车间变电所低压配电系统设计

第４４卷第１１期　２０１７年６月　建筑设计　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　建筑技术开发　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　车间变电所低压配电系统设计　王健　１３００１１）　（机械工业第九设计研究院有限公司，长春［摘要］合理的低压配电系统设计不仅能够有效地减少输电线路的电能损耗，同时还能为车间的安全、稳定生产打下坚实　的基础。因此，设计人员需给予足够的重视。文章对车间变电所低压配电系统设计中存在的问题及相应的解决措施进行了研究　和分析，以期对提高车间变电所低压配电系统的设计质量有所帮助。　［关键词］车间变电所；低压配电；系统设计　［中图分类号］ＴＭ６３；ＴＭ７２　［文献标志码］Ｂ　［文章编号］１００１—５２３Ｘ（２０１７）１１－００３０—０２　Ｗｏｒｋｓｈｏｐ　Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ　Ｌｏｗ－ｖｏｌｔａｇｅ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｗａｎｇ　Ｊｉａｎ　［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｌｏｗ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃａｎ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｐｏｗｅｒ　ｌｏｓｓ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｌｉｎｅｓ，ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｌａｙ　ａ　ｓｏｌｉｄ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓａｆｅ　ａｎｄ　ｓｔａｂｌｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｄｅｓｉｇｎｅｒｓ　ｎｅｅｄ　ｔｏ　ｇｉｖｅ　ｅｎｏｕｇｈ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｍａｉｎｌｙ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｉｎ　ｌｏｗ—ｖｏｌｔａｇｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｓｈｏｐ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｈｅｔ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆｄｅｓｉｇｎ　ｗｏｒｋｓｈｏｐ　ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ　ｌｏｗ—ｖｏｌｔａｇｅ　ｄｉｓｒｔｉｂｕｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｈｅｌｐ．　［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｗｏｒｋｓｈｏｐ　ｓｕｂｓｔｔａｉｏｎ；ｌｏｗ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｐｏｗｅｒ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｓｉｇｎ　车间变电所是工厂非常重要的组成部分，其作用非常巨　大。车间变电所是整个工厂的供电枢纽，不仅能提供电力能源，　还能确保所提供的电能安全、经济。因此，对于车间变电所　而言，做好低压配电系统设计意义重大。设计人员应确保具　有高水平的设计质量，并将车间变电所低压配电系统的价值　最大化的体现。　１　变电所和低压配电系统的基本概念　变电所由变压器、高压配电装置、低压配电装置及相应　建筑物组成，它是连接发电厂、电网和电力用户的中间环节，　起到分配电力、控制操作以及升降电压的作用。低压配电系　统是指由变压器低压侧配电装置供电的系统，其设计要根据　工程特点、工程规模和发展规划来定。　２安全影响原因　统线路不能繁琐复杂，尽量做到一目了然，方便操作和维修，　同时还要满足负荷变化要求及系统的更新；（３）系统设计过　程中，一般不考虑两电源系统同时出现问题的极端情况；（４）　系统设计要兼顾经济性；（５）系统设计要兼顾发展。　３－２具体原则　（１）负荷等级。负荷等级分为一级、二级和三级，根据　供电可靠性的要求及中断供电在对人身安全、经济损失上所　造成的影响程度作为分级依据。　（２）各负荷等级对应的供电电源要求。一级负荷：由双重　电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏；　级负荷中若存在特别重要的负荷，为确保万无一失，需要　增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统；其他　独立电源、发电机组、蓄电池、干电池等都可作为应急电源　２．１　电气接地质量　使用。二级负荷：宜用两回线路进行供电，如若负荷不大或　现阶段，在车间变电所的电气设计及施工环节中，存在　在供电条件困难的地方，二级负荷可用一回不小于６ｋＶ专用　严重的接地型式混用问题，再加上部分供电系统也没有按照　架空线路供电。三级负荷：采用单回路进行供电，配电系统　相关规定进行正确接地，造成电气接地存在较大的安全隐患，　要简单可靠。各负荷等级对应的供电电源要求及特点见表１。　不仅无法对重要电气设备有效防护，甚至可能造成人员和设　表１各负荷等级对应的供电电源要求及特点　备损失。　负荷等级　供电电源要求　特点　一２．２保护装置不到位　级负荷　双重电源供电　具有双重保障　通过对当前处于运行中的低压配电系统进行调查后发现，　很多保护装置都没有进行正确的设置，一旦出现故障，保护　装置无法正确动作，造成较大影响。　２．３剩余电流动作保护器使用　二级负荷　三级负荷　两回线路进行供电　单回路进行供电　更加稳定　简单可靠　３．３主接线　受诸多因素影响，车间变电所中的电气接地将不可避免　地会出现故障，可能引发比较严重的后果。为有效应对可能　出现的接地故障，在车间变电所中设置了剩余电流动作保护　器。但因剩余电流动作保护器选用不当等原因，致使其功能　不能得到有效地发挥，给供配电安全带来了不利因素。　３低压配电系统设计　３．１总体原则　低压配电系统配电方式有树干式、放射式和链式几种。当　大部分用电设备为中小容量，且无特殊要求时，宜采用树干　式配电；当用电设备为大容量或负荷性质重要，宜采用放射　式配电；当部分用电设备距供电点较远，彼此相距很近、容　量很小的次要用电设备，可采用链式配电。　３．４常用设备配电　（１）照明负荷：照明负荷等级的确定要依据供电中断情　车间低压配电系统设计要根据该厂所取得的电源和用电　况下可能会造成的影响来确定。三相照明线路的每相负荷尽　　负荷的实际情况来定，在安全经济的条件下进行，这是做好　量做到平衡分配。当照明安装功率较大或谐波含量较大时，低压配电系统设计的总体原则。　宜采用照明专用变压器。　（２）电动机：电动机的主回路一般由断路器、接触器、热　（１）系统确保供电要可靠，符合车间生产要求；（２）系　继电器组成，其中热继电器起过载保护的作用，对大功率的　收稿日期：２０１７—０２－２６　电动机，由于启动电流过大，会引起低压母线电压下降，影　作者简介：王健（１９７ｌ一），男，吉林长春人，高级工程师，主要研　响其他用电设备工作，所以采用降压启动方式，一般选用软　究方向为电气设计。　启动器或变频器启动。　・３０・　建筑技术开发　建筑设计　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　第４４卷第１１期　２０１７伍６）１　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　建筑结构隔震与减震设计研究　王军宝，赵航　３００３８１）　（中国市政工程华北设计研究总院有限公司，天津［摘要］阐述隔震与减震设计技术的存在价值，提出隔震技术的发展与应用，减震技术中结构抗震方法的优点及应用要求。　针对于建筑结构抗震与减震设计的研究俨然已经成了建筑结构研究活动的重中之重。只有让现代科技的积极影响力发挥出来了，　才能确保建筑活动本身得以实现可持续发展，使得生态效益、社会责任及经济效益三者得以成为一个整体。　［关键词］建筑结构隔震；减震设计；隔震装置　［中图分类号］Ｔｕ３５２．１　［文献标志码］Ａ　［文章编号］１００１—５２３Ｘ（２０１７）１１－００３１０２　－Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｓｅｉｓｍｉｃ　ｇ　Ｊｕｎ．ｂａｏ，Ｚｈａｏ　Ｈａｎｇ　［Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｊ　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｅｘｐｏｕｎｄｓ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｉｓｏｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｈｏｃｋ　ａｂｓｏｒｂｅｒ　ｄｅｓｉｇｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｓｏｌａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ｓｈｏｃｋ　ａｂｓｏｒｂｅｒ．Ｗｅ　ｂｅｌｉｅｖｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ａｎｄ　ｓｈｏｃｋ　ａｂｓｏｒｂｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｈａｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ａ　ｔｏｐ　ｐｒｉｏｒｉｔｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ａｎｄ　ｏｎｌｙ　ｔｏ　ｍａｋｅ　ｔｈｅ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｍｏｄｅｍ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｔｏ　ｐｌａｙ　ｏｕｔ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｉｔｓｅｌｆ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｍａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｂｅｎｅｆｉｔｓ，ｓｏｃｉａｌ　ｒｅｓｐｏｎｓｉｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｂｅｎｅｆｉ￣ｔｏ　ｂｅｃｏｍｅ　ａ　ｗｈｏｌｅ　ｔｈｒｅｅ．　［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｓｏｌａｔｉｏｎ；ｃｕｓｈｉｏｎｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ；ｉｓｏｌａｔｉｏｎ　ｄｅｖｉｃｅ　１　隔震与减震设计技术　性与方法的有效性，同时也应考虑到建设成本，以此来发挥　因建筑方本身难以对建筑结构的抗震强度进行把控，地　出方法内容的科学性，其中隔震、耗能减震是很好的尝试，　震时易导致结构不稳定。在选择抗震方法时，既要做到稳定　其借助于对控制机构的设置来有效提高了建筑物的抗震能力。　由控制机构与结构共同控制、抵御地震等动力荷载，使结构　收稿日期：２０１７－－０２－２８　的动力反应减小。在地震工程中，隔震减震大幅降低地震作用，　作者简介：王军宝（１９８８一），男，天津人，工程师，主要研究方向　可有效控制地震灾害，因此，隔震与减震相结合确实是一种　为市政结构工程。　不错的发展趋势。为此，各国地震工程学家一直在寻求新的　２供电线路安全陛　（３）起重机：对于重要的或特大型的起重机电源宜直接　４．引自车间变电所。　对于低压配电系统而言，确保供电线路的安全性非常重　３．５导体选择　要。需根据车间变电所及用电设备的布置情况对线路进行合　低压配电线路主要采用的导体有母线、电缆及导线。有　理化设计。在设计过程中，要对外界因素进行充分考虑，确　色金属的使用量和线路资金投入的多少都跟导体选择有关系。　保线路在铺设过程中不易发生损毁，保障其使用寿命。为确　选择导体可从以下几方面考虑：根据使用环境及敷设的方式　保消防设备的供电可靠性，需在车间变电所设置专门的供电　来选择导体的类型，根据机械强度来选择导体的最小允许截　回路，并在最末一级的配电箱处设置自动切换装置，在紧急　面，根据载流量的允许值来选择导体的截面，根据电压损失　情况下及时切换以保障供电可靠。　４．３剩余电流动作保护器的选择　和短路时的热稳定来核验导体的截面是否合理。　３．６无功补偿　配电线路剩余电流动作保护器的动作电流不应小于正常　由于车间主要用电设备为电动机，电动机是感性负载，　运行泄露电流的２．５倍。　需要无功功率补偿设计。一般采用成组补偿，将电力电容器　５结束语　综上所述，对车间变电所低压配电系统的设计，设计人　装设在车间变电所的低压母线上。根据负荷计算来确定无功　补偿的容量。采用无功补偿后，最大计算负荷时的功率因数　员需给予足够的重视。在设计过程中，不断学习和总结，确　保设计工作做得更好。在保证生产车间安全稳定运行的同时，　应在０．９以上。　综上所述，车间变电所低压配电系统设计要从全局出发，　避免电力能源的浪费，从而发挥出电力系统的最大作用，最　各个兼顾，根据负荷等级、用电量大小、车间生产特点和车　终使工厂在生产和运行的过程中收获最大的效益。　间所在位置的实际情况，最终确定一个切实可行的方案。　参考文献　【１］李志伟．建筑电气工程中低压配电系统的安装与调试［Ｊ］．门窗，　４提升车间变电所低压配电系统安全性的措施　４．１接地保护设计　２０１３（１】）：６８￣５９．　在对车间变电所内的低压配电系统进行设计时，为提高　其工作的可靠性，降低人身及设备受到的安全威胁，往往需　要在系统中设置专门的接地保护。一般接地保护需要遵循以　下原则：不同车间变电所电气系统中的电气设备数量、类型　以及使用情况存在差异，须根据具体建筑中的电气系统实际　情况来确定接地系统的型式。目前在车间变电所中较常用的　接地系统型式有Ｔ　ＴＮ，ＩＴ三种。虽然接地系统型式存在多种，　但无论采用哪种形式，均须设置总等电位联结。　［２］潘义．低压配电线路单相接地故障原因分析及防范对策［Ｊ］．机电信　息，２０１４（２４）：２２－２３．　【３］屈展鹏．关于高层建筑电气设计中低压配电系统安全性研究［Ｊ］．房　地产导刊，２０１５（１）：１２７—１２９．　【４】章建辉．低压配电故障原因及防范措施分析［Ｊ］．中国高新技术企业，　２０１５（３２）：１２５－１２６．　【５】于刚．建筑电气工程中低压配电系统的安装与调试［Ｊ］．黑龙江科技　信息，２０１５（２９）：８４．　・３１・