供电系统设计需求：安全、可靠、良好电能、费用经济

一、设计内容及所需基础资料

（一）设计内容

食品厂整体项目的供电工程设计包括：全厂的变配电系统，厂区的外线供电系统，车间内设备配电系统，厂区及室内照明，电气设备的防护修理，地区气象、土质有关情况等。

（二）设计所需基础资料

（1）全厂用电设备清单和用电要求。

（2）供用电协议及有关资料：包括供电电源及技术数据；供电线路进户方位和方式，量电方式及量电器材供应划分，厂外供电器材供应划分；供电部门要求及供电费用等。

（三）设计注意事项

（1）有些食品厂如饮料厂、罐头厂、乳品厂等生产的季节性强，电负荷变化大，因此，大中型厂宜设置2台变压器供电；而一般中小型食品厂采用一台变压器供电即可。

（2）食品厂的机械化水平不断提高，用电设备会逐年增加，所以变配电设备的容量和面积应留有一定发展余地。

（3）食品厂用电设备一般属Ⅲ类负荷，采用单电源供电，但对于由于停电可能导致原料变质报废的厂子，有条件的可采用双电源供电。

（4）食品生产车间水汽多、湿度高，所以供电管线及电气应考虑防潮。

二、负荷计算

为了合理设计选择变配电设备及供电系统中各组成元件，需要根据用电设备的容量对有关的电力负荷进行统计计算。食品厂变配电所及全厂负荷的计算多采用需要系数法。计算式如下：

式中　Pj——最大计算有功负荷，kW；

Kx——用电设备的需要系数；

Pe——用电设备的装接容量之和，kVar；

Qj——最大计算无功负荷，kVar。

Sj——最大计算视在负荷，kVA；

tgφ——用电负荷的平均自然功率因数的正切值。

1.全厂装接容量用电负荷的计算

根据全厂设备装接设备容量的需要系数，可粗略算出全厂用电负荷，食品厂用电技术数据如表5-3所示。

表5-3　食品厂用电技术数据

2.变压器容量的选择

变压器的容量，可根据全厂或其供电范围内的总计算负荷选择，一般留有20%左右的富裕量。计算公式如下：

Se≈1.2SjΣ

式中　Se——变压器额定容量，kV·A；

SjΣ——全厂总视在负荷，kV·A。(www.xing528.com)

3.无功功率的补偿

按规定，低压用户的功率因数应不低于0.85，高压用户的功率因数应不低于0.9。达不到规定时，多采用低压静电电容器装于配电间集中补偿。用电较大时，也可采用高低压综合补偿，高低压分别补偿到0.9和0.85。补偿所需容量按下式计算：

Qc=Pj（tgφ1-tg φ2）

式中　Qc——补偿所需容量，kVar；

tgφ1、tgφ2——补偿前、后功率因数角的正切值。

三、供电系统

食品厂一个电源可以满足生产要求时，动力与照明共用。供电电压低压采用380/220V三相四线制，高压一般采用10kV。供电系统要与当地电业部门协商确定，符合国家有关规定，做到安全可靠，电能良好，操作方便，费用经济。

变压器容量在180kV·A以下或装接容量在250kW以下者，可以380/220V低压供电，超过此容量者采用高压供电。变压器容量为320kV以下，为高压供电低压量电，超过320kV者，须高压供电高压量电，特殊情况具体协商。当采用二台变压器供电时，低压侧应设联络线，低压出线以车间划分回路。

四、变配电设施及供电设备

食品厂用电要考虑由于机械化生产水平不断提高，用电量逐年增加，变配电设施的土建部分应留有适当发展余地。为此，变压器室的面积可按变压器放大1～2级考虑；高、低压配电间应留有备用柜、屏的位置。

变配由设施位置的确定要全面考虑，统筹安排，尽量靠近负荷中心，进出线安全方便，符合防火安全要求，便于设备运输，尽量避开多尘、高温、潮湿和有爆炸、火灾危险的场所。变压器一般安装在室内为宜，电修间可与变配电设施一并考虑。

变配电设施的布置应紧凑合理，便于操作、搬运、检修；尽量采用自然采光和自然通风，配电室位置要便于进出线，低压配电室应靠近变压器室。变配电设施对土建的要求方面，变压器室比高、低配电间的耐火等级、地坪、门窗等方面都有较高特殊要求。

常用供电设备主要有：配电变压器、高压开关柜、低压配电屏、静电电容器柜等。

五、厂区外线架设

厂区外线一般采用低压架空线路，也有采用低压电缆线路的。架空线路具有成本低、运行灵活、易于维护的优点，而电力电缆则具有运行可靠、供电安全，维护工作量小的好处。线路的布置应考虑路径最短，不迂回供电，对道路和建筑物的交叉最小，兼顾厂区道路照明。架空导线一般采用LJ型铝绞线，建筑物较密集的厂区或沿墙布线应采用绝缘线。导线截面要根据机械强度、允许电流和电压损失酌情选择。电杆一般采用水泥杆，埋深一般为1/6杆长，电杆距路边0.5～1.0m，是否采用混凝土底盘要视土质而定。

六、车间配电

食品生产车间多数湿度较大，温度较高，有的还有酸、碱、盐等腐蚀介质，电气设备和器材应按湿热带条件（TH型）选择。车间总配电装置最好设在一单独的小间内，分配电装置和启动控制设备要能防水气、防腐蚀，并尽可能集中于车间的某一场所。配电装置的保护应互相配合，车间内的启动、控制设备按情况可集中控制或分散控制，当工艺设备许可时优先选用直接启动方式。配电系统随生产工艺的改变要有灵活变动的可能性，机械化生产线宜设专用自动控制箱。以氨作为制冷剂的冷冻机房属于Q3级爆炸危险场所，配电设备宜尽量选用密闭式。

七、电气照明

车间和其他建筑物的照明电源必须与动力线分开，并留有备用回路，主要生产车间宜设值班照明。生产车间照明普遍采用荧光灯，当车间的空间净高超过6m时可采用高压汞灯和高压钠灯的混光照明，车间内需装灭虫灯。路灯一般采用80～125W的高压汞灯或110W高压钠灯，且宜集中在传达室控制。有着火危险的仓库只可选用60W白炽灯。潮湿场所应有防湿措施。大面积车间照明灯控制开关宜分批集中布置。

食品厂各类车间的最低照明度均有一定要求，一般主要生产车间采用荧光灯照明，要求一般工段高于100Lx，精细工段高于150Lx，库房、锅炉房、办公室等场所要求高于50Lx，冷库要用防潮灯，最低照度10Lx。

八、建筑防雷和电气安全

食品厂的烟囱、水塔、高层厂房等均需防雷，防雷等级多属于第三类，这类建筑物是否需要安装防雷装置可参考表5-4。接闪器可用避雷针或避雷带。

表5-4　建筑防雷参考高度

电气设备的工作接地、保护接地和保护接零的接地电阻应不大于4Ω，接零系统重复接地电阻不大于10Ω。三类建筑防雷的接地装置可与电气装置的接地装置共用（接地电阻不大于30Ω），也可利用自来水管和钢筋混凝土基础作为接地装置（接地电阻不大于5Ω）。