馬少仕

（上海東捷電力設(shè)計有限公司，上海 201204）

1 送變電電氣工程設(shè)計過程中應(yīng)遵循的原則

1.1 可靠性原則

送變電電氣工程的基本原則就是可靠性原則，一定要保證電氣工程運行的穩(wěn)定性，才可以保證電氣工程應(yīng)用效果得以有效發(fā)揮。因此，送變電電氣工程設(shè)計中必須要考慮到電氣設(shè)計的可靠性，對電氣設(shè)計進(jìn)行全過程控制，同時綜合評估電氣工程的設(shè)計效果，保證電氣工程可以滿足變電所長期負(fù)荷供電的能力要求。

1.2 經(jīng)濟(jì)性原則

在采取相關(guān)節(jié)能手段與方式的過程中，一定要結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益。在考慮節(jié)能時，也應(yīng)考慮到經(jīng)濟(jì)利益，每項節(jié)能措施都應(yīng)考慮到其經(jīng)濟(jì)效益。能源節(jié)約的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，不應(yīng)小于在節(jié)能方面投入的資金，否則將得不償失。財政投資必須根據(jù)情況和合理的選擇進(jìn)行，絕不可以忽視資源能耗問題。為了減少浪費，必須盡可能避免不必要的消耗，必須使用主要用于滿足需求和獲取經(jīng)濟(jì)利益的電力能源裝置[1]。

1.3 合法性原則

送變電電氣工程設(shè)計一定要滿足合法性原則，即電氣工程設(shè)計時要符合國家相關(guān)法律法規(guī)。設(shè)計送變電電氣工程，從相關(guān)法律法規(guī)要求的角度出發(fā)，落實變電站電氣工程各環(huán)節(jié)任務(wù)，確保電氣工程設(shè)計的合法性，同時確保電氣工程設(shè)計質(zhì)量。

2 送變電電氣工程設(shè)計分析

2.1 科學(xué)地選擇變壓器

根據(jù)國家的有關(guān)規(guī)定，如果變壓器的容量為 160 kVA，或電力裝置的容量為250 kVA，必須要加大變壓器容量，按照高壓方式進(jìn)行供電。但根據(jù)實際設(shè)計經(jīng)驗，往往以小區(qū)內(nèi)未來的電力負(fù)荷為基礎(chǔ)，同時結(jié)合地區(qū)具體發(fā)展?fàn)顩r與新的國家電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，完成住宅小區(qū)電氣設(shè)計工作[2]。

電氣工程的穩(wěn)定運行也受到變壓器型號的影響，有關(guān)設(shè)計工作人員必須要根據(jù)不同線路分布情況、負(fù)荷大小等具體情況來合理地選取適宜的變壓器型號基本信息，并有效結(jié)合供電線路具體要求，確定最終使用的變壓器型號。

目前，我國應(yīng)用比較廣泛的變壓器類型包括環(huán)氧樹脂千式變壓器、系列配電變壓器、油浸式配電變壓器系列配電變壓器以及非晶合金鐵芯變壓器[3]。其中，應(yīng)用最為廣泛的一種是油浸式配電變壓器系列。這種變壓器在很多非特殊環(huán)境或者有一定特殊要求的區(qū)域中都可以應(yīng)用，但是在應(yīng)用過程中還存在一定問題，即需要安裝瓦斯保護(hù)裝置，導(dǎo)致箱式變設(shè)計會變得非常復(fù)雜，且存在安全隱患。因此，通常變壓器容量要符合條件，選取的變壓器結(jié)構(gòu)要簡單，維護(hù)不會花費大量成本。此外，環(huán)氧樹脂絕緣干式變壓器應(yīng)用也比較廣泛，主要特點是防火、難燃，雖然維護(hù)周期長，但是不需要安裝保護(hù)裝置。因此，本次工程中應(yīng)用的就是環(huán)氧樹脂絕緣干式變壓器。

2.2 科學(xué)設(shè)計電氣主接線，優(yōu)化其設(shè)計方式

提高建筑物電氣設(shè)計中低電壓配電系統(tǒng)可靠性和安全性的關(guān)鍵方法包括保護(hù)配電管理系統(tǒng)中的過載保護(hù)與短路保護(hù)。在實際分析設(shè)計過程中，這些方法雖然有助于提高系統(tǒng)設(shè)計的可靠性和安全性，但電力系統(tǒng)的故障會頻繁出現(xiàn)，給系統(tǒng)過載短路帶來了問題。通過設(shè)計調(diào)查與應(yīng)用，結(jié)合投入使用后的管理情況可知，當(dāng)前電氣低壓供配電系統(tǒng)的保護(hù)裝置在設(shè)置上還存在很多問題，其中最嚴(yán)重的是故障檢測與系統(tǒng)控制問題。漏電保護(hù)作為電氣體系中非常重要的一項保護(hù)措施，必須要引起高度重視。但是，很多高層電氣設(shè)計低壓配電系統(tǒng)中并沒有設(shè)置應(yīng)有的漏電保護(hù)，同時沒選取并配置適宜的保護(hù)裝置，導(dǎo)致很多高層電氣系統(tǒng)存在運行問題，系統(tǒng)功能難以得到有效發(fā)揮。在本次電氣工程設(shè)計過程中，選取了適宜的漏電保護(hù)裝置，以提高系統(tǒng)運行的可靠性[4]。

在電氣設(shè)計過程中，對于低壓配電系統(tǒng)，一定要重視避免出現(xiàn)系統(tǒng)故障。因此，我國部分地區(qū)的電氣設(shè)計人員在設(shè)計時還引入了有效的接地保護(hù)裝置如住宅小區(qū)的電氣設(shè)計，可以配備一些可以自動切斷故障電路的設(shè)備，從而有效提高系統(tǒng)處理意外事故的水平。比較常見的接地保護(hù)形式包括TN、TT 及IT 等[5]。

在選取住宅小區(qū)自然接地裝置時，會利用承臺底板、結(jié)構(gòu)樁主筋及地梁主筋等進(jìn)行焊接處理，然后再用作自然接地裝置，接地電阻一般小于1 Ω。所有不帶電電氣設(shè)備金屬外殼必須經(jīng)過接地處理，因此在進(jìn)行等電位連接時可以選取建筑物鋼筋結(jié)構(gòu)以及水管等金屬管道，從而完成電氣設(shè)備接地處理。同時，所有住宅樓塔樓總電源進(jìn)線斷路器都應(yīng)具備漏電保護(hù)作用。

2.3 合理設(shè)計高壓配電裝置

一般低壓電氣的主電纜分為單母線和雙母線兩種，單母線則包括單母線接線與單母分段兩種具體方式。其中，單母線接線的優(yōu)點是更易于操作，易于測試和維護(hù)，且具有成本效益，但缺點是很難保持穩(wěn)定。單母分段要求安裝許多開關(guān)，如果某段出現(xiàn)問題，可以及時去除，以保持電力供應(yīng)，因此更為穩(wěn)定，但這種方法會增加費用[6]。住宅小區(qū)的功能相對統(tǒng)一，即非住宅功能，就是辦公用，有類似的負(fù)荷需求，因此需要有一個雙電源機(jī)制，為一級負(fù)荷提供一個經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定的能源供應(yīng)環(huán)境。

本文的工程設(shè)計中采取了油機(jī)與市電組成雙路電源，在市電斷電后，油機(jī)會自動發(fā)電，以保證用戶的正常用電。為保證這種自動化控制可以得到有效落實，在此采取的方式是兩種供電方式的斷路器相互閉鎖。對于住宅小區(qū)的1#、2#、3#、4#變壓器，因為在供應(yīng)劃分上屬于三級，且相對較為單一，所以在低壓側(cè)采取單母不分段方式進(jìn)行接線[7]。但是對于5#變箱，電力供應(yīng)劃分為一級負(fù)荷，因此在穩(wěn)定性方面的要求比較高，在詳細(xì)的低壓側(cè)接線中，需要劃分單母為兩段，并分別用于公共照明用電與消防用電。此外，還需要在低壓母線上安裝另一側(cè)供電電源油機(jī)，以保證在市電出現(xiàn)斷電的情況下油機(jī)供電可以正常開啟。

輸入電纜為10 kV，開關(guān)柜上有配置互感器等各種配件，主要作用是連接市電，并實時測定重要配電參數(shù)，母線則要隔離開儀表。后期維護(hù)時還必須要切斷高壓斷路器，同時還需要切斷電源與隔離開關(guān)，以保證工作的安全。若僅僅切斷高壓斷路器，就會只能對低壓側(cè)母線與變壓器進(jìn)行操作。可以將10 kV 的進(jìn)線柜換成斷路器柜，以便在進(jìn)線電源被拉斷后還可以便利地進(jìn)行維護(hù)。然而這種設(shè)計思路還必須要另外附加電壓互感器，從而保證工作的順利進(jìn)行，因此要花費的成本會比較高?；谶x取的澆注式變壓器，在選擇10 kV 高壓斷路器時還需要采用智能型真空斷路器，低壓側(cè)還需要采取自動空氣斷路器，可以起到過電流、熱脫及失壓脫扣分閘等作用[8]。高壓10 kV 斷路器在控制交流電的基礎(chǔ)上進(jìn)行分閘與合閘，由變電站供電，變電站不需要配備蓄電池。變電所必須要對住宅小區(qū)用電情況進(jìn)行控制，在控制方式上可以選擇在設(shè)備側(cè)進(jìn)行電力分開控制。

2.4 增強(qiáng)防雷保護(hù)設(shè)計，科學(xué)使用高壓電器

根據(jù)現(xiàn)代化防雷的新要求，本文將該住宅小區(qū)的防雷設(shè)計作為一個系統(tǒng)性的工程來對待。第一，要預(yù)防住宅樓被雷擊；第二，要防范雷電對住宅樓內(nèi)部的弱電系統(tǒng)、電子信息系統(tǒng)的危害。這就是外部防雷和內(nèi)部防雷的綜合需求[9]。住宅小區(qū)單個住宅樓的防雷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，具體如圖1 所示。

圖1 住宅小區(qū)單個住宅樓防雷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

3 結(jié) 論

電力企業(yè)必須要重視對送變電電氣工程設(shè)計的研究。這對于提升電力供應(yīng)的穩(wěn)定性具有非常重要的現(xiàn)實意義，可以有效提升工程建設(shè)效果，也能在一定程度上促進(jìn)社會穩(wěn)定發(fā)展。因此，電力生產(chǎn)實踐中，一定要強(qiáng)化送變電電氣設(shè)計，結(jié)合長時間的送變電電氣設(shè)計實踐經(jīng)驗，不斷完善送變電電氣設(shè)計方案。同時，在設(shè)計過程中，應(yīng)綜合評估送變電電氣工程設(shè)計效果，保證設(shè)計方案可以在現(xiàn)實中應(yīng)用，并取的不錯的設(shè)計效果，從而科學(xué)地指導(dǎo)送變電電氣工程的開展。