标准化厂房供配电设计探讨.docx

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1、标准化厂房供配电设计探讨摘要：随着社会经济的迅速发展，在合理使用土地的前提下，标准化厂房的建设应运而生，成为中小企业生产经营的有利平台。而标准化厂房设计中，如何合理、科学的完成供配电设计至关重要。本论述从标准化厂房供配电设计出发，重点分析了厂区高、低压配电设计要点，以某标准化厂房供配电设计为例，介绍了供配电系统中的厂区中心开闭所、供配电系统、照明设计、防雷及接地系统、消防设计、电气抗震设计的具体方案。在加快推进标准化厂房建设与运营的同时,合理选用配电设备、保证用电设备可靠性、提高电能利用率，才能有效降低能耗，保障工厂安全稳定的运营，最终实现供配电设计的合理性和安全性。关键词：标准化厂房；设计；

2、中心开闭所；供配电中图分类号：TU1文献标志码：A1概述近年来，随着越来越多标准化厂房的建设、开发及使用，标准化厂房中供配电设计的重要性也越来越高，可靠、合理的电力系统，是安全生产的重要前提，也是生产效率的重要保障1。首先，考虑到工业园区不同厂房的用电量差异较大，项目交付后厂区入驻的生产企业数量较多，为便于工业园区运营部门和供电部门的管理，标准化厂房供配电系统的合理设计是重点问题。其次，供电计费采用高供高计的计费方式，可控性较高，可有效防止用户的窃电行为。并且供电部门只针对高压用电客户开取增值税专用发票，租赁方在取得的增值税专用发票开票日后可去主管国税机关认证并在认证当月进行抵扣处理，为中小企

3、业租赁方争取更多的经济利益。2标准化厂房供配电设计要点1 .1厂区高压配电设计(1)厂区中心开闭所的位置应深入或者靠近负荷中心，应以线路最短、能耗最低、进出线方便为准则。尽量使供电的辐射距离不超过300%供电半径一般小于250m为宜2。当开闭所和厂房变配电室的供电距离大于300m时，可能会造成电压损失过大或保护电器不能保护线路。(2)厂区中心开闭所的10kV电源由市政高接口引进，开闭所内的高压室设高压环网柜，为厂区内的各厂房馈出10kV电源进线，并考虑发展的可能性，高压配电柜预留有15%的备用位置，各厂房内设配电间一处作为预留，后期根据厂区入住的生产企业方实际用途，确定各厂房变压器的容量，向常

4、地供电局报装。开闭所内的低压室设置一台公共用电变压器，为园区公共照明、换热站、水泵房等设备用房供电，低压配电柜的出线回路宜预留25%左右的备用位置及备用回路,以便后期增加用电设备。2 . 2厂区低压配电设计低压配电系统的设计要点是以人为本，电力系统的正常运行、保障操作人员的人身安全、以及维护电气装置的安全都是安全用电最基本的要求。低压供电系统电源采用04kV,厂区的公共用电设备采用TN-C-S系统，室内用电设备采用TN-S系统，供电形式为放射式。厂房中必然会用到各种电器设备，每种电器设备的接地方式也大不相同。对于标准化厂房来说，每个厂房中的电气设备也不尽相同，应提前考虑埋接地连接板，以及其与墙

5、内、板内或柱内主筋焊连且引至基础接地网3。3某标准化厂房供配电设计实例3 . 1工程概况以某市经济开发区新材料产业基地建设项目为例，其总用地面积为94456. 66m2（约141.68亩），总建筑面积50829m20建设内容包括:标准化单层钢结构厂房6栋，建筑面积45378m2 （均为地上，屋顶最高处可达13m）；附建三层框架结构办公用房三栋，建筑面积4383m2（均为地上）；厂房屋面设计为带采光窗的双层压型钢板复合保温屋面，属于丁类厂房。图1为某市经济开发区的标准化厂房。本工程为某市经济开发区新材料产业基地建设三期项目，经过和甲方沟通，了解到本项目一期和二期的共性问题：第一，厂房租赁方在设计

6、阶段不能确定，进而用电量前期无法准确设计，导致所有厂房预留用电容量基本相同，各厂房单体的进线电缆也已预埋到位，包括厂房内配电间的低压进线柜已安装到位，等到厂房竣工招商，入驻租赁方进场后发现，有的厂房用电量预留偏大，有的厂房已安装的配电柜不能满足实际用电量；第二,厂区从市政引进一路10kV高压进线，中心变配电室内集中设置变压器，向各厂房供电均为0.4kV,当地供电部门只针对高压用电客户开取增值税专用发票，建设方统一向供电部门缴纳电费后，再针对厂区中的租赁方收取电费，租赁方就无法取得增值税专用发票而进行抵扣，这样就不能为中小企业租赁方争取更多的经济利益；第三，根据当地供电部门建议，高供高计落实到每

7、个厂房，可有效防止用户窃电，适当减轻电费计量管理方面的工作量,尽可能满足计量要求3。收集到这些问题后，在三期工程设计中，供配电方案如下：厂区中设一处中心开闭所，内设高压环网柜，为厂区中单体各馈出一路10kV的电源线，10kV电源线经室外电缆沟引至各厂房的配电间，满足每个厂房单独进行高供高计的要求，待租赁方入场，根据实际用电设备确定变压器的容量，然后向当地供电局报装,这样设置的变压器负载率最优，相对变压器的损耗最小。4 .2设计分界(1)高低压配电系统本次设计为系统主接线及整体构架示意,包括变配电所高低压系统一次接线o由城市电网引入本工程的10kV电源线路及高低压配电系统由建设方委托的电力设计院

8、设计实施，本次设计包括10kV电源及分配线路在厂区室外的路由。(2)换热站、弱电机房等场所设计工艺中标厂商自带配电箱(柜)或二次深化设计电气成套箱(柜)由系统中标商设计实施，本次设计预留配电箱(柜)及接入电源。(3)室外景观亮化系统由专业厂家深化设计，设计在配电室预留电源容量及至室外的路由。(4)抗震支吊架部分根据规范要求设置，并由专业公司深化。(5)市政通信、有线电视外线工程由建设方委托运营商实施,设计提供进入工程建设红线范围内的路径，保障运营商机房、数据中心、电信间的弱电线槽路径。弱电智能化深化设计由智能化中标方实施。5 .3供配电系统6 . 3. 1厂区中心开闭所本工程厂区拟由市政引来一

9、路10kV电源，在处于厂区中心位置的3#厂房内设一处中心开闭所，内设高压环网柜，为其厂区中所有单体各馈出一路10kV的电源线，10kV电源线经室外电缆沟引至各厂房，在室外主要分叉路口和各厂房进线位置设电缆井，电缆井至厂房内部的配电间预留穿管。后期根据厂区入住的生产企业方实际用途,确定各厂房变压器的容量，而后向当地供电局报装，计费方式采用高供高计。选用一台容量为SCB15-160kVA100. 4kV的干式变压器作为厂区公共用电部分的电源，包括室外照明、弱电机房、换热站、消防设备等，变压器负载率约为70. 6%,变电所由甲方委托供电局设计。功率因数采用低压侧自动补偿方式，补偿后的功率因数在0 9

10、2以上。3. 3.2供电系统本工程厂区室外主路段设置电缆沟，沿电缆沟的各厂房就近设置配电间，土建施工预留电缆沟到厂房配电间的高压电缆穿线管，方便后期穿线。等到生产企业入驻后，根据厂房实际采用的电力设备确定变压器容量，再向当地供电局报装，对各厂房内的配电系统进行二次设计。厂区内的公共用电设备共用一台变压器，设置在厂区中心开闭所，计量方式为高供高计，低压母线采用单母线不分段运行。4. 3.3照明设计厂房内普通照明灯采用150W的LED节能光源，采取分组智能控制的方式，在人员出入口安装智能开关。消防应急照明采用集中电源集中控制型系统，应急照明的疏散照度应满足规范要求：疏散走道不低于llx；楼梯间不低

11、于51x；对于人员密集场所的楼梯间和前室不低于101x；应急照明的工作时间不小于90min,备用照明的工作时间不小于180min.室外照明采用4m高的庭院灯，光源为48W大功率白色LED灯，灯杆采用热镀锌喷塑钢灯杆，灯具光学部分防护等级不低于IP65,灯杆电气检修孔部分防护等级不低于IP43。室外照明接地系统采用TN-S系统，要求每个灯杆接地螺栓必须和保护线可靠连接,线路除首末端进行重复接地外，每个灯杆均做一次重复接地，要求接地电阻值不大于10o5. 3. 4防雷及接地系统防雷设计首先应考虑与建筑主体设计相结合，尽量利用建筑物内的导电金属体，从而做到效益最大化。在保证安全、经济、稳定的前提下，

12、以最经济的投资保证防雷装置的有效性、尽量体现建筑整体的美观。经过防雷计算，本工程中各厂房的防雷设防均按三类措施设计,各单体利用钢结构金属屋面作为接闪带，屋面所有金属件采用-24x4的热镀锌扁钢与接闪器可靠焊接，利用单体内的所有钢结构柱作引下线。厂房的配电系统采用TN-S形式，总电源的母排（PE线）经总等电位联结端子板接地，与厂房的防雷接地共用接地网，并将接地电阻控制在1Q以内，实测不满足时，增设人工接地。各厂房的配电间内均设置总等电位接线端子箱，在消控室、卫生间、设备用房等做局部等电位接线端子箱。6. 3.5消防设计本工程的室外消防用水量为20Ls,依据建筑设计防火规范的规定，本工程中的消防用

13、电负荷为三级。本工程采用集中型火灾自动报警控制系统，在厂区内的4#厂房一层设消防控制室，消控室的门应能直通室外。系统主要包括火灾探测器（办公区、设备用房设置感烟探测器、感温探测器；厂房内设置线型光束感烟火灾探测器、点型红外火焰探测器）、声光警报器、手动报警按钮等消防联动控制设计内容。厂房侧窗采用电动排烟窗，当火灾发生后，电动排烟窗控制器收到消防联动信号，同时把信号传输给开窗器，开窗器接收到消防报警信号后联动开启相应的消防排烟窗，完成通风排烟的功能；也可以在火灾发生时，现场操作手动控制按钮，开启电动排烟窗。7. 3.6电气节能设计（1）变电所深入负荷中心，采用三相四线配线方法，单相照明负荷应尽可

14、能均匀平衡到三相负荷，减少星形点的漂移；从变电所引出的配电线缆采用大干线配电方式减少线损，并合理配电减少配电环节。(2)无功功率因数的补偿采用集中和分散就地补偿相结合的方式，在变电所低压侧设电容器集中补偿，补偿后的功率因数不小于0. 95o荧光灯等采取就地分散补偿措施，不但能降低自身损耗，而且能提高电网质量。(3)首先，调整灯具的安装位置，改进安装方式，调节灯具的悬挂高度，避免直射光或者二次反射光，从而杜绝视觉疲劳4；其次，充分利用自然光，按规范中的照度标准进行灯光调节，采用分组设置手动或自动控制开关方式；对走道和楼梯间这样的公共区域，使用带声光自动控制的节能延时开关启停；室外照明路灯分回路控

15、制,路灯均采用双光源模式并分别接入两条开关回路，通过系统编程实现全夜灯和半夜灯模式。(4)尽量减少电气设备产品对环境影响、控制污染、保护环境、实现资源的循环利用，避免人为浪费，为提高电能的管理水平提供技街手段。3.3.7电气抗震设计(1)本工程中的电气配管及电缆桥架、电缆槽盒均进行抗震设防。(2)电气设备间及电缆管井不设置在易受震动破坏的场所。配电导体宜采用电缆或电线；电缆桥架、电缆槽盒内敷设的缆线在引进、引出和转弯处，长度上应留有余量；接地线采取防止地震时被切断的措施5 o(3)引入建筑物的电气管路在进口处采用柔性线管或采取其他抗震措施；电气管路不宜穿越且须抗震。4结束语建设标准化厂房,充分实现了资源共享，方便了中小企业的运营,降低了中小企业的创业成本，为中小企业争取更多的经济效益，是当下厂房建设的主流趋势。在加快推进标准化厂房建设与运营的同时,标准化厂房的供配电设计是重中之重。供电设计应满足不同企业的生产需求，以创造更多的价值。合