工業廠房中的中壓與低壓供電系統
在現代工業廠房中，供電系統是決定整體生產效率、穩定性與安全性的關鍵因素。中壓與低壓供電系統的設計與施工是否符合標準，不僅是基本的技術要求，更直接影響到運行成本與設備壽命。
本文將全面介紹工業廠房中的中壓與低壓供電系統，從運作原理、主要組成到實際設計與施工中需要注意的重點，協助企業與工程人員深入了解整體結構與運行方式。
1. 廠房供電系統總覽
工業廠房的供電來源通常分為兩個主要等級：
- 中壓電力：來自國家電網，一般為 22kV 或 35kV，通過企業內部的變電站引入。
- 低壓電力：經變壓器降壓後的電源，常見電壓為 380V（三相）或 220V（單相），直接供應給廠內的機械設備與各類用電負載。
對於總容量超過 160 kVA 的工廠，使用中壓電力是必要的，以確保電源穩定並降低輸電損耗。
2. 中壓供電系統
2.1. 主要組成
一個標準的中壓供電系統通常包括：
中壓開關櫃（RMU – Ring Main Unit）：用於中壓線路的開關與保護。
變壓器（MBA）：將中壓電壓轉換為低壓，常見類型有乾式變壓器與油浸式變壓器。
中壓保護設備：包含隔離開關、真空斷路器（VCB）、過電流與短路保護繼電器。
接地與避雷系統：確保人員與設備在高雷區域中的安全。
2.2. 變電站形式
根據實際場地、負載容量與運行條件，可選擇以下幾種類型的變電站：
柱上變電站：容量較小，安裝於電桿上，適用於小型或臨時性工廠。
箱式變電站（Kiosk）：一體式設計，體積小巧，可戶外安裝，節省空間。
室內基礎變電站：容量大、維護方便，常見於工業園區或大型製造廠。
2.3. 需遵循的技術標準
越南電力技術規範（QCVN 01:2020/BCT）
IEC 國際標準，涵蓋開關設備、保護裝置與變壓器等
越南電力總公司（EVN）對設計審查、併網與送電驗收的相關規定
3. 低壓供電系統
3.1. 系統結構
變壓器降壓後的電力將透過以下設備傳輸至各用電裝置：
- 主配電盤（Main Distribution Board – MDB）：接收變壓器輸出電源，並分配至各子配電盤。
- 分配電盤（Distribution Board – DB）：向特定區域供電，如生產車間、倉庫、辦公室等。
- 開關與保護設備：包括自動斷路器（MCB、MCCB、ACB）、漏電斷路器（ELCB）、保護繼電器、切換開關等。
- 電纜系統：含電纜、電纜橋架、線管等，將電力送至各個用電點。
3.2. 負載分類
在設計低壓供電系統時，將負載分類有助於提升用電效率與設備保護。主要負載類型如下：
- 動力負載：生產機械、工業用泵與風機等。
- 照明負載：LED 燈、緊急照明燈等。
- 控制與辦公負載：SCADA 系統、電腦、監視攝影機等。
- 穩定負載（Non-fluctuating load）：對電源穩定性要求高的電子設備。
3.3. 重要設備
- ATS（自動轉換開關）：當停電時，自動切換至發電機供電，保障連續運行。
- UPS（不斷電系統）：為重要設備提供即時備援電源，切換時間幾乎為零。
- 電力監控與量測系統：可即時監控功率、電流與電壓，便於管理與節能。
4. 供電系統設計原則
為確保電力系統運行穩定、安全與節能，設計時需遵循以下原則：
-
正確計算負載功率：需預留 10–20% 的擴展空間以應對未來擴容需求。
-
選用符合 IEC、TCVN 標準的電氣設備，並具備完整的 CO-CQ 證明文件。
-
正確配置開關與保護裝置的位置：確保在發生故障時可迅速隔離電源並方便操作。
-
設計合格的接地系統：低壓系統的接地電阻應不超過 4 歐姆。
-
確保電源備援能力：可考慮使用雙電源供電或配置發電機作為備援電源。
5. 常見運行問題與對策
| 問題 | 主要原因 | 建議解決方案 |
|---|---|---|
| 使用端電壓下降 | 導線截面不足、距離過長 | 增加導線截面或重新規劃供電點 |
| 電氣設備損壞 | 過電流、雷擊傳導、漏電 | 檢查保護裝置，增設避雷器（SPD） |
| 配電盤過載 | 負載分配不當、設計無預留空間 | 重新檢查負載，升級開關與保護裝置 |
| 運行成本上升 | 功率因數低、能源使用效率差 | 安裝功率因數補償電容器，採用節能型設備 |
中壓與低壓供電系統在工業廠房中扮演著關鍵角色，確保所有生產活動的效率、安全性與可靠性。其設計與施工必須由具備專業技術的單位執行，並嚴格遵循現行的技術規範，同時符合每個工程實際的使用需求。
從一開始就正確投資電力系統，不僅能節省長期運營成本，還能有效保護資產、機械設備及人員的安全。
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