電氣供配電系統(tǒng)設計的優(yōu)化措施

毛紅宇

（黑龍江紫金銅業(yè)有限公司，黑龍江 齊齊哈爾161000）

隨著各種先進設備在人產的日常生產生活中的應用，不僅用電量大幅度提升，而且需要提高整個電網工作效率和電能質量，這樣才能夠更好的滿足用電需求。因此對電氣供配電系統(tǒng)設計提出了更高的要求。在當前電氣供配電系統(tǒng)設計過程中還存在的一些問題，因此需要積極采取有效的措施來加以解決，進一步保證電氣供配電系統(tǒng)設計的可靠性，為供配電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行打下良好的基礎。

1 電氣供配電系統(tǒng)概述

在實際電力運輸過程中，高壓輸送系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)和用電設備作為主要組成部分，目前多數(shù)城市在電力運輸中采用的都產遠程輸配電模式，10kV 為電力傳送過程中的電壓的最大限制。因此在實際電力運輸過程中，需要利用電氣供配電系統(tǒng)將高壓配電轉化為10kv 的電壓，再將其向各個用電終端系統(tǒng)進行傳輸，并根據實際用電需求完成具體的分配工作。分配后的電力經由低壓變電系統(tǒng)將高電壓電流轉換為家用電壓和工廠電壓，并經由輸電線將電能傳輸給電力用戶使用。由此可以看出，電氣供配電系統(tǒng)不僅能夠保證分配電能的準確性，而且還能夠更好的滿足人們的用電需求。特別是在當前各種先進技術在供配電系統(tǒng)中的應用，可以進一步提高供配電系統(tǒng)自動化和智能化的水平，從而有效的提高供配電輸電的質量，滿足城鄉(xiāng)發(fā)展過程中日常用電需求。

2 供配電系統(tǒng)設計原則

2.1 安全性。在具體電氣供配電系統(tǒng)設計時，安全性是設計時必然遵循的原則。在具體設計工作開展過程中，需要對輸送電能的實際需求有一個全面的了解，并根據需求來制定科學合理的輸送方案，設計時將安全性作為設計的重點，這樣在電氣供配電系統(tǒng)投入使用后才能保證其運行的安全性和穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)（轉下頁）電力事故和造成大面積的經濟損失。

2.2 節(jié)能性。在當前大力提倡可持續(xù)發(fā)展理念的新形勢下，在電氣供配電系統(tǒng)設計過程中，需要體現(xiàn)出節(jié)能性，將節(jié)能理念貫穿于設計的整個過程中，不僅能夠有效的降低資源的損耗，節(jié)約設計成本，同時還能夠實現(xiàn)資源的充分利用，使電氣供配電系統(tǒng)的設計與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相符合。

2.3 經濟性。在電氣供配電系統(tǒng)設計過程中，經濟性也是設計時需要遵循的原則，即要求在保證電氣供配電系統(tǒng)正常運行的前提下，強調設計的經濟性，實現(xiàn)成本的節(jié)約，進一步提高電氣供配電系統(tǒng)的經濟效益，確保整體工程具有較好的經濟性。

3 電氣供配電系統(tǒng)設計中存在的問題

3.1 供配電系統(tǒng)設計的配電設備不合理。在供配電系統(tǒng)設計過程中，部分工程項目為了節(jié)約資金，賺取更大化的利潤，存在使用落后的機電設備的情況，由于使用的供電設備落后，存在嚴重的線損問題，而且電容量也不足，投入使用后必然會導致安全隱患增加。特別是一些距離相對較完的地方的正常供電得不到保障。甚至還存在供電區(qū)域內沒有設計完備的智能開關的問題，這必然的造成電量使用率下降，系統(tǒng)運行的安全性得不到保障。

3.2 變壓器長期負載率問題。在針對工廠變壓器進行設計時，對變壓器長期負載率具有較高的要求，具體設計時宜提按照國家規(guī)范不高于85%即可，一旦長期負載率設計過低，會造成變壓器容量增大，會導致用戶的基本電費增加，增加用電用戶的用電成本。對于廠區(qū)采用多期建設的情況，宜在后期廠房內單獨設計變電所，也可以在變電所內有大量預留的工藝設備情況下，設計時預留變壓器位置，在預留的工藝設備投產時再增加變壓器，這樣可以有效的保證配電設備的經濟性和合理性。

3.3 供配電能力不符合要求。在當前社會發(fā)展過程中，用電負荷不斷增加，這就要求供配電線路與斷路器等相關設施要與用電負荷的增長保持一致，以此來保證供電的穩(wěn)定性。但在實際供配電系統(tǒng)設計時，往往會對用電負荷的增長速度預估不準確，這就導致供配電線路與斷路器等相關設施與用電負荷的增長速度不符，這必然會造成供配電整體能力下降，無法保證電能的穩(wěn)定供應。

3.4 電纜及導體截面的選擇不合理。電纜和導體截面是供配電設計中較為關鍵的一個環(huán)節(jié)，通過科學選擇電纜和導體截面，可以保障供配電系統(tǒng)能夠承受較大的用電負荷。但在實際設計時，雖然根據負荷計算出電流的相關要求，并以此來選擇電纜及導體截面，但對于一些通電設備末端電壓和供電距離等因素缺乏考慮，這就導致供配電欠缺合理性。

4 電氣供配電系統(tǒng)的優(yōu)化措施

4.1 嚴格按照標準配置供配電系統(tǒng)的配電設備。根據標準的負荷配置系數(shù)來選擇安裝的配電變壓器的容量，選擇配電變壓器容器時不宜過大，需要合理控制供電半徑。在具體設計開始之前，需要針對用電范圍的大小和地理位置進行詳細調查，針對用電負荷進行準確統(tǒng)計，明確用電負荷的類別。制定整體供電方案，并基于不同情況來對分期開發(fā)的區(qū)域與規(guī)模進行合理劃分，確保配電設備的規(guī)范性，進一步提高配電設備運行的可靠性和安全性。另外，對于房外建筑，宜采用全絕緣和全封閉配電設備，避免出現(xiàn)故障隱患。

4.2 電力負荷計算。電力負荷通常情況下包括空調、動力及電氣照明等，這其中空調負荷較大，而且多設置在首層或是下部，這就需要根據供電變壓器的供電范圍來確定電房的位置。在具體計算電力負荷時，一般會采用單位容量法和負荷密度法來計算負荷容量，這樣可以有效的保證計算結果的準確性，確保供配電設計能夠有效的滿足電力用戶的用電荷載需求。

4.3 電氣高低壓配電系統(tǒng)的設計。（1）高壓配電系統(tǒng)的設計。在設計高壓配電系統(tǒng)時，一般情況下會采用放射式系統(tǒng)，以此來增強供電的可靠性和實現(xiàn)靈活控制。部分大型電氣項目，由于存在變壓器分散設置的情況，高壓配電網絡也可以采用環(huán)網結構。在具體設計時，需要確定配電電壓與配電網絡結構，計算配電干線負荷，做好開關設備選擇及短路校驗工作，進行二次回路方案的擬定，并實施繼電保護整定計算，科學選擇高壓電纜截面和形式，確定配電干線路徑與敷設方式。（2）低壓配電系統(tǒng)的設計。在設計低壓配電系統(tǒng)時，需要對低壓配電方式與配電網絡的結構進行確定，即要明確豎直配電干線和水平配電干線的個數(shù)、位置和走向。計算分干線與干線的負荷，做好開關設備及導線、電纜、封閉式母線的截面與形式的選擇。科學選擇保護裝置，通過保護整定計算并保證期級間的選擇性配合，防范出現(xiàn)穿越式跳閘問題。明確線路敷設方式，設計電氣豎井與配電小間。計算低壓無功補償容量，選擇補償方式與調節(jié)方式，合理進行功率因數(shù)補償。采用集中補償方式進行無功補償。根據實際需求來配置電氣測量與電能計量裝置。設計保護接地和重復接地系統(tǒng)。具體設計時，在保證供電穩(wěn)定性和可靠性的基礎上，還要最大限度的降低能源的損耗，保證配電設計的經濟性和合理性。

4.4 供電線路安全設計。在具體供配電線路布置時，宜根據實際情況，盡可能的滿足一些特殊位置對用電線路的需求，而且供配電線路布置與設計還要與規(guī)定要求相符。為了保證供電線路的安全，設計時要根據實際建筑布局來采取有效的電力線路保護措施，可以借助于建筑管井來布設供配電線路，布設過程中要采取措施避免結構內鋒利物體或是拐角與線路之間發(fā)生接觸。在實際布設供電線路時，還需要避免線路接觸到腐蝕和潮濕的環(huán)境，保證線路的絕緣性能。供電線路安全設計時，還應選擇自動控制或是自動切換裝置，一旦供電線路出現(xiàn)故障，則會自動切斷電源，保證整個供電系統(tǒng)的安全。另外，在實際供配電線路設計時，一般情況下會采用10kv 的高壓線路，并采用單母線運行方式。這樣在實際系統(tǒng)運行時，一旦某一條單母線發(fā)生故障，則可以能冠軍其他單母線來取代，以此來保證供電線路的穩(wěn)定運行。而低壓供配電線路設計時，宜根據要求設置一段應急母線，這樣可以避免正常母線故障無法運行情況發(fā)生，有效的提高供配電系統(tǒng)運行的效率。

5 結論

供配電系統(tǒng)的設計具有復雜性和系統(tǒng)性，在具體設計過程中要根據實際情況來確定負荷等級，合理配置電力設備，優(yōu)化高低壓供配電系統(tǒng)的設計，燕做好供電線路安全設計，以此來提高供配電系統(tǒng)設計的科學性和合理性，實現(xiàn)電力資源的有效利用，更好的滿足電力用戶的用電需求。