李坤模
摘 要: 電能已然成為當(dāng)今社會生產(chǎn)生活的必需能源,工廠供配電是保障工廠生產(chǎn)和生活用電的重要環(huán)節(jié)。本文從工廠供配電所、電力線路、電氣安全等方面對工廠供配電所作淺要分析。
關(guān)鍵詞: 工廠供配電;電力線路;電氣安全
【中圖分類號】U223 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733(2020)11-0198-01
引言:在工廠供配電工作中,不僅需要保障正常的工業(yè)生產(chǎn)和生活用電,而且要滿足節(jié)能減排、安全防范等方面的要求。工廠供電系統(tǒng)應(yīng)合理分配和布局供電設(shè)備,主要包括高低壓設(shè)備、電力線路、自動裝置等等,以滿足“安全、可靠、經(jīng)濟(jì)”等基本要求。
1 工廠變配電所及其一次系統(tǒng)
1.1 工廠變配電所。在供配電系統(tǒng)工作中工廠變配電所發(fā)揮著極其重要的作用,擔(dān)負(fù)著變壓、配電的任務(wù),是供電系統(tǒng)的樞紐。一般工廠變電所有總降壓變電所和車間變電所兩類,通常依據(jù)其所處的位置來劃分。桿上變電最為經(jīng)濟(jì)且較為簡單,生活區(qū)供電中常見此類類型;樓上變電通常適合高層建筑供電,大都安全、質(zhì)量輕等;移動式便于移動,常用于施工現(xiàn)場。對于大負(fù)荷的變配電所,在環(huán)境條件以及施工條件許可的情況下盡可能地采用車間內(nèi)變電所,這樣不僅可以縮短供配電的距離,而且在一定程度上可以降低電能損耗和減少材料的使用,減低成本。具體選用哪種類型的變電所需要結(jié)合實際的生產(chǎn)生活需求,例如生產(chǎn)面積是否緊湊、生產(chǎn)流程是否需要經(jīng)常調(diào)整、生產(chǎn)設(shè)備是否需要發(fā)生變動等等。
1.2 電力變壓器。電力變壓器是變配電所中最關(guān)鍵的一次設(shè)備,負(fù)責(zé)將電能升壓或者降壓,以便電能的輸送與分配等工作。變壓器可以依據(jù)其功能、容量、相數(shù)、調(diào)壓方式等進(jìn)行分類,主要由鐵心、繞組兩大部分構(gòu)成。在供配電系統(tǒng)中,常用Yyn0和Dyn11兩種聯(lián)結(jié)組。目前常用Dyn11型聯(lián)結(jié)組,其優(yōu)勢主要有:有利于抑制電網(wǎng)中的高次諧波;有利用低壓單相接地故障保護(hù);承受單項不平衡電荷等。在選擇變壓器的臺數(shù)及容量需要結(jié)合用電負(fù)荷的需求、經(jīng)濟(jì)性、實際工作條件等綜合考量。
1.3 電壓、流互感器?;ジ衅鞣譃殡妷?、電流互感器兩大類,其本質(zhì)為一種特殊的變壓器。主要實現(xiàn)變換(大電壓、電流變換為小電壓、電流)、隔離(確保人身及設(shè)備安全)、標(biāo)準(zhǔn)化(輸出標(biāo)準(zhǔn)化信號)三大功能。在使用時需要注意兩者的區(qū)別,電流互感器的二次側(cè)不能開路且必須有一端接地,還要注意端子的極性否則會引發(fā)安全事故;電壓互感器的二次側(cè)不能短路且必須有一端接地,同理也要注意端子的極性。
1.4 高、低壓一次設(shè)備。高、低壓設(shè)備在一次電路中非常常見,通常按照功能劃分為變換設(shè)備、保護(hù)設(shè)備、控制設(shè)備等。在電氣設(shè)備運行過程中常見的問題是出現(xiàn)電弧,不僅會危及電氣設(shè)備的正常運行,而且可能會危及工作人員的人身安全。常用去游離的方式熄滅電弧,有冷卻法、真空法等。高壓負(fù)荷開關(guān)能通斷一定負(fù)荷的電流,可以和高壓熔斷開關(guān)配合使用斷開短路電流,斷路器能夠通斷一定的短路及負(fù)荷電流。低壓一次設(shè)備的功能與高壓一次設(shè)備類似。在供配電工作時,高低壓一次設(shè)備需要結(jié)合電氣裝置的環(huán)境條件和電氣要求進(jìn)行校驗。
2 電力線路
電力線路在工廠供配電系統(tǒng)中承擔(dān)著分配傳輸電能的重要任務(wù),接線方式也各具特色。若要求接線線路之間互相不影響,而且可裝設(shè)保護(hù)、自動裝置等,則可以選擇放射法接線;若要求開關(guān)較少,較為經(jīng)濟(jì)的接法為樹干法;目前用的較多的有環(huán)形法或者樹干法,特點為供電的可靠性要求不高。在電力線路的鋪設(shè)中需要考量經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)、維護(hù)檢修等多方面的因素。一般而言,架空鋪設(shè)的成本較低,而且運行中易發(fā)現(xiàn)問題以便維修,但是,其使用壽命也易受天氣、污染等自然條件影響。其鋪設(shè)的原則以不干擾正常生產(chǎn)生活、遠(yuǎn)離危險場所等為準(zhǔn)。還有一種鋪設(shè)電力線路的方法,即采用電纜方式,避免了外界條件的干擾,運行穩(wěn)定但費用較高且維修不變,其在現(xiàn)代城市中得到了廣泛應(yīng)用,其鋪設(shè)原則與架空法類似。
電力線路還有一個重要因素值得綜合考量,那便是導(dǎo)線。在選擇導(dǎo)線類別與橫截面積時,需要結(jié)合實際工況、機械硬度、經(jīng)濟(jì)投入以及電能損耗等多個條件。一般在工廠供配電系統(tǒng)中會有專屬的表格列出不同導(dǎo)線的特點,供施工者選擇。其中有個重要的概念為經(jīng)濟(jì)電流密度,其從全面的經(jīng)濟(jì)效益角度出發(fā)給出了最佳的導(dǎo)線或者電纜的選擇原則,這在供配電系統(tǒng)中得到普遍應(yīng)用。
電力線路的安全運行離不開運行維護(hù)工,這是保障正常生產(chǎn)生活的關(guān)鍵部分。針對不同鋪設(shè)方式的線路,其維修保護(hù)方法也不同。架空鋪設(shè)的線路需要清除周圍影響其安全運行的因素,如地面狀況、危險建筑物等;電纜則需要重點檢查鋪設(shè)地的狀況以及其接頭的狀態(tài)。在電力線路的檢查維護(hù)過程中需要借助一些測量儀表和測量方法才能獲取在準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)以便精準(zhǔn)施策,因此電力線路的維修本身也是一門多學(xué)科交叉的學(xué)問,其前提是確保電力設(shè)備的安全以及工作人員的生命安全。
3 電氣安全
為了保障工廠供電系統(tǒng)的安全運行,同時避免過負(fù)荷以及短路等的影響,需要在系統(tǒng)中裝設(shè)一些保護(hù)裝置,例如過電流保護(hù)裝置、過電壓保護(hù)裝置等。在過電流保護(hù)領(lǐng)域,通常有低壓短路器保護(hù):要求供電可靠且操作方便的低壓線路中;熔斷器在高低壓線路中都很常見,但一般其選擇性較差,斷流能力不是太好,這是其劣勢;繼電器工作在不同條件下其表現(xiàn)不同,在線路短路時跳閘切除故障,在過負(fù)荷時會通過發(fā)出警示信號等引導(dǎo)工作人員協(xié)助切除電路故障。
過電壓在電力線路中也十分常見,分為內(nèi)部與外部兩大類。內(nèi)部通常是由于電力設(shè)備本身故障或者操作人員操作不當(dāng)而影起的,這種情況一般可以避免,而且一般不會對供電系統(tǒng)造成較大的影響。而外部過電壓則是不容易避免的,例如自然界的雷電。當(dāng)遭遇雷電襲擊時,必須對電力設(shè)備加以保護(hù),不然將造成嚴(yán)重的安全事故。常見的保護(hù)設(shè)備有接閃器(避雷針、接閃線、帶等)、避雷器等。除了架設(shè)必須的防雷設(shè)備外,還需要做好電氣設(shè)備與大地間的良好電氣連接。電氣安全作為一項重要話題,除了加強對于電氣設(shè)備本身的安全防護(hù)外,還需要強化電氣安全知識教育等,需要社會與每個人的共同努力。
4 總結(jié)
工廠供配電系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與日常生活用電中扮演著極其重要的角色。了解工廠供配電系統(tǒng)的組成、運行、維護(hù)等是改善供電結(jié)構(gòu)、優(yōu)化供電的基礎(chǔ)。隨著科技的發(fā)展與創(chuàng)新思維的應(yīng)用,工廠供配電系統(tǒng)會朝著更加安全、高效、節(jié)能的方向發(fā)展。
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