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摘要：现在,我国经济在不断地发展,在经济发展的过程中,离不开电力能源的支持,各行各业的发展都需要电力能源作为支撑,工业供配电与人们日常生活中的配电还是存在一定的差别的,工业供配电对电力系统的电压有着严格的要求,而且会使用比较大的电力负荷,所以,在对工业供配电进行设计的过程中,不仅仅要确保正常情况下的用电要求,同时,也要确保电力系统可以正常的运转,从而能够使工业企业获得更多的经济效益。本文对工业供配电设计中经常出现的问题进行分析。
关键词：工业；供配电；设计；问题；措施
当前，我国经济快速发展，电能被广泛使用到生产生活中，并发挥着至关重要的作用，工业供配电的设计能够在一定程度上促进经济的发展，实现人们生产生活的改善，因此进一步加强对其的研究非常有必要。但是就目前的情况来看，工业供配电设计中还存在很多问题，需要采取有效的措施解决，从而促进工业的快速进步与发展。基于此本文分析了工业供配电设计中常见问题及对策。
一、工业供配电设计的意义
工业供配电设计的主要目的在于确保工业用电的安全、经济、优质、稳定和可靠。在现今这个高速发展的社会中，工业生产中一旦出现电力故障带来的经济损失是不可估量的。一个可靠的供配电系统对于提高生产效率、工业产量、产品质量以及降低成本有很重要的意义。一个设计优秀的供配电系统除了能给工业生产带来更好的经济效益之外，还有另一个重要的战略意义：节约电力能源，保护环境。推进我国经济型社会的建设。
二、电力负荷
2.1负荷分级
在工业配电设计中，所需要进行的第一项则是对电力的负荷进行分级，电力负荷发生事故中断后会造成一定的政治或经济上的影响，而这些影响及破坏程度则是进行电力负荷分级的依据。电力负荷的分级的等级划分根据供电事故发生后造成的影响以及损失程度的大小划分为一级、二级和三级，等级越低则表示供电的可靠性要求越高。由于不同行业所使用的设备不同，因此，在进行电力负荷的分级时其所使用的参考依据也会不同，一般来说，工业配电中完成负荷分级后，会按照不同级别的电荷对供电的要求进行具体安排。等级为一级的电荷对供电的要求最为严格，工业配电中为保证一级电荷供电的可靠性，常常以配备两个电源的方式来避免发生电荷中断，特别是一级电荷中极为重要的电荷，当一个电源发生故障需要维修时，另一个电源还可保持继续供电。然而，在实际的操作中并非这么理想，通常当一个电源出现故障时，另一个电源也会相应的受到其影响，有时甚至出现使两个电源都发生故障而无法使用的情况。为防止这类问题的出现而对工业的正常用电产生影响，通常会采取配备一个应急电源，一般而言，应急电源可使用独立发电机来代替，或是另外开设第三路独立电源或蓄电池的方式，配电公司可根据实际情况选择如何增设应急电源。等级为二级的电力负荷则相对来说对供电的要求较低一些，只需保证在发生线路的常见故障时能继续供电或是在供电被中断后系统能迅速恢复供电。等级为三级的电力负荷对发生线路故障或供电中断等情况无要求，只需保证在正常状态下，工业配电的安全稳定即可。
2.2负荷分类及计算
在工业的配电中，常常会有一些功率较大的用电设备，由于大功率的用电设备往往会产生较大的用电量，因此，在对其电力负荷分类时必须按照规定的参照严格进行。对于不同性质的工业企业以及企业内部不同等级的设备，我国制定了严格的电价制度对其用电的电价计费方式进行区分，为了方便后期对负荷分类的用电费用计算更加易于操作，在设计时应尽量严格的划分不同电价的负荷等级。
在工业配电中，电力负荷计算是一项十分必要的工作，进行负荷计算是为了得出企业工业配电中的相关数据，通过这些数据为企业进行更好的电力调配和用电设计提供依据。只有进行了负荷计算才能得出企业用电的总负荷量，以及负荷的等级类比，并对这些数据进行计算便可得出企业中各个部门的用电情况，从而使企业根据得出的数据来对各个部门的配电系统、电器、用电设备等进行更加优化的配置。
三、工业供配电设计中常见的问题
3.1材料锻造车间的频繁跳闸
在机床厂的配电设计中，材料锻造车间是一项用电需求最大的工艺流程，特别是在科技不断进步的今天，数控机床的锻造需要供电系统保持较高的持续性、安全性和稳定性。然而在实际的材料锻造车间配电设计运行中，当处于工作高峰期时，供电系统常常出现频繁的断电跳闸现象，对机床厂的工业生产造成了不利的影响。经过对该情况问题产生的原因进行严格排查后，发现造成车间频繁跳闸的原因有两个，一是在进行总负压计算时没有进行备用空间的预留工作，二是变电站未采取相应的功率缺乏补偿措施。由于当前工业的迅猛发展，许多机床厂都在不断的扩张生产，在原来的基础上不断增设新的设备，这就导致材料锻造车间的工作对电力的需求量更大，是的供电系统一直处于高负荷运转状态，那么在工作高峰期时，用电量则会超出变电站设计的额定功率，从而造成了车间的频繁跳闸。
3.2工厂配电系统维护修缮困难
工业生产中机床厂的配电系统具有高压、线路复杂的特点，这就导致了在机床厂的配电系统出现故障时因排查困难等问题而难以解决用电问题，此外，对配电系统的维修和修缮需要较长的时间，这将对工业生产带来极大的影响。
3.3防雷装置不规范
设计工业供配电过程中，参考本地区的地质环境，对防雷设备和装置进行设计，对防直击的防雷避雷设备能够进行保护的范围进行计算，并计算防止出现反击现象的实际空间距离。设计防雷避雷装置时，从避针的设置参数出发，对雷电冲击波防雷避雷的型号规格进行选择，最终确定接线位置。在进行防雷避雷设计时，往往容易忽视对接地电阻、频放电或避雷灭弧电压、安装最大范围等检验计算步骤等，另外，出现季节性雷电高发期，供电设备受到雷击威胁，若保护措施不足，易导致避雷器等设备损坏。
四、工业供配电设计问题的应对策略
针对以上工业供配电设计中常见的问题，必须采取有效的对策解决以保证工业生产的正常运行，从根本上将故障点排查清楚并通过出现的故障情况总结出电力系统故障的共同点，根据这些共同点来改善工业的供配电设计，以避免这些为问题的出现。
4.1精确供配电所负荷计算
工业生产中，由于生产量大、工业流程繁多且复杂，因此针对工业厂房和车间繁多的特点，供配电设计对总负荷的计算因用电设备各异而难以保证结果的精准，常常出现漏算和误算的现象。例如，以机械厂厂房负荷计算为例，如图1所示，其供配电系统的功率因数计算包括配件中心、锻造加工电镀车间、包装维护车间、锅炉房和仓库以及员工宿舍等区位，其厂区的负荷计算包括这些地方的功率因数，必须考虑到其中的每一个细节，包括用电设备的差异等，此外还有可能因扩建厂房的需要而必须预留备用的负荷空间。只有这样，工厂的供配电设计中负荷计算所得到的结果才是精确无误的，从而为供配电的设计提供科学的数据依据，保证电力系统的稳定运行和工业生产的正常进行。
4.2优化工业配电系统的设计
优化工业供配电系统的设计就是综合电路系统的各个基本单元情况然后进行设计，必须要全面的考虑到电路系统中的电器型号配对、功率转换设备配置以及电气接线方式选择等各个方面的细节问题。在进行工业供配电室内设备布置时应遵循以下几点原则：①为确保检修人员的安全对统一电压系统的电器元件进行布置时必须限制故障检修范围，使其保证在同一间隔范围内进行。②对电器元件的布置为减少操作错误情况的发生须注重其对称性。③对于需要经常性检修和维护的配电装置及设备，为减少自然因素如天气等对其造成的影响，尽量将其设计在室内，这样也对检修人员的检修工作带来了许多便利之处。只有这样，才能使工业供配电系统的检修、维护、修缮等各项工作更加合理的进行，从而保证工业生产的安全。
例如，某高层酒店为地区标志性建筑，总体来说用电负荷量较大，因此，10kV的市政线路无法满足工业需要，因此在完成建筑施工时，设计了地下110kV的室内变电站，变配电所为10/0.4kV规格，总共15个，另外，还包括了10kV的开关站总共4个，其变配电所变压器容量、对应的配电范围如下表(以A、B两个开关站为例)。
4.3规范避雷系统设计
在进行工业生产的过程中，用电的安全性能够提高企业的生产效率，也能够确保企业人员的安全，所以，在对供配电进行设计时，应该做好防雷的设计工作，从而能够确保设备能够正常运转，使生产出的产品符合要求。要进行防雷和避雷的工作，就要做好对避雷线的搭接工作，而且要完善防雷设备的功能。但是，防雷设备在使用过程中会消耗企业的大部分成本，所以，企业内部只在电压比较高的线路上安装防雷设备。在室外进行避雷的过程中，可以通过安装避雷针的方法，这样能够防止供配电系统中的设备被雷电破坏。在电压比较高的线路中，应该设计高空线路的避雷装置，而且要运用折现法进行准确的计算。
4.4优化电气设备设计
优化电气设备设计必须保证电气绝缘、安全用电距离、安全导体载流量以及用电安全标志统一这四大要素。在进行电气设备设计时需要遵守以下几点要求：①增加裸露在地面或易于人产生接触的带电设备的保护措施，确保其可靠性与安全性。②保证带电设备与人以及带电设备之间的安全距离设计。③在对易发生过电压电力系统的设计时必须增设避雷设施。④电气设备中的低压系统必须安装接地或接零等保护装置。此外，对电气设备设计的优化还可采用例如3G移动通信网络等措施以加强终端的监控，这些先进的科学技术是优化电气设备设计时值得大力应用的。
结语
在现代企业发展中，工业生产在高速运行状态下，一旦发生用电故障问题将会给企业带来巨大的经济损失。工业供配电系统的设计除了要满足工业的正常用电需求外，还需保证其安全性、稳定性，为企业带来更好的经济效益，除此之外，工业供配电设计还需尽可能的实现节约电力能源、保护环境，做到节能环保。对于工业供配电设计中的常见问题，企业应精确供配电所负荷计算、优化工业配电系统的设计、规范避雷系统设计、优化电气设备设计，相信从这几方面做起，能有效的解决供配电设计中存在的问题，为企业的安全用电提供保障。
参考文献
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[4]刘超，刘春海.工业供配电设计中的常见问题分析[J].山东工业技术，2015.
作者简介
丁振华，男，199005-毕业学校：2012年毕业内蒙古化工职业学院，专科。2015年毕业内蒙古农业大学，函授本科！单位：神华榆林能源化工有限公司，研究方向；电气工程供配电方向
第二作者；马明武，单位；神华榆林能源化工有限公司