试论工厂供配电系统的电气设计

陈 静

（中冶焦耐（大连）工程技术有限公司）

0 引言

随着当前经济的飞速发展，对于电力的需求在不断增加。但是许多工厂对于供电设备的监管、保护等存在不到位的情况，从而导致供配电设备的使用时间相对较短，给工厂的正常运行造成影响，而这也正是许多工厂所急需解决的问题。同时，伴随着人们对于安全用电的认识和观念越来越深，在供配电系统电气设计的过程中，设计人员必须要基于经济、安全的原则，设计质量过关的供配电设备。

1 工厂供配电系统的电气设计要点

1.1 确保电气设计的可靠性

电力可以为生活带来巨大的影响，人们的生活和工作在电力的影响下实现了质的提升。但是，每一种事物都具有双面性，因为不合理用电导致出现了许多惨剧。所以，在工厂的供配电系统开展电气设计的过程中，必须要保障系统的可靠性，使工厂可以稳定运行。如果存在系统设计不合理的地方，那么工厂将会面临着瘫痪的风险［1］。基于全局视角来看，如果供配电系统存在不合理之处，那么该区域的生活与工作将会受到影响。因此，供配电系统的稳定性是保障该区域稳定的基础。除此之外，工厂供配电系统的电气设计必须要建立紧急预案机制，同时对于供配电系统定期进行保养和维护，以便及时发现其中存在的问题，同时尽快采取解决措施，在源头上消灭存在的问题和威胁，保障工厂供配电系统的电气可靠性。

1.2 严格要求电源转换方式

随着当前对于电力需求的不断上涨，导致供配电系统需要全天运行，因此对于供配电系统的硬件提出了更高的要求［2］。虽然工厂会配备电源，并通过电荷传递，但是因为在信息化时代下，传统的发电厂已经无法满足当前的发展需求，所以开始应用智能发电厂。其主要是在原有的电源系统上，引入一些辅助设备，以此来提高电源的稳定性，保障工厂可以实现长期运行，并且还可以在电源出现故障时，保证备用电源能够及时起到补救的作用，从而避免造成更大的损失。但是，这一方法需要严格要求设备，并且还需与电源匹配。只有这样才可以在转换电的过程中不会发生危险。

2 工厂供配电系统的电气设计原则

2.1 环保性

工厂供配电系统的电气设计需要遵循环保的原则，在传统的工厂中，供配电系统在运行过程中需要消耗一定的能源，从而影响当地的生态环境。而基于环保理念下，供配电系统的电气设计必须要降低能源消耗，降低污染物的排放。

2.2 安全性

在对供配电系统进行设计的过程中，必须要遵循安全性原则，并且要将其放在首位。在任何情况下，都必须保证人身安全［3］。首先，在工厂的周边，需要将电压降低到人体安全电压下，使工作人员可以更安心的工作，同时在工厂出现故障后，使工作人员能够快速的进入到工厂进行维修，避免时间浪费，其次，在对供配电系统开展电气设计时，必须设置控制设备，通过设备对整体或是部分进行控制，从而起到及时预防的作用，提高安全性。

2.3 经济性

工厂供配电系统的电器设计在经济性方面也同样重要。工厂的设备设施价格比较昂贵，其供配电系统也同样如此。设计人员在对供配电系统进行电气设计时，不仅需要探讨设备的布置规划，同时还需要注重设备在工厂现有状况下是否经济实用，这对于有限资源的合理运用、能源的科学转换等均具有十分重要的意义。

3 工厂供配电系统的电气设计

3.1 电力负荷设计

对于工厂的运行而言，电力负荷的设计质量具有直接的影响。一般情况下，针对设备中的电力负荷可靠性与出现故障后的影响大小，可以对电力负荷进行等级划分，而这就需要设计人员在供配电系统的电气设计中根据等级制定不同的应对方案。对于因出现故障终端转换而导致社会用电出现影响的电力负荷问题，而该等级的影响主要是集中在某一片区域中，将会产生较大的影响。所以，针对这一情况，设计人员必须要根据国家规定的标准严格执行，同时还可以多准备一套设备，保障在出现故障时，系统在断电之后仍旧可以及时供电［4］。而相较于一级负荷而言，二级负荷的影响相对较小，造成的影响范围也相对较小，但是两者之间的原理十分相似，所以二级负荷的处理也同样可以根据一级负荷的处理方式进行，并且不能与国家制定的标准脱离。而三级负荷的影响相对较轻，无需专业人员进行维修，只需要在日常的工作中注意定期进行维护。

3.2 节能设计

工厂供配电系统的电气设计必须要基于节能环保理念下开展，并且需要走可持续道路。当前我国对于电力资源的需求在不断的增长，为了保障电力需求，必须要在供配电系统的电气设计中重视环保节能。首先，可以通过引进先进设备，对其成本费用进行评估，确保设备成本超出的部分可以在未来几年回收，即站在长远的角度，使用先进设备不仅可以促进环保节能的建设，同时还可以节约财力，起到双重作用。其次，在供配电系统的电气设计过程中，在选择控制元件时，要尽量选择电阻小、发热低的元件，除此之外，要使设备可以根据环境需求实现自动调节，避免设备长时间处于大功率的消耗情况下，对设备的性能造成影响。最后，实现工厂供配电系统电气系统的自动控制，以此来降低各种不良因素的出现概率，保证系统的稳定运行，降低各种损耗［5］。

3.3 自动化控制设计

在进行工厂供配电系统电气设计时，自动化控制设计中的高效生产、稳定安全以及控制成本等与工厂的发展具有着直接的关联。工厂的供配电系统电气设计是一个十分复杂且庞大的系统，在进行一次正常的运转过程中需要使用大量的指令，而传统的由人工手动来发布指令的话，已经无法满足设备运转的需要了，因此，出现了智能的自动化设备。智能设备不仅可以避免传统人工指令容易出现错误和瑕疵的问题，同时还可以根据工厂的实际情况，根据功率的大小来区分各个电器的线路。而供配电系统的电气设计在实现自动化控制设计时，还需要遵循安全原则，在电气设备之间必须预留充足的空间，增强设备之间的散热性，并且工厂要预留消防绿色通道。除此之外，换气设备、消防设备以及照明设备的位置等都必须经过科学合理的规划。根据供配电系统的各部分所拥有的不同特点来选择不同的控制设备，并基于实际情况进行合理的规划设置。

4 结束语

综上所述，随着当前工作和生活各方面对用电需求的激增，供配电系统的电气设计具有着重要的作用和意义。因此，相关设计工作人员必须具备扎实的专业知识和基础知识，同时还需要在实践过程中不断地学习更多新的技术，在设计中不断改进和完善设计方案，最后设计出科学合理的供配电系统，提高能源利用率。本文首先提出了供配电系统的电气设计要点，提出了电气设计的可靠性与电源的转换方式，其次分析了供配电系统的电气设计原则，最后对于工厂供配电系统的电气设计进行探讨，提出自动化控制设计、节能方面的设计以及电力负荷设方面的设计。