淺談配電系統(tǒng)中電氣設(shè)計(jì)常見誤區(qū)

任瑞

摘要：在配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一些設(shè)計(jì)人員由于經(jīng)驗(yàn)不足或?qū)σ?guī)程、規(guī)范理解深度不夠，從而使配電系統(tǒng)中電氣設(shè)計(jì)不可避免的存在一些誤區(qū)。本文論述了配電系統(tǒng)中電氣設(shè)計(jì)常見誤區(qū)及其措施。

關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng)；電氣設(shè)計(jì)；誤區(qū)；措施

隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，人們的用電量越來越大，為了給人們提供一個更加穩(wěn)定、可靠、安全的配電系統(tǒng)和更加高的供電質(zhì)量，本文針對當(dāng)前配電系統(tǒng)中存在的普遍問題，提出了一些針對性的對策，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。

一、配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)的必要性

1、有利于提高配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了滿足我國城鎮(zhèn)化及偏遠(yuǎn)地區(qū)的用電需求，國家在進(jìn)行配電系統(tǒng)建設(shè)的過程中投入了大量的人力和財(cái)力，但隨著人們生活水平日益增長的需要，電力的使用量也日益增多，以往的配電系統(tǒng)設(shè)置往往都在高負(fù)載下運(yùn)作，不但降低了電能的質(zhì)量，同時還隱藏著供電的安全隱患，而偏遠(yuǎn)地區(qū)配電系統(tǒng)的多次降壓也會給電力帶來巨大的損耗，電能質(zhì)量下降，直接影響著人們的生活；另外我國電力的有關(guān)部門對配電系統(tǒng)中的變壓設(shè)備、開關(guān)等沒有進(jìn)行改良和及時更新，造成設(shè)備老化程度嚴(yán)重，電能損耗量大，同時供電線的老化往往也伴隨著各種電力危險事故的發(fā)生，極大地影響了用戶的用電質(zhì)量和安全，通過對配電系統(tǒng)電氣進(jìn)行設(shè)計(jì)，提供相應(yīng)的方案，不僅能解決安全隱患，提高用電質(zhì)量，同時也提升配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2、使配電系統(tǒng)更加科學(xué)。由于配電系統(tǒng)是從變電站的出口直接與用戶相連，因此配電系統(tǒng)的質(zhì)量好壞將會直接影響到用戶的用電情況，若配電系統(tǒng)出現(xiàn)供電電壓不穩(wěn)定、配電系統(tǒng)布局不合理等問題，都有可能造成電力質(zhì)量下降，電力輸送效率低等問題，因此，在進(jìn)行配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)不同的情況采取相應(yīng)的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，盡量減少配電系統(tǒng)中出現(xiàn)的電力質(zhì)量下降的問題。為了使配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的更加科學(xué)化，可采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動檢測技術(shù)等加強(qiáng)對配電系統(tǒng)的管理和監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)配電系統(tǒng)存在的各種問題，保障用戶的電力使用。

二、配電系統(tǒng)中電氣設(shè)計(jì)的誤區(qū)

1、配變?nèi)萘窟x擇誤區(qū)。在實(shí)際運(yùn)行實(shí)踐中，配電變壓器型式和容量的選擇依然沿襲舊系列高耗能變壓器的傳統(tǒng)做法和傳統(tǒng)思維定式來進(jìn)行，大多沒有針對負(fù)荷情況進(jìn)行系統(tǒng)分析和動態(tài)計(jì)算。

配電變壓器不合理的負(fù)載率和運(yùn)行方式造成了較大的電能損失，其低效運(yùn)行主要表現(xiàn)為：1）凡是一臺變壓器能承擔(dān)的負(fù)載不采用2臺運(yùn)行，甚至出現(xiàn)配電變壓器過載運(yùn)行的情況。2）把變壓器的負(fù)載率作為判斷是否過載、輕載的標(biāo)準(zhǔn)，錯誤地認(rèn)為變壓器負(fù)載率越高，變壓器損失的電能就越少，效率也就越高。3）有些用戶誤認(rèn)為變壓器是高效率設(shè)備，只要選用空載損耗低的配電變壓器就行，拒絕嘗試高性能參數(shù)的新系列配電變壓器。

在各高壓用戶實(shí)際使用配電變壓器的過程中，因目前供電企業(yè)對該部分用戶采用“兩部制”電價，每月按配電變壓器容量定額收取基本電費(fèi)，同時按實(shí)際計(jì)量的有功電能和功率因數(shù)考核計(jì)收用電量電費(fèi)。在這一政策下，用戶雖知道配電變壓器有經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，但為了少交基本電費(fèi)，常讓配電變壓器滿負(fù)荷甚至是超負(fù)荷運(yùn)行。

對高層建筑和住宅小區(qū)，其用電負(fù)荷的最大特點(diǎn)是：1）季節(jié)性變化大，冬夏兩季空調(diào)用電負(fù)荷大；2）同一天內(nèi)時段性變化大，因此，在配電裝置方案設(shè)計(jì)上，與其使用大容量單臺變壓器，不如改為較小容量的2臺或多臺變壓器，運(yùn)行方式更為靈活，節(jié)電降損效果也比較顯著。當(dāng)然，采用多臺變壓器，一次性投資大，占地面積多，應(yīng)根據(jù)建設(shè)單位的經(jīng)濟(jì)承受能力等來確定。

因此，根據(jù)不同負(fù)荷特點(diǎn)，準(zhǔn)確計(jì)算出實(shí)際負(fù)荷的變化范圍，合理選擇變壓器容量及臺數(shù)，既可減少基本電費(fèi)、提高變壓器的運(yùn)行效率，又能降低運(yùn)行損耗。

2、導(dǎo)線選型誤區(qū)。目前，在配電設(shè)計(jì)中，母線及電纜等導(dǎo)線截面的選擇往往只按一種方式來進(jìn)行，而沒有通過其他方式來進(jìn)行校驗(yàn)，其結(jié)果往往是所選導(dǎo)線截面不能滿足要求。1）只按持續(xù)工作電流來選擇硬母線截面，而沒有對母線進(jìn)行熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定校驗(yàn)。例如，一臺1000kVA的變壓器10kV側(cè)電流為57.7A，如只根據(jù)導(dǎo)線的持續(xù)工作電流來選的話，則選15×3的銅排（其載流量為162A）即可滿足要求，但由于銅母線的容許應(yīng)力為140MPa，而15×3的銅排經(jīng)計(jì)算其應(yīng)力只有112MPa，故其動穩(wěn)定不能滿足要求。2）只根據(jù)最大計(jì)算電流來選擇電纜截面，而未按經(jīng)濟(jì)電流密度進(jìn)行校驗(yàn)。3）只根據(jù)最大負(fù)載電流來選擇電纜截面，而未按電壓損失進(jìn)行校驗(yàn)。

3、設(shè)備選型誤區(qū)。在配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)備選型正確與否往往對供電安全性與可靠性起著決定作用，而設(shè)計(jì)人員有時未經(jīng)計(jì)算就對高、低壓斷路器的短路開斷電流一味按大的選取，造成資源浪費(fèi)和投資增加。

1）對消防用電設(shè)備回路的供電要求理解不夠，《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，消防設(shè)備過負(fù)荷保護(hù)僅發(fā)信號，而不能作用跳閘。而有些設(shè)計(jì)人員在選擇斷路器時仍選電磁脫扣產(chǎn)品，造成在發(fā)生火災(zāi)時過負(fù)荷即跳閘。

2）10kV真空斷路器的開斷電流一味選31.5kA，而《中國南方電網(wǎng)城市配電網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)則》中已對短路電流進(jìn)行了控制，10kV（20kV）配電網(wǎng)的短路電流不宜超過20kA，因此10kV出線的短路電流都控制在20kA以下，用戶側(cè)高壓配電系統(tǒng)中10kV真空斷路器的開斷電流一般選25kA即可滿足要求。

3）在配電回路設(shè)計(jì)中，忽略了有些用電設(shè)備啟動電流大，屬于電機(jī)類負(fù)荷，選擇斷路器時仍按配電類斷路器進(jìn)行選擇，往往造成電機(jī)一啟動即跳閘。

三、配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)解決措施

1、對當(dāng)前用電情況進(jìn)行分析，開展綜合設(shè)計(jì)。在功能設(shè)計(jì)上之所以會存在不足，是因沒有對當(dāng)?shù)氐挠秒娀厩闆r開展正確的分析，從而使自動化電網(wǎng)不能完全發(fā)揮出其真實(shí)的作用。面對這樣的情況，在配電網(wǎng)自動化開展設(shè)計(jì)前，需對當(dāng)?shù)亟甑挠秒娗闆r進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對用電高峰期及主要用電區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的了解，然后采取因地制宜的措施，對主要用電單位及次要用電單位進(jìn)行平衡。

2、提高對配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)的認(rèn)識。必須要高度重視配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)，這是有效推進(jìn)全國整體電力化系統(tǒng)建設(shè)的重要核心與關(guān)鍵所在。因此，所有人員都必須要擁有良好的、積極的態(tài)度，用嚴(yán)肅、認(rèn)真、求實(shí)的科學(xué)精神去對配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)踐。同時，要想在配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)上取得上下的一致性，達(dá)成一致的認(rèn)識，就要在電網(wǎng)企業(yè)中積極的開展“配電自動化建設(shè)”相關(guān)的辯論，并進(jìn)行萊昂的交流，同時還需對各種相關(guān)的研究成果及知識進(jìn)行大力的科普與宣傳，將每一階層人員的積極性調(diào)動起來，讓他們可積極參與到配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)中去，并能對配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀、發(fā)揮的作用及發(fā)展的意義有正確的認(rèn)識。

3、選擇設(shè)備時需做到實(shí)事求是，選擇合適設(shè)備。在設(shè)備的選擇上必須要防止出現(xiàn)盲目跟從的情況，需根據(jù)具體的實(shí)際情況去選擇合適的設(shè)備，讓設(shè)備能發(fā)揮出最優(yōu)化的效率。配電設(shè)備使用的環(huán)境本就復(fù)雜，很多時候都還不會處于相同的環(huán)境條件之下，因此，在選擇設(shè)備時需考慮到當(dāng)前的用電形勢及未來可能的發(fā)展，選擇那些可靠性高并擁有良好技術(shù)性能的設(shè)備。

四、結(jié)語

社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對供電可靠性與電壓質(zhì)量的要求越來越高，同時配電網(wǎng)電氣設(shè)計(jì)也在不斷的改進(jìn)。配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)能有效改善供電可靠性，從而使電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益得以提升。

參考文獻(xiàn)

[1]嚴(yán)靚.淺談配電系統(tǒng)中電氣設(shè)計(jì)常見誤區(qū)[J].城市建設(shè)理論研究，2014（19）.

（作者單位：烏審旗蒙大礦業(yè)有限責(zé)任公司）