２０１１年 第５期 第３３卷总第２０３期 物流工程与管理 ＬＯＧＩ ＳＴＩ ＣＳ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＡＮＤ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ 设备设施 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉ ｓｓｎ．１６７４—４９９３．２０１１．０５ ０５５ 汽车整车工厂电气设计原则探讨 口李 伟 （机械Ｚ－业第四设计研究院建筑Ｓ－程二院电气所，河南 洛阳４７１０３９） 【摘要】汽车工厂设置降压站的原则；降压站设置与否对生产区域１（）ｋＶ变配电所的设计是否有影响；全厂 低压配电系统是否有统一性技术措施。 【关键词】汽车整车厂；降压站；ｌＯｋＶ配电所；低压配电 【中图分类号】ＴＨ２３７ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１ ６７４—４９９３（２０１ １）０５—０１ ２４—０２ Ｔｈｅ ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｄｅｓｉｇｎ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｂｏｕｔ Ａｕｔｏ Ｆａｃｔｏｒｙ 口ＬＩ Ｗｅｉ （Ｔｈｅ Ｆｏｕｒｔｈ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． ２ ｈｏｓｐｉｔａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｌｕｏｙａｎｇ ４７１ ０３９，Ｃｈｉｎａ） ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｆａｃｔｏｒｙ ｓｅｔｔｉｎｇ Ｓｔｅｐ—ｄｏｗｎ Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ；Ｗｈｅｔｈｅｒ ｈａｖｉｎｇ ａｎ ｉｍｐａｃｔ，ｔｈａｔ ｃｏｎｓｕｍｅｒｓ ｌ ＯｋＶ ｔｒａｎｓｆｅｒｉｎｇ＆ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ ａｒｅ ｓｅｔｔｉｎｇ ｏｒ ｎｏｔ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｒｅａ；Ｗｈｅｔｈｅｒ ｈａｖｉｎｇ ｕｎｉｔｙ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｌｏｗ—ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｆａｃｔｏｒｙ ［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｆａｃｔｏｒｙ；ｓｔｅｐ—ｄｏｗｎ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ；１ ０ＫＶ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ；ｌｏｗ—ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ 随着国民收入不断提高，汽车市场日益膨胀。为了保证 旺盛的市场需求，各大汽车厂商纷纷跑马固地，在全国不同 区域分别建设自己的分厂。一时间，新工厂、新基地如雨后 春笋般涌现。 根据汽车生产工艺及流程，目前汽车整车厂一般由如下 单体建筑组成： 系见下表 表１ 四大工艺车问：冲压车间、焊接车间、涂装车问和总装 车间。 配套站房：配电所、空压站、污水处理站、制冷站、水 泵房等。 笔者从事汽车工厂电气设计十余年，下面仅就汽车整车 工厂的电气设计原则谈一点心得体会，以期抛砖引玉。 １厂区降压站的设置原则 厂区供电电源电压主要是根据负荷大小、供电距离以及 地区电网可能供电的电源电压与电力部门协商确定。 一般大型企业可选用１ １０ｋＶ，中小型企业可选用３５ ｋＶ 或１ＯｋＶ电源电压作为向企业供电的电源电压。当企业可选 用两种供电电压时，选用较高的供电电压可减少电能损耗， 节约有色金属，提高供电质量，但要增加设备投资费用。如 果有两种电压皆可满足供电要求可供选择时，则应进行技术 经济比较，并结合企业发展规划择优确定。 目前向企业供电的地区变电所电压等级一般是３５ｋＶ或 ｌＯｋＶ，考虑发展或距离较远时，地区变电所可采用１ １０ ｋＶ 电压向企业供电。线路电压等级与输送容量及输送距离的关 【收稿日期】２０１１—０３—２１ 当然厂区供电电源电压等级的供电能力，应由当地电力 部门最终确定。 目前汽车厂的供电电源常用有两种，分别是１０ｋＶ和 【作者简介】李伟（１９７７一），男，山东菏泽人，机械工业第四设计研究院建筑工程二院电气所，工程师，研究方向：以汽 车厂供配电设计为主的工业及民用建筑电气工程设计。 第５期 ｌ１ＯｋＶ。 李伟：汽车整车工厂电气设计原则探讨 降压站 （位置偏） １２５ 当厂区供电电源选择１ＯｋＶ时，一般在厂区内设置１ＯｋＶ 配电所（开闭所），自ｌＯｋＶ配电所分别向各车间变电所 （１ｏ／ｏ．４／ｏ．２３ ｋＶ）配电。 当厂区供电电源选择１１ＯｋＶ时，一般在厂区内设置 １１０ｋＶ变电所（降压站），在１１ＯｋＶ变电所进行降压（一 般降至ｌＯｋＶ），然后再自该变电所分别向各车问变电所 心配电所 设置在负荷中心中ｌＯｋＶ Ｉ ｌ ｎ ｌ ｌ—ｌ ●ｌ ■ ■■■■■■■■■●●■■—＿ （１ＯｌＯ．４／ｏ．２３ ｋＶ）配电。 那么，一般汽车厂是选择ｌＯｋＶ还是１ ｌＯｋＶ作为厂区 供电电源呢？在外部条件允许的前提下，可以从以下几个方 面进行经济分析来比较： 其一是，一次投资。 整车厂用电量比较大，一般计算有功功率为１０ ｋＷ级 别，重庆长安鱼嘴项目计算有功功率为２ｘｌＯ ｋＷ。当供电电 源电压采用１ＯｋＶ时，一般进线电缆截面大，电缆根数多， 电缆投资大。重庆长安鱼嘴项目初步设计厂区电源进线共４ 条，每条均采用２根２４０的电缆并联，共８根电缆。 当供电电源电压采用１ １ＯｋＶ时，要比１ＯｋＶ多一些设 备投资。主要包括１ １ＯｋＶ间隔柜和变压器。 其二是，运行费用。 ①基本电费 供电部门根据变压器安装容量按月收取一定的基本电 费，一般２０元／ｋＶＡ．月（不同地区收费不尽相同）。选用 １ １ＯｋＶ电压等级时，考虑同时系数后，一般ｌ ｌＯｋＶ变压器 安装容量均小于１ＯｋＶ变压器安装容量。这样选用１ ｌＯｋＶ 电压等级时，每月的基本电费会比选择１ＯｋＶ电压等级时要 少。 ②电度电费 一般１ １ＯｋＶ电压等级的电度电费比１ＯｋＶ电压等级的 电度电费会略便宜。但因为整车厂的用电量一般比较庞大， 节约的电度电费比较客观。 ③电能损耗 １ ｌＯｋＶ电压高，损耗小。采用１ ｌＯｋＶ电压等级时将会 减少电网损耗，节约非常可观的电度电费，当用电量大、供 电距离较远时尤为明显。一般情况下，汽车厂选用１ １ＯｋＶ电 压等级时，每月节约的损耗费用以万元计。 ④线路维护费用 一般情况下，采用１ＯｋＶ电压等级，电源电缆数量多， 维护费用也相对较高。 总之，当条件许可时，汽车厂是选择ｌＯｋＶ还是１ ｌＯｋＶ 作为厂区供电电源应根据不同情况，对一次投资和运行费用 进行综合分析，不能一概而论。一般说来，生产纲领较大的 整车厂还是应优先考虑设置１ １ ＯｋＶ降压站。 ２厂区降压站的设置对生产区域１ＯｋＶ变配电所的影响 降压站的设置应接近负荷中心且进出线方便。 如果降压站设置位置距厂区负荷中心较远，应在负荷中 心处设置ｌＯｋＶ中心配电所一处或在车间设置多处ｌＯｋＶ分 配电所。如图１、图２所示： 臣固 图１ 图２ 如果降压站设置位置在负荷中心处，则可由降压站直接 向个车间变电所进行配电。这样就简少了配电级数，减少了 故障率，简化了微机保护的整定设置。如下图所示 口 降＿ 设置在压负站荷 中心 ｒ…………… 『 Ｉ 车间变电所 ｌ ｌ 车问变电所 Ｉ 图３ ３全厂低压配电系统统一性技术措施探讨 汽车厂的负荷级别一般均为三级，少部分负荷等级为二 级。二级负荷一般包括：应急照明、排烟风机、电动排烟天 窗、消防自动报警系统等消防设备和电泳、超滤、集中供漆 系统设备。 二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。在负荷较小 或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回６ｋＶ及以上专用 的架空线路供电。 因整车厂负荷大，当采用１ＯｋＶ电压等级电源线路时， 一般都不止一个回路。故均能满足规范对二级负荷的供电要 求。考虑到涂装车间停电造成的经济损失比较大，一般会在 涂装车间设置柴油发电机组作为备用电源。 汽车厂低压配电系统可简单的分为照明系统配电、公用 设备配电和工艺设备配电。除焊装车问外，其它车间工艺、 公用设备配电与照明配电共用变压器。焊接车间工艺设备主 要有运输设备、机器人、焊机设备等，其中以焊机设备居多。 因焊机设备属冲击性负荷，并且在使用过程中会产生大量的 谐波，故焊机类设备采用单独的配电变压器；（下转第１４４页） １４４ 物流工程与管理 第３３卷 了以学期项目为中心的模块化的课程组合。一个课程模块针 环节重点考核获取知识、运用知识能力和主动性创新思维，ＩＯ 对本专业的一个任务领域的专业课程、职业素养、选修课的 环节重点考核技能，突出学生的能力考核，注重学生综合职业 组合。并按照职业能力的成长的业务模块排序。同时为实施 能力的评价。 学期项目，每个学期分成２个学段，中间设置一个项目周， 在ＣＤＩＯ大纲中评估的概念是一个对照１ ２条标准去评 在项目周进行学期项目的期中检查、项目评价与总结。教师 估专业，并以可持续改进为目的，向学生、教师和其他利益 的课程教学要求以案例、项目导入为基础，实施“做中学”， 相关者提供反馈的系统。每一年我们召开一次企业专业指导 在专业课程中每节课都是一个案例和小项目的为教学载体。 委员会会议，该委员会主要有物流企业的老总、货主单位的 学生基于案例、问题进行主动的、探索式的研究学习。并开 物流经理等企业专家组成，专业指导委员会对我们的ＣＤＩＯ 展课程教学比赛活动，推进教学的变革。 项目化教学作出评估并提出改进意见，同时，我们也通过学 ３．５教师的提高 生意见调查、教师教学研讨不断找出问题，不断改进。 ＣＤＩＯ的教学模式要求教师具有较强的工程实践经验， ４结尾语 但是目前大多数教师缺乏实践经验，还不能适应ＣＤＩＯ教学 事实上，ＣＤＩＯ教学模式和标准只是对实施ＣＤＩＯ改革 模式的要求，因此，提高教师的ＣＤＩＯ项目实践能力是非常 的一些指引，改革的实施者还有很大的创新空间，事实上， 重要的，ＣＤＩＯ教学模式也要求教师的发展与学院的发展结 每个学校都可以根据自己的学校的实际情况和需求创新出自 合起来。一方面我们与锦海捷亚、嘉里大通、中外运、ＵＰＳ、 己的模式。立足本校的实际创新ＣＤＩＯ教学模式才是各个学 ＤＨＬ等企业建立合作，为教师作为“访问工程师”参与企业 校采用ＣＤＩＯ教学模式的正确之路。物流管理专业的ＣＤＩＯ 业务的运作和各类物流项目与创造条件。另外，我们在毕业 教学模式各个学校也可以自己创新，本文仅做参考。 项目中引入企业指导老师，方便学生寻找真实的企业项目， 学校教师和企业主管的双导师制使教师有机会与企业主管一 ［参考文献］ 起指导学生完成企业真实的项目，同样也提高了教师的实践 …王硕旺，洪成文．ＣＤＩＯ美国麻省理工学院工程教育的经 能力。 典模式 理工高教研究，２００９，８． ３．６考核与评估 【２】徐兵，孙海泉．ＣＤＩＯ在高职制造类专业的实践与探索卟 按照ＣＤＩＯ大纲的要求，改变以往一门课程一张试卷的 高等工程教育研究，２０１０，１． ， 考核形式，改革过去以期末考试为主，变为注重平时考核为主， ｆ３】查建中，何永灿冲国工程教育改革三大战略【Ｍ】北京：北 案例中注重素养形成考核，学期项目与毕业项目中注重工作 京理工大学出版社，２００９． 过程的考核；改革一张纸卷考试为主，变为以项目成果、能力形 【４］查建中论做中学战略下的ＣＤＩＯ模式 高等工程教育研 成、项目汇报、案例分析等多形式综合评价为主，特别在ＣＤ 究，２００８，３ （上接第１２５页）照明、运输设备、机器人以及公用设备采 增加了投资。 用专用变压器（又称清洁变压器）。 ④配电简单，维护方便。使用母线减少了变电所及车间 车间配电电压为３８０／２２０Ｖ，带电导体系统的型式三相 内大量的配电电缆，从而使得配电系统的日常维护变得简单 四线制，主要车问接地型式为ＴＮ—Ｓ型。 的多。 所有车间工艺设备配电干线采用插接式母线。采用插接 ⑤配电简单，方便施工，能有效缩短施工周期。 式母线配电有如下优点： 车间内对于设备容量较大及负荷性质重要的设备和对全 ①出线回路大大减少，缩小了站房面积。使用母线进行 车间生产影响大的设备采用电缆放射式配电。对于其它一般 配电，因母线容量可以很大，所以可以减少变电所的出线回 性负荷均采用配电箱或插接式母线供电，插接箱、配电箱内 路，进而减少出线柜的数量，减小站房面积。 安装断路器，布置位置与工艺用电点位置尽量靠近。 ②为后期增加或移动设备提供了方便。使用插接式母线 为便于日常检修，在车间设置检修插座箱。检修插座箱 配电，使得配电具备了灵活性，插接箱的位置可以根据设备 电源一般就近引自配电母线或动力配电箱。考虑到经济性及 的位置变动进行灵活的调整。 使用的便利性，一般每隔４８米设置一个检修插座箱。 ③母线的阻抗低，短路电流大，适宜车间内长距离的配 以上仅对汽车整车厂配电站房设置原则以及低压配电方 电，并能有效降低压降。使用电缆进行长距离配电时，常因 案作浅显论述。不当之处敬请同行们不吝指正。 为短路电流小、压降大等因素需刻意放大电缆的线径，从而
