《机械制造厂区内的电力供配电系统优化设计分析》
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摘 要：在机械制造厂区内,电力供应是确保厂区正常运行的一个基本保障,也是保障机械制造厂经济顺利运行的一个关键要素.那么,如何实现机械制造厂区内的电力供配电系统优化设计呢?笔者对此进行了全面地探讨和研究.
关键词：机械制造厂;电力;供配电系统;优化
引言：
由于机械制造厂的供配电系统需要承载着较大的电力负荷,所以,在电能的供应与分配问题上,一定要严格遵循持续、科学、安全等原则,确保电力的输送与分配更高效和安全.若机械制造厂的电力供应经常中断,则会对企业的正常运行带来限制,甚至会造成严重的经济亏损.对此,机械制造厂一定要具备一个稳定、安全的供配电系统,确保其电能输送与分配能够达到基本要求.对此,笔者着重探讨了现阶段机械制造厂的供配电系统优化设计的基本要点.
一、机械制造厂区内的电力供应的基本特点
(一)稳定性
供电稳定是确保供电质量的一个关键要素.对于很多机械制造厂来说,其对供电的稳定性要求是非常严格的.若经常出现中断等问题,其带来的后果是非常严重的,不仅会影响生产计划滞后,甚至会导致企业运行瘫痪[1].
(二)持续性
由于机械制造厂的用电负荷非常大,很多车间人员都是一天24小时连班倒等,对此电力输送需要保证持续性.一般而言,很多机械制造厂都配置≥2个高压电源供电系统,其发电机组的数量应该≥1,其目的是为了确保在出现电力障碍的时候,能够不会影响电力的正常供应.
(三)经济性
机械制造厂就好比是一个复杂的小型社会,这里面有车间、住宿楼、办公楼、食堂、后厨等,不同区域的正常活动都离不开电力的正常供应.再加上企业需要考虑成本效益,對此,在遵循安全性、稳定性、持续性等原则的前提下,还需要尽可能地降低供配电系统的运行成本,确保企业利益最大化.
二、机械制造厂区内的电力的供配电系统优化设计分析
(一)高压系统优化方案
通常而言,机械制造厂高压系统一般配置两个10KV的电缆专用供电系统,其目的是确保两路电源能够实现安全、稳定、持续的供电.例如,当某一路线路出现问题时,另一路线路能够确保正常供电,不会对生产企业的正常运行造成阻碍.值得注意的是,主接线一般是以单母线分段的方式进行衔接,所以,结合不同的负荷要求来看,负荷不一样,那么需要选择不一样的独立变压器供电[2].关于其分类模式而言,一般是指：车间的空调、照明等常规的负荷一般配置A号变压器;常规的生产设备,例如机械模具切割器等一般配置B号变压器;非常重要的生产设备一般配置C或D号变压器.高压主接线开关和分段开关的衔接需要通过一个电气连锁装置进行对接,其目的是能够确保能够同时关闭两个开关.由于机械制造厂生产工艺等方面的要求,车间需要保持适宜的干燥状态,对此,变压器一般是以干式变压器为主.
(二)高压系统的继电保护优化方案
对于很多机械制造厂区的变压器配置来说,在进行保护装置设计方面,一般是需要采用三段式复压闭锁发挥保护作用.其中,限时速断的保护范围一般需要覆盖变压器的内部.对于这一设计来说,考虑到机械制造厂区内的车间运行要求,同时还需要配置超温、超负荷预警系统,以及需要配置低压保护装置及过电压保护装置.能够确保在设备温度提升、电压波动等因素的影响下,不会对电力系统带来不利的影响.
对于分段开关来说,在进行设计时,需要与备用的电源相连接,另外还需要配置自动投入装置.其投入模式一般有两种,即：进线备自投、分段备自投.其中,对于前者来说,则具备一个非常重要的功能,即“加速跳闸功能”.
(三)低压系统优化设计
在机械制造厂区内,变压器低压系统设计一般是以单母线分段连接方式来实现.由于其负荷不同,所以选择的连接方式也有差异性.其中,针对一些非常关键的车间生产线的负荷供电来说,则需要选择两段不一样的低压母线方式,另外还需要与备用电源自动投入装置相连接.最重要的是,还需要配置备用的应急母线,能够确保在其它线路出现故障的情况下,由一、二级负荷来发挥供电作用.通常而言,应急母线需要与低压母线相连接.假若情况比较急切的话,则可以将母线的电源与柴油发电机组相连接.
如果常用的母线出现供电出现问题,那么需要在10s内自动启动柴油机组,由此能够确保紧急供电系统正常运行.在机械制造厂区的一些常见的生产设备中,像铸造车间、电镀车间、锅炉车间等一些重要的车间通常是不能够发生断电问题.所以,必须要在末端配置系统中与UPS或EPS设备相连接,由此能够满足持续性供电的要求.当然,关于UPS或EPS的选择,一般是按照电力负荷的特点进行配置[3].例如,EPS具备较强的持续性供电功能,其对逆变切换的时间不存在严格的要求,不过对供电环境要求比较严格,同时存在多路输出功能,一般能够对各路输出、单个蓄电池等发挥监控作用.而UPS存在三个相对显著的特征：稳压稳频、净化市电、对切换时间要求严格.由于EPS具备持续供电的功能,对此,目前,大部分性能稳健的EPS切换时间都能够符合车间供电的基本需求.所以,在大部分机械制造厂区的一些重要车间中,一般配置的是EPS电源.
(四)监控系统的优化设计
由于机械制造厂区对供配电系统要求非常严格,若要确保电工能够动态化地了解电气设备的运行状态,那么一般需要通过信号动态呈现其运行状态,便于进行全程监控.比如,断路器是处于跳闸状态,还是处于合闸状态,是自动跳闸还是手动跳闸?在车间出现用电故障的情况下,信号灯一般会发生警鸣信号,由此能够引起电力人员的关注,便于其对故障范围及地点进行分析,确保能够迅速地找出问题,并给予有效解决.
信号回路通常包括信号位置回路、故障信号回路、预告信号回路等.对于故障信号回路而言,其包括灯光信号与音响信号两个重要的构成要素.如果车间的电力运行出现问题,那么继电保护系统会发出警鸣声,同时,故障信号灯也会闪亮,确保电力人员能够尽快发现故障范围及位点,并对其进行准确排查和处理.
三、结束语
加强机械制造厂区内的供电系统管理对于实现工业生产发挥着非常重要的作用.因为工厂供电是影响经济效益的一个关键因素.对此,通过本文的研究,我们能够对机械制造厂的高低压供电系统的优化设计有一个大致地了解,以便于在解决相关问题时能够把握方向、确保工厂电力供应持续及安全.
参考文献
[1]杨文剑. 现代工厂电力供配电系统优化设计[J]. 数码世界, 2019（2）.
[2]李峥. 浅论化工工厂供配电系统设计中的若干考虑因素[J]. 建筑工程技术与设计, 2015（34）.
[3]张兴凯. 地铁牵引供电系统框架保护方案的优化设计[J]. 现代城市轨道交通, 2015（6）：1-3.
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电力和机械制造引用文献:
[1] 电力和机械制造毕业论文开题报告范文 关于电力和机械制造类毕业论文题目范文2万字
[2] 机械制造本科类论文选题 机械制造本科论文题目哪个好
[3] 关于大专机械制造的论文选题 大专机械制造论文题目选什么比较好
