施展開研究。當前國內(nèi)大部分工廠的室內(nèi)照明系統(tǒng)涉及到三種類型的“照明”工具,主要包括直管熒光燈、金屬鹵化物燈、LED日光燈。相對而言,直管熒光燈在光效和顯色性方面比較突出,不論是從節(jié)能性還是經(jīng)濟性考慮,都是最佳選擇;而金屬鹵化燈穿透性強,使用壽命長,光源較為高效,但是需要配備專用的整流器,因此不適合進行頻繁的更換;LED日光燈的光源效果較好,但光源與燈具的匹配存在一定的難度,以至于在實際選擇和安裝過程中,至少要使用三次光學配光。另外,在工程供配電系統(tǒng)設(shè)計和予以落實的過程中,還需綜合性考慮多重設(shè)備的問題,節(jié)能是建立在整體性、綜合性的基礎(chǔ)之上的,割裂而為的方式并不可取。
4配電接地施工工藝
安裝接地裝置務(wù)必要符合設(shè)計所設(shè)置的施工標準。水平接地體需要確保局部包裹著絕緣物埋于一米以下;而接地體的引出線需要在一些關(guān)鍵位置進行防腐處理,比如一些垂直部分和焊接部分;在關(guān)于電氣裝置的接地方面也應(yīng)該按照相關(guān)規(guī)定,確保接地線與接地干線連接在一起,但是應(yīng)該避免接地線與多個電氣裝置的串聯(lián)。接地線或接地體的連接方式應(yīng)該采用選擇焊接的方式,如若采用焊接方式連接電氣設(shè)備的接地線就需要利用到鍍鋅螺栓使其更加牢固。但是部分金屬接地線不適合利用焊接方式進行連接時,也可以利用螺栓達到連接的目的。在焊接接地線或者接地體時應(yīng)該利用塔接焊,但是塔接在在長度方面有一定的規(guī)定和要求,比如以塔接的二倍寬度為扁鋼的標準,而圓鋼則是以塔接的六倍直徑為標準,還需要確保圓鋼和扁鋼銜接之后的長度是圓鋼的六倍直徑。
5電力設(shè)備設(shè)計選擇
電力設(shè)備包括終端用電設(shè)備和電力輸送過程中用到的設(shè)備。根據(jù)實際需要做好這些設(shè)備的選擇,將大大節(jié)約電耗。第一,終端設(shè)備設(shè)計選擇。要根據(jù)工程用電需求、設(shè)備價格及設(shè)備性能等對用電設(shè)備進行選擇,合理選擇用電設(shè)備。例如,根據(jù)工程設(shè)備需求量選用合適的設(shè)備,避免出現(xiàn)“大材小用”的情況,造成電耗浪費和投資成本浪費。選用設(shè)備時,需考慮到設(shè)備的更新?lián)Q代,選用功能較為新進的設(shè)備,保證設(shè)備的使用周期。第二,做好電力輸送過程中的設(shè)備選擇。這些設(shè)備包括變壓器、電動機等。變壓器的選擇要考慮其材料性能、質(zhì)量、回收率、運行和成本費用及節(jié)能效果等。變壓器首先要能滿足系統(tǒng)使用功能,保證電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)工作。然后要考慮使用變壓器對電能的耗損量、使用過程中可能產(chǎn)生的維護維修費用、購買安裝費用等,甚至要考慮變壓器淘汰時被回收利用的可能性,綜合考慮后選擇性價比最高的變壓器。同時,可以合理使用異步電動機,調(diào)整工藝流程,改善電氣終端使用設(shè)備的運行狀態(tài),從而達到節(jié)約電耗的目的。電動機的設(shè)計中,要設(shè)計和選用變流裝置,以對終端設(shè)備的供電電流等進行調(diào)整,減少電耗。
6按照現(xiàn)行規(guī)范來進行優(yōu)化設(shè)計
供配電設(shè)計的領(lǐng)域涵蓋了較多設(shè)計要點與設(shè)計細節(jié),因此技術(shù)人員需要做到切實遵照現(xiàn)行的基本規(guī)則來進行優(yōu)化設(shè)計。對于工程供配電,必須著眼于多個節(jié)能視角,從而突破局限性的供配電設(shè)計角度。實際上,關(guān)于切實優(yōu)化全方位的供配電節(jié)能設(shè)計必須保證在最大限度內(nèi)達到節(jié)能目標,同時也要兼顧供配電的安全性,不能為了節(jié)省成本而埋下安全隱患。同時,供配電設(shè)計規(guī)范還涉及較多的設(shè)計細節(jié),作為設(shè)計技術(shù)人員必須關(guān)注供配電領(lǐng)域的具體設(shè)計細節(jié)。例如,對斷路保護設(shè)施進行相應(yīng)優(yōu)化設(shè)計時,應(yīng)當結(jié)合系統(tǒng)現(xiàn)有的斷路保護需求,避免斷路保護出現(xiàn)多種運行安全隱患。通過運用常規(guī)檢修的方式來切實杜絕設(shè)施老化或者其他的安全風險,確保供配電運行的穩(wěn)定性。
結(jié)語
工程供配電系統(tǒng)包含的環(huán)節(jié)、設(shè)備眾多,具有復雜性、多樣性的特點,因此工程供配電設(shè)計可以應(yīng)用考慮的優(yōu)化手段和措施有很多。例如,通過改善功率因數(shù)裝置、注意配變電所選址等達到降低電耗和投入成本的目的。
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