配电系统规划与设计

配电系统在规划和设计时需要仔细考虑。电力系统对于保持日常运营正常运行至关重要。下面我们来看看配电系统规划设计的一些重要方面。

规划的重要性

为了使该行业保持盈利，主要公司必须获得最少的总拥有成本。这意味着选择低成本的系统配置，同时还要考虑运行、维护和升级以及系统退役的成本。

计划对于设计一个系统以获得最佳性能是必要的。在确保供电连续性的同时，通过根据周围影响选择合适规格的设备，最大限度地减少电力损失，确保电能质量并获得无故障运行。

工业配电系统规划

规划从评估设施的预定能源需求开始。了解设施对能耗的要求是具有类似设备和流程的其他设施项目的先验信息是一个很好的起点。这仅提供了一个起点，可以根据设施机械和设备确定更好的近似值。功率估算需要收集的数据包括：

• 连接负载和位置列表
• 加载模式（过程变化）
• 将关键负载与非关键负载分开
• 高谐波负载
• 纳入未来增长计划
• 实用程序接口

装载位置和设备装载模式的列表将有助于评估装载系数、需求系数和多样性系数。这些因素的应用对于准确估计任何设施的电力需求和设计配电系统至关重要。

未来增长预测

为了规划未来的配电系统，需要一个良好的宽限期，以取得良好的开端。五年是分销系统的良好开端。这是因为正在运行的设施内配电系统的扩展可能会导致不方便的操作中断。以合理的数量对初始容量进行过度设计以考虑可能的扩展可能是一种很好的做法。另一种选择是选择具有双额定设备的设备。

上述方法适用于资金充足的项目。对于资金较少的项目，规划未来的扩展需要用于升级配电系统的空间和设备。这种方法是通过假设扩展和已经产生的规划和设计来完成的，就像开发扩展一样。

设备资产的位置

一般原则是将配电系统设备放置在中心位置，以便向其输送负载。这是电气设计优势的理想位置：

• 更短的电缆线路
• 潮流方向的均匀性
• 更低的电力损耗和更小的布线尺寸
• 尽量减少过度的压降

正确放置可以通过最大限度地减少功率损失的机会来降低电缆成本和运营成本。位置选择并不总是像选择到达目的地的最短路径那么简单。可以说，一旦组件就位，通常很难移动它们。规划期间的正确选择至关重要，必须引起足够的重视。

配电系统参数的选择

设计的下一步是建立配电系统参数。参数包括：

• 环境规范
• 配电系统中的电压水平及其频率
• 可接受的系统参数变化
• 故障中断/耐受能力

环境

环境规格取决于配电系统设计和设备采购的设施位置。温度和湿度是决定配电系统设备选择的决定性因素。其他考虑因素包括了解闪电密度以进行保护、灰尘的存在、可能的可燃气体和化学污染物。这些将有助于确定分配系统放置的适当位置。

配电系统电压和频率

下一步是确定要使用的配电系统电压和频率值。频率通常由该地区的标准决定。电压选择往往稍微复杂一些。该设备必须与设施中配电系统的外部公用事业系统相匹配。这通常是根据预期的总负载确定的。

配电系统参数可接受的变化

频率和电压主要由系统控制在一定范围内。通常，变化会根据系统运行条件和设施负载消耗不断发生。只要在可接受的范围内，就没有必要担心。短路或故障等异常情况会导致电压/频率浪涌超出限制值。

设备旨在承受一些变化。但是，如果设备预计会超出设计限制，则可以使用以下选项：

• 控制变化范围（最小化电压降的组件）
• 用于限制变化的自动化接口（调节电压和减少波动）
• 某些设备可以提高变化水平（在更大的电压范围内令人满意地运行）

承受故障的能力

承受高故障电流的设备必须能够承受与之相关的热应力和机械应力。为中断故障而开发的设备总是有限制的。设备选择的额定值必须高于可能发生的短路电流。

规划配电系统配置

到目前为止，我们已经讨论了规划配电系统项目的重要考虑因素。一旦理解了正确的配置，接下来就是以下内容的详细敲定：

• 整体配置
• 进料器数量
• 输入和配电电压水平
• 主要设备评级
• 分发类型
• 应急备用设备的集成
• 保护系统接地

这些细节导致了用于设施规划的整体单线分布示意图。现在优化配置以后几乎不需要修改。

设备等级/尺寸

配电系统的下一步是确定设备额定值。选择适当的评级需要完成以下事项：

• 额定电压、电流和频率
• 电压和频率变化
• 故障耐受电流和时间
• 故障分断能力
• 间隙和爬电距离

所有设备将使用先前讨论的分配系统参数到达。允许的电压和频率变化容差是设备特定的，限制需要与电力系统参数相匹配。需要针对下垂校正器和不间断供电系统制定具体措施。

市场可用性限制会使规划配置的选择变得困难。开关设备、变压器和断路器分断容量的额定值可能成为一个限制因素，并可能引入意外的额外设备来维持预计的配电系统参数。

设计和规划总结

配电系统需要大量资金用于任何行业的投资，以及大量的运营成本。设计具有最佳性能的配电系统的正确规划需要几个步骤，包括收集数据、选择合适的配置、使用规划工具选择合适的设备以及用于建模和记录配电系统重要方面的软件。

使用 E3.Series 进行设计和规划

规划配电系统需要非常注意细节。设计、记录和选择设备已经需要大量时间。 E3.series 提供了很好的工具，使设计人员可以更轻松地完成此过程。

E3.原理图

提供一个平台，用于设计和记录从保险丝到变压器的电气控制。具有来自多个制造商的基于智能组件的库的评级和尺寸。这有助于根据配电系统参数和要求提供信息和规范。它还提供：

• 短路预防
• 可重复使用的集中存储子电路
• 自动和并行连接
• 组件驱动零件库
• 确保使用有效部件
• 连接和设备的在线交叉引用
• 终端配置
• PLC 集成
• 自动电线编号

E3.schematic 管理所有设计数据和附属文档，例如物料清单和连接列表或装配说明和数据表。

E3.面板

E3.Panel 允许工程师在面板外壳内布置组件。简单的元件捕捉放置、元件碰撞预防，并与 E3.schematic 集成，设计工作可以在任何工具中开始。轻松了解电气和机械方面如何合并为一个有凝聚力的 CAD。还提供布线，因此可以从原理图自动连接布线，并为配置生成尽可能短的布线。它还提供：

• 完整的组件定义
• 插槽和安装功能
• 限制区域支持
• 突破和切割细节
• 布线的最短路径算法
• 电线隔离
• 3D 可视化
• 与自动布线、钻孔和铣床集成

获得设计和规划配电系统的最佳工具

配电系统的设计和实施已经需要大量的工作和努力。不要在可以自动化或简化的项目上浪费宝贵的时间。规划和设计很重要，确保第一次正确进行将在未来节省大量时间。