電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計的常見問題及解決方法

張澍 孫海濤

摘 要：近些年，我國的各個領(lǐng)域都在飛速的發(fā)展，其中，電氣供配電系統(tǒng)作為主要的工程建設(shè)項目在其發(fā)展過程中也發(fā)揮了不可替代的重要作用。與此同時，對于供配電系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量也提出了越來越高的要求，文章主要針對現(xiàn)階段，我國電氣供配電系統(tǒng)常遇見的一些問題進行簡要的分析與總結(jié)，并提出合理化的解決方法，僅供相關(guān)部門參考。

關(guān)鍵詞：電氣供配電系統(tǒng);設(shè)計;疑難問題

引言

電氣領(lǐng)域在進行供配電系統(tǒng)設(shè)計時經(jīng)常會遇到一些規(guī)范沒有明確規(guī)定但設(shè)計時不得不考慮的重要問題，比如電價對供配電系統(tǒng)的影響、大型園區(qū)分變電所如何設(shè)置、供電部門對住宅配電系統(tǒng)的地域性要求等，本文通過筆者多年來的設(shè)計經(jīng)歷對上述問題逐一分析，提出電氣設(shè)計時需要注意的事項及具體的解決措施，不足之處還請同行指正。

1 供配電系統(tǒng)的概述

在電力傳輸過程中，主要由高壓輸送系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)及用電設(shè)備等三大部分組成。就目前發(fā)展現(xiàn)狀而言，國內(nèi)比較大型的建筑或是遠程輸配電傳送都是由10kV來完成電壓輸送的。首先，電力系統(tǒng)經(jīng)過高壓配電將其設(shè)置為10kV電壓，然后輸送至各個終端系統(tǒng)內(nèi)進行合理分配;其次，電力再通過低壓變電，將其轉(zhuǎn)換成常規(guī)用電，即220伏或是380伏，通過電能傳輸至各個客戶端中心，供其電力用戶使用。由此可見，供配電系統(tǒng)不僅僅是維持人們正常生活用電的基礎(chǔ)設(shè)備之一，更對人們生活質(zhì)量有著極其重要的影響。隨著各種新技術(shù)的層出不窮，信息技術(shù)也被廣泛地應(yīng)用于電力行業(yè)之中，電氣自動化對供配電系統(tǒng)中常見的一些問題加以改善，從而提高了供配電輸電質(zhì)量。

2 供配電系統(tǒng)設(shè)計準則

2.1供電線路安全性

依據(jù)建筑物理性質(zhì)、用電設(shè)備的具體分布、環(huán)境特征的各項因素，對供電線路的布線情況進行合理控制。在節(jié)約、安全原則下，建筑低壓配電系統(tǒng)在建筑電氣供電設(shè)計中，多數(shù)采用的都為分區(qū)樹干式配電。在線路設(shè)計過程中，必須要確保整個線路的安全性，一個不安全的設(shè)計如果應(yīng)用到高層建筑中，不僅會對建筑的整成運行造成不良影響，情況嚴重時，甚至會造成安全事故，造成巨大的經(jīng)濟損失。

2.2異步電動機運行有效性

供配電負荷有效利用機泵、異步電動機拖動風機以及壓縮機等，將其作為重要的驅(qū)動設(shè)備，供配電系統(tǒng)的運行過程中，通常將異步電動機作為動力支撐，因此，系統(tǒng)設(shè)計工作中，常會考慮補償異步電動機功率因數(shù)的相關(guān)問題。實施功率補償時，需要確保主變電負荷的平穩(wěn)性，并在多個區(qū)域配電所安裝相應(yīng)的功率因素補償裝置。這樣的處理方式將會保證負荷運行的穩(wěn)定性，也可縮減電源投入的時長

2.3經(jīng)濟性

從一定意義上而言，在實際工程建設(shè)過程中，設(shè)計安全問題是必須要考慮的重點問題，但是往往為了追求其經(jīng)濟利益，盲目的進行工程建設(shè)，從而導致費用急劇上升，對業(yè)主和開發(fā)商而言都是非常不利的。就電氣工程來講，一定要在保證質(zhì)量的前提下進行節(jié)約成本，提高整體的經(jīng)濟效益，從而保持工程的經(jīng)濟性。

3 供配電系統(tǒng)設(shè)計中存在的常見問題

3.1供配電系統(tǒng)設(shè)計的配電設(shè)備不合理

在一些工程建設(shè)中，開發(fā)商為了賺取更多的經(jīng)濟利潤，從而節(jié)約大量資金，往往使用配電設(shè)備相對比較落后的機電設(shè)備，這些供電設(shè)備因設(shè)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(yīng)有的電壓，數(shù)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(qū)域內(nèi)沒有設(shè)立完備的智能開關(guān)，這樣就降低了電量的使用率。

3.2負荷長

因此在設(shè)計工廠用變壓器時，變壓器長期負載率不應(yīng)過低，按照國家規(guī)范不高于85%即可，過低的話會增大變壓器容量，增加用戶的基本電費，使用戶難以承受。而且如果廠區(qū)分為多期建設(shè)時，建議在后期廠房內(nèi)單獨設(shè)變電所供電;或者本期廠房內(nèi)有大量預留的工藝設(shè)備時，則宜在本期變電所預留工藝變壓器位置，將來預留的工藝設(shè)備投產(chǎn)時再增加變壓器;上述這些措施都是為了節(jié)省用戶的基本電費，使配電設(shè)計更為經(jīng)濟合理。

4 加強電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計的措施

4.1供配電系統(tǒng)的配電設(shè)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(shù)選擇，配電變壓器的容量選擇不宜過大，供電半徑應(yīng)合理控制。首先，需要通過詳細調(diào)查建筑面積的大小和地理位置，準確統(tǒng)計用電負荷并分清用電負荷類別。其次，要統(tǒng)一確定整體供電方案，根據(jù)不同的情況可以具體劃分分期開發(fā)的區(qū)域與規(guī)模;最后，要規(guī)范配電設(shè)備，提高配電設(shè)備的運行可靠性和質(zhì)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建筑電力負荷計算

建筑的電力負荷一般可分為空調(diào)（40～50%），動力（20～25%），電氣照明（30～35%）等，由于空調(diào)負荷占比較大，空調(diào)設(shè)備一般都設(shè)置在大樓的地下室，首層或下部，供電變壓器的供電范圍大約為15～20層，可根據(jù)層高在大樓的上下中層設(shè)置電房。

建筑的電力負荷需要通過計算才能得到準確的信息，一般會采用系數(shù)法和單位指標法兩種方法。在進行建筑物設(shè)計時，是要根據(jù)圖文設(shè)計階段進行負荷計算，目前來說比較實用的方法是單位指標法，它是根據(jù)建筑中所使用的變壓器，根據(jù)變壓器的變化情況來進行計算建筑的負荷率還有容量，然后可以推算出同類建筑物中電負荷的情況。

4.3逐步改善供配電系統(tǒng)的監(jiān)測手段

為了確保長期實時負荷分析和監(jiān)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(jiān)測裝置。為了提高整個配電系統(tǒng)的可靠性與安全性，需要運用電力監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)控制的硬件系統(tǒng)模塊化。為了節(jié)省工程費用與纜線，可以采用總線方式來對整個小區(qū)負荷進行分析與統(tǒng)計，來監(jiān)控整個建筑的開關(guān)量，動力的電流模擬量，照明還有空調(diào)的狀態(tài)，來控制層空調(diào)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(fā)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(tǒng)的檢測不但可以減小物業(yè)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(jié)能效益。

結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟和科學技術(shù)的快速發(fā)展，我國電力系統(tǒng)得到快速的發(fā)展，文章主要對電氣配電系統(tǒng)設(shè)計中存在的普遍問題與疑難問題進行分析，從而制定出合理有效的對策，大大的節(jié)省了能源，同時也為我國的可持續(xù)發(fā)展提供了更好的保證。

參考文獻

[1]王宏偉.高層建筑電氣設(shè)計中低壓配電系統(tǒng)安全性探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（22）：222.