劇錦枝 劉琳燕

摘要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，人們對(duì)電能的需求也逐漸增加。10kV配電房在電力系統(tǒng)中承擔(dān)著“電能接收”、“電壓轉(zhuǎn)化”、“電能分配”等重要任務(wù)。如何提高10kV配電房設(shè)計(jì)品質(zhì)與施工質(zhì)量，已經(jīng)成為相關(guān)企業(yè)以及工作人員關(guān)注的重點(diǎn)問題。由于10kV配電房設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，在實(shí)踐操作過程中，易出現(xiàn)設(shè)計(jì)問題，影響10kV配電房作用的發(fā)揮。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)10kV配電房設(shè)計(jì)常見問題具有全面了解，在設(shè)計(jì)過程中加強(qiáng)設(shè)計(jì)質(zhì)量控制，促進(jìn)問題防范與處理措施的有效落實(shí)。本文就10kV配電房配電設(shè)計(jì)展開探討。

關(guān)鍵詞：10kV配電房;電力系統(tǒng);電氣設(shè)計(jì)

引言

10kV配電房在整個(gè)電力系統(tǒng)中起到不可忽視的的作用。10kV配電房相當(dāng)于一個(gè)關(guān)鍵樞紐，能幫助具體用戶與相應(yīng)的電力系統(tǒng)相連接，不僅關(guān)系用戶的正常用電，同時(shí)也會(huì)影響相應(yīng)企業(yè)的效益。此外，10kV配電房的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，需進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以更好地服務(wù)電力系統(tǒng)。

1、10 kV配電房設(shè)計(jì)問題

1.1設(shè)計(jì)選擇不清晰

10kV配電房的設(shè)計(jì)工作，直接面向電力資源的終端使用條件，需要在實(shí)際工作中，對(duì)特定機(jī)房設(shè)備的服務(wù)條件進(jìn)行分析，以此使電力輸配系統(tǒng)可以和實(shí)際用電條件相對(duì)應(yīng)。而在實(shí)際電力管理工作中，由于配電線路的負(fù)荷條件較為復(fù)雜，所涉及不同規(guī)格、不同數(shù)量的電纜線，容易引發(fā)工作中的失誤。同時(shí)，如果設(shè)計(jì)人員在這一工作環(huán)節(jié)中出現(xiàn)失誤，難以在后續(xù)的校核、審計(jì)、預(yù)算等系列工作中檢驗(yàn)出來，為電力公司的收益條件，帶來隱性的危害。此外，電纜線在環(huán)境中的使用條件也要受到重視，在降低腐蝕、耗損等狀態(tài)的基礎(chǔ)上，降低安全隱患的發(fā)生率。

1.2設(shè)備布局缺乏合理性

10kV配電房工程在一定程度上屬于綜合型工程，涉及到的施工內(nèi)容相對(duì)較多，包括高低壓柜安裝、壓器安裝、、低壓母線槽制作安裝、接地系統(tǒng)安裝、電纜敷設(shè)等。這在一定程度上決定10kV配電房設(shè)計(jì)過程中，需保證各設(shè)備布局的科學(xué)與合理。但在實(shí)踐操作過程中，普遍存在10kV配電房相關(guān)設(shè)備布局不合理問題。通常表現(xiàn)為：（1）10kV配電房設(shè)備選用不合理。即相關(guān)工作人員在設(shè)計(jì)過程中，由于對(duì)10kV配電房所處環(huán)境、對(duì)應(yīng)電站負(fù)載等不了解，從而無法根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)備針對(duì)性選擇，使所選用設(shè)備運(yùn)行過程中易受多種因素影響，降低性能，從而影響10kV配電房運(yùn)行質(zhì)量與效率。（2）10kV配電房設(shè)備布局不合理。即相關(guān)工作人員缺乏規(guī)范意識(shí)，在對(duì)各設(shè)備進(jìn)行布局時(shí)，隨意性較大，易出現(xiàn)電柜排列不規(guī)范、各設(shè)備線路連接復(fù)雜、儀器儀表多設(shè)或漏設(shè)等問題，在一定程度上增加10kV配電房設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

1.3節(jié)能性相對(duì)較差

10kV配電房設(shè)計(jì)工作中，對(duì)于電纜線路的選擇與排列設(shè)計(jì)，直接影響其電力系統(tǒng)的正常使用，并使電力系統(tǒng)的節(jié)能狀態(tài)受到影響。由于實(shí)際設(shè)計(jì)中電力線路設(shè)置的不合理，在技術(shù)管理過程中，就容易產(chǎn)生電力資源過度消耗的問題，并在大電阻條件下，增加線路內(nèi)容的電壓，降低整體結(jié)構(gòu)的使用效果，使其更早的出現(xiàn)設(shè)備老化問題。這一問題在小區(qū)的整體電纜規(guī)劃設(shè)計(jì)中表現(xiàn)的尤為明顯。如果設(shè)計(jì)人員在計(jì)算過程中出現(xiàn)誤差，并在后續(xù)的審核工作中未檢查發(fā)現(xiàn)出這一問題，就會(huì)在10kV配電房投入使用后，受到冗余線路系統(tǒng)的影響，出現(xiàn)較大的經(jīng)濟(jì)消耗。而在電器結(jié)構(gòu)中，雖然國家推出了S13型壓器設(shè)備，但在現(xiàn)有電房改造工程中，仍然存在S9型號(hào)的高能耗壓器設(shè)備，進(jìn)而導(dǎo)致電力浪費(fèi)問題。

2、10kV配電房設(shè)計(jì)中問題的解決措施

2.1電力主線系統(tǒng)優(yōu)化

基于《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行10kV配電房主線系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，需結(jié)合用電規(guī)模、負(fù)荷環(huán)境等因素進(jìn)行公壓器、專壓設(shè)備的合理區(qū)分。例如針對(duì)以住宅建筑為代表的公用戶，其壓器單臺(tái)容量往往不大于1250kA，對(duì)此可選取環(huán)網(wǎng)柜結(jié)構(gòu)進(jìn)行接線設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)接線系統(tǒng)的簡化設(shè)計(jì)。對(duì)于個(gè)體用戶用電量大于100kVA的情況，可結(jié)合實(shí)際用電量數(shù)值進(jìn)行管理模式的設(shè)計(jì)，例如針對(duì)用電量小于315kVA時(shí)，可選用“高供低計(jì)”管理模式，以環(huán)網(wǎng)柜作為開關(guān);針對(duì)用電量大于500kVA的情況，可采用“高供高計(jì)”管理模式，選取斷路器作為高壓開關(guān)。而針對(duì)雙電源線路的情況，需設(shè)置2臺(tái)以上的專壓器，選取斷路器柜接入單電源主接線結(jié)構(gòu)中，完成配電設(shè)計(jì)。在電源設(shè)計(jì)方面，通常需綜合考慮電力環(huán)境、用電負(fù)荷等信息，針對(duì)一級(jí)負(fù)荷應(yīng)配置2個(gè)獨(dú)立電源系統(tǒng)，針對(duì)二級(jí)負(fù)荷則構(gòu)建雙回路體系，保障利用壓器、電纜等設(shè)備的設(shè)計(jì)滿足實(shí)際負(fù)荷需求。

2.2短路電流計(jì)算

對(duì)于短路電流的計(jì)算，也是10kV配電房設(shè)計(jì)工作中的重要內(nèi)容。通過對(duì)高、低壓開關(guān)、線路設(shè)備、設(shè)備開關(guān)等零部件結(jié)構(gòu)的選擇，來將此類設(shè)備組成構(gòu)件調(diào)整到最優(yōu)化的利用狀態(tài)下，最大化的發(fā)揮整體設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。為了更好地說明這一計(jì)算方式，將630kVA壓器的高、低壓測(cè)電流類別中的三相短路電流設(shè)置作為案例進(jìn)行分析。在計(jì)算過程中，假定110kV/10kV電站中，設(shè)置一臺(tái)400kVA容量的壓器設(shè)備，其結(jié)構(gòu)為三項(xiàng)雙繞組無勵(lì)磁調(diào)壓壓器。在連接過程中，將組別設(shè)置為Ynd11，并將短路阻抗調(diào)整為10.5Ω。其中，10kV/0.4kV配電所與之保持4km的距離，在使用YJV-8.7/15kV-3x95型號(hào)電纜的基礎(chǔ)上，將末端壓器結(jié)構(gòu)中的容量調(diào)整在630kVA，并按照組別Dyn11完成接線處理，將短路阻抗調(diào)整為4.5Ω，同時(shí)分別對(duì)末端壓器的高壓與低壓側(cè)三相短路電流進(jìn)行設(shè)計(jì)比較，以完成具體運(yùn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算分析。在實(shí)際計(jì)算處理中，前端110kV電站的具體電容量通常為未知量，而在距離條件上，可以輕松的通過整體線路距離測(cè)得。在實(shí)際計(jì)算工作中，可以假設(shè)距離條件相對(duì)較遠(yuǎn)，并形成一定的數(shù)據(jù)閾值，根據(jù)具體計(jì)算結(jié)果，定位具體應(yīng)用的設(shè)備型號(hào)與功率條件。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，還需要注意到終端電容量與電源點(diǎn)距離的反比例管理，并在電源點(diǎn)距離不斷加大的前提下，縮減短路電流，以保證兩者關(guān)系的比例指示狀態(tài)。

2.3參數(shù)計(jì)算

為提升10kV配電房設(shè)計(jì)質(zhì)量，達(dá)到配電房運(yùn)行效益最大化。應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)參數(shù)計(jì)算力度，能夠根據(jù)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)選擇，確定設(shè)備優(yōu)化運(yùn)行條件。例如，某商場(chǎng)10kV配電房設(shè)計(jì)中，建筑空調(diào)負(fù)荷占據(jù)總工程負(fù)荷的40%，冷凍機(jī)房占空調(diào)總負(fù)荷的80%。因此，應(yīng)將配電房配置在靠近冷凍機(jī)房位置，使低壓線路供電半徑控制在250m以內(nèi)。

2.4節(jié)能措施

為做好10kV配電房的設(shè)計(jì)，還必須采取節(jié)能措施，做好節(jié)能降耗工作。除必要設(shè)計(jì)外，需選擇好各種線路和壓器等。選擇線路時(shí)，必須根據(jù)具體供電情況和相應(yīng)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選擇，以達(dá)到最佳節(jié)能效果。選擇壓器設(shè)備時(shí)，則要盡可能地選擇節(jié)能型壓器。當(dāng)前市場(chǎng)上有多類型壓器可供選擇，如S9型號(hào)和S13型號(hào)等。出于節(jié)能考慮，建議選擇S13型號(hào)。此外，還需注意線纜方面的選擇。設(shè)計(jì)時(shí)，需做好數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，了解具體應(yīng)用情況，便于選出最具有針對(duì)性的電纜。由于現(xiàn)實(shí)情況較為復(fù)雜，為達(dá)到更好的降耗效果，也可選擇將不同規(guī)格的電纜進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用。

結(jié)語

總而言之，設(shè)計(jì)問題是影響10kV配電房功能與作用發(fā)揮的關(guān)鍵因素。因此，在10kV配電房設(shè)計(jì)過程中，需要樹立設(shè)計(jì)質(zhì)量提升意識(shí)，能夠根據(jù)10kV配電房建設(shè)要求，采取有效設(shè)計(jì)優(yōu)化措施提高10kV配電房設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少設(shè)計(jì)問題的發(fā)生與影響，從而增強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性，更好為人們提供電能供給服務(wù)。

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