服務區電氣設計常見問題及優化措施

桑鎧

（山西省交通規劃勘察設計院有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

服務區作為高速公路工程中比較重要的構成部分，為了促使其能夠發揮出較為理想的作用價值，往往需要重點關注于電氣系統的優化構建，使電氣系統的各個相關功能得以發揮，解決該方面可能出現的嚴重缺陷和漏洞。在服務區電氣系統優化布置中，設計環節的重要性不容忽視，只有確保相應電氣設計工作較為適宜合理，才能夠有效指導后續項目有序安裝施工，避免可能出現的嚴重隱患[1]。但是因為服務區電氣設計工作的難度較大，也極容易在電氣設計方案中出現偏差問題，因此需要在準確掌握所有常見問題的基礎上，采取相匹配的策略予以優化控制，由此更好增強電氣設計效果。

1 服務區電氣設計概述

服務區電氣設計工作在現階段面臨著較高難度，其需要重點圍繞著高速公路服務區中的所有用電需求予以滿足，以此確保電氣系統的運行較為穩定可靠，避免可能在電氣系統運行中出現的嚴重故障問題。因為高速公路服務區自身的特殊性，在電氣系統方面同樣也提出了較高的要求，不僅需要在設計中高度關注所有電氣系統構成部分，往往還需要促使相應電氣系統設計方案符合服務區自身實際狀況，進而才能夠保障電氣系統的穩定運行，避免在任何方面出現偏差問題。為了確保高速公路服務區的穩定可靠運行，往往需要確保各個構成部分以及涉及的所有電氣設備得以優化運行，尤其是在綜合樓、加油站、充電樁以及停車場電氣設計中，更是需要引起設計人員高度重視，避免在任何方面出現嚴重偏差問題。具體到服務區不同構成部分上，在電氣設計中同樣也面臨著不同的要求，進而也就更加需要引起電氣設計人員高度重視，以便結合相關規范和要求，盡量減少出現設計不匹配問題。

在當前服務區電氣設計工作中，同樣也面臨著一些新的要求，需要電氣設計人員予以準確掌握，由此指導相應電氣設計工作的優化落實。首先，服務區電氣設計工作應該重點遵循安全性原則，要求確保相應電氣系統能夠形成較為理想的安全保障效果，避免因為相應設計方案不合理，給后續電氣系統的運行埋下隱患，這也就需要相應電氣設計人員能夠高度關注各個規范以及標準的應用，保障其可以落實到位，由此規避可能出現的嚴重安全隱患。其次，服務區電氣設計工作還需要重點遵循功能性原則，設計人員應該全方位明顯所有功能要求，可以針對服務區中的各個系統以及電氣設備進行綜合分析，由此明確相應電氣設計目的，確保設計方案可以在準確指導后續項目施工任務的基礎上，提升服務區對于電氣系統提出的訴求，以此避免可能出現的嚴重功能隱患。再次，服務區電氣設計工作往往還需要體現出較強的協調性，因為服務區電氣系統的復雜性，涉及的內容相對較為繁雜，存在著較多的電氣設施，這也就必然需要確保相應電氣設計人員明確各個電氣設備之間的協調性，避免因為設計不合理，導致各個電氣設施之間相互矛盾，最終容易出現較為嚴重的故障問題。例如，變壓器以及相關母線的選用就需要設計人員進行綜合分析，盡可能避免出現嚴重沖突現象。最后，當前服務區電氣設計工作往往還面臨著較高的節能性要求，應該確保相應服務區電氣系統的布置整體高效運行，針對原有電氣系統運行中出現的能耗損失問題進行綜合分析，進而才能夠采取相匹配的優化處理方案，確保電氣系統具備較為理想的節能效益，可以維系服務區電氣系統在長期應用中形成較高能耗控制效果。

2 服務區電氣設計常見問題分析

2.1 電力負荷計算不準確

服務區電氣設計中存在的問題首先表現在電力負荷計算方面，電力負荷直接決定著后續服務區電力系統的運行效果，要求設計人員在明確具體設計要求的基礎上，確定好相應電力負荷。在電力負荷計算分析中，設計人員方面存在的問題首先表現在相關規則的應用不當上，對于相關設計規范缺乏足夠了解，進而導致一些參數信息的設定不夠合理，最終必然也就會影響到電力負荷計算準確度，隨之形成不利影響和危害。另外，在具體負荷計算分析方法上，因為設計人員沒有結合實際狀況選擇恰當的計算方法，且相應計算方法的運用不夠規范可靠，都會影響最終電力負荷計算結果，因此，電力負荷計算是電氣設計人員應該關注的核心目標和任務[2]。

2.2 電源設計不規范

在服務區電氣設計中存在的問題還表現在電源方面，因為相應電源設計不夠規范適宜，進而也就難以發揮出較為理想的作用價值，甚至容易導致用電安全隱患，應該引起電氣設計人員的高度重視。因為服務區的特殊性，在電源設計方面同樣也應該進行針對性分析，明確服務區中各個構成部分的用電需求，進而匹配相應的電源供給方案，避免出現供電不暢或者不及時問題。比如對于服務區中加油站以及綜合樓中的消防用電系統，如果在電源設計中沒有合理布置備用電源，僅僅依靠一條來自于變配電所的供電線路，則很可能導致后續相應電氣設備的運行并不能夠保障實時順暢，極容易在運行過程中出現供電中斷現象，隨之釀成較為嚴重的后果，因此需要電氣設計人員在具體工作中予以優化控制。

2.3 變壓器選用不當

服務區電力系統中變壓器的應用是比較關鍵的構成部分，如果相應變壓器的選用不當，必然會嚴重影響到電力系統的運行效果，在增加能耗損失的同時，也會帶來安全隱患。基于當前變壓器選用方面存在的問題進行分析，首先表現為變壓器的型號選擇不當，不符合服務區電力系統的變電要求，導致其在變電后無法達到相應電壓，給相應電氣設備帶來嚴重危害和不利影響。其次，變壓器選用方面的問題還表現在協調性上，因為電氣設計人員沒有能夠從全局入手，對于所有變壓器之間的協調關系缺乏足夠了解和認識，進而也就很可能導致后續各個變壓器運行出現相互沖突和矛盾問題，隨之影響到整個變配電效果。另外，變壓器選用方面的問題還表現在能耗損失方面，因為變壓器選擇忽視了節能原則，造成變壓器在應用中難以形成較為理想的能耗控制效果，隨之也就會帶來不利影響，在后續長期運行中形成的電力能源浪費問題較為嚴重。

2.4 線路設計不合理

服務區電力系統中存在的問題還表現在線路方面，因為相應線路布置不夠合理，在很多方面存在著較為明顯的偏差，最終導致供電效果不夠理想，很可能出現供電不及時或者是故障問題，要求引起設計人員高度重視。基于線路方面存在的問題進行分析，首先，因為電力線纜的型號選用不當，或者是相應電纜材質方面存在偏差問題，則必然會嚴重影響到相應電力線纜的應用效果，很可能造成較為嚴重的故障問題。其次，在線路布設位置上，因為沒有能夠充分考慮到服務區各個方面的具體需求，同樣也很可能導致線路布設不匹配現象，無法為各個電力設施提供可靠供電，隨之影響到最終應用價值。另外，線路設計方面的問題還表現在自身矛盾和沖突問題上，尤其是對于一些并行線路之間的沖突或者是交叉不合理的線路，都會嚴重影響到最終電力系統中線路配置應用效果，甚至容易滋生短路等故障問題。

2.5 其他問題

在服務區電力系統設計中，如果在一些相關關鍵且特殊的方面缺乏針對性處理，則必然也會釀成嚴重后果，導致這些特殊功能的電力系統無法發揮出理想作用。比如對于服務區中的消防配電系統以及防雷接地系統的設計，都對于電氣設計人員提出了較高要求，一旦相應設計人員沒有嚴格按照相關標準進行合理布置，則必然也就會釀成嚴重后果，導致相應消防安全保障以及防雷接地功能受損，給整個服務區埋下隱患。

3 服務區電氣設計優化措施

3.1 準確計算電力負荷

服務區電氣設計工作應該首先從電力負荷的計算著手，要求確保相應電力負荷的計算較為準確可靠，由此實現對于后續具體電氣系統設計構建工作的有力支持。在電力負荷計算分析中，設計人員應該首先明確服務區在該方面提出的具體要求，保障相應電力負荷的計算較為準確適宜，尤其是對于相關設計標準和依據的選擇，更是需要引起設計人員重視，力求由此不斷提升電力負荷計算準確度和合理性，避免可能出現較為嚴重的電力負荷計算方向性偏差問題。在確定好依據和標準后，電氣設計人員往往還需要重點考慮到電力負荷計算方法的恰當選擇，保障相應電力負荷計算方法較為準確恰當，例如，系數法作為當前最為常見的電力負荷計算分析方法，可以在服務區電氣設計中運用，要求相關電氣設計人員能夠準確掌握該方法的應用條件和基本規則，由此較好實現對于相應電力負荷計算準確度的控制，避免在任何系數確定方面出現過高或者過低問題，隨之給后續電氣系統的運行帶來不利影響和危害。

3.2 供電電源設計

服務區電氣設計中的供電電源選擇同樣也應該引起重視，電氣設計人員應該基于服務區的具體訴求進行供電電源的合理安排，由此確保供電系統較為穩定可靠。具體到供電電源設計選擇上，因為服務區中的很多用電項目存在著較高的要求，進而也就需要設計人員進行雙電源的合理設計，在依托變配電所進行常用電源的布設外，往往還需要重點考慮到柴油發電機的布置，以便提升供電電源的運行穩定性和安全性[3]。當然，在雙電源系統的設計中，設計人員往往還需要重點考慮到兩者的切換效果，要求能夠在一種電源出現故障或者是隱患后，可以自動啟動備用電源，由此維系相應電氣設備的持續供電，解決供電故障問題，維持相應電氣系統的安全可靠運行。

3.3 變壓器設計

服務區電氣設計人員還需要重點關注于變壓器的恰當選擇，要求確保變壓器能夠形成較為理想的運轉效果，可以將運輸到服務區中的高壓電源合理轉變為可供各個電氣設備運用的低壓電，切實規避該方面出現的嚴重故障隱患。在變壓器選用中，電氣設計人員應該首先高度關注變壓器的選用訴求，能夠重點圍繞著電壓轉換需求進行分析，進而選擇型號相匹配的變壓器，解決功能方面存在的欠缺為。針對服務區中應用到的所有變壓器設備，往往也需要進行綜合分析，要求了解這些變壓器是否能夠相互協調有序，對于可能出現的自相矛盾問題進行及時處理，以此更好實現對于變壓器方面故障的防控。具體到不同類型的變壓器選用時，電氣設計人員除了要重點考慮到變壓器的性能要求，還需要高度關注于節能要求，以便更好實現節能型變壓器的推廣運用，避免可能出現嚴重能耗損失問題[4]。

3.4 配電線路設計

服務區電氣設計優化還需要落腳到具體配電線路上，要求確保相應線路較為適宜合理，能夠實現對于相應配電需求的滿足，避免在線路方面出現嚴重偏差問題。在配電線路設計中，設計人員首先應該高度關注線路自身方面的問題，要求優選恰當尺寸和型號的電纜，促使其可以維系服務區電氣系統運行的穩定性。在此基礎上，根據不同位置的電氣設備以及變電所進行配電線路的綜合規劃，確保同路線纜可以形成良好的統一化處理，盡可能減少在服務區內部出現的電力線纜交叉問題，如果是必須要進行交叉的線路，則應該進行清晰標注，避免對于后續服務區配電線路的敷設帶來不利影響和錯誤干擾。

3.5 其他注意事項

在服務區電氣設計優化中，設計人員往往還需要重點考慮到其他方面的特殊要求，能夠針對相應特殊功能予以滿足，比如消防供電系統以及防雷接地，都需要專業人員進行適應性處理，力求由此更好提升相應設計方案的可行性，在準確指導后續電氣系統施工任務的同時，增強服務區電氣系統的布置效果，由此體現出更強服務區功能價值以及安全性保障效果[5]。

4 結語

服務區電氣設計在現階段面臨著較高難度，相應電氣設計任務較為繁雜，也極容易出現一些偏差問題，設計人員應該在明確所有常見設計問題的基礎上，力求選擇更為適宜合理的設計方案，切實確保設計方案更為合理可行，由此優化電氣系統運行效果。