郭 飛

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電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的常見問題及解決方法

郭 飛

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電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)對于電氣系統(tǒng)正常運(yùn)作及后期建筑的正常功能發(fā)揮，都具有十分重要的作用，因此應(yīng)給予高度重視。就目前的情況來看，電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還存在很多問題，因此需要采取有效的措施進(jìn)行優(yōu)化，從而有效節(jié)省能源，確保供配電設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性，進(jìn)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(tǒng)設(shè)計(jì)的常見問題及解決方法。

電氣供配電系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；問題；解決方法

1 、電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是從電力專業(yè)的角度出發(fā)的，但它又同時(shí)受到其它專業(yè)實(shí)際情況的干擾，像消防專業(yè)、給排水專業(yè)、暖通專業(yè)等。建筑電氣供配電設(shè)計(jì)具體是指，在建筑電氣中，設(shè)計(jì)人員依據(jù)建筑的實(shí)際使用功能、內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)、其它專業(yè)施工的影響、各種干擾因素以及建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)圖等方面，對建筑供配電系統(tǒng)進(jìn)行線路布置、用電負(fù)荷等級確定及其它相關(guān)配電控制設(shè)備的規(guī)劃，最終將其設(shè)計(jì)思路以圖紙的形式表現(xiàn)出來的過程，即為建筑電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2 、電氣供配電設(shè)計(jì)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(qū)域的色溫、顯色指數(shù)和照明要求，建筑舒適度對風(fēng)量和溫度的要求，特定建筑比如醫(yī)院、酒店等對于電氣設(shè)備用電要求以及相關(guān)展廳的照明要求等。

其次，要衡量經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)濟(jì)效益不是建筑物設(shè)計(jì)和建設(shè)的最終目的，但是卻是一個(gè)重要的考慮方面。所以，不能為了追求節(jié)能而不計(jì)消耗投資，隨意的增加建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用。建筑在供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中要充分的根據(jù)實(shí)際情況，科學(xué)合理的評估經(jīng)濟(jì)效益，通過分析比較選用合理的設(shè)計(jì)方案，在滿足建筑使用需求的同時(shí)最大限度的擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益。

最后，要注重電氣的節(jié)能。建筑的供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是服務(wù)于建筑節(jié)能的，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要以節(jié)能為前提，將電氣節(jié)能作為設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)。

3 、供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的常見問題

3.1 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)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(jī)電設(shè)備，這些供電設(shè)備因設(shè)備落后，線損問題比較嚴(yán)重，電容量不足等，在運(yùn)行過程中，會(huì)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(dǎo)致電能表破損。再有，距離相對比較遠(yuǎn)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 供配電系統(tǒng)缺乏監(jiān)測手段

供配電系統(tǒng)在整個(gè)輸配電過程中，必須嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行合理配電。對于大型建筑而言，每時(shí)每刻的耗電量都比較大，所以實(shí)施配電過程要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測，相關(guān)部門及人員要定期對變壓器設(shè)備及電力設(shè)備進(jìn)行檢修，發(fā)現(xiàn)問題要在第一時(shí)間解決，避免浪費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力。

3.3 電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)需進(jìn)一步提高

供配電系統(tǒng)不斷實(shí)施自動(dòng)化，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)等的使用會(huì)對電力系統(tǒng)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(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的故障。另外，這些干擾信號還會(huì)通過感應(yīng)、傳導(dǎo)等方式進(jìn)入到二次設(shè)備中，一旦干擾水平超過了電子設(shè)備的耐受能力，這些設(shè)備將會(huì)出現(xiàn)不正常動(dòng)作。由于干擾信號的產(chǎn)生和對系統(tǒng)造成的干擾都十分復(fù)雜，因此解決起來也十分困難。

4 、解決方法

4.1 供配電系統(tǒng)的配電設(shè)備必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)完成

配電變壓器的安裝容量要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)中的負(fù)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(xì)調(diào)查建筑面積的大小和地理位置，準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)用電負(fù)荷并分清用電負(fù)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(yùn)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 逐步改善供配電系統(tǒng)的監(jiān)測手段

為了確保長期實(shí)時(shí)負(fù)荷分析和監(jiān)測，掌握配電變壓器電壓異常，過載與負(fù)荷曲線的情況，積極研究并推廣安裝配電變壓器的實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置。為了提高整個(gè)配電系統(tǒng)的可靠性與安全性，需要運(yùn)用電力監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)控制的硬件系統(tǒng)模塊化。為了節(jié)省工程費(fèi)用與纜線，可以采用總線方式來對整個(gè)小區(qū)負(fù)荷進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)，來監(jiān)控整個(gè)建筑的開關(guān)量，動(dòng)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(jìn)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(qiáng)度，也可以提高供電等級和供電的可靠性，增加節(jié)能效益。

4.3 優(yōu)化低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮以下兩個(gè)方面的內(nèi)容：(1)應(yīng)做好設(shè)計(jì)與用戶之間的協(xié)調(diào)處理工作。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)要處理好主管人員與管理部門之間的關(guān)系，同時(shí)也要做好設(shè)計(jì)與用戶之間的協(xié)調(diào)處理工作。因此，這就要求設(shè)計(jì)人員能夠全面地掌握工程的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要全面地考慮到各個(gè)方面的因素，有效地預(yù)防運(yùn)行和管理工作中出現(xiàn)各類沖突和矛盾，只有各個(gè)方面和各個(gè)部門都達(dá)成了一個(gè)統(tǒng)一的認(rèn)識，才能確定出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案；(2)計(jì)費(fèi)問題。在面對各類計(jì)費(fèi)問題時(shí)，供電部門應(yīng)充分地考慮到各類負(fù)荷的實(shí)際情況，同時(shí)針對不同的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，做好對相關(guān)數(shù)據(jù)的整理和分析工作，以工程要求為主要依據(jù)，準(zhǔn)確地找出同類負(fù)荷，并建議推行集中收費(fèi)的方式，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)工作的相關(guān)人應(yīng)多與業(yè)主和供電部門進(jìn)行溝通和交流，選出一個(gè)最優(yōu)的方案，應(yīng)能夠充分地保證雙方的利益，同時(shí)應(yīng)積極總結(jié)方案中可能存在的問題和不足之處，并有針對性的補(bǔ)救措施，從而保證設(shè)計(jì)工作的規(guī)范性。

4.4 加強(qiáng)對于供配電安全性的問題

在供電電源可以滿足電力負(fù)荷的需要時(shí)，在變電所中供配電系統(tǒng)的安全性及可靠性就顯得非常關(guān)鍵了。對于高層建筑中應(yīng)用大量的一級或者是二級負(fù)荷用電， 一般選用兩臺或兩臺以上的變壓器，并且還要設(shè)置一臺柴油發(fā)電機(jī)組。對于起動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組的必要條件是，當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組的檢測線檢測到市電回路失壓時(shí)，發(fā)電機(jī)組在10s內(nèi)自動(dòng)起動(dòng)，以確保一、二級負(fù)荷設(shè)備的供電。與此同時(shí)，為了確保消防用電，萬一突然發(fā)生起火災(zāi)事故，這就要求消防控制中心發(fā)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(yùn)行的兩臺變壓器與一臺柴油發(fā)電機(jī)所組成的各種供配電系統(tǒng)方案的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行比較分析， 可以在實(shí)際的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，對其選擇優(yōu)良的供配電設(shè)計(jì)方案，同時(shí)也可以提高供電的安全可靠性。

4.5 接地與防雷設(shè)計(jì)

防雷設(shè)計(jì)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(tǒng)的避雷方法更加簡單合算。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，要保證各個(gè)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(dāng)代建筑多數(shù)是采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，連接是很可靠的，所以關(guān)鍵就是要做好金屬管線的接地工作。所以，現(xiàn)代建筑的接地防雷、電氣設(shè)備等都是聯(lián)合在一起，組成混合的接地系統(tǒng)。一般來說，接地電阻需要在4Ω以下。基礎(chǔ)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(wǎng)，這有助于均衡電位提高安全性。在實(shí)際中，利用底板鋼筋、結(jié)構(gòu)樁作為接地極，接地電阻可以在1Ω以下。

4.6 節(jié)能設(shè)計(jì)

節(jié)約資源是當(dāng)前確保資源、環(huán)境、社會(huì)三者之間協(xié)調(diào)發(fā)展的重要條件，同時(shí)也能夠有效提升能源的利用效率，進(jìn)一步加強(qiáng)研究非常有必要。

4.6.1 人工無功功率補(bǔ)償

在供配電設(shè)計(jì)過程中，可以通過對電動(dòng)機(jī)及變壓器等進(jìn)行科學(xué)選型來降低無功功率的損耗。此外，通過安裝無功功率補(bǔ)償設(shè)備的方式，也就是人工補(bǔ)償無功功率的凡是有效提升功率因數(shù)。在采用以節(jié)能為主的無功自動(dòng)補(bǔ)償措施時(shí)，可以使用無功功率對參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。同時(shí)，為了降低線路損耗和電壓損失，應(yīng)采取就地平衡補(bǔ)償?shù)哪Ｊ?，并選用手動(dòng)或者自動(dòng)的投切方式與單獨(dú)補(bǔ)償、集中補(bǔ)償以及分散補(bǔ)償相結(jié)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(jié)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(fā)，考慮選用高效節(jié)能燈具型開關(guān)或裝置，這是一種有效的節(jié)電方法。根據(jù)不同工作區(qū)域的照明要求，可以適當(dāng)?shù)卦黾诱彰鏖_關(guān)個(gè)數(shù)或者節(jié)能燈具的數(shù)目，例如：對于臥室等場所可以選擇采用可調(diào)控亮度的開關(guān)，對于樓道可以選擇聲控?zé)艟叩取?/p>

4.7 加強(qiáng)抗干擾設(shè)計(jì)

首先，對于變配電所系統(tǒng)來說，在干擾作用下，各類開關(guān)設(shè)備和測量系統(tǒng)的安全可靠性都會(huì)受到影響。變配電所系統(tǒng)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(chǎn)生的干擾，解決電源干擾的主要措施有：變壓和穩(wěn)壓，整流和濾波等，這樣不僅能夠降低集中供電的危險(xiǎn)，公共阻抗與公共電源間的耦合也會(huì)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(fā)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(diǎn)設(shè)置等都會(huì)產(chǎn)生干擾信號。對傳輸過程中出現(xiàn)的干擾進(jìn)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(dǎo)體以及內(nèi)導(dǎo)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(yōu)點(diǎn)在于具有較強(qiáng)的抗干擾能力和穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸特性，并且價(jià)格較便宜。后者被封裝于絕緣外套中，形成一種傳輸介質(zhì)，其構(gòu)成的環(huán)路改變了電磁感應(yīng)的方向，能夠抵抗電磁干擾。

總之，為了保證建筑電氣設(shè)備的運(yùn)行安全，供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就顯得尤為的重要。本文分析了電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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.

上接(第9 9頁)陰雨天氣環(huán)境中進(jìn)行變電檢修，嚴(yán)格規(guī)范變電檢修人員的各種行為操作，避免發(fā)生漏電事故，保障人身安全。

3.3 全面規(guī)范檢修操作

對變電檢修的安全操作進(jìn)行硬性的要求，采取獎(jiǎng)懲制度，規(guī)范使用安全帽，絕緣工具等專業(yè)檢修工具，實(shí)操過程中做到安全第一，用科學(xué)安全的方法進(jìn)行變電檢修等一系列安全操作，檢修人員改變過去的不規(guī)范檢修模式，重視各項(xiàng)防護(hù)措施，做到文明用電，安全檢修。

3.4 細(xì)節(jié)上嚴(yán)查器具材料

重點(diǎn)檢查安全工器具和易燃易爆危險(xiǎn)品的存放和使用中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，采取“誰主管、誰負(fù)責(zé)”、“誰使用、誰負(fù)責(zé)”的原則，對安全工器具進(jìn)行用前檢查和定期試驗(yàn)，對易燃易爆危險(xiǎn)品進(jìn)行統(tǒng)一管理和隔離擺放，并加強(qiáng)器具材料的臺賬管理和出入庫管理，嚴(yán)把安全工器具的進(jìn)貨關(guān)、試驗(yàn)關(guān)、報(bào)廢關(guān)、補(bǔ)充更換關(guān)，確保其“安全可靠、合格有效”。提高應(yīng)急能力，筑牢應(yīng)急防線。重點(diǎn)檢查應(yīng)急人員、應(yīng)急速度、應(yīng)急物資、應(yīng)急措施等方面是否滿足要求，通過優(yōu)化應(yīng)急管理預(yù)案，加大應(yīng)急培訓(xùn)力度，按照“實(shí)際、實(shí)用、實(shí)效”的原則，提升應(yīng)急處置水平，確保發(fā)生應(yīng)急事件時(shí)，能夠快速有效處理，將危害降低至最低。

3.5 規(guī)范記錄檢修工作

檢修期間工作人員應(yīng)認(rèn)真記錄設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)變化，針對發(fā)生問題前后制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)以線損檢修為例，應(yīng)記錄線纜使用期限、經(jīng)過電流值以及線路老化程度等內(nèi)容，確保新線纜使用的合理與正確。檢修人員應(yīng)基于科學(xué)理論指導(dǎo)來改變或完善以往檢修模式，消除不規(guī)范的工作方法，做好檢修防護(hù)策略，并制定明確、高效的檢修計(jì)劃，及時(shí)解決新技術(shù)問題，提高檢修工作水平

3.6 大力推廣變電檢修技術(shù)

近年來，變電檢修技術(shù)常常被人們?nèi)俗鳛橐环N狀態(tài)檢修技術(shù)工作。同時(shí)也是運(yùn)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(jiān)測變電設(shè)備來判斷設(shè)備的狀態(tài)，同時(shí)還要通過對應(yīng)的中轉(zhuǎn)站來分析設(shè)備的使用情況，并為設(shè)備制定對應(yīng)的檢修方案，只有這樣才能保證設(shè)備在日后可以正常使用。

4 、結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力行業(yè)取得了顯著的成就，而變電檢修則是一門科技含量和技術(shù)含量都比較高的工作，因此，針對變電檢修中經(jīng)常出現(xiàn)的問題針對性地采取措施，最終保障電力系統(tǒng)的運(yùn)行。同時(shí)，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(yè)應(yīng)對變電檢修工作的重要性予以高度重視，不斷加強(qiáng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，關(guān)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(jìn)行，促進(jìn)電力實(shí)業(yè)健康發(fā)展，為社會(huì)的有序發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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