工廠電力系統：組成、技術規範和設計

工廠電力系統為生產設備提供和分配能量。它包括變電站，配電箱和照明系統，確保效率和安全運行。

工廠電力系統的組成

工廠電力系統包括許多基本組成部分，如變電站，中高壓配電箱，以及發電機。變電站將電壓轉換成適應生產需要，通常是380V的三相電。中高壓配電箱將電分配到工廠的不同區域。發電機和切換裝置保證在電網故障或中斷時的電力供應。此結構確保了效率和生產運行的安全性。

工廠電力系統設計複雜，以滿足大功率需求及確保生產過程中的安全和穩定。主要的成分是重電系統，負責為生產機器提供動力電力。

重電系統

• 變電站和中低壓配電箱

• 變電站將國家電網的電壓從一般的22kV或35kV降到適合工廠需求的380V或220V。

• 中低壓配電箱將電分配到每個區域，並確保安全隔離。

• 發電機和自動切換裝置（ATS）

• 發電機在電網停電時提供備用電源，其功率根據工廠規模而定。

• 自動切換裝置（ATS）確保在10-15秒的極短時間內將電源從電網切換到發電機。

• 配電箱（MSB/DB）

• 總配電箱（MSB）是從變電站接收電力並分配到支路配電箱（DB）的中介點，為生產線或機器組提供電力。

輕電系統

該系統包括如PLC/SCADA等控制設備，以自動化監控生產過程。此外，還有感測器系統，用於監控溫度、電流和電壓，以早期發現故障。

照明系統

如高功率LED燈的工業照明系統提供經濟效益，壽命可達50,000–100,000小時，助創造最佳的工作環境。

設計和安裝過程

負載計算過程必須確定最大消耗電力，以選擇適合的電纜和CB，確保高壓和低壓電網的計算，採用XLPE電纜防止過載，並設置避雷系統以保護。

安全需求

遵守IEC/TCVN標準，選擇達到防塵水標準IP54/IP65的設備。接地系統需要電阻小於等於4Ω，結合接地棒。

現代化趨勢

通過安裝逆變器來減少20–30%的電動機能耗，以及使用IoT的智能監控系統通過電話預警故障以更新趨勢。

工廠電力系統的常見技術規範。

工廠電力系統多使用380V三相電，適合生產機器。系統設計必須遵守工業電氣安全標準，以保證人員和設備的隔離，防止觸電和火災風險。除保護和自動斷電設備外，系統還具備擴展和升級能力以應對不斷增長的生產需要。這些技術要素有助於優化效能並保障工廠安全。

工廠電力系統是企業所有生產和經營活動的必需基礎。為取得高效能和安全性，電力系統設計必須遵循技術和安全標準。主要特點包括：

• 設計與施工：電力系統設計需符合電氣安全標準以避免火災和觸電危險。使用高效能設備有助於節能和運行最佳化。

• 重要項目：

• 變電站：這是一個重要的成分，幫助電壓轉換以滿足工廠需求。ABB，Schneider等設備因其高可靠性常被選擇。

• 工廠配電箱：包括中低壓工廠配電箱，安全分配電力，使用LS，Eaton等生產商的保護和切換裝置。

• 電纜和線槽系統：Cadivi，Schneider的電纜將變電站的電源傳輸到不同區域。線槽系統確保電纜得到固定和保護。

• 備用設備和切換裝置：發電機和切換裝置是不可或缺的備用設備，確保電源不會被中斷。來自Mitsubishi和Schneider的產品能滿足該要求。

• 電力系統圖紙：需要通過技術畫圖準確計算和表現以確保安全和電力使用的最佳化。圖紙需清晰顯示系統各部分的的位置和連接。

使用工廠電力系統不僅需要在設計及施工中精確，還需選擇來自於知名供應商的部件以保證長期的效率和安全。

工廠電力系統的設計過程

工廠電力系統的設計從確定整個生產區的所需電力負載開始。接下來是高壓和低壓電網的設計。重要步驟是建立連接和電氣設備安排，包括配電箱和照明系統。設計完成後，進行安全檢查，確保其符合技術標準。最後進行施工，安裝和系統測試以確保穩定運行。

1. 現場調查與負載確定

   • 現場調查：在工業電力設計中必不可少，旨在收集詳細的設電位置、工廠規模和客戶具體要求的資訊。
   • 負載確定：這是工廠電力系統的基礎步驟，計算設備和機器運行所需的總電力。

2. 高壓電網設計

   • 設計高壓電網：確定高壓電桿的放置，並計計劃最佳安全的電纜進入工廠。
   • 系統佈局：重要的是要確保電線間的安全距離以避免電氣安全風險。

3. 低壓電網設計

   • 低壓電網設計：靈活放置配電箱，確保電壓小於1kV的安全連接。
   • 安全距離：特別注意維持高壓和低壓電網之間的必要距離。

4. 照明系統設計

   • 照明標準：滿足主要技術標準，涉及亮度、光向和色溫。
   • 合理安裝：確定合理的燈具數量和位置，確保足夠照明的同時符合節約電能的目標。

5. 功率補償設計

   • 功率補償設計：選擇如電容器等設備，以減少能量損失和提高電網效率。

6. 設計注意事項

   • 電力安全：系統需全面符合技術安全標準，確保操作過程中不會發生意外。
   • 能效：以優化能源使用、減少成本並提高工作效率為目標設計。

工廠電力系統設計以提供穩定和安全的電力，支持高效的生產。投資於先進系統將有助於提高企業的生產力和確保勞動安全。

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