工程供配电的优化设计要点探讨

韩佳蓉

（中国地质大学（北京），北京 100083）

0 引 言

企业及相关部门关于工程供配电设计必须保证符合节能性与安全性的设计要点，同时还应当结合工业企业以及当地居民目前的供电需求，以达到合理完成供配电设计的目标[1]。通过全面优化变电所接线、变电位置选择以及负荷计算等相关要素来保证实现最优化的工程供配电运行效益，避免出现电能损耗现象。

1 关于优化设计高低压配电系统以及主接线

目前，工厂变电所主要的供电方式是利用高压双电源进行电能供应，因此必须保证主接线的基本安全性和可靠性[2]。对主接线进行线路优化布置时，应当确保达到较好的可操作性与简便性，避免因主接线突然出现故障而造成突发性的工厂停电现象[3]。

供配电系中，高低压配电设施占据关键地位。为使高低压的厂区供配电系统达到优化设计的效果，需要按照统筹布局的基本思路来增强系统设计的专业化水准。具体优化供配电系统设计时，应当结合当前的厂区供电负荷波动情况[4]。但是厂区范围内可能会出现不稳定的电压波动状况，因此需要优先选择油浸式的可调压变压器。相比于其他种类的变压器，油浸式的可调变压器具有更好的灵敏性与可调节性。此外，技术人员选择低压柜的固定式开关时，需要确保灵活进行开关更换的操作与处理[5]。

2 关于选择变电所位置与计算用电负荷

工程变电所应当确定在最佳位置，通过计算供电负荷来达到有效配置电能负荷的目的。各个车间通常都会表现出不同程度的供电功率损耗，其根源主要体现为变电器的损耗功率。为了切实达到工程节能的最佳效益，需要对总体供电功率因数进行正确评估，并且还要算出精确与合理的高压侧负荷数据。

选择与确定总变电所位置的过程中，应当结合电源进线和高压线的布置状态。多数情况下，总变电所最好布置于靠近工厂负荷中心或者用电总量较高的区域范围，从而达到增强变电所节能效益的目标。此外，选择变压器的总体容量与台数时，首先需要详细计算出总体工程负荷量，以便于后期扩展现有的工厂用电负荷容量，确保供配电的运行模式能够符合后续扩大产能的要求。

3 关于设置相关的节能保护装置

对于供配电设计的特殊领域，优化供配电设计的基本思路在于符合工程安全供电以及节能供电的标准。同时，工程负责部门也要结合当前的真实供电需求，对现有的节能保护装置予以相应的优化布置。

3.1 设计断电保护的装置

对于电力系统，由于受到供电波动的影响，工频电气参数也会呈现相应的改变。多数情况下，工厂生产将会受到工频参数改变带来的干扰，甚至会引发系统短路情况的产生。为了切实避免出现各类电气事故，亟需运用相应措施来优化断路保护设计。

目前，优化断路保护的关键措施主要包括速断保护、过流保护、瓦斯设计以及零序设计的全面优化。运用科学设计的方式，对系统短路电流、额定回路电流以及低压侧负荷等相关数据进行精确计算。同时，技术人员还需运用相应设施来测定供电设备目前能够达到的热稳定性。

选择直流屏的过程中，技术人员需要结合当前的系统供电容量以及其他要素来灵活选择，还应当考虑系统现有的三相短路电流。优化断路保护的具体设计中，需考虑现有的保护对象总数，从而对直流屏的体积进行相应优化设计。

3.2 全面体现减排与节能的策略

按照供配电系统的基本设计原则，工厂系统内部的供电设计与配电设计必须保证符合最基本的供配电节能目标。作为全新的供配电设计思路，节能设计思路必须贯穿于供电设施与配电设施的全过程设计中。为确保达到系统减排以及系统节能的目的，必须选择节能性较强的新型供电设施与配电设施[6]。例如，可供选择的供配电节能设施包括较多的节能灯种类，典型的节能灯类型为金属卤化物灯、直管的荧光灯、LED照明装置以及其他种类的节能灯。

与其他种类的节能灯具相比，直管荧光灯具有更加突出的显色性能以及灯光效果，因此可以优先选择此种类型的节能灯具。此外，作为高效的新型节能光源，金属卤化灯能够保证较长的灯具使用寿命，且灯光具有很好的穿透性。如果选择了金属卤化灯，那么就要对整流器装置进行专门配置。一旦安装了整流器，后期替换将会消耗较长的时间与较大成本。

此外，对于日光灯，如果选择了LED的节能型灯具，那么必须做到格外注意灯具与光源的匹配程度。很多情况下，LED灯很难做到有效匹配灯具装置以及照射光源。因此安装和选择LED灯的过程中，应当按照综合性与整体性的思路来完成相应的照明系统优化设计，对于节能设备的各个性能层面都要兼顾。

3.3 按照现行规范来进行优化设计

供配电设计的领域涵盖了较多设计要点与设计细节，因此技术人员需要做到切实遵照现行的基本规则来进行优化设计。对于工程供配电，必须着眼于多个节能视角，从而突破局限性的供配电设计角度。实际上，关于切实优化全方位的供配电节能设计必须保证在最大限度内达到节能目标，同时也要兼顾供配电的安全性，不能为了节省成本而埋下安全隐患。

同时，供配电设计规范还涉及较多的设计细节，作为设计技术人员必须关注供配电领域的具体设计细节。例如，对断路保护设施进行相应优化设计时，应当结合系统现有的断路保护需求，避免断路保护出现多种运行安全隐患。此外，对于供配电设施，还要做到经常检修。通过运用常规检修的方式来切实杜绝设施老化或者其他的安全风险，确保供配电运行的稳定性。

工程供配电设计包含了多层次的设计要点。因此作为供配电领域的设计负责人员，应当保证符合因地制宜的供配电设计基本思路。即针对性能不同以及运行状况不同的工程系统，与之相应的供配电设计方式也要体现差异性。选择和安装各类供配电设备时，应当兼顾各类设备的缺陷与优势，然后结合现有的工程运行状况来进行全方位地系统优化设计。

4 结 论

全面优化工程供配电的设计方式具有不可忽视的重要意义。作为负责供配电优化设计的技术人员，首先应当明确当前的供配电系统运行缺陷，然后给出相应的优化与改进供配电设计的举措。全面优化工程供配电的具体设计方式也要做到因地制宜，以确保达到工程节能和工程综合效益提升的目标。