淺談配電系統中電氣設計常見誤區

任瑞

摘要：在配電系統設計中，一些設計人員由于經驗不足或對規程、規范理解深度不夠，從而使配電系統中電氣設計不可避免的存在一些誤區。本文論述了配電系統中電氣設計常見誤區及其措施。

關鍵詞：配電系統；電氣設計；誤區；措施

隨著經濟和科技的發展，人們的用電量越來越大，為了給人們提供一個更加穩定、可靠、安全的配電系統和更加高的供電質量，本文針對當前配電系統中存在的普遍問題，提出了一些針對性的對策，節省了能源，同時也為我國的可持續發展提供了更好的保證。

一、配電系統電氣設計的必要性

1、有利于提高配電系統的穩定性。為了滿足我國城鎮化及偏遠地區的用電需求，國家在進行配電系統建設的過程中投入了大量的人力和財力，但隨著人們生活水平日益增長的需要，電力的使用量也日益增多，以往的配電系統設置往往都在高負載下運作，不但降低了電能的質量，同時還隱藏著供電的安全隱患，而偏遠地區配電系統的多次降壓也會給電力帶來巨大的損耗，電能質量下降，直接影響著人們的生活；另外我國電力的有關部門對配電系統中的變壓設備、開關等沒有進行改良和及時更新，造成設備老化程度嚴重，電能損耗量大，同時供電線的老化往往也伴隨著各種電力危險事故的發生，極大地影響了用戶的用電質量和安全，通過對配電系統電氣進行設計，提供相應的方案，不僅能解決安全隱患，提高用電質量，同時也提升配電系統的穩定性。

2、使配電系統更加科學。由于配電系統是從變電站的出口直接與用戶相連，因此配電系統的質量好壞將會直接影響到用戶的用電情況，若配電系統出現供電電壓不穩定、配電系統布局不合理等問題，都有可能造成電力質量下降，電力輸送效率低等問題，因此，在進行配電系統的設計過程中，應根據不同地區不同的情況采取相應的配電系統設計方法，盡量減少配電系統中出現的電力質量下降的問題。為了使配電系統設計的更加科學化，可采用現代計算機網絡通信技術、自動檢測技術等加強對配電系統的管理和監測，及時發現配電系統存在的各種問題，保障用戶的電力使用。

二、配電系統中電氣設計的誤區

1、配變容量選擇誤區。在實際運行實踐中，配電變壓器型式和容量的選擇依然沿襲舊系列高耗能變壓器的傳統做法和傳統思維定式來進行，大多沒有針對負荷情況進行系統分析和動態計算。

配電變壓器不合理的負載率和運行方式造成了較大的電能損失，其低效運行主要表現為：1）凡是一臺變壓器能承擔的負載不采用2臺運行，甚至出現配電變壓器過載運行的情況。2）把變壓器的負載率作為判斷是否過載、輕載的標準，錯誤地認為變壓器負載率越高，變壓器損失的電能就越少，效率也就越高。3）有些用戶誤認為變壓器是高效率設備，只要選用空載損耗低的配電變壓器就行，拒絕嘗試高性能參數的新系列配電變壓器。

在各高壓用戶實際使用配電變壓器的過程中，因目前供電企業對該部分用戶采用“兩部制”電價，每月按配電變壓器容量定額收取基本電費，同時按實際計量的有功電能和功率因數考核計收用電量電費。在這一政策下，用戶雖知道配電變壓器有經濟運行點，但為了少交基本電費，常讓配電變壓器滿負荷甚至是超負荷運行。

對高層建筑和住宅小區，其用電負荷的最大特點是：1）季節性變化大，冬夏兩季空調用電負荷大；2）同一天內時段性變化大，因此，在配電裝置方案設計上，與其使用大容量單臺變壓器，不如改為較小容量的2臺或多臺變壓器，運行方式更為靈活，節電降損效果也比較顯著。當然，采用多臺變壓器，一次性投資大，占地面積多，應根據建設單位的經濟承受能力等來確定。

因此，根據不同負荷特點，準確計算出實際負荷的變化范圍，合理選擇變壓器容量及臺數，既可減少基本電費、提高變壓器的運行效率，又能降低運行損耗。

2、導線選型誤區。目前，在配電設計中，母線及電纜等導線截面的選擇往往只按一種方式來進行，而沒有通過其他方式來進行校驗，其結果往往是所選導線截面不能滿足要求。1）只按持續工作電流來選擇硬母線截面，而沒有對母線進行熱穩定及動穩定校驗。例如，一臺1000kVA的變壓器10kV側電流為57.7A，如只根據導線的持續工作電流來選的話，則選15×3的銅排（其載流量為162A）即可滿足要求，但由于銅母線的容許應力為140MPa，而15×3的銅排經計算其應力只有112MPa，故其動穩定不能滿足要求。2）只根據最大計算電流來選擇電纜截面，而未按經濟電流密度進行校驗。3）只根據最大負載電流來選擇電纜截面，而未按電壓損失進行校驗。

3、設備選型誤區。在配電系統設計中，設備選型正確與否往往對供電安全性與可靠性起著決定作用，而設計人員有時未經計算就對高、低壓斷路器的短路開斷電流一味按大的選取，造成資源浪費和投資增加。

1）對消防用電設備回路的供電要求理解不夠，《低壓配電設計規范》中規定，消防設備過負荷保護僅發信號，而不能作用跳閘。而有些設計人員在選擇斷路器時仍選電磁脫扣產品，造成在發生火災時過負荷即跳閘。

2）10kV真空斷路器的開斷電流一味選31.5kA，而《中國南方電網城市配電網技術導則》中已對短路電流進行了控制，10kV（20kV）配電網的短路電流不宜超過20kA，因此10kV出線的短路電流都控制在20kA以下，用戶側高壓配電系統中10kV真空斷路器的開斷電流一般選25kA即可滿足要求。

3）在配電回路設計中，忽略了有些用電設備啟動電流大，屬于電機類負荷，選擇斷路器時仍按配電類斷路器進行選擇，往往造成電機一啟動即跳閘。

三、配電系統電氣設計解決措施

1、對當前用電情況進行分析，開展綜合設計。在功能設計上之所以會存在不足，是因沒有對當地的用電基本情況開展正確的分析，從而使自動化電網不能完全發揮出其真實的作用。面對這樣的情況，在配電網自動化開展設計前，需對當地近十年的用電情況進行統計分析，對用電高峰期及主要用電區域進行詳細的了解，然后采取因地制宜的措施，對主要用電單位及次要用電單位進行平衡。

2、提高對配電系統電氣設計的認識。必須要高度重視配電系統電氣設計，這是有效推進全國整體電力化系統建設的重要核心與關鍵所在。因此，所有人員都必須要擁有良好的、積極的態度，用嚴肅、認真、求實的科學精神去對配電系統電氣設計進行實踐。同時，要想在配電系統電氣設計上取得上下的一致性，達成一致的認識，就要在電網企業中積極的開展“配電自動化建設”相關的辯論，并進行萊昂的交流，同時還需對各種相關的研究成果及知識進行大力的科普與宣傳，將每一階層人員的積極性調動起來，讓他們可積極參與到配電系統電氣設計中去，并能對配電系統電氣設計的現狀、發揮的作用及發展的意義有正確的認識。

3、選擇設備時需做到實事求是，選擇合適設備。在設備的選擇上必須要防止出現盲目跟從的情況，需根據具體的實際情況去選擇合適的設備，讓設備能發揮出最優化的效率。配電設備使用的環境本就復雜，很多時候都還不會處于相同的環境條件之下，因此，在選擇設備時需考慮到當前的用電形勢及未來可能的發展，選擇那些可靠性高并擁有良好技術性能的設備。

四、結語

社會經濟的快速發展對供電可靠性與電壓質量的要求越來越高，同時配電網電氣設計也在不斷的改進。配電系統電氣設計能有效改善供電可靠性，從而使電力系統的經濟效益得以提升。

參考文獻

[1]嚴靚.淺談配電系統中電氣設計常見誤區[J].城市建設理論研究，2014（19）.

（作者單位：烏審旗蒙大礦業有限責任公司）