張澍 孫海濤
摘 要:近些年,我國的各個領域都在飛速的發(fā)展,其中,電氣供配電系統作為主要的工程建設項目在其發(fā)展過程中也發(fā)揮了不可替代的重要作用。與此同時,對于供配電系統的設計質量也提出了越來越高的要求,文章主要針對現階段,我國電氣供配電系統常遇見的一些問題進行簡要的分析與總結,并提出合理化的解決方法,僅供相關部門參考。
關鍵詞:電氣供配電系統;設計;疑難問題
引言
電氣領域在進行供配電系統設計時經常會遇到一些規(guī)范沒有明確規(guī)定但設計時不得不考慮的重要問題,比如電價對供配電系統的影響、大型園區(qū)分變電所如何設置、供電部門對住宅配電系統的地域性要求等,本文通過筆者多年來的設計經歷對上述問題逐一分析,提出電氣設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 供配電系統的概述
在電力傳輸過程中,主要由高壓輸送系統、低壓配電系統及用電設備等三大部分組成。就目前發(fā)展現狀而言,國內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,電力系統經過高壓配電將其設置為10kV電壓,然后輸送至各個終端系統內進行合理分配;其次,電力再通過低壓變電,將其轉換成常規(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,供配電系統不僅僅是維持人們正常生活用電的基礎設備之一,更對人們生活質量有著極其重要的影響。隨著各種新技術的層出不窮,信息技術也被廣泛地應用于電力行業(yè)之中,電氣自動化對供配電系統中常見的一些問題加以改善,從而提高了供配電輸電質量。
2 供配電系統設計準則
2.1供電線路安全性
依據建筑物理性質、用電設備的具體分布、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,建筑低壓配電系統在建筑電氣供電設計中,多數采用的都為分區(qū)樹干式配電。在線路設計過程中,必須要確保整個線路的安全性,一個不安全的設計如果應用到高層建筑中,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,將其作為重要的驅動設備,供配電系統的運行過程中,通常將異步電動機作為動力支撐,因此,系統設計工作中,常會考慮補償異步電動機功率因數的相關問題。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經濟性
從一定意義上而言,在實際工程建設過程中,設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濟利益,盲目的進行工程建設,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,一定要在保證質量的前提下進行節(jié)約成本,提高整體的經濟效益,從而保持工程的經濟性。
3 供配電系統設計中存在的常見問題
3.1供配電系統設計的配電設備不合理
在一些工程建設中,開發(fā)商為了賺取更多的經濟利潤,從而節(jié)約大量資金,往往使用配電設備相對比較落后的機電設備,這些供電設備因設備落后,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有的電壓,數值不斷升高,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)域內沒有設立完備的智能開關,這樣就降低了電量的使用率。
3.2負荷長
因此在設計工廠用變壓器時,變壓器長期負載率不應過低,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)分為多期建設時,建議在后期廠房內單獨設變電所供電;或者本期廠房內有大量預留的工藝設備時,則宜在本期變電所預留工藝變壓器位置,將來預留的工藝設備投產時再增加變壓器;上述這些措施都是為了節(jié)省用戶的基本電費,使配電設計更為經濟合理。
4 加強電氣供配電系統設計的措施
4.1供配電系統的配電設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選擇,配電變壓器的容量選擇不宜過大,供電半徑應合理控制。首先,需要通過詳細調查建筑面積的大小和地理位置,準確統計用電負荷并分清用電負荷類別。其次,要統一確定整體供電方案,根據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)范配電設備,提高配電設備的運行可靠性和質量,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(40~50%),動力(20~25%),電氣照明(30~35%)等,由于空調負荷占比較大,空調設備一般都設置在大樓的地下室,首層或下部,供電變壓器的供電范圍大約為15~20層,可根據層高在大樓的上下中層設置電房。
建筑的電力負荷需要通過計算才能得到準確的信息,一般會采用系數法和單位指標法兩種方法。在進行建筑物設計時,是要根據圖文設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,它是根據建筑中所使用的變壓器,根據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的可靠性與安全性,需要運用電力監(jiān)控系統來實現控制的硬件系統模塊化。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)負荷進行分析與統計,來監(jiān)控整個建筑的開關量,動力的電流模擬量,照明還有空調的狀態(tài),來控制層空調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。
結語
隨著我國經濟和科學技術的快速發(fā)展,我國電力系統得到快速的發(fā)展,文章主要對電氣配電系統設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.高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性探討[J].科技創(chuàng)新與應用,2012(22):222.