10 kV配電設(shè)計(jì)中的常見問題及對(duì)策研究

王小虎

（云南省設(shè)計(jì)院集團(tuán)，云南 昆明 650228）

0 引 言

在電力系統(tǒng)中，10 kV配電是非常重要的組成部分，是與用戶直接連接的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行及用電質(zhì)量具有直接影響。所以，在進(jìn)行電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，10 kV配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)非常重要。實(shí)際工作中，各方面對(duì)10 kV配電設(shè)計(jì)要求較為嚴(yán)格，建設(shè)環(huán)境也較為苛刻。如何確保配網(wǎng)運(yùn)行安全，成為人們重點(diǎn)關(guān)注的話題。10 kV配電安全不僅對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行產(chǎn)生影響，還會(huì)涉及供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，相關(guān)單位應(yīng)該重視10 kV配電設(shè)計(jì)中存在的問題，在滿足實(shí)際需要的同時(shí)，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展。

1 10 kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)工作的基本要求

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行10 kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要保證配電網(wǎng)在建設(shè)完成后，不僅能夠滿足當(dāng)下的電能負(fù)荷需要，而且要能夠滿足未來(lái)的電能負(fù)荷需要。因此，這對(duì)設(shè)計(jì)師提出了以下要求：

（1）設(shè)計(jì)的10 kV配電網(wǎng)在建設(shè)完成后，需要確保供電網(wǎng)擁有的供電能力，滿足未來(lái)的電能負(fù)荷需要。

（2）設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)配電網(wǎng)時(shí)，需要對(duì)當(dāng)?shù)匾延械呐潆娋W(wǎng)情況進(jìn)行調(diào)研，做到充分了解，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)目前配電網(wǎng)中的問題，之后進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)有針對(duì)性地處理這些問題，確保配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。

（3）設(shè)計(jì)人員進(jìn)行配電網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要以當(dāng)?shù)匾延械呐潆娋W(wǎng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以確保配電網(wǎng)在實(shí)際建設(shè)中花費(fèi)的資金最少。

（4）設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)配電網(wǎng)后，必須確保能夠有效提升配電網(wǎng)運(yùn)行中的各項(xiàng)性能。

（5）進(jìn)行10 kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的主要目的，是優(yōu)化既有的供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，較大程度提高電能負(fù)荷。

2 影響10 kV配電網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行的主要因素

通常情況下，設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，影響10 kV供配電網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行的主要因素有兩方面內(nèi)容[1]：一是外部環(huán)境造成的影響，二是設(shè)備外絕緣材質(zhì)造成的影響。在10 kV配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中，由于外部環(huán)境較差，對(duì)于設(shè)備的安裝、線路等多方面都造成了很大破壞。如果供電設(shè)備面臨惡劣天氣，特別是大風(fēng)、雷雨等天氣，很容易產(chǎn)生跳閘或者斷電現(xiàn)象，直接威脅人們的用電安全和用電質(zhì)量。即便在正常的供電狀態(tài)下，工作人員也應(yīng)該注意電壓的控制，確保其能夠在規(guī)定的強(qiáng)度范圍內(nèi)活動(dòng)，避免由于弧光接地電壓過(guò)高造成的配電網(wǎng)絡(luò)故障，使電力系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)，加大客戶的用電安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，10 kV配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備外絕緣材質(zhì)的耐候性和耐腐蝕能力，很大程度上影響系統(tǒng)的運(yùn)行。絕緣材質(zhì)很容易受到外部空氣環(huán)境的影響，如果空氣中二氧化碳含量過(guò)高或者降雨過(guò)多，都有可能影響線路的絕緣性能。相關(guān)人員面對(duì)這部分工作時(shí)，往往無(wú)法維護(hù)絕緣設(shè)備，最終加快了供電設(shè)備的老化和磨損。同時(shí)，外部絕緣設(shè)備長(zhǎng)期處于陰冷潮濕的環(huán)境，很容易導(dǎo)致電壓過(guò)高或者閃絡(luò)問題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)10 kV配電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

3 10 kV配電設(shè)計(jì)常見問題

3.1 設(shè)備位置布局不當(dāng)

在一些配電設(shè)備的布局上存在問題，如電費(fèi)計(jì)量表的安裝位置不合適。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行10 kV配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該結(jié)合用戶的實(shí)際情況和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的考量與分析[2]，不應(yīng)該采取一刀切的形式。城市范圍內(nèi)，用電類型復(fù)雜多樣，主要?jiǎng)澐譃檗k公用電、家用生活用電、生產(chǎn)用電和商業(yè)用電等。一些設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行電費(fèi)計(jì)量表的配置設(shè)計(jì)中沒有進(jìn)行單獨(dú)的區(qū)分，導(dǎo)致供電部門采取商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一收費(fèi)，對(duì)非商業(yè)用戶造成了一定損失，甚至產(chǎn)生了不滿情緒，影響著電力行業(yè)的健康發(fā)展。設(shè)計(jì)過(guò)程中還經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電費(fèi)計(jì)量表數(shù)量超標(biāo)的情況，影響電力計(jì)量的精準(zhǔn)度。同時(shí)，配電設(shè)備布局不合理現(xiàn)象比比皆是，如平面設(shè)計(jì)與配網(wǎng)系統(tǒng)圖存在差異、配電柜排列順序不一致等。

3.2 設(shè)計(jì)前沒有明確電源位置

10 kV配電設(shè)計(jì)具有一定的實(shí)用性，配電設(shè)計(jì)必須以實(shí)際情況為基礎(chǔ)，要求設(shè)計(jì)前設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和供電電源地點(diǎn)進(jìn)行足夠了解，從而確定10 kV配電中電源的具體位置[3]。但是，實(shí)際工作中，很多設(shè)計(jì)人員很難設(shè)身處地地實(shí)地勘察，導(dǎo)致10 kV配電電源位置模糊不定，很大程度上增加了返工的概率，不僅影響10 kV配電建設(shè)的進(jìn)度，還會(huì)浪費(fèi)不必要的人力、財(cái)力和物力資源。

3.3 忽略節(jié)能降耗問題

10 kV配電設(shè)計(jì)中，節(jié)能降耗的實(shí)現(xiàn)主要在于電纜線的選擇。由于工作人員在進(jìn)行電纜線選擇過(guò)程中，對(duì)周圍環(huán)境和施工現(xiàn)場(chǎng)考察不充分，沒有綜合考慮正常負(fù)荷狀態(tài)下可能受到的外界影響，從而直接影響配電系統(tǒng)的運(yùn)行效果[4]。在一些住宅項(xiàng)目工程中，負(fù)荷線路過(guò)多，電纜規(guī)格和數(shù)量的要求也較為嚴(yán)格，電纜統(tǒng)計(jì)工作過(guò)程中容易出現(xiàn)偏差現(xiàn)象。如果設(shè)計(jì)人員存在計(jì)算錯(cuò)誤，審核過(guò)程中又不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，就會(huì)給企業(yè)造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。在進(jìn)行電纜線選擇過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員容易忽視節(jié)能降耗問題，導(dǎo)致配電線路能源消耗過(guò)高，浪費(fèi)電力資源。另外，在變壓器選擇上，國(guó)家倡導(dǎo)低碳環(huán)保、節(jié)能降噪的變壓器型號(hào)。但是，一些企業(yè)為了自身的經(jīng)濟(jì)利益，選取高能耗變壓器，極大地增加了資源浪費(fèi)。設(shè)計(jì)過(guò)程中，雖然一些設(shè)計(jì)人員采用能耗補(bǔ)償技術(shù)，但是節(jié)能效果并不理想。

3.4 其他設(shè)施安放位置不恰當(dāng)

其他設(shè)施的安放對(duì)10 kV配電系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生一定影響，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面，沒有根據(jù)建筑平面設(shè)計(jì)對(duì)高低壓配電進(jìn)行科學(xué)配置，10 kV配電設(shè)計(jì)圖與實(shí)際情況缺乏統(tǒng)一性，對(duì)后期的施工運(yùn)行產(chǎn)生一定影響[5]。另一方面，低壓配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，電屏屏后與屏前之間的距離過(guò)于狹窄，沒有滿足實(shí)際的隔離要求，不僅加大了10 kV配電設(shè)計(jì)的難度，也會(huì)造成不必要的浪費(fèi)，不利于配電網(wǎng)絡(luò)的良好建設(shè)。

4 10 kV配電設(shè)計(jì)中常見問題的解決對(duì)策

4.1 合理安裝電費(fèi)計(jì)量表

電費(fèi)計(jì)量表作為配電網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，對(duì)供電質(zhì)量具有直接影響。合理安裝電費(fèi)計(jì)量表，不僅能夠確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行，還能夠避免用戶與供電企業(yè)之間存在的矛盾沖突，為我國(guó)供電事業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)保障。所以，在電費(fèi)計(jì)量表的安裝過(guò)程中，需要結(jié)合本區(qū)域的具體情況和周圍環(huán)境，合理設(shè)置電費(fèi)計(jì)量表的位置。特別是對(duì)于一些復(fù)合用電較為集中的建筑物，在電費(fèi)計(jì)量表的設(shè)置過(guò)程中，需要根據(jù)不同用戶的實(shí)際用電情況具體考慮，避免出現(xiàn)用戶電費(fèi)繳納不合理問題，從而在良好的供電環(huán)境下促進(jìn)供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)[6]。

4.2 確定10 kV配電中的電源位置

為了更好地落實(shí)10 kV配電設(shè)計(jì)工作，必須做好前期的準(zhǔn)備與勘察工作。設(shè)計(jì)人員必須明確配電網(wǎng)絡(luò)電源位置，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行10 kV配電設(shè)計(jì)。具體地，通過(guò)對(duì)建筑具體狀況加以了解，確切掌握配電電源位置，并以此為基礎(chǔ)開展針對(duì)性的設(shè)計(jì)工作。另外，在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察的過(guò)程中，應(yīng)該準(zhǔn)確對(duì)電房數(shù)量、類型、開關(guān)房等進(jìn)行全面調(diào)查，從而確保10 kV配電設(shè)計(jì)能夠滿足實(shí)際使用需求，降低施工過(guò)程中可能存在的返工現(xiàn)象。

4.3 降低能耗

10 kV配電設(shè)計(jì)工作不僅要滿足不同的用電需求，確保整個(gè)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全，還必須具有一定的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益，在確保電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。第一，合理選擇變壓器。在變壓器的選擇上，S11與S13節(jié)能型變壓器具有較好的低音降噪、空載損耗低特點(diǎn)，具有一定的可行性。在高壓配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員根據(jù)地區(qū)用電負(fù)荷情況，合理分配并選擇變壓器容量與設(shè)備數(shù)量，確保配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全，降低系統(tǒng)運(yùn)行中變壓器的損耗。第二，根據(jù)具體的使用情況選擇電纜線。通常情況下，設(shè)計(jì)人員會(huì)采用YJV22與VV22型號(hào)的電纜線。例如，YJV22型號(hào)的電纜線具有重量輕、耐磨損的特點(diǎn)，能夠符合10 kV配電運(yùn)行環(huán)境要求。第三，除了電纜線的選擇外，要重視PVC套管的絕緣性能。最終，通過(guò)合理選擇相應(yīng)設(shè)備，達(dá)到節(jié)能降耗目標(biāo)。

4.4 加強(qiáng)管理、優(yōu)化設(shè)計(jì)

從目前形勢(shì)來(lái)看，我國(guó)對(duì)于配電設(shè)計(jì)已經(jīng)出臺(tái)了一系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行10 kV配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該按照相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行，禁止隨意變化、修改。相關(guān)部門還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)文件的審核力度，落實(shí)10 kV配電設(shè)計(jì)審核流程，對(duì)不符合要求的設(shè)計(jì)文件及時(shí)進(jìn)行反饋和修改，確保能夠滿足供電部門的具體需求和制度規(guī)定。要加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)單位人員的培訓(xùn)與繼續(xù)教育，提高設(shè)計(jì)單位業(yè)務(wù)水平，從思想意識(shí)到設(shè)計(jì)工作都要加以重視。此外，提高設(shè)備布局的合理性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中秉持接線簡(jiǎn)單、檢查便利的原則，綜合考慮各方面的配合，完善配電回路設(shè)計(jì)，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化，使配電設(shè)計(jì)不僅可以滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而且要符合實(shí)際運(yùn)用需求，更好地為社會(huì)大眾服務(wù)。

4.5 重視對(duì)負(fù)荷的評(píng)估

對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，主要是為了保證用戶的安全和供電的穩(wěn)定，同時(shí)滿足國(guó)家的發(fā)展需要。因此，這項(xiàng)工作的重點(diǎn)是完成負(fù)荷的評(píng)估工作，確保獲得的數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確，因?yàn)閿?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性直接影響供電的質(zhì)量。例如，直接對(duì)電壓級(jí)別的選取造成影響、對(duì)設(shè)計(jì)變電所的位置產(chǎn)生影響、對(duì)最終確定的配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響等。針對(duì)上述情況，預(yù)測(cè)10 kV配電線路未來(lái)載荷的正確方法如下。第一，統(tǒng)計(jì)當(dāng)?shù)亟鼛啄甑挠秒娗闆r，分析年用電增長(zhǎng)幅度。第二，調(diào)研當(dāng)?shù)氐闹饕秒妶?chǎng)所的電量需求。第三，站在地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析，評(píng)估出這一區(qū)域未來(lái)的電網(wǎng)負(fù)荷。

4.6 科學(xué)針對(duì)變電站進(jìn)行選址定容

對(duì)變電站的位置進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，不僅需要遵循有關(guān)規(guī)定，而且要依據(jù)區(qū)域規(guī)劃的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。它遵循的基本原則是：容量小、布點(diǎn)多。

在這一原則下，變電站會(huì)擁有三個(gè)優(yōu)勢(shì)：

（1）有效減小配電線路的長(zhǎng)度，降低電力運(yùn)輸過(guò)程中電力的損失，提高電能質(zhì)量；

（2）若變電站運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，可以使影響范圍達(dá)到最??；

（3）能夠起到擴(kuò)容的目的，滿足城市配電網(wǎng)絡(luò)的早中期發(fā)展。

5 結(jié) 論

綜上所述，10 kV配電設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有直接影響，某種程度上還會(huì)影響供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，因此10kV配電設(shè)計(jì)至關(guān)重要。在進(jìn)行這方面設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員不僅要明確電源位置，還應(yīng)該正確安裝電費(fèi)計(jì)量表及其他設(shè)備，確保10 kV配電設(shè)計(jì)科學(xué)合理，從而促進(jìn)整個(gè)電力系統(tǒng)高效運(yùn)行。

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