論10kV專用用戶側(cè)配電終端的安全經(jīng)濟運行

【摘 要】社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，廠礦企業(yè)也在經(jīng)濟大潮中不斷崛起，于是10kV配電網(wǎng)絡(luò)中便形成了眾多專用用戶的配電終端系統(tǒng)，其自身安全穩(wěn)定運行直接影響企業(yè)安全生產(chǎn)，影響10kV公用配網(wǎng)的安全穩(wěn)定，以下內(nèi)容將闡述如何實現(xiàn)10kV專用用戶側(cè)配電終端的安全經(jīng)濟運行。

【關(guān)鍵詞】配電終端；安全經(jīng)濟運行

0.引言

電能作為一種優(yōu)質(zhì)清潔的能源，被廣泛用于各種現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)活動，成為主要能源和動力。電能分配方式簡單、控制方便、易于調(diào)節(jié)及測量，有利于現(xiàn)代企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。專用用戶是指獨立投資興建配電終端并自行負責(zé)運行管理的生產(chǎn)經(jīng)營者。常見的10kV專用用戶側(cè)配電終端系統(tǒng)，其基本元素包括斷路器、高壓進線電纜、高壓柜、變壓器、低壓柜、電容柜等。上述元素經(jīng)一次投資后便可長期實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換及產(chǎn)生經(jīng)濟價值。但是電能在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用核心是安全性、可靠性及經(jīng)濟性。正常生產(chǎn)活動中突然斷電，將嚴重影響企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動。因此，10kV專用用戶側(cè)配電終端的安全經(jīng)濟運行便成為重要課題。

安全性，即在供應(yīng)、分配、測量、調(diào)節(jié)、使用過程中，不發(fā)生任何人身事故及設(shè)備事故；可靠性，即不間斷供電，不發(fā)生因設(shè)備障礙而影響供電的連續(xù)性，并提供優(yōu)質(zhì)的電壓及頻率；經(jīng)濟性，即一次性投資節(jié)約，運行費用可控，盡可能節(jié)約電能。

要實現(xiàn)以上三點基本要求，應(yīng)從以下幾點開始。

1.優(yōu)化設(shè)計，合理投資

1.1 配電終端的設(shè)計應(yīng)遵循以下原則

1.1.1安全可靠、先進合理：確保人身和設(shè)備安全，供電可靠，電能質(zhì)量優(yōu)良，經(jīng)濟合理，采用效率高、能耗低和性能先進的電氣產(chǎn)品。

1.1.2近期為主、考慮發(fā)展：根據(jù)工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，做到遠近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴建的可能性。

1.1.3全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧：按負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點、地區(qū)供電條件、當(dāng)?shù)毓┯秒娬叩龋侠泶_定設(shè)計方案。

1.2 設(shè)計的步驟

設(shè)計應(yīng)根據(jù)各個用電區(qū)間的負荷數(shù)量和性質(zhì)、生產(chǎn)工藝對負荷的要求、全廠負荷分布、本地區(qū)供用電制度來開展：

1.2.1計算總負荷

根據(jù)各區(qū)間用電設(shè)備的數(shù)量、性質(zhì)及功率，并根據(jù)變壓器的功率損耗，計算全廠高壓側(cè)計算負荷及總功率因數(shù)。

1.2.2合理選擇配電房位置和配變?nèi)萘考芭_數(shù)

電源主進線及配電房位置盡量靠近電源接入點，置于負荷中心或附近；根據(jù)全廠計算總負荷及用電區(qū)間的用電性質(zhì)、擴建空間和備用電源、供用電政策及并列運行要求，確定變壓器的性質(zhì)、容量及臺數(shù)。

1.2.3主結(jié)線方式設(shè)計

根據(jù)配電房出線數(shù)量、各用電區(qū)間負荷要求的可靠性級別、全廠計算負荷數(shù)，綜合配變性質(zhì)及臺數(shù)，確定配電房的高、低壓結(jié)線方式。

1.2.4全廠高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)廠內(nèi)負荷分布情況及配電房位置，從技術(shù)和經(jīng)濟合理性確定各用電區(qū)間電壓，列出多種方案并做經(jīng)濟及技術(shù)分析擇優(yōu)選用設(shè)計方案，經(jīng)濟分析包括工程預(yù)算及運行費用估算；技術(shù)分析包括所用導(dǎo)線截面、運行風(fēng)險及運行后的線路末端電壓。根據(jù)選定的配電系統(tǒng)設(shè)計方案，進行線路結(jié)構(gòu)與敷設(shè)方式的設(shè)計。最后得出總預(yù)算及配電房設(shè)備平面布置圖，線路走向圖等。

1.2.5短路電流計算

按無限容量系統(tǒng)供電進行短路計算。由系統(tǒng)不同運行方式下的短路參數(shù)，計算不同運行方式下各點的三相及兩相短路電流。

1.2.6無功補償裝置設(shè)計

按負荷計算求出功率因數(shù)，通過查表或計算得出達到供電部門要求數(shù)值所需補償?shù)臒o功率。由手冊或廠品樣本選用所需移相電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。如工廠有大型同步電動機還可以采用控制電機勵磁電流方式提供無功功率，改善功率因數(shù)。

1.2.7高、低壓設(shè)備選型

參照短路電流計算數(shù)據(jù)和各回路計算負荷以及對應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、開關(guān)柜等設(shè)備，并根據(jù)需要進行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗。

1.2.8繼電保護及二次結(jié)線設(shè)計

包括繼電器保護裝置、監(jiān)視及測量儀表，控制和信號裝置，操作電源和控制電纜組成的配電終端二次結(jié)線系統(tǒng)。

1.2.9防雷裝置設(shè)計

參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計防雷裝置。進行防直擊的避雷針保護范圍計算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計算，按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避雷器的規(guī)格型號，并確定其接線部位。進行避雷滅弧電壓，工頻放電電壓和最大允許安裝距離檢驗以及沖擊接地電阻計算。

1.2.10專題設(shè)計

包括各用電區(qū)間的照明設(shè)計、用熱設(shè)計等。

2.建章立檔，規(guī)范安全管理，保障安全運行

2.1建立用電管理制度，保存工程檔案，規(guī)范安全用電管理工作

2.1.1管理制度應(yīng)基于當(dāng)?shù)毓╇姴块T相關(guān)安全管理制度、供用電管理政策，結(jié)合自身實際情況修編，包括內(nèi)部的值班管理、工作票和操作票、設(shè)備運行檢修等制度，修編完整的停送電方案、并列運行操作方案、用電應(yīng)急預(yù)案等，保證每一項操作均在嚴謹?shù)谋O(jiān)護下進行，保證重要設(shè)備在最適合的環(huán)境下運行。

2.1.2一般情況下，配電終端中主要元素的運行檢查內(nèi)容見附表1-4。

2.1.3 保留工程檔案，重點包括配電終端固定參數(shù)、調(diào)試報告、繼保定值、電房一次結(jié)線圖、配電房模擬圖板、無功補償系統(tǒng)圖紙等。

2.2培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才，建立高素質(zhì)的管理團隊

對于配電終端系統(tǒng)的安全運行，高素質(zhì)的管理團隊的是一個可靠的保障。負責(zé)運行管理的人員應(yīng)具備進網(wǎng)資格。根據(jù)國家電力監(jiān)管委員會發(fā)布的《電工進網(wǎng)作業(yè)許可證管理辦法》中的有關(guān)規(guī)定，“取得高壓類電工進網(wǎng)作業(yè)許可證的，可以從事所有電壓等級電氣安裝、檢修、運行等作業(yè)”。因此，企業(yè)應(yīng)積極提高培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才的意識，建立高素質(zhì)的管理團隊。

2.3遵守規(guī)程規(guī)范，開展預(yù)試定檢工作

預(yù)防性試驗是保障配電終端安全運行的重要環(huán)節(jié)。對于本文所提及的各種中原元素，可參考《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》（D1/T 596-1996）開展預(yù)防性試驗工作。

3.靈活經(jīng)營，優(yōu)化系統(tǒng)管理，保障經(jīng)濟運行

3.1靈活經(jīng)營

3.1.1 因峰谷電價差異甚大，盡量安排生產(chǎn)經(jīng)營活動在谷底時段用電，減少高峰時段的生產(chǎn)時間。

3.1.2 實行生活用電和生產(chǎn)用電的分離。對職工的生活區(qū)用電進行一戶一表的改造，企業(yè)的職工生活區(qū)直接使用網(wǎng)電。

3.1.3 做好各用電區(qū)間的電度的抄、核工作，著重對比總、分表電度，查找損耗點位置。

3.1.4建議以“代維”的形式，將企業(yè)的配電終端系統(tǒng)委托給專業(yè)公司運行維護。這是現(xiàn)階段一種新型的經(jīng)濟運行模式，已獲得供電部門的推崇。此方式減少企業(yè)在日常維護、試驗等的麻煩，節(jié)約人力資源，有效地提升配電終端安全管理水平。

3.2硬件升級

變壓器升級：變壓器的損耗是用電損耗的主要來源，升級變壓對降損有很大的幫助。現(xiàn)國家經(jīng)貿(mào)委電力部主要推廣S11變壓器，S11型卷鐵心變壓器具有繞制工藝簡單、重量輕、體積小、空載損耗比S9降低25%～30%、維護方便、運行費用節(jié)省，節(jié)能效果明顯等優(yōu)點。

3.3提高功率因數(shù)

在配電終端系統(tǒng)中，合理調(diào)整和利用補償設(shè)備是提高功率因數(shù)的一項重要措施。根據(jù)本地的用電政策，功率因數(shù)控制在0.9以上者，可獲得相應(yīng)當(dāng)電費獎勵，但另一方面，若功率因數(shù)達不到在0.85者，則會被相應(yīng)扣罰。一般的配電房，若設(shè)兩臺變壓器、二次側(cè)接線分兩段接線的情況，補償電容器組應(yīng)裝兩組，以適應(yīng)變壓器分列運行和二次側(cè)分段運行，并且適應(yīng)檢修時做相關(guān)的安全措施。其容量一般均能適應(yīng)輕載無功負荷（接近主變空載運行）及平均無功負荷（接近主變正常無功負荷），一般按主變?nèi)萘康?0%～20%確定。

總之，10kV專用用戶側(cè)配電終端的安全經(jīng)濟運行是降低用電成本，提高生產(chǎn)效率，保證配電網(wǎng)安全穩(wěn)定的有效途徑。提高節(jié)能降耗意識，選擇適合本企業(yè)的安全經(jīng)濟運行方案，提高電能分配過程中的安全性、可靠性及經(jīng)濟性，企業(yè)將得到更高的經(jīng)濟效益和社會效益。