高效且安全的工廠電力系統設計

文章目錄：

電力系統設計的安全與效率步驟
工廠電力系統的必要組成部分
電力系統設計中的安全和質量標準

工廠的電力系統設計是一個複雜的過程，需要細緻並符合技術標準以確保安全和運行效率。

電力系統設計的安全與效率步驟

工廠電力系統設計從現場勘察開始，以收集項目相關信息，如安裝區域、工廠規模、設備數量。接著，進行高壓和低壓電網的設計，通過確定合適的電塔位置和類型，以保障安全距離。最後，設計工業照明系統及靈活的功率補償系統以優化性能並減少能量損失。

設計一個安全高效的電力系統需要詳細且系統化的流程。首先，需進行調查和需求收集以確定項目的功能性，藉由分類項目如工廠或建築，收集技術信息如平面圖、規模和安裝位置。這對準確確定各區域的電力需求至關重要。

接下來，電負荷計算過程由確定計算負荷（PTTT）開始，確保系統能滿足各區域的消耗要求。這包括依功能和功率將設備分類以優化電力分配。

電力系統中另一重要部分是照明系統設計。通過計算照亮度和功率允許根據TCVN標準選擇合適的照明燈具，確保光線均勻分布且不浪費能量。

此外，插座和開關位置設計也是重點。需根據不同區域如辦公室、廚房或生產區的設備需求確定合適的安裝位置，計算所需插座數量及功率。

導線選擇和保護設備也是電力系統設計中的必要步驟。需依據額定電流和允許壓降計算導線截面，同時選擇合適的MCCB/RCBO保護設備來確保系統在電力故障時的安全。

功率補償設計同樣重要，以將功率因數調至0.9至0.95的最佳範圍，從而減少能量損失。選擇自動補償櫃可靈活地進行無功功率補償。

避雷和接地系統需精心設計。閃電保護柱的安裝須確保能保護整個工程，而接地系統的接地電阻應≤10Ω以確保電力安全。

最後，需選擇變壓器和備用發電機，以滿足PTTT需求，確保在失去電網時對重要負載提供功率備份。

透過如上詳細的設計步驟，電力系統將安全高效地運行，最大限度地降低安全風險。此詳細設計還需符合如IEC和TCVN的國際標準，以确保系統的安全和效率達到最高。

工廠電力系統的必要組成部分

工廠電力系統的主要組成包括施工電纜槽，以固定和保護電纜。接著是安裝工業電控櫃，負責總電纜主幹的連接，確保符合技術和美學標準。最後是施工輕電系統如照明、監控攝像機和防火爆系統以提高工廠的安全和便利性。

工廠電力系統在確保安全高效的生產中起著關鍵作用。建設合理的工廠電力系統不僅集中在技術標準上，還需符合安全要求。此系統的重點包括三個主要部件：重電系統、輕電系統和照明系統。

重電系統

重電系統在為機器和工業設備供電中起中心作用。它包括以下重要組成部分：

變壓站、雙腔中壓和低壓電控櫃：變壓站將電從高壓轉換至滿足工廠需求的適當電壓。中壓和低壓電控櫃將電安全分配到各電路和設備。
發電機和轉換開關系統：確保持續運行，安裝了備用發電機。自動轉換開關協助在主電源和備用電源間進行切換以應對故障。
電控分配櫃：這些工業電控櫃保護和分配電靈使用於各個生產設備並通過將電部件隔離來保證操作安全。

輕電系統

工廠的輕電系統主要包括網絡電纜，安防攝像系統及通信設備。儘管耗能少，該系統在工廠管理及監控中發揮重要作用。

照明系統

工業照明系統提供生產所需的充足光照。包括LED燈、熒光燈及專用照明系統，確保安全和高效的工作環境。

設計與安裝注意事項

設計和安裝工廠電力系統時須遵循安全標準以防止電擊和火災險。選擇合適的設備和材料也相當重要，以優化維護成本並延長系統的使用壽命。

電力系統設計中的安全和質量標準

電力安全通過設計不會給使用者帶來危害的系統來保證。設備質量達到國際標準是關鍵要素，同時優化效率以減少能量損失。在設計過程中，需準確確定計算負荷並遵循環境保護相關規定。

電力系統安全標準是設計和安裝系統的基礎，以確保用戶的安全和效率。了解且遵循這些標準對於從事電力工程的企業非常必要。

標準 TCVN 9206:2012

在民用建築中電力設備的設計和安裝需符合 TCVN 9206:2012。此標準確保：

供電可靠性：確保每個用電單位都能接收到穩定和不斷的電源。
電壓：所有電力設備使用380/220 V電壓，除非設備有特定要求。
電機供電：電機需從接地中性電網供電，降低風險。
功率備份：須至少有5%的總功率備份以應對突發的需求。

標準 IEC 62351

IEC 62351 在保護電力系統免受安全威脅方面起重要作用。該標準述明所需的結構和程序以保護電力系統免遭網絡攻擊。

標準 TCXDVN 394:2007

針對建築工程，TCXDVN 394:2007 規定了電力設備設計和安裝的安全要求。包括必要的術語和定義保障建設和運行全程的安全。

一般安全要求

安全接地系統：所有電力設備須有達標的接地系統以防止電擊事故。
接地電阻：須確保根據標准維持安全的電阻數值。
雷擊保護：對於電站和分配設備，尤其是室外安裝的要進行雷擊保護。

遵循這些電力系統安全標準不僅能保護人員和財產，也保證系統穩定且持久地運行。如 TCVN 9206:2012 和 IEC 62351 等標準為發展既安全又有效的電力系統奠定基礎，滿足現代技術的需求。

工廠電力系統的設計不僅確保其運行的安全和效率，還允許最佳化投資成本，提高技術價值並支持可持續發展策略。

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Applies to one EVN-supplied substation with oil-immersed transformers at 22/0.4 kV (single-phase: 12.7/0.23 kV), with MV metering VTs/CTs supplied by EVN. The estimate includes the selected equipment, installation, earthing, transformer-to-main-breaker connections, design and connection documentation, and coordination of testing and utility acceptance.

Kiosk, integrated steel-pole and indoor substations include MV switchgear and the entered underground cable route. Other outdoor arrangements use the relevant protection configuration. The final diagram must meet the project connection requirements.

Excludes VAT, cables from the substation switchboard to the MSB/loads, live-line work, harmonic reactors, weak-ground treatment or special piling, land and special fire-protection provisions. Underground routes assume normal construction conditions and exclude road drilling and special reinstatement.

Prices are indicative investment budgets. A formal quotation follows site assessment and agreement on the configuration. Electrical selections are preliminary and require design verification before installation.

Capacity range and application conditions

The catalogue defines the enquiry range of this tool, not universal TCVN capacity limits. Single pole-mounted transformers: 15–100 kVA; three-unit banks: 3×15–3×100 kVA. Platform substations: 100–630 kVA. Steel-pole substations: 100–630 kVA; 750/800 kVA require design verification and local approval. Ground-mounted, kiosk and indoor configurations: 50–10,000 kVA. Not every configuration has a package price or the same structural design.

Reference: EVN Decision 1299/QD-EVN dated 3 November 2017, Volume 1, sections 3.3–3.4. Check the current requirements of the responsible utility before implementation. Kiosks must meet manufacturer ratings and testing requirements (IEC 62271-202); indoor and ground-mounted arrangements must meet project layout, ventilation, structural and fire-protection requirements. For multiple transformers, specify the quantity and capacity of each unit.