電氣供配電系統設計的常見問題及解決方法

郭 飛

身份證號碼：642102196212260071

電氣供配電系統設計的常見問題及解決方法

郭 飛

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電氣供配電系統設計對于電氣系統正常運作及后期建筑的正常功能發揮，都具有十分重要的作用，因此應給予高度重視。就目前的情況來看，電氣供配電系統設計中還存在很多問題，因此需要采取有效的措施進行優化，從而有效節省能源，確保供配電設計的科學合理性，進而保證建筑電氣使用的安全可靠?；诖吮疚姆治隽穗姎夤┡潆娤到y設計的常見問題及解決方法。

電氣供配電系統；設計；問題；解決方法

1 、電氣供配電系統設計概述

電氣供配電系統設計是從電力專業的角度出發的，但它又同時受到其它專業實際情況的干擾，像消防專業、給排水專業、暖通專業等。建筑電氣供配電設計具體是指，在建筑電氣中，設計人員依據建筑的實際使用功能、內部空間結構、其它專業施工的影響、各種干擾因素以及建筑基礎設計圖等方面，對建筑供配電系統進行線路布置、用電負荷等級確定及其它相關配電控制設備的規劃，最終將其設計思路以圖紙的形式表現出來的過程，即為建筑電氣供配電系統設計。

2 、電氣供配電設計遵循原則

首先，滿足建筑的功能需求。所謂建筑的功能需求主要有建筑物不同區域的色溫、顯色指數和照明要求，建筑舒適度對風量和溫度的要求，特定建筑比如醫院、酒店等對于電氣設備用電要求以及相關展廳的照明要求等。

其次，要衡量經濟效益。經濟效益不是建筑物設計和建設的最終目的，但是卻是一個重要的考慮方面。所以，不能為了追求節能而不計消耗投資，隨意的增加建設和運行費用。建筑在供配電系統的設計中要充分的根據實際情況，科學合理的評估經濟效益，通過分析比較選用合理的設計方案，在滿足建筑使用需求的同時最大限度的擴大經濟效益。

最后，要注重電氣的節能。建筑的供配電系統的設計主要是服務于建筑節能的，所以在設計的時候需要以節能為前提，將電氣節能作為設計的根本出發點。

3 、供配電系統設計中存在的常見問題

3.1 供配電系統設計的配電設備不合理

在一些工程建設中，開發商為了賺取更多的經濟利潤，從而節約大量資金，往往使用配電設備相對比較落后的機電設備，這些供電設備因設備落后，線損問題比較嚴重，電容量不足等，在運行過程中，會增加其安全隱患，尤其電荷難以承受其應有的電壓，數值不斷升高，導致電能表破損。再有，距離相對比較遠的地方難以保證其正常供電，而且供電區域內沒有設立完備的智能開關，這樣就降低了電量的使用率。

3.2 供配電系統缺乏監測手段

供配電系統在整個輸配電過程中，必須嚴格按照規定進行合理配電。對于大型建筑而言，每時每刻的耗電量都比較大，所以實施配電過程要進行嚴格的監測，相關部門及人員要定期對變壓器設備及電力設備進行檢修，發現問題要在第一時間解決，避免浪費大量的人力、物力、財力。

3.3 電氣供配電系統設計需進一步提高

供配電系統不斷實施自動化，計算機系統、PLC系統等的使用會對電力系統造成了干擾，其中的電氣功能模塊有可能無法正常工作，最終導致整個系統的故障。另外，這些干擾信號還會通過感應、傳導等方式進入到二次設備中，一旦干擾水平超過了電子設備的耐受能力，這些設備將會出現不正常動作。由于干擾信號的產生和對系統造成的干擾都十分復雜，因此解決起來也十分困難。

4 、解決方法

4.1 供配電系統的配電設備必須嚴格按照標準完成

配電變壓器的安裝容量要嚴格按照標準中的負荷配置系數選擇，配電變壓器的容量選擇不宜過大，供電半徑應合理控制。首先，需要通過詳細調查建筑面積的大小和地理位置，準確統計用電負荷并分清用電負荷類別。其次，要統一確定整體供電方案，根據不同的情況可以具體劃分分期開發的區域與規模；最后，要規范配電設備，提高配電設備的運行可靠性和質量，對于戶外的一些建筑，為了避免故障隱患，要采用全絕緣，全封閉型的材料。

4.2 逐步改善供配電系統的監測手段

為了確保長期實時負荷分析和監測，掌握配電變壓器電壓異常，過載與負荷曲線的情況，積極研究并推廣安裝配電變壓器的實時監測裝置。為了提高整個配電系統的可靠性與安全性，需要運用電力監控系統來實現控制的硬件系統模塊化。為了節省工程費用與纜線，可以采用總線方式來對整個小區負荷進行分析與統計，來監控整個建筑的開關量，動力的電流模擬量，照明還有空調的狀態，來控制層空調和層照明配電箱之間的互投。一旦一條封閉進線電源或者是母線電源等發生了故障，就需要用另一條封閉母線來代替這條封閉母線。供配電系統的檢測不但可以減小物業管理部門的工作強度，也可以提高供電等級和供電的可靠性，增加節能效益。

4.3 優化低壓配電系統的設計

在設計低壓配電系統時，應重點考慮以下兩個方面的內容：(1)應做好設計與用戶之間的協調處理工作。設計人員在進行設計工作時要處理好主管人員與管理部門之間的關系，同時也要做好設計與用戶之間的協調處理工作。因此，這就要求設計人員能夠全面地掌握工程的相關規范標準，同時要全面地考慮到各個方面的因素，有效地預防運行和管理工作中出現各類沖突和矛盾，只有各個方面和各個部門都達成了一個統一的認識，才能確定出最優的設計方案；(2)計費問題。在面對各類計費問題時，供電部門應充分地考慮到各類負荷的實際情況，同時針對不同的收費標準，做好對相關數據的整理和分析工作，以工程要求為主要依據，準確地找出同類負荷，并建議推行集中收費的方式，負責設計工作的相關人應多與業主和供電部門進行溝通和交流，選出一個最優的方案，應能夠充分地保證雙方的利益，同時應積極總結方案中可能存在的問題和不足之處，并有針對性的補救措施，從而保證設計工作的規范性。

4.4 加強對于供配電安全性的問題

在供電電源可以滿足電力負荷的需要時，在變電所中供配電系統的安全性及可靠性就顯得非常關鍵了。對于高層建筑中應用大量的一級或者是二級負荷用電， 一般選用兩臺或兩臺以上的變壓器，并且還要設置一臺柴油發電機組。對于起動柴油發電機組的必要條件是，當柴油發電機組的檢測線檢測到市電回路失壓時，發電機組在10s內自動起動，以確保一、二級負荷設備的供電。與此同時，為了確保消防用電，萬一突然發生起火災事故，這就要求消防控制中心發出信號切斷非消防用電電源。所以，在對一般常用又不并列運行的兩臺變壓器與一臺柴油發電機所組成的各種供配電系統方案的優點和缺點進行比較分析， 可以在實際的工程項目設計中，對其選擇優良的供配電設計方案，同時也可以提高供電的安全可靠性。

4.5 接地與防雷設計

防雷設計可以采用避雷帶、避雷針、消雷器和放射性避雷針等方式。防雷方式多種多樣，但是傳統的避雷方法更加簡單合算。在設計的時候，要保證各個樓面金屬管道、鋼筋和該層用作引下線的柱筋連接形成等電位層。當代建筑多數是采用鋼筋混凝土結構，連接是很可靠的，所以關鍵就是要做好金屬管線的接地工作。所以，現代建筑的接地防雷、電氣設備等都是聯合在一起，組成混合的接地系統。一般來說，接地電阻需要在4Ω以下?；A鋼筋能夠滿足接地電阻要求，但是仍然需要安裝人工接地體，將主要的建筑物接地連接成網，這有助于均衡電位提高安全性。在實際中，利用底板鋼筋、結構樁作為接地極，接地電阻可以在1Ω以下。

4.6 節能設計

節約資源是當前確保資源、環境、社會三者之間協調發展的重要條件，同時也能夠有效提升能源的利用效率，進一步加強研究非常有必要。

4.6.1 人工無功功率補償

在供配電設計過程中，可以通過對電動機及變壓器等進行科學選型來降低無功功率的損耗。此外，通過安裝無功功率補償設備的方式，也就是人工補償無功功率的凡是有效提升功率因數。在采用以節能為主的無功自動補償措施時，可以使用無功功率對參數進行調節。同時，為了降低線路損耗和電壓損失，應采取就地平衡補償的模式，并選用手動或者自動的投切方式與單獨補償、集中補償以及分散補償相結合的方式，有效降低公無功功率的損耗，提高電能使用效率。

4.6.2 節能燈具與燈具控制的選擇

在建筑照明中，可以從燈具本身出發，考慮選用高效節能燈具型開關或裝置，這是一種有效的節電方法。根據不同工作區域的照明要求，可以適當地增加照明開關個數或者節能燈具的數目，例如：對于臥室等場所可以選擇采用可調控亮度的開關，對于樓道可以選擇聲控燈具等。

4.7 加強抗干擾設計

首先，對于變配電所系統來說，在干擾作用下，各類開關設備和測量系統的安全可靠性都會受到影響。變配電所系統中的常見干擾有：電源干擾、線路干擾以及電磁干擾等。頻率和電壓的干擾是電源引入產生的干擾，解決電源干擾的主要措施有：變壓和穩壓，整流和濾波等，這樣不僅能夠降低集中供電的危險，公共阻抗與公共電源間的耦合也會得到緩解，有利于電源的散熱。

對傳輸線路的干擾來說，在長線傳輸過程中發生單相接地故障、或是外界干擾線號的侵入、不合理的中性點設置等都會產生干擾信號。對傳輸過程中出現的干擾進行抑制，首先是選擇合適的傳輸線，一般選擇同軸電纜及雙絞線，其中，前者的組成包括一根空心的圓柱導體以及內導線，并且兩者與外界之間需要通過絕緣材料隔離開來。這種電纜的優點在于具有較強的抗干擾能力和穩定的數據傳輸特性，并且價格較便宜。后者被封裝于絕緣外套中，形成一種傳輸介質，其構成的環路改變了電磁感應的方向，能夠抵抗電磁干擾。

總之，為了保證建筑電氣設備的運行安全，供配電系統的設計就顯得尤為的重要。本文分析了電氣供配電系統設計的常見問題及解決方法，以期提供一些借鑒。

[1]王宏偉.高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性探討[J].科技創新與應用，2012，22：222.

上接(第9 9頁)陰雨天氣環境中進行變電檢修，嚴格規范變電檢修人員的各種行為操作，避免發生漏電事故，保障人身安全。

3.3 全面規范檢修操作

對變電檢修的安全操作進行硬性的要求，采取獎懲制度，規范使用安全帽，絕緣工具等專業檢修工具，實操過程中做到安全第一，用科學安全的方法進行變電檢修等一系列安全操作，檢修人員改變過去的不規范檢修模式，重視各項防護措施，做到文明用電，安全檢修。

3.4 細節上嚴查器具材料

重點檢查安全工器具和易燃易爆危險品的存放和使用中存在的安全風險，采取“誰主管、誰負責”、“誰使用、誰負責”的原則，對安全工器具進行用前檢查和定期試驗，對易燃易爆危險品進行統一管理和隔離擺放，并加強器具材料的臺賬管理和出入庫管理，嚴把安全工器具的進貨關、試驗關、報廢關、補充更換關，確保其“安全可靠、合格有效”。提高應急能力，筑牢應急防線。重點檢查應急人員、應急速度、應急物資、應急措施等方面是否滿足要求，通過優化應急管理預案，加大應急培訓力度，按照“實際、實用、實效”的原則，提升應急處置水平，確保發生應急事件時，能夠快速有效處理，將危害降低至最低。

3.5 規范記錄檢修工作

檢修期間工作人員應認真記錄設備各項參數變化，針對發生問題前后制定相應標準以線損檢修為例，應記錄線纜使用期限、經過電流值以及線路老化程度等內容，確保新線纜使用的合理與正確。檢修人員應基于科學理論指導來改變或完善以往檢修模式，消除不規范的工作方法，做好檢修防護策略，并制定明確、高效的檢修計劃，及時解決新技術問題，提高檢修工作水平

3.6 大力推廣變電檢修技術

近年來，變電檢修技術常常被人們人作為一種狀態檢修技術工作。同時也是運用最為廣泛、效率最高的一種方法。檢修工作的基本原理就是通過監測變電設備來判斷設備的狀態，同時還要通過對應的中轉站來分析設備的使用情況，并為設備制定對應的檢修方案，只有這樣才能保證設備在日后可以正常使用。

4 、結語

隨著我國經濟的飛速發展，電力行業取得了顯著的成就，而變電檢修則是一門科技含量和技術含量都比較高的工作，因此，針對變電檢修中經常出現的問題針對性地采取措施，最終保障電力系統的運行。同時，電力檢修人員的水平對檢修工作有著直接的影響。電力企業應對變電檢修工作的重要性予以高度重視，不斷加強業務培訓和學習，關注檢修工作中存在的常見安全問題，做好防范控制，確保變電檢修工作順利進行，促進電力實業健康發展，為社會的有序發展奠定基礎。

參考文獻：

[1]王曉華.變電檢修中安全問題的研究[J].中國新技術新產品，2016，23：185-186.