工厂供电系统设计篇1
【关键词】计算负荷；功率补偿；短路电流；保护装置；接线方案
电能是一种清洁的二次能源，随着对其控制、调节和测量技术的日渐成熟，电能已经成为现代工业生产和国民经济建设中主要的能源和动力的来源。电能既可以很方便地由热能、风能、机械能等能量变换而来，又可以通过电网方便地输送和供给受电系统使用。然而，一方面供电系统突然中断对工业生产和国民生活可能造成很严重的后果，因此，保证供电系统的稳定性和可靠性显得日益突出。另一方面节约能源是供电系统最重要的工作之一，而且能源节约对国家长期经济发展和建设具有十分重要的战略意义。
1供电系统的基本设计要点
为合理有效地选择供电系统中各电气设备、导线电缆以及供配电方式，准确的把握整个系统的负荷分布、功率因数以及最大可能电流（即短路时电流）十分必要；
1.1负荷计算
要使的工厂电气系统的各部分电气设备得以正常的运行，其中电气元器件和线缆必须选择合理，供电系统除了必须提供稳定适宜的工作电压以及频率外，还有一个重要的指标就是满足负荷电流的要求。负荷计算有多种基本方法，其中最常用的是需要系数法。
1.2无功功率补偿
功率因数是供电部门考核的一项重要经济性能指标。用户的功率因数过低时会使大量的无功功率在电网中往复来回并在输电线路中被损耗掉，从而降低了输配电效益。提高功率因数不仅对供电企业有利，同样也有利于受电单位。通常，供电单位对受电系统的功率因数要求为最大负荷时一次侧不低于0.90，又由于变压器和电力线路中存在各种损耗，故一般取0.92。提高功率因数的具体措施：确定需要补偿的容量后选用合理的补偿装置进行人工补偿；选择得当容量的电动机机组和变压器组、尽量防止电机设备的轻载或空载、增大电气系统设备元器件的检修频率、尽量使用同步电机取代其他形式电动机。
1.3短路电流的计算
短路发生的原因，设备绝缘层的损坏，误操作，自然灾害等不可抗拒因素；短路的形式有三相短路，两相短路，单相短路，两两接地短路等；短路产生的后果，短路电流远大于正常电流，系统中发生短路时会产生极大的电动力和极高的温度，致使电气设备受到损害和破坏；短路时系统中的电压陡降，严重影响到用电设备的正常运行；短路时系统中的保护装置动作，将故障部分切除，造成停电事故；严重的短路会影响到电网的稳定性；发生不对称短路时，短路电流将产生很强的交变电磁场，形成电磁干扰。
可见，一旦出现短路事故对整个供电系统的危害极其严重，因此尽可能地减小短路事故的发生率在整个工厂电气系统中显得特别必要。电力系统中，发生单相短路的概率最大三相短路的概率最小；然而发生三相短路情况时的电流幅值最大，因而常以三相短路电路时的电流值为短路电流的计算值。
2供电系统的保护装置设计
为保证工厂供电系统的正常运行，必须在系统中安装各种不同类型的电气保护装置，主要包括过电流保护和过电压保护。
2.1过电流保护
熔断器的保护方式，适用于高低压供电系统；低压断路器的保护方式，对于低压电气系统的可靠性和可操作性有比较高要求时可以适用；继电器的保护方式，适用于对供电系统可靠性和可操作性要求较高的高压供电系统。过电流保护装置的基本要求：选择性，速动性，可靠性，灵敏度。首先，线路设计应该注意其合理布局和密集性分析。由于工厂油污较大，容易导致线路老化变形，甚至出现线路的，严重影响企业的安全生产运营。线路在设计时应充分考虑其合理走向，保证走向的安全性。另外，由于企业生产过程中温度较高，线路布局过于密集容易产生磁力效应，从而影响生产的安全。合理的线路布局设计加上合理性的密集度设计能从根本上保证企业电气系统的安全。其次，线路设计时应保证足够的防火空间。由于电气系统线路设计的隐蔽性，决定了其防火空间的有限性，而有限的防火空间下，一旦发生火灾等灾害就会导致大面积的灾害形成，危害企业的整体安全。因此，在企业电气系统设计时应注意保障足够的防火和救灾空间。在企业电气系统设计时应注意保障足够的电气操作空间，一方面可以保障电气在运行过程中的安全性和电气自身寿命的延长，另一方面也可以保障在维修电气系统时可以有足够的空间进行维护。足够的操作空间使得电气系统之间的距离拉大，其相互的磁力影响减小，对于维修人员及电气操作人员的身体健康有重要的意义。因此，在设计企业电气系统时应注意保证足够的操作性空间。
2.2过电压保护
过电压指电气设备或线路所承载的电压大大超出额定电压，严重危害设备正常工作的情况。供电系统中过电压分为内部过电压和雷电过电压两大类。
（1）内部过电压的产生由供电系统内部的开关操作、负荷剧变或故障等原因引起。经验表明，供电系统内部过电压的电压值一般低于系统正常运行时额定电压的4倍，所以系统内部过电压对整个受电系统的影响不大。
（2）雷电过电压亦称外部过压，当工厂电气系统受到外部自然界的强烈的电磁坏境干扰，如雷击而引起的过压，其致使供电系统的瞬时电压幅值有可能达到几十万千伏，瞬时电流的幅值也有可能增至十几万安，因此这种情况下整个工厂电气系统中的设备和元器件以及线缆都存在极大的危害，必须要尽量加以防范。雷电过压的两种基本形式：直接雷击和间接雷击。
（3）雷电过电压的保护设备主要有闪接器和避雷器。
3供电系统电气部分的主接线方式的设计
主接线也称主电路，表示供配电系统中对电能进行的输送和分配的电路。其基本性能指标：安全、可靠、灵活、经济。
高压供配电接线：高压供配电部分担负从电力系统受电并向各车间变电所供配电的任务。如图1所示，为具有一定代表性的高压供配电接线方案。
3.1变电所常用的主接线方式
变压器组___线路接线法，当变电所只存在单独供电线路与唯一变压器时，可用这种接线法处理。单母线接线法，常用于对电能聚集和输配；其具体又可以分为分段和不分段两种接线方式。桥式接线，指在两路供电进线之间跨接一个断路器。
3.2总降压变电所与独立变电所主接线方式
单电源进线的总降压变电所主接线；双回路电源进线总降压变电所主接线。单电源进线独立变电所主接线；双电源进线独立变电所主接线
3.3车间和小型工厂变电所的主接线方式
只装有一台主变压器的小型变电所主接线；装有两台主变压器的小型变电所主接线。
总之，工厂供电系统的设计是一项综合各方面因素在内的系统性工程。理论值的准确计算为电气设备容量和线缆截面的合理选择提供了重要的理论参考和依据，初步保证了工厂供电系统电气部分的稳定性和可靠性；优化的主接线方式和无功功率补偿后的工厂供电系统，一方面保证了供电系统的稳定运行，另一方面也节省了部分开支，为企业和供电部门带来了一定的经济效益。在保证供电系统安全性和可靠性的前提下兼顾供电的质量和经济性原则是今后工厂系统供电设计者努力的方向。
工厂供电系统设计篇2
关键词：工厂；供配电系统；设计；原则；优化设计
abstract:energyiswidelyusedinmodernindustrialproduction,hasbecomeamajorenergyandpowerofmodernindustrialproduction.thepowersupplyproblemwouldbeindustrialproductionhaveanimportantinfluence.therefore,todothefactorypowersupplydesignisessentialfordevelopmentofindustrialproductionandindustrialmodern.thisarticlediscussesthefourprinciplesofthefactorypowersupplydesign,andplantdistributiondesignoptimizationmeasuressuchassubstationhighandlowvoltageequipmentselection,designofrelayprotectionandautomaticdevices,variabledistribution,siteselection,lightningdevicedesignandpower-savingenergy-savingmeasureswereanalyzedforcolleagues'reference.
Keywords:factory;supplyanddistributionsystem;design;principle;optimizationdesign
中图分类号：U223文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）
引言：现代社会，电能的应用越来越广泛。它可以通过风能等其它形式的能量转化过来，同样也可以转化成其它形式的能量。电能的输送简单经济，便于控制调节和测量，已经成为现代社会工业生产的主要能源和核心动力。因而，做好工厂配电设计，有利于生产自动化的实现，对工厂的生产乃至整个国民经济的发展都起着重要作用。
工厂供配电系统概述
所谓工厂供电就是指工厂所需电能的供应和分配，也称工厂配电。总的来说，工厂供配电系统由降压变电所、高压配电线路、低压配电线路以及用电设备等组成。工厂供配电系统先将电力系统的电能降压之后，再将其分配到各个车间或厂房中去。随着社会生产发展的需要，供配电系统发展也呈现一种新趋势：
现阶段，往往采用提高供电电压的方式来解决大型城市配电距离长的问题；工业企业以及一些大型用电设备，往往通过提高电压来增加输电距离，从而提高输电能力；通过减少变压器的数量来简化配电系统，可以提高供电的可靠性。但是我国在设备上还未做到全面配套，所以有些尚未得以推广。
除此之外，配电智能化系统得到越来越广泛的应用。通过借助计算机以及网络通信技术对配电网进行智能化管理，做到运行管理的自动化，很好的提高工作效率，有效增强了供配电系统的可靠性。
工厂供电设计原则
工厂供配电设计是整个工厂设计中的一个重要组成部分，它设计质量的高低、优劣，可以说直接影响着工厂日后的生产与长远发展。因而，这就对工厂供电工作人员的素质和技能提出了要求。在进行工厂供配电设计时，必须要按照《供配电系统设计规范》、《低压配电设计规范》等国家相关规定的要求，遵循以下原则：
其一，遵守规程、执行政策。必须遵守国家相关规定及标准，贯彻执行国家节约能源，节约有色金属等相关方针政策。
其二，安全可靠、先进合理。进行工厂供电设计首先必须要保障人身和设备的安全，保证供电的可靠性以及电能质量合格，做到技术先进和经济合理，尽可能采用效率高、能耗低和性能好的电气产品。
其三，近期为主、考虑发展。在设计时，要综合考虑工厂的生产特点、规模以及长远的发展规划，正确处理好近期建设与长远发展的关系。
其四，全局出发、统筹兼顾。所谓从全局出发、统筹兼顾，就是要根据实际情况来设计供电方案，充分结合负荷性质、用电容量、工程特点以及地区供电条件等因素。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。
工厂供配电设计要点
一般情况下，在进行工厂总降压变电所及配电系统的设计时，要综合考虑各个车间的负荷数量和性质、生产工艺对负荷的要求、负荷布局以及国家供电情况等多重因素，从而提高电能的可靠性，做到经济、有效地分配电能。
一）、负荷计算。
工厂全厂总降压变电所的负荷计算是在车间负荷计算的基础上进行的。因此，在进行负荷计算时，必须要考虑到车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷以及总功率因数。并且要列出负荷计算表、表达计算成果。
二）、在工厂总降压变电所的位置、主变压器的台数和容量选择上，要考虑到电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，并要结合全厂计算负荷及扩建和备用的需要，与工艺、土建有关方面进行协商与确定，合理确定变压器的台数和容量。
三）、对工厂总降压变电所主结线设计，需要根据变电所配电回路数、负荷要求的可靠性级别以及计算负荷数综合主变压器台数来确定变电所的接线方式。对它的安装要做到安装容易、安全可靠、灵活经济的同时，还要考虑到日后维修的方便。
四）、在对厂区高压配电系统进行设计时，要在满足技术以及经济要求的前提下，考虑厂内负荷的具体情况，确定厂区配电电压。综合考虑负荷布局以及总降压变电所的位置等因素，通过对几种可行的高压配电网布置方案的比较分析，对不同方案的可靠性、电压损失、投资等技术、经济条件进行综合比较，最后择优选用。
五）、短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。在对工厂供配电系统短路电流计算时，皆可按无限容量系统供电进行短路计算，由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。
工厂供电系统设计篇3
关键词：供配电设计；电能输送；系统优化；
abstract:thispaperbrieflyintroducestheelectricaldesignpersonneltothefactoryforthebasicessentialsinthepowerdistributiondesign,expoundshowtoachieveenergysavinginpowersupplyanddistributionprocess,safety.Canprovideareferenceforcolleagues.
Keywords:Designforthedistributionofelectricity;systemoptimization;
中图分类号：U224.3+1文献标识码：a文章编号：2095-2104（2013）
电力系统的工作原理主要是通过能量的转化将电能转化为动能提高企业的生产效率的一种方式，供配电的设计可以使电能的输送更加简单，生产更加轻便，便于调节和控制，实现节能的目的。使工厂中实现自动化的生产，因此有必要做好工厂的供配电设计的工作。
一、工厂供电设计的概况
1.1电力系统的组成
随着我国现代化进程的逐渐发展，国家针对工厂对电能的使用作出了严格的要求，指出工厂用电不仅要满足在低电压的情况下能够保证工厂的正常生产，而且要保证做到工作人员的生命安全。因而制定一个完整稳定的供电系统是非常必要的。在工厂的供配电中为了保证能够充分的利用动力资源以及最大限度的降低发电成本，发电厂往往会建在离城市和用户较远的地方，而将电能输送到较远的用电地区，为减少输送电能过程中的损耗，发电厂所生产的电能除厂用电和直配线路外，大部分由升压变压器升压后，经高压输电线路输送给用户。输电电压越高，输送的容量越大，输送的距离也就越远。电能输送到用户后因用户的用电设备额定电压均较低，故需经降压变压器将电压降低，再将电能合理地分配到用户，这样由发电厂、变电所、电力线路及用户组成了一个整体，即电力系统。
1.2工厂供电设计的原则
工厂的供配电系统的设计需要遵循国家的相关规定，在GB50052-95《供配电系统设计规范》和GB50054-95《低压配电设计规范》中有着明确的要求，必须遵循以下原则：
（1）安全可靠、先进合理；对供电系统的设计首先需要做到的就是供电系统的安全，包括人员和设备连个主体；设备需要有质量保证，在技术的应用上一定要是现在较领先的，能够实现较低能耗的目的。
（2）遵守规程、执行政策；供配电的设计需要按照国家规定的需要，依据国家的方针政策来开展工作，实现资源节约型工厂的建设目的。
（3）根据实际情况来设计供电方案。就要充分考虑到负荷性质、工厂的用电量、本地区的实际供电条件等。配电设计是工厂基础设施的重要组成部分，保证工厂正常生产的必要条件，实现高质量高效率的生产。工厂配电设计的从业人员应该充分掌握相关的专业知识，拥有熟练的技巧，方可在实际工作中运用自如。
二、工厂配电设计的具体设计
2.1电力无功补偿对工厂的节能增效
当前大多数企业都是通过集中补偿的方式来进行无功功率补偿，而对于各个车间的变电站和用户端却没有进行有效的进行无功补偿而只是将重点放在生产用电之上，这样导致补偿之后的功率不高，甚至很多系统让人保持在自然功率因数的范围之内。而国家规定工厂必须达到0.9的功率因数，因此不得不通过大量的高压补偿装置来确保功率因数据能够达到国家规定的标准。
工厂内部数量众多的无功环流由于工厂内部的变电站和用户端较低的功率因数而不断的循环，这样导致输电线路和变压器通过的电流加大，而末端的供电质量由于有功损耗的加大而下降，导致工厂电动机的转矩下降。工厂中变压器和电动机是产生无功损耗的主要设备，电网需要提供大量的无功负荷，从而降低电网的供电能力。一般来说，工厂有高于20%的无功总耗是由变压器产生的，而异步电动机出生的无功总耗则高达60%。
为了使车间变电所安装在低压母线侧移相电容器能够适应工厂在生产过程中产生的负荷变化，可以将其适当的进行分组，并且使用投切的方式。这样可以使工厂在不同的状况之下都可以将功率数值控制在较高的水平。变压器的选择要根据工厂实际的生产情况来进行，确定合理的容量，确保变压器运行的经济性，防止变压器容量过大造成的负荷不足，造成浪费，保证设备的自然功率因数，这样可以有效的降低无功补偿设备的容量，使无功补偿的成本大大的降低。为了获得无功补偿，可以使用同步电机。很多大型机械不需要进行调速，这时候可以根据实际情况，尽可能的使用同步电机。
2.2变压器经济运行节电技术
如果工厂有多余的变压器，可以使用性能较好的变压器，将性能较差的变压器留作备用。为了确保变压器运行的经济性，对于需要采用并列运行的变压器应该确保其组合的经济性。为了确保变压器运行的经济型，变压器的数量应该根据工厂用电负载的实际情况来确定，用尽可能少的数量来保证满足工厂最大的负载。如果工厂的负载上下波动范围比较大，可以通过小容量的变压器来对常年运行的变压器进行辅助和调节，或者是分列运行两个具有不同容量的变压器，在二者负荷不足的时候可以使用共同的运行方式。
2.3减小线路输电损失
在输电线路的施工设计中，配电箱和低压箱的输出线应尽量走直线。低压线路供电半径不超过200m，负荷密集的地区不超过100m，中等密集地区不超过150m，少负荷地区不超过250m。根据供电半径调整输电线路的长度．实现供电输电线路最优化。
增大导线的有效截面积在载流量稳定且输电线路较长的情况下，可以通过增加导线截面来进行电网设计。增加导线截面积之后，虽然在短期内增加了经济投入，但是从长期来看，可以节约电能，还是很科学的。据统计，在3～5年内，即可收回因增加导线截面而增加的费用。
对用电负荷进行分类考虑到工矿企业用电的特殊性，将用电负荷进行归类，将普通负荷如空调、冰箱、照明，电热水器等常规设备改用一条线路供电。可以根据季节和消防需要调整供电需求。对企业用电负荷较大的机器用电，用另外一条线路供电，根据工厂用电需求，来选择导线截面和电线长度，来控制输送电量，节约用电，并可以采用相应的措施保障工业用电的可靠性。
三、工厂供配电设计的优化
工厂供电系统设计篇4
关键词：核电厂；安全性；经济性；总参数；平衡计算
中图分类号：tm623文献标识码：a文章编号：1009-2374（2013）17-0116-03
新建核电厂需要将对核电厂安全性、经济性等产生重要影响的参数确定下来，同样核电厂研发设计也需要确定这些具有重大影响的参数，这就需要开展总参数设计与平衡计算工作。核电厂总参数是表征核电厂在安全可靠性、经济实用性、运行合理性、技术先进性的设计指标，是指导整个设计工作的纲要和完成的目标。因此，总参数选取是否合适直接决定运行核电厂的安全、经济、稳定。
本文结合三代核电厂epR总参数平衡计算经验，确定通常情况下核电厂总参数的设计范围，给出了核电厂总参数平衡计算原理与方法，并给出了典型核电厂一、二回路传热计算及总参数平衡计算算例。
1核电厂总参数平衡计算简介
核电厂总参数按照工艺系统范围可以划分为：全厂性设计参数、核蒸汽供应系统（nSSS）主要参数、汽轮发电机系统主要参数。核电厂总参数设计范围广、种类多、涉及专业面比较综合，是一个需要多专业配合、反复迭代才能完成的工作。
对于核电厂翻版设计，一般情况下新设计核电厂与参考电厂相比，核蒸汽供应系统的主要参数是相同的，汽轮发电机系统主要参数（如：循环冷却水温度）由于tG供应商的差异及厂址条件的变化可能会发生改变，相应的全厂性设计参数也会发生变化。对于研发性设计过程，就需要重新对核蒸汽供应系统的主要参数进行平衡计算，在假定某些参数（即独立参数）或确定某些设计目标的基础上，逐步计算其他参数。例如：在核电厂电功率水平已知的情况下，借鉴以往设计经验，可以初步确定nSSS热功率范围，进而平衡计算一回路主要参数以及二回路（蒸汽做功回路）、三回路（循环冷却水回路）主要参数，通过反复迭代最终确定设计总参数。
2核电厂总参数确定原理与方法
2.1核电厂总参数范围
核电厂主工艺系统包括：核蒸汽供应系统（nSSS）、汽轮发电机系统（tG）和电厂配套设施（Bop）。按照工艺系统范围，一般来说核电厂总参数包括：全厂性设计参数、核蒸汽供应系统（nSSS）主要参数、汽轮发电机系统主要参数，详见表1。
除以上参数外，核电厂总参数还包括全厂性设计目标，如：电厂可用率、电厂设计寿期、换料周期、堆芯损坏频率（CDF）、大量放射性早期释放频率（LeRF）、堆芯热工裕量、建造周期、比投资等。这些参数，有些是业主对建设电厂的要求，有些是安全衡量指标，还有一些是经济性指标。由于总参数平衡计算主要研究方向是与热工水力计算相关的参数，因此，这类参数不作为平衡计算的参数范围。
2.2核电厂总参数确定原理与方法
2.2.1全厂性设计参数的确定。业主方对建设核电厂的要求，在开展总参数设计工作时，投资方往往在建设周期、建成价、比投资、换料周期、电厂设计寿命、电厂效率、电厂可用率以及涉及到业主以后在运行、经济方面可能遇到的问题会提出要求，在进行总参数设计时需要进行综合考虑，选取合适的全厂性设计参数及设计目标。
堆型选型方面，目前核电厂所选择的堆型主要有：压水型核电厂、沸水型核电厂、重水型核电厂、高温气冷型核电厂、快中子增值型核电厂等。核电厂反应堆的堆型将确定电厂工艺流程、系统和设备、控制方式、运行方式、核燃料利用和燃料管理方式以及厂房布置等各方面的特性，国内核电厂以压水堆为主，也包括重水堆。
电功率，根据电厂的总电功率输出要求，可以初步推算核蒸汽供应系统（nSSS）的热输出、反应堆堆芯的核热功率输出、汽轮机与发电机转换效率、电厂的厂用电消耗等。进行全厂能量转换和能量平衡的初算，进而通过各阶段设计得出电厂有关的性能参数。
2.2.2核电厂一、二、三回路主要参数确定原理与方法。核电厂一、二、三回路主要参数确定包括核蒸汽供应系统、汽轮发电机系统以及循环冷却水系统主要参数确定的基本原理与计算方法。在满足各方面设计准则要求的前提下，通过热力计算可以确定核电厂的主要设计参数，通过不断的反复迭代计算和优化，最终确定一套最佳值。
（1）核电厂稳态运行方案选择：核电厂稳态运行方案主要有以下几种类型：二回路蒸汽压力psg恒定方案；冷却剂平均温度tav恒定方案；冷却剂出口温度th恒定方案；冷却剂平均温度tav程序方案。目前，压水堆核电厂运用较为广泛的是冷却剂平均温度tav程序方案，该方案中冷却剂平均温度随出力成线性变化的程序运行方式是一种热和机械制约之间的折衷方案。例如CpR1000核电厂兼顾一、二回路承受的负担选用tav程序方案；epR核电厂采用在不同的出力范围分别固定tav、psg的程序方案。
工厂供电系统设计篇5
关键词：低压配电；继电保护；车间照明
引言
在工厂的供电系统中，大部分供电是由国家电力系统供电完成的，只有少数工厂备有自己的小发电厂并网发电，用电设备能否正常工作直接受供电质量的好坏影响，这对于车间产量、质量将有重要影响[1]。结合国家供电现状，根据厂区各车间的负荷情况、负荷布局以及生产工艺对负荷的要求来进行全厂总降压变电所及配电系统设计。为此解决各部门的用电安全，经济的分配电能问题。
1工厂配电系统设计
某工厂有两个车间，空压站，锅炉房，水泵站，机修车间及三个仓库组成，厂区布局图如图1所示。
1.1负荷计算
由于各种用电设备在运行时，其负荷大小是不断变化的，各设备CoSφ亦不同，各个用电设备的最大负荷一般不会同时出现，所有设备又不同时工作。在该供电系统设计中采用需要系数法，应用需要系数法将车间或工段的用电设备性质相同的负荷进行归类，计算补偿前变压器母线的计算负荷。
1.2功率补偿
考虑到该工厂与供电局协商协议里供电部门要求该厂10kV进线最大负荷时功率因数不应低于0.90，结合经济与实际，选择电容器集中补偿。在地区变电所或总降压变电所的母线上接入电容器组，选择此种补偿的优点是电容器的利用率高，能减少电力系统和变电所主变压器及供电线路的无功负载。
1.3配电所的设置
该工厂的一车间总容量为1008kw，二车间总容量为998kw。一车间及二车间的负荷类型为一级负荷，空压站，锅炉房，水泵站的负荷类型为二级负荷，其他为三级负荷。根据厂区布局图可知，两车间负荷较大，要求较高，在一车间和二车间分别建立独立的车间变电所。锅炉房，机修车间，水泵房空压站分布较集中，且负荷均是二三级，单个容量相对较小，因此这就需要设计一个独立的变电所集中变配电[2]。这三个变电所之间的低压母线分别用联络线进行联络。该厂总配电系统如图2所示。
2车间变电所的设计
三个配电所从计算上来看是重复的，因此以车间变电所为例进行计算。由于一、二车间的负荷类型相似，而且负荷大小接近，现在以一车间为主进行计算。
2.1变电所主接线
该车间变电所选用两台变压器，两变压器采用分裂式运行，低压端采用母线分段，两台变压器分别对母线1，2段进行供电，在正常情况下，低压端互不影响，为此增加了系统可靠性。车间变电所的主接线图如图3所示。
本系统由两台主变压器t1、t2及高低压两个汇流排组成。10kV的电能通过变压器t1、t2降为220V/380V电压，为低压单母线负载提供电源。
2.2短路计算
由于在此系统中，两台变压器为分裂式运行，短路电流计算的方法一般常用的有标幺值法和有名值法，根据此系统的特点，比较适合用有名值法。
2.3车间配电线路设计
本车间采用动照明合仪的380/220V三相四线制tn-C。车间用电设备较多，排列整齐，且均属于第一、二类负荷。经综合考虑后采用放射式接法。这种接法的优点是：多数情况下，各线路之间相对独立，安全可靠性较高。
2.4变电所二次回路设计
该车间的二次回路包括控制系统（防跳回路、跳闸回路、合闸回路、事故跳闸）、信号系统（信号回路）、监测系统及继电保护和自动化系统（瓦斯保护回路、过电流保护回路、电流速断回路）等。
2.5配电系统的保护
为避免供电系统中发生故障，影响非故障部分继续工作，系统设计时必须有相应的自动保护装置，能及时有效的消除故障。在此系统设计中主要应用继电保护。该系统用到的继电保护主要有反时限过电流保护，电流速断保护，瓦斯保护以及防雷保护等[3]。
3车间照明设计
根据本车间使用环境及加工使用要求，该车间的电光源选择高强度气体放电灯，根据手册ZL13-30，灯具选用带有GGY和nG型光源的混光灯具CXGC204-Gn360，且车间灯具布置方案采用矩形均匀布置。
4结束语
本文针对厂区的情况进行实地分析，主要对其容量较大的一车间进行了低压配电的计算以及变电所配电所的设计。该车间配电所设计选用两台变压器的变电所，两变压器最大运行方式为分裂式运行，并对变电所进行二次回路设计及车间照明设计，其中加入了相应的继电保护，从而提高了配电的可靠性。
参考文献
[1]黄建兵，孟彦京，安光悦.纸机车间供电质量指标与可靠性分析[J].西北轻工业学院学报，2000，03：23-25.
工厂供电系统设计篇6
关键词：施工总平面;大件运输;施工方案
中图分类号：tU191+.2文献标识码：a文章编号：1006-8937（2014）36-0170-01
1施工组织设计概述
施工组织设计可参照《火力发电厂施工组织大纲设计规定》的设计深度编写和设计，同时要绘制施工组织设计总布置图。根据火力发电工程施工组织设计导则中根据电厂规划容量选择施工场地及施工生活福利区占地面积。
设计依据包含设计合同，审查意见，可行性研究报告、初步设计报告及图纸，设计采用原始资料，业主提供的地形测量图，与厂家签定的主机技术协议，现行的国家及部颁行业有关规程，规定和规范。
首先，开展施工组织工作前期需收集所建工程资料，主要有电厂的建设规模，工程性质，总体规划，总平面布置方案等详细资料和图纸。其次，还需收集厂址自然条件包含厂址地理位置、地形条件、厂址土地状况等详细资料，工程地质和水文地质，可研阶段《岩土工程勘察报告书》和《水文气象勘察报告书》。再次，当地施工条件包含地方建材，当地有的石、砂等地方材料，以及附近具有一定能力的砖、瓦加工厂，当地加工配制能力大型机具供应情况及可供所建工程使用的建构筑物，电厂所处地区的加工配制能力不能满足电厂建设需要，需在现场布置加工配制设施。本地区若无大型施工机具可供使用，需施工单位自行解决。
设计范围：厂区围墙内所有生产、辅助生产及附属生产设施的建筑和安装工程。施工组织附图包括（施工总平面布置规划图、主厂房吊装方案平面图、主厂房吊装方案剖面、施工轮廓进度图）。
设计概况：电厂主要工艺系统主要有热力系统、燃烧系统、燃料运输系统、除灰渣系统、供水系统、锅炉补给水处理系统、电气系统。了解和分析各个系统具体设计要求及工艺设备要求。电厂主要建筑工程有主厂房、烟囱、冷却塔、其它附属（辅助）建筑构（筑）物。电厂设备安装工程有锅炉、汽轮机、发电机、变压器等，收集选定的设计生产厂家、尺寸、功率、电压等详细设计参数。主要工程量建筑工程包括混凝土及钢筋混凝土、钢材、木材水泥等工程量。设备安装工程包括设备总重、材料总重、保温材料等工程量。
施工单位应具备的技术条件：工程的建筑及安装施工单位将通过招标确定。根据工程施工条件，为确保工程质量，要求承建本工程的施工单位必须是国家一级或二级企业，具备较强的施工力量，具备现代化管理水平和质量保证体系，有经验有资质的队伍施工。
2施工总平面布置
①施工总平面布置原则：节约用地，根据工程规划容量，施工场地按建设机组设计。根据工程的具体情况，提出节约用地的措施。合理的分区，考虑土建工程地方材料汽车运输的条件，土建施工区靠近施工干道侧布置，安装工程设备及材料堆放场库房靠近主厂房布置，主厂房扩建端设有土建及安装交叉区。
②施工总平面布置：建筑工程施工区较集中的一般布置在二期预留场地或围墙以外。布置有小型混凝土搅拌站及砂石堆放场、水泥库区、木工区、钢筋加工场、机具停放场、周转材料堆放场、土建现场施工临建、预制场。烟囱利用预留脱硫脱销场地施工。汽机房屋架利用配电装置场地拼装。其它系统的单体建筑均考虑就地施工。安装施工区布置在主厂房扩建端场地。安装施工区布置有保温材料堆放场、安装现场临建区、电除尘设备堆放及组合场、锅炉设备堆放及组合场、钢材堆放场及铆焊加工场、锅炉设备堆放及组合场。其它附属、辅助系统的设备就地安装。建筑施工区总占地及安装施工区总用地（可利用厂内空地，不足可厂外租地）。施工生活区布置于进厂道路附近或围墙外，也可因地制宜，根据当地情况布置。
③施工生产、生活区竖向布置：厂内施工场地按厂区竖向设计进行平整，厂外施工场地及施工生活区场地就地找平。
④施工交通：施工铁路根据工程设计要求进行。施工道路，厂外施工进场道路利用已建进厂道路及规划运煤运灰道路。施工区内道路要求，纵横交错，使厂区、施工区道路相通成网。施工道路宽结构，可利用永久道路，先修路基，施工结束后，再做路面，以达到永临结合。
⑤施工力能供应：施工用水利用已有供水系统，从生活水母管上接引。施工用电利用附近已有电源引出，施工现场可设降压变压器，分别给各施工区供电。施工通信利用已有的通信线路，或施工单位连接附近通信线路，满足其通信要求。氧气、乙炔、氩气一般采用瓶装供应，压缩空气由现场设置的空压机室，通过管路向各用户供气。
3主要施工方案与大型机具配备
3.1主要施工方案
①建筑工程：场地平整及土方平衡，基础、主厂房、烟囱、冷却塔施工方案及施工方法，特殊季节施工做好冬季、雨季、风季的施工准备和措施。②设备安装工程：锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、电除尘器、除氧器、变压器等，明确设备生产厂家、尺寸、重量。详细叙述吊装方案和设备安装方案。
3.2大型机具配备
为完成所建工程建设任务，施工单位自行配备或租赁以下大型起重运输机具（一般电厂所需：10～30t塔吊、DBQ-3000塔吊、150t履带吊、30～50t汽车吊、30～50t履带吊、30t/40m龙门吊、8～40t汽车、180m井架、罐泵车、自升折臂塔吊及曲线电梯、其它常规机械不单独列出）。
4施工轮廓控制进度
所建工程以主要施工单位工程项目为对象编制施工进度，表示方法为施工控制法。
工程的关键施工进度安排：主厂房基础及回填，主厂房土建工程，安装开始至点火吹管，调试至并网发电。
本网络计划的关键路径：施工准备――主厂房开挖及地基处理――主厂房及锅炉基础施工――锅炉钢架吊装――锅炉受热面吊装――水压――风压――保温――酸洗――冲转并网――整套启动运行。
5交通运输条件和大件设备运输
交通运输条件是了解所建工程附近的铁路、公路及现有道路状况，选择制定大件设备运输路径方案。
大件设备运输是明确大件设备参考数据，主要有锅炉汽包、锅炉汽包、发电机内定子、除氧器水箱、主变压器等尺寸和重量等。运输方案是所建工程三大主机经招标，由中标单位，根据业主与厂商所签合同及厂址附近的交通运输条件，大件设备运输方式一般采用铁路、公路联合运输，由生产厂商负责将其所负责供应的设备运输至施工现场交货。大件设备也在其列，费用包干。
6结语
电厂施工组织部分是电厂设计方案能否实施的必要条件，施工总平面的任务在于确定施工场地的划分原则。减少施工中的相互干扰、往返拆迁、重复运输等现象发生。使现场的临时建筑布置、设备材料的堆放、大型施工机具的位置，交通运输与能力干线的布置及防洪、排水设施等施工用临时设施和建筑物、布置要紧凑合理，方便使用。施工方案明确了各建（构）筑物的实施方法及所需配备大型机具。施工组织编写为施工单位施工进度提供依据，使工程更合理、有序地完成。交通运输方案保证大件设备快捷、经济的运输到厂址。
参考文献：
工厂供电系统设计篇7
关键词：信息管理系统同步建设关系
随着市场经济的发展，厂网分开、竞价上网办法的试行，电厂按照现代企业制度和管理模式运作，摆脱旧习惯的束缚，科学地管理电厂的生产和经营活动，为建设标准规范的电厂信息流管理系统提供了良好的契机。而计算机技术和网络技术的飞速发展，DCS系统的不断推陈出新，为建设电厂信息管理系统（miS）提供了可靠的技术保障．
以往miS系统的开发工作，都是在电厂投产后进行。系统开发相对封闭，缺乏统一的标准规范和统一的规划，与电厂其他系统（特别是DCS系统）不匹配，低水平重复开发现象普遍。随着省电力公司intranet的发展，有些电厂的miS系统已经不能适应。若能在项目开发初期，特别是在新建电厂设计阶段，按照省电力公司intranet发展要求，统一标准，统一规划，合理划分miS系统和DCS系统的功能，miS系统存在的问题是可以避免的．
在新建电厂设计阶段进行miS系统总体设计，可以摆脱传统管理方式的束缚，有利于建立现代企业管理制度；能充分发挥设计的作用，使miS系统和电厂其他系统相匹配；有效地降低miS系统的总投入，减少重复开发和建设的浪费；可以实现较高水平的系统集成，充分利用DCS系统的强大功能。
1对miS系统的总体要求
燃煤电厂信息管理系统的基本任务是在计算机网络和数据库的支持下完成对全厂经营生产活动的管理。主要功能应包括：
（1）实时电价计算。通过分析机组运行状况、燃料价格和电厂其他费用计算出实时电价，再根据电网电价政策、网内其他电厂情况和本企业赢利期望及经营策略为电厂的上网电价作出多方案比较，供领导决策，实现竞价上网。
（2）运行管理。围绕生产厂长、运行主任、值长、机组长、专工等人员的主要业务活动展开。包括运行日志、运行方式、启停管理、保护管理、两票（工作票、操作票）管理、异常记录、超限管理、安全监察管理等。
（3）检修管理。建立电子化的设备（含备品备件）档案，做好设备检修管理工作，包括制订检修计划（大修、小修），检修作业指导，检修消缺验收记录，检修成本计算分析等。
（4）燃料管理。对燃料的质、量、价、存、耗、到等进行全面管理，保证供给、准确结算、及时沟通、降低消耗。
（5）综合指标管理。对电厂的生产指标（发电量、供电量），安全指标（安全运行日数、设备完好率、事故率），经济指标（煤耗、厂用电率等），技术质量指标（负荷率、功率因素、频率合格率、电压合格率）等进行分时段、分机组的采集、计算、存储与分析，满足各种查询需要。
（6）生产技术管理。电厂节能管理、可靠性管理以及电厂有关的技术资料及文档的管理等。
（7）财务管理。建立符合国家会计制度的财务会计核算系统，为厂领导和各有关部门提供实时的财务信息。对全厂以及各部门的成本进行核算．
（8）人力资源管理。建立全厂人员档案，合理划分全厂的机构和人员、管理工资、奖金、福利及考勤，开展人员培训、管理工作。
（9）办公自动化。通过电厂内部的intranet网和外部的intranet网相连，提供有效的信息通道；通过电子邮件等手段，加快信息传递，提高工作效率。
2miS系统的设计原则
miS系统的设计原则总体应是成熟先进、安全可靠、开放可变、集成可管、实用方便，应用软件基本国产化。
（1）成熟先进。信息系统的各种计算机设备、网络设备和管理模型技术上是成熟先进的，应有使用业绩。
（2）安全可靠。指系统的硬件和软件及存储于系统中的信息是安全可靠的，可以有效地防止有意或无意的侵犯及恶意的攻击。在系统遭意外损坏后，系统具有方便地恢复到受损前状况的能力。
（3）开放可变。建成的信息系统应该是开放式系统，可以方便地和其它系统实现信息共享，其硬件平台、软件平台、数据应用环境均是开放的，其他先进软件和硬件在该系统中能方便使用。
（4）集成可管。建成的信息系统是一个集成化的系统，系统管理统一，数据一致，用户界面和操作方法一致。
（5）实用方便。系统的各项功能是针对电厂的经营管理活动专门设计的，性能满足使用要求，操作简便，输出规范。
3miS系统和分散控制系统的关系
DCS系统是保证现代大型机组安全经济运行不可缺少的条件和手段。其主要任务是实现电厂生产过程监控和管理自动化，使电厂运行人员及时、准确、全面地监视和控制机组的运行状况。
miS系统的数据库主要由二部分组成：实时信息数据库和管理信息数据库。实时信息数据库主要用来定期处理和存放从DCS采集的所有实时数据，DCS系统是miS系统的主要信息来源。
以前我们在DCS系统应用时，由于观念上的陈旧，管理上的落后，费用上的限制，对DCS软件应用特别是管理软件认识不足，在电厂建设时没有或者很少采用DCS专用管理软件，仅仅留有一个向miS系统单向输出信号的接口，miS系统则由国内单独研究开发。
近几年来推出的新一代DCS系统，自身就具备强大的厂级信息管理功能和成熟的厂级通讯网络，系统的开放性也越来越好，并在国外电厂得到了成功的应用。如aBB，Bailay，FoXBoRo，SiememS等公司都有完善的厂级信息管理系统和先进的信息管理软件。如电厂数据库管理软件、设备编码软件、优化管理软件、性能计算软件、监控和诊断软件、维修管理软件、备品备件管理软件、文件管理软件等，完全具备了对电厂从生产、检修、文档、财务等各个方面科学管理的要求。因此，利用新一代DCS系统的强大功能来实现厂级信息管理系统将是一种必然的趋势。
虽然国内研究开发的miS系统无论从硬件水平还是软件水平与DCS系统不能相比，但与DCS制造厂在价格上，特别在应用软件价格上有很大优势，并且这一类做法在国内已形成一定规模，在今后一段时间内仍将占有很大市场份额。
不管采用哪种方法，在目前网络安全性还得不到充分保证的前提下，DCS系统和miS系统的信号接口必须是单向的，一定要确保直接面向工艺过程的DCS系统绝对安全。另外，采用国外DCS制造厂管理软件时，一定要注意和国内管理制度相互匹配的问题．
4新建电厂miS系统建设中应注意的几个问题
建设一流的电厂，必须有一流的硬件，一流的软件，一流的管理与之相适应。在基建过程中同步建设miS系统，是解决新建电厂生产管理滞后的重要措施。但在建设过程中需注意以下几个问题：
（1）新建电厂miS系统建设关系到电厂今后的管理模式、运作模式，不同于一般的基建项目，需要电厂比较深地介入，某些部分如应用软件的审定等甚至需要以电厂为主。
（2）miS系统建设时既要考虑先进管理技术、管理模式的引用，也要充分考虑中国国情。
（3）新建电厂miS系统建设时不仅要考虑电厂今后调整扩展的余地，还要考虑省电力公司intranet发展规划的要求。
工厂供电系统设计篇8
【关键词】电气节能；设计方案；探索研究；供配电系统
就现在的情况而言，我国水泥产业属于高能源消耗型工业。根据近年来的数据统计调查，每生产1t水泥需要消耗用电100kw*h左右，消耗用煤110kg标准煤左右，相应超出发达国家整体的水平的18%和50%。由此可见，在我国水泥厂电气节能具有十分重要的现实意义。对其电气节能设计方案研究内容有建筑、工艺、电力系统、矿山工程、辅助工程等方面，其所依照的依据包括《民用建筑节能管理规定》、《水泥工厂节能设计规范》（GB50443—2007）、《用能单位能源计量器具配备与管理通则》（GB/t17167—2006）、《中华共和国能源节约法》等等。大量实践生产证明，电气节能技术在水泥厂的广泛应用能够有效降低能源消耗，缓解其带来的环境污染问题，为工厂节约部分成本费用。
1.水泥厂供配电系统的节能方案
1.1确定适合的电源电压级别
供配电系统电路电能损耗可以根据以下公式进行计算：
w=3i2RLt10-3（1）
其中，w为电路功率总损耗，i为电路电流值大小，R是电路电阻，t为负荷运载时间，L即导线长度。从运算公式可以看出，保持线路容量不变时，要想最大程度地降低的线路损耗，应该使得线路负荷电流尽量地降低，做到这一点，就要合理提升线路的电源电压。所以，根据《水泥厂节能设计规范》，对于每天熟料产量超过1000t的水泥厂，最好选取35到110kV电源电压进行供电；对于厂区的中压配电，最好将10kV电压级别的作为供电电源。
1.2科学设计厂区供配电系统
1.2.1装设配电站与电力室
在水泥厂区中间应该建设中压配电站和电力室。如果水泥生产线的生产能力保持在2500t/d以上，通常就可以增设原料磨、水泥磨等配电站。分别在石灰石破碎、原料磨、烧成、窑头等生产环节装设对应的电力室。这些电力设施应该在正常生产的基础上，最大程度地降低与电力负荷中心的距离，这样既节省的输电导线，又可起到降低线路损耗的作用。
1.2.2调整变压器容量与数目
每个电力室最好在充分认识所属车间实际负荷的基础上，确定所采用变压器的容量和数目，从而能够使得负荷在外界多重因素而发生改变时，对变压器进行灵活的投入和切除作业，达到供配电系统经济运行的目的，降低因轻负荷运行引发的电能损耗。
1.3有效增加供配电系统的功率因数
供配电系统中高过95%的负荷属于感性负荷类型，由于其含有大量的小容量电机，使得整体的自然功率因数不高，而这种因素越高，系统电路损耗就越少，为达到电气节能的目的，就应在规划供配电系统时，选取具备高功率因数的电器设备；在原料磨以及水泥磨磨机所用的高压绕线电动机增添静止式进相机，借以增加功率因数；对电力设备0.4kV母线增添低压功率因数电容自行补偿设施。通过各种有效途径，使得总功率因数高达0.95，降低线路的无功损耗量。
2.水泥厂变压器的节能方案
开展变压器节能技术探究，就是降低其有功损耗，可以通过以下公式对变压器的有功损耗进行计算：
pt=p0+β2pk（2）
其中，pt为变压器的有功损耗，p0为空载损耗，pk是短路损耗，β为变压器的负荷率。从公式可以看出，为达到变压器节能优化设计，可从以下方面进行考虑：
2.1采用节能型变压器
p0作为变压器的空载损耗，数值大小只与采用的铁芯材料以及制作方案有关，因此在水泥厂变压器的选择方面，可以采用S11、SCB10等节能类型的变压器，降低铁芯的涡流损耗以及漏磁损耗。
2.2降低短路损耗pk
pk短路损耗的影响因素包括绕组电阻和通过绕组电流，在对变压器进行选择时，可采用绕组电阻较小的变压器，如铜芯变压器。
2.3合理调控变压器负荷率β
为使变压器节能运行，根据相关规范内容，可以将变压器负荷率β控制在0.75到0.85之间，使得变压器铁损与线损达到最优规定。
3.电力拖动中的节能方案
为了确保水泥厂电力拖动过程真正体现节能效果，就应该做好以下工作：一是在对有关工程项目进行水泥生产设计时，最好采用具有高效率特点的电动机；二是当所用交流类型的电动机功率高出200kw时，就应该把选取的电源电压级别规定为6kV或者10kV；三是如果需要调速控制，就适宜选用变频调速的设备，如窑尾高温风机，当前普遍选用的是高压变频模式，不但能够达到工艺设计的标准，还能发挥出良好的节电功效，从而替代传统的只可调速不可节能的液力耦合调速模式；四是对于窑尾排风机、窑头排风机、辊压机循环风机等大型风机，根据水泥厂自身经济状况，选用先进的变频调速模式，取代以前的风门调节方式，从而达到明显的节电节能效果。
4.水泥厂照明系统的节能方案
4.1合理利用自然光
规划人员应具备一定的建筑专业知识，使得自然光与厂区室内照明充分整合，充分应用自然光线进行辅助照明，大大降低人工照明所用电量。例如，对于预均化堆场或者大型堆棚的设计，可于棚顶出增设透光板，增加自然光源的利用效率。
4.2选择优质的电光源
在普通的生产房间，最好选取具有高效发光性能或紧凑型的荧光灯，大型厂房、车间和室外照明可选用新型节能型高压汞灯、钠灯等。
4.3认真根据要求开展设计
在照明设计相关规范以及《水泥工厂节能设计规范》（GB50443—2007）内容中，对不同场合的光照强度、视觉标准、功率密度等都有严格的额规定，其标准并不能随意篡改。
4.4选用低能耗的光源用电附件
办公楼、宿舍楼等场所内的荧光灯应选用电子镇流器，气体放电灯应采用电子触发器。
4.5有效选择照明线路和方式
影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。大多数照明电压为220V，照明系统可由单相二线、两相三线、三相四线三种方式供电。三相四线式供电比其它供电方式线路损耗小得多。因此，照明系统应尽可能采用三相四线制供电；在满足标准度的条件下，为节约电力，应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式。
5.线路敷设中的节能方案
对于这方面的节能措施，一方面应尽可能地缩短导线长度，对于出压柜以及配电箱的出现回路，最好采用直线敷设方式；另一方面，可加大导线的横街面积，虽然对线路敷设费用有所增加，但是节约了电能，降低了系统运行成本。
6.结论
综上，电气节能技术既要达到各项技术指标、功能使用及工艺要求，又要充分考虑各项行之有效和切实可行的节能措施.从而为企业降低运行成本，同时也为建设节约型和谐社会作出贡献。
参考文献：
[1]高荣玖.浅谈水泥厂的电气节电措施及应用[J].新世纪水泥导报，2012（6）
[2]赵富川.现代化水泥厂电气备品备件的准备工作[J].新世纪水泥导报，2012（4）
[3]刘森，.etap软件在水泥厂短路计算及继电保护整定的应用[J].中国水泥，2012（6）
工厂供电系统设计篇9
关键词：总压降（总配电）变电所；电器主接线；供电安全性；
中图分类号：F407文献标识码：a
一、供配电所设计的意义
工厂供电设计的任务是保障电能从安全、可靠、经济、优质、地送到工厂的各个部门。众所周知，电能是现在工业生产的主要能源和动力。是用其它形式能转化为电能，电能又易于转换为其它形式的能量以供应用。电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业及整个国民经济生活中应用极为广泛。
电能在工业生产中的重要性，并不在于他在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低成本。因此，一个稳定可靠的供配电系统对发展工业生产，实现现代化的工业，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家建设经济性社会具有更重要的战略意义。因此在当今全球资源紧张的局势下，一个好的供配电系统设计，对于节约能源、保护环境、支援国家经济建设，也具有重大的作用。
二、供配电系统设计方案研究
工厂供电负荷计算（或称为计算负荷）的目的是确定工厂最大负荷，作为按允许发热条件选择供电变压器、输电线路导线及开关电器等电气设备的依据。电力负荷计算的方法主要有需要系数法、二项式法和单位产值耗电量法。需要系数法计算简单对任何工业企业都适用，特别适用长期工作制用电设备占主要负荷的车间，计算结果基本符合实际。二项式法考虑了用电设备的数量和大容量用电设备符合的影响。计算结果偏大，适用于机械加工企业的负荷计算。
电力负荷计算的方法主要有需要系数法、二项式法和单位产值耗电量法。需要系数法计算简单对任何工业企业都适用，特别适用长期工作制用电设备占主要负荷的车间，计算结果基本符合实际。二项式法考虑了用电设备的数量和大容量用电设备符合的影响。计算结果偏大，适用于机械加工企业的负荷计算。
已知产品的单位产量的耗电量或单位产值的耗电量时，可用单位产量和单位产值耗电量法进行估算，单位面积用电量法使用于住宅、办公室和具有均匀分布符合的生产线等负荷的计算。负荷计算的目的是：
1、计算变配电所内变压器的负荷电流及视在功率，作为选择变压器容量的依据。
2、计算流过各主要电气设备（断路器、隔离开关、母线、熔断器等）的负荷电流，作为选择这些设备的依据。
3、计算流过各条线路（电源进线、高低压配电线路等）的负荷电流，作为选择这些线路电缆或导线截面的依据。
4、计算尖峰负荷，用于保护电气的整定计算和校验电动机的启动条件。
5、为电气设计提供技术依据。计算负荷是工程设计中按照发热条件选择导线和电气设备额依据。计算负荷确定得是否合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理，如果计算负荷确定的过大，将使电气和导线电缆选得过大，照成投资和有色金属的浪费，而变压器负荷率较低运行时，也将造成长期低效率运行。如果计算负荷确定过小，又将使电气和掉线处过于负荷运行，增加电能损耗，产生过热，导线绝缘过早老化甚至产生火灾，造成更大的经济损失。因此，正确确定计算负荷具有很大的意义。
关于负荷计算，我国目前普遍采用需要系数法和二项式系数法确定用电设备的负荷，其中需要系数法是国际上普遍采用的确定计算负荷的方法，最为简便，而二项式系数法在确定设备台数较少且各台设备容量差别大的分支干线计算负荷时比较合理，
关于主接线的选择，对于电源总进线为10KV及以上的大中型工厂，通常是经工厂总降压变电所降为车间所需要的电压。总降压变电所注解线图表示工厂接受和分配电能的路径，有各电力设备（变压器、断路器、隔离开关等）及其连接线组成，通常用单母线表示。主接线对变电所设备的选择和布置，运行的可靠性和经济性，继电保护和控制方式都有密切关系，是供电设计中的重要环节。
1、一次侧采用内桥式接线，二次侧采用单母线分段的总降压变电所，这种内桥式接线多用于电源线路较长因而发生故障和停电检修的机会较多、并且变电所的变压器不需要经常切换的总降压变电所。
2、一次侧采用外桥式接线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所，这种主接线的运行灵活性也较好，供电可靠同样较高，适用于一、二级负荷的工厂。但与内桥式接线使用的场合有所不同。这种外桥式适用于电源线路较短而变电所负荷变动较大、使用经济运行需经常切换的总压降变电所。当一次电源电网采用环形接线时，也宜于采用这种接线。
3、一、二次侧均采用单母线分段的总压降变电所，这种主接线方式兼有上述两
种桥式接线的运行灵活性的优点，但所有高压开关设备较多，可供于一、二级负荷，适用于一、二次侧进出线较多的总降压变电所。
4、一、二次侧均采用双母线的总降压变电所，采用双母线线接线较之采用单母线接线，供电可靠性和运行灵活性大大提高，但开关设备也大大增加，从而大大增加了初投资，所以双母线接线在工厂电力系统在工厂变电所中很少运用主要用于电力系统的枢纽变电所。本次设计的工厂是连续运行，负荷变动较小，电源进线较长，主变压器不需要经常切换，另外再考虑到今后的长远发展。一次侧采用内桥式接线，二次侧采用单母线分段接线。
三、总结
配供电系统设计的好坏直接关系到国民经济及日常生活的正常运行，在进行供电系统设计过程中应该进行细化的设计，并且在后面的设备选择中，主要根据需要系数法计算电流进行选择。通过对机械加工厂变配电所的设计，加深了对工厂供电、变配电技术、电力系统分析等课程全方面的了解和认识，并把书面知识和实际变配电所进行了一次有机且印象深刻的结合。
参考文献
[1]刘仲.浅谈工厂供配电系统设计节电意义与措施[J].电子制作，2013(19)
工厂供电系统设计篇10
关键词：KKS；电厂标识系统；数字化电厂
前言
目前，数字化电厂理念日益深入发电企业，信息技术与电力生产的应用结合对于提高电厂的生产效率、运行安全、管理水平等起到了极其重要的作用，在此前提下，发电企业必须在设计、建设、经营各个阶段采用统一的编码规则来描述各类系统、设备、部件，从而使规划设计阶段生成的信息资源能够应用于后续的工程建设、经营管理过程中，在设备整个生命周期中都能采用先进的管理思想和现代信息技术使其处于受控状态，建成一个数字化电厂。广州珠江天然气发电有限公司（以下称展能电厂）从项目筹建时就引入了KKS编码系统，在设计、安装、调试、运营各个环节以KKS编码为基础实施了设备挂牌、信息系统建设等一系列工作。本文将基于展能电厂的经验，初步探讨以KKS编码为基础建设数字化电厂的编码系统基础。
编码标准的应用情况和选择
主要的编码标准和国内的应用情况
目前，国际上并无统一的电厂编码标准，常见的有：由德国VGB技术委员会编写的KKS编码、由英国GeC公司定义的CCC（CommonCoreCode）编码、法国电力公司提供的eDF编码、美国BeChtel公司在1997年公布的SDn（StandardDocumentnumbering）编码、意大利的eam编码、法国aLStom公司提供现场装置编码，等等。
早在20多年前，电力行业就了设备可靠性统计编码和设备事故统计编码2种编码，但这2种编码仅限于满足行业统计部门的数据统计要求，不能满足电力设计院、发电厂的要求，所以后来各电力设计院、发电厂分别引入了国际上通用的编码系统，如华能大连电厂、华能岳阳电厂使用了英国的CCC编码，大亚湾和岭澳核电厂使用了法国的eDF编码等等。在1998年后，各大电力设计院和发电集团陆续开始推广采用KKS编码，KKS编码逐渐成为事实上的行业编码标准。
虽然国内电力行业应用KKS编码多年，但是由于KKS编码体系中有一些执行较为灵活的弱规则，不同单位会存在不同的理解和约定，造成差异，影响编码的可读性。针对这些问题和设计院、发电厂的需要，2005年12月中国电力工程顾问集团公司联合各发电集团公司编制了《电厂标识系统编码规定》，以KKS编码体系为基础，根据国内电力行业的应用实践对原有KKS编码体系中的弱规则进行了强化，并在此基础上对实施过程中需要定义的内容做了进一步约定，使电厂的标识更加规范统一。
编码标准的选择
编码标准的选择主要考虑几个方面。
编码的信息表达完整规范，具有唯一性。
符合国内外有关标准，国际应用广泛，易于对外接轨，在国内有一定的使用基础和应用实例，为电力行业大多数单位接受。
有严格的编码规则，有专门的技术管理机构，并有良好的可扩展性以适应新技术的发展。
非基于某一特定语种的编码，易于学习掌握，具备应用计算机进行处理的能力，方便输入和检索。
根据以上4点因素考虑，KKS编码系统满足了各方面的要求，无疑是编码标准的首选。结合上述国内KKS编码的应用情况，在具体实施过程中，建议遵循中国电力工程顾问集团公司的《电厂标识系统编码规定》。
KKS编码结构和规则简介
KKS编码由相关工艺码、安装位置码、地点场所码组成，根据不同的专业、系统类别和设备类别进行编码。相关工艺码描述标识对象所在系统的工艺特征；安装位置码描述电气、仪控设备在盘柜中的安装位置特征；地点场所码描述设备所在建筑标识物中的位置以及建筑标识物本身的特征。具体的KKS码由上面三类码中的相关工艺码、安装位置码、地点场所码之一单独组成，或由其中二者或三者组合而成。三种代码类型用相同的标识方法分成4或3层，其名称与格式如下：
分类层次0层1层2层3层
相关工艺码=全厂系统组代码设备组代码元件组代码
安装位置码+全厂安装单元代码安装空间代码
地点场所码+全厂建(构)筑物代码房间代码
KKS编码在数字化电厂中的应用
在信息系统中的应用
数字化电厂目前尚无明确的定义，但一般认为是基于数据库和计算机网络支持的，具有控制层、管控结合层和辅助管理决策层3个层次的信息系统。
控制层直接与生产设备关联，提供设备的运行实时信息及状况，如展能电厂的机组离散控制系统DCS、9Fa燃机机岛控制系统markVi、电气网络控制系统nCS、分布式电气控制系统FeCS等。KKS编码在这些控制系统中既可标识某一系统设备或元件，也可标识一个逻辑点、一条报警信息。作为基础数据，应该在这些控制系统安装调试前完成编码清册，统一导入。
管控结合层，即厂级监控信息系统（SiS），是管理和控制之间的桥梁，完成厂级生产过程的监控，对机组性能进行分析和优化，为控制层提供操作指导，同时为辅助管理决策层提供所需的分析统计信息。SiS系统通常包括生产过程监控、经济指标分析、优化运行操作、机组及厂级性能计算、全厂负荷优化调度等子系统，这些子系统都建立在统一的数据库平台之上。而这个数据库的数据除了来源于直接控制层的数据外（导入相应的KKS编码即可），还有基于实时数据的二次计算产生的新数据，这些数据需要对其进行KKS编码。
辅助管理决策层是以公司总体的经营计划为主线，包括物资管理、燃料管理、设备检修管理等各部分，协调各部门运转，确保电厂运营的经济、安全、规范。以展能电厂为例，其资产管理使用的是国内应用广泛的maximo平台，在该平台导入KKS编码作为系统设备或元件的代码，同时和物资编码建立起对应关系。
在设计、建设、运营各阶段的应用
KKS编码可支持设计、建设、运营等的设备全生命周期的应用。在设计阶段，展能电厂在招标中就要求设计单位和各设备厂家须在各自设计范围内提供标准的KKS编码，标注在各类图纸资料中。但是由于各家单位KKS编码水平参差不齐，存在大量编码错、漏、重的问题，要求各厂家自行纠正不现实，为此展能电厂建立了KKS编码项目小组，对所有系统图纸上的系统、设备、元件进行KKS编码整理清册。这一基础工作非常重要，KKS编码整理清册的质量关系到下一步导入信息系统顺利与否。项目小组成员也可以通过KKS编码整理工作熟悉了机组设备，这对于新建电厂的员工来说尤为重要。
在KKS编码整理清册的基础上，在工程建设阶段的主要工作是陆续将各类编码导入各个信息系统中。建设单位也以图纸上的KKS编码为辅助，方便而准确地将设备安置在规定的位置上。在设备安装基本完成的时候，展能电厂开展了设备挂牌工作，设备挂牌的基本信息包括中文名称、KKS编码，对于由Ge公司提供的9Fa燃机机岛设备，为了与大量的厂家设备资料对应、方便维修人员，还加入了相应的英文名称和Ge设备代码。另外，展能电厂将KKS编码标注在系统图册中，有助于员工学习和熟悉系统，快速定位设备。
在生产运营阶段，除了在各信息系统上应用KKS编码外，由于各类技术改造工作的开展，还要将系统设备的变动情况反映到KKS编码上。因此，还应该建立全生命周期的编码维护机制，保留KKS编码维护人员，以保障KKS编码的有效性、可用性。目前大部分电厂正是缺乏对KKS编码的后续维护更新工作的足够重视。
应用KKS编码中的常见问题和经验
展能电厂经历了设计、安装、调试、运营各个阶段的KKS编码应用过程，其中遇到的问题、得到的经验对后来的电厂实施KKS编码建设数字化电厂具有典型的借鉴意义。
很多电厂在应用KKS编码的时候往往全部委托给咨询单位编制，这样做虽然省事、完成速度快，但是不利于员工学习KKS编码和后续维护。展能电厂采用了咨询公司负责培训和项目顾问，自身员工进行KKS编码的做法，节约了经费，也培养了一批熟悉KKS编码规则的员工，有利于后续维护。
在一个新建电厂项目中，KKS编码工作应尽早开展，初步设计时就进行KKS编码，在设备招标时引入初步设计中的KKS编码，使不同制造商、供应商形成统一的编码体系，方便管理。
在电厂中，信息人员、检修人员、运行人员对KKS编码的深度要求和分工是不同的，运行人员一般只关心系统设备，而检修人员则对于设备不同专业的部件还需要进行区分。所以，在KKS编码实施过程中，需要由信息人员先确定信息系统可以接受的编码格式要求和导入要求，再由运行人员整理和编制到设备级的编码，最后由各专业的检修人员在设备级编码的基础上再分解成部件级编码。
KKS编码包括相关工艺码、安装位置码、地点场所码3类编码，考虑到时间和工作量的关系，往往少编或者不编安装位置码码和地点场所码，只要相关工艺码能够确保编码的唯一性，这种做法是可以接受的。但是对于新建电厂，安装位置码和地点场所码的作用仍不容忽视，建议尽可能进行编制。
KKS手工编码工作量很大，容易出错，可使用国内较成熟的辅助编码软件。编码录入时容易混淆全角和半角字符，出现错误，人工难以发现，这时也可以采用计算机自动查找的方式校对，如利用excel的宏程序检查表格。
发电集团旗下通常有多家各类型的电厂，应制定和遵循统一的编码规则，有利于各信息系统平台的整合，有利于进行统一的资产管理、物资管理、检修管理等工作。
结语
KKS编码符合电厂信息化管理的要求，是国内电厂首选的编码标准，也是建设数字化电厂的基础性工作。通过KKS编码在设计、建设、运营各阶段应用于控制层、管控结合层、辅助管理决策层3个层次的各个信息系统上，为发电企业通往信息化管理架起了一座桥梁。
作者简介：林志文，工学硕士，就职于广州珠江天然气发电有限公司，运行值长，从事燃气-蒸汽联合循环机组的运行工作。
参考文献：
[1]王聪生.发电企业信息化的基础一一电厂标识系统[J].电力信息化,2004,4(6).
[2]张培华,王俊刚,李铁苍.数字化电厂设计与分析[J].中国电力,2007,40(12).