10kV及以下配電設(shè)計(jì)中常見問題及對(duì)策探討

李金朝

福建萬疆電力發(fā)展有限公司，福建廈門，361000

0 引言

10kV及以下配電設(shè)計(jì)是配電工程中的重要組成部分，其質(zhì)量直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全運(yùn)行和供電質(zhì)量。然而，在配電設(shè)計(jì)中，常常會(huì)遇到一些問題，例如電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定、負(fù)載不平衡、線路過載等。這些問題的存在不僅會(huì)影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，也會(huì)給用戶帶來不便和風(fēng)險(xiǎn)。因此，本文將探討10kV及以下配電設(shè)計(jì)中常見問題及對(duì)策，以期提高配電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。配電系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 配電系統(tǒng)

1 10kV及以下配電設(shè)計(jì)要求及影響因素

1.1 設(shè)計(jì)要求

10kV及以下配電設(shè)計(jì)的要求需結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，最大化地利用電力，減少故障，在設(shè)計(jì)中需注意以下要求。（1）安全要求：配電系統(tǒng)應(yīng)具有較高的安全性能，能夠保障用戶和設(shè)備的安全。在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮防雷、防火、防爆等方面的要求。（2）可靠性要求：配電系統(tǒng)應(yīng)具有較高的可靠性，能夠保障供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性[1]。在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮各種故障情況下的備用方案和保護(hù)措施。（3）經(jīng)濟(jì)性要求：配電系統(tǒng)應(yīng)具有較高的經(jīng)濟(jì)性，能夠在滿足安全和可靠性要求的前提下，最大限度地降低投資和運(yùn)行成本。（4）環(huán)境要求：配電系統(tǒng)應(yīng)具有較好的環(huán)境適應(yīng)性，能夠適應(yīng)各種自然環(huán)境和氣候條件。（5）用電負(fù)荷要求：配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)不同的用電負(fù)荷情況進(jìn)行優(yōu)化，確保滿足用戶的用電需求。（6）供電質(zhì)量要求：配電系統(tǒng)應(yīng)具有較好的供電質(zhì)量，能夠保證電能的電壓、頻率、波形等指標(biāo)在規(guī)定范圍內(nèi)。

1.2 影響因素

10kV及以下配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮多種因素并綜合權(quán)衡，才能得出滿足要求的方案。10kV及以下配電設(shè)計(jì)受到多種因素的影響，以下是一些常見的因素。（1）用電負(fù)荷特性：用電負(fù)荷的類型、規(guī)模和分布情況等都會(huì)對(duì)配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的選擇和計(jì)算。（2）線路長度和負(fù)荷功率因數(shù)：線路長度和負(fù)荷功率因數(shù)是影響配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要因素，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的選擇和計(jì)算。（3）技術(shù)發(fā)展和政策因素：隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和政策的變化，配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也需要不斷進(jìn)行調(diào)整和更新[2]。

2 10kV及以下配電設(shè)計(jì)中常見問題

2.1 電源位置不當(dāng)，電表設(shè)置不合理

在10kV及以下配電系統(tǒng)中，電源的位置非常重要，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇，避免電源位置不當(dāng)、電表設(shè)置不合理等問題。如果電源位置選擇不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致線路電壓降低，影響供電質(zhì)量。另外，電表設(shè)置不合理也會(huì)影響計(jì)量和監(jiān)測(cè)，導(dǎo)致電量計(jì)量錯(cuò)誤。

2.2 線路布局不合理，降低供電質(zhì)量

線路布局不合理會(huì)導(dǎo)致電能傳輸效率低下，影響供電質(zhì)量，出現(xiàn)電壓波動(dòng)、電壓降低等問題。此外，線路長度過長、線路截面過小也會(huì)導(dǎo)致電壓降低、電流過大等問題，影響供電質(zhì)量[3]。

2.3 忽視節(jié)能要求，能源損耗嚴(yán)重

在10kV及以下配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要考慮節(jié)能要求，采用合理的電源分布和線路布局，以減少能源損耗。如果忽視節(jié)能要求，會(huì)導(dǎo)致能源損耗嚴(yán)重，增加運(yùn)行成本。

2.4 設(shè)計(jì)脫離實(shí)際，運(yùn)行成本增加

在10kV及以下配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要充分考慮實(shí)際情況，根據(jù)需求進(jìn)行合理選擇和計(jì)算。如果設(shè)計(jì)脫離實(shí)際，選擇不合理的設(shè)備和技術(shù)，會(huì)導(dǎo)致配電系統(tǒng)的運(yùn)行成本增加，同時(shí)也可能影響供電質(zhì)量和安全。因此，在設(shè)計(jì)過程中需要綜合考慮各種因素，避免設(shè)計(jì)脫離實(shí)際，確保配電系統(tǒng)的可靠、安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3 10kV及以下配電設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.1 電源位置和電表設(shè)置優(yōu)化

電源位置和電表設(shè)置是10kV及以下配電設(shè)計(jì)中常見的問題之一。電源位置不當(dāng)或電表設(shè)置不合理會(huì)導(dǎo)致供電質(zhì)量下降和能源浪費(fèi)等問題。因此，需要在設(shè)計(jì)過程中充分考慮電源位置和電表設(shè)置的優(yōu)化。一方面，合理選擇電源位置可以減少線路長度和損耗，提高供電質(zhì)量。在實(shí)際情況下，需要考慮配電負(fù)荷的分布和用電需求，選擇合適的電源位置。比如，在城市中心區(qū)域，可以采用地下電纜進(jìn)行輸電，減少線路長度和損耗；而在郊區(qū)或鄉(xiāng)村地區(qū)，可以選擇架空線路進(jìn)行輸電。另一方面，電表設(shè)置也需要合理，以確保電量計(jì)量和監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確。在實(shí)際情況下，需要根據(jù)用電負(fù)荷的分布和用電需求，設(shè)置合理的電表數(shù)量和位置。例如，對(duì)于大型企業(yè)或工業(yè)園區(qū)，可以采用子表計(jì)量，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制用電情況，減少能源浪費(fèi)[4]。比如，假設(shè)某個(gè)城市的中心區(qū)域需要進(jìn)行電力配電設(shè)計(jì)，需要合理選擇電源位置和電表設(shè)置。在該區(qū)域，有多個(gè)大型商場(chǎng)和寫字樓，需要大量用電。設(shè)計(jì)者需要充分考慮商場(chǎng)和寫字樓的用電需求和負(fù)荷分布，選擇合適的電源位置和電表設(shè)置。如果采用地下電纜進(jìn)行輸電，并采用子表計(jì)量，就可以減少線路長度和損耗，提高供電質(zhì)量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)用電監(jiān)測(cè)和控制，減少能源浪費(fèi)。

3.2 線路布局優(yōu)化

線路布局是10kV及以下配電設(shè)計(jì)中的另一個(gè)重要問題。合理的線路布局可以提高供電質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性，而不合理的線路布局可能會(huì)導(dǎo)致輸電損耗增加、供電質(zhì)量下降等問題。因此，在設(shè)計(jì)過程中需要充分考慮線路布局的優(yōu)化。一方面，合理的線路布局應(yīng)該避免過多的彎曲和交叉，減少線路長度和輸電損耗。在實(shí)際情況中，需要考慮線路所經(jīng)過的地形、建筑物、道路等因素，選擇合適的線路布局。例如，對(duì)于市中心區(qū)域，可以采用地下電纜進(jìn)行輸電，以避免架空線路穿過密集的高層建筑物和交通干線。而在郊區(qū)或鄉(xiāng)村地區(qū)，可以選擇沿著道路或地形起伏較小的區(qū)域布置架空線路。另一方面，線路布局還需要考慮配電負(fù)荷的分布和用電需求[5]。在實(shí)際情況中，需要分析用電負(fù)荷的分布情況和負(fù)荷特性，選擇合適的線路布局。例如，在大型工業(yè)園區(qū)，需要考慮不同企業(yè)的用電需求和負(fù)荷分布，選擇合適的線路布局，以實(shí)現(xiàn)供電質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性的最優(yōu)化。比如，假設(shè)某個(gè)城市的郊區(qū)需要進(jìn)行電力配電設(shè)計(jì)，需要合理布置架空線路。在該區(qū)域，有多個(gè)農(nóng)村和小鎮(zhèn)需要供電。設(shè)計(jì)者需要充分考慮該區(qū)域的地形和道路情況，選擇合適的線路布局。如果沿著公路布置架空線路，并在交叉口設(shè)置轉(zhuǎn)角塔，就可以減少線路長度和輸電損耗，同時(shí)滿足供電需求。線路布局優(yōu)化如圖2所示。

圖2 線路布局優(yōu)化

3.3 節(jié)能優(yōu)化

節(jié)能優(yōu)化是10kV及以下配電設(shè)計(jì)中的另一個(gè)重要問題。電力系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化包括兩個(gè)方面：一是在配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中減少能量消耗；二是優(yōu)化能源利用方式，提高能源利用效率。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該根據(jù)用電負(fù)荷情況，選擇合適的配變?nèi)萘?。如果配變?nèi)萘刻?，?huì)造成浪費(fèi)；如果配變?nèi)萘刻。瑫?huì)導(dǎo)致配電設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷過大，增加損耗和故障的風(fēng)險(xiǎn)。電纜的電阻和電感等特性會(huì)對(duì)輸電損耗和能量損失產(chǎn)生影響。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該根據(jù)用電負(fù)荷情況和線路長度等因素，選擇合適的電纜規(guī)格和材料，以減少輸電損耗和能量消耗。同時(shí)，自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)的自動(dòng)化控制和監(jiān)測(cè)，減少人工操作的誤差和能量浪費(fèi)。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該合理設(shè)置自動(dòng)化控制系統(tǒng)，提高配電系統(tǒng)的自動(dòng)化程度[6]。

3.4 實(shí)際情況考慮

在10kV及以下配電設(shè)計(jì)中，需要考慮實(shí)際情況，包括環(huán)境條件、用電負(fù)荷、設(shè)備運(yùn)行狀況等。只有充分考慮實(shí)際情況，才能確保配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和供電質(zhì)量。首先，配電系統(tǒng)應(yīng)該能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂?、地形等環(huán)境條件。例如，在寒冷的地區(qū)，需要采用防凍措施，以防止設(shè)備的凍結(jié)和損壞。其次，在設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該充分考慮用電負(fù)荷的變化和未來的擴(kuò)容需求。例如，在一個(gè)新建的工業(yè)園區(qū)，需要根據(jù)未來的用電負(fù)荷情況和擴(kuò)建計(jì)劃，設(shè)計(jì)合適的配電系統(tǒng)。最后，配電系統(tǒng)中的各種設(shè)備都需要保持良好的運(yùn)行狀況[7]。例如，變壓器需要進(jìn)行定期的維護(hù)和檢修，以確保其正常運(yùn)行和延長使用壽命。

3.5 創(chuàng)新技術(shù)運(yùn)用

在配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可以采用新的技術(shù)和設(shè)備，如智能配電、儲(chǔ)能系統(tǒng)等，提高配電系統(tǒng)的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，可以通過數(shù)字化技術(shù)優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。技術(shù)創(chuàng)新是推動(dòng)10kV及以下配電設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要因素之一。在實(shí)踐中，應(yīng)用新的技術(shù)和方法，可以提高配電系統(tǒng)的效率、可靠性和安全性。以下是一些常見的技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用。（1）智能化配電系統(tǒng)：利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析，可以提高配電系統(tǒng)的可靠性和安全性，并減少故障率和維護(hù)成本。（2）新型材料應(yīng)用：新型材料在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用可以提高設(shè)備的性能和耐久性，減少故障率和維護(hù)成本。例如，采用高溫超導(dǎo)材料制造變壓器，可以提高能效和穩(wěn)定性，減少損耗。（3）可再生能源接入：隨著可再生能源的普及，將其接入配電系統(tǒng)中可以降低能源消耗和碳排放，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展[8]。例如，利用光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的可再生能源接入。

4 結(jié)論

綜上所述，在10kV及以下配電設(shè)計(jì)中，電源位置不當(dāng)、線路布局不合理、忽視節(jié)能要求、設(shè)計(jì)脫離實(shí)際等問題都可能導(dǎo)致配電系統(tǒng)效率降低、維護(hù)成本增加等問題。為了解決這些問題，本文提出了相應(yīng)的對(duì)策，包括優(yōu)化電源位置和電表設(shè)置、優(yōu)化線路布局、節(jié)能優(yōu)化、考慮實(shí)際情況以及技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用。這些對(duì)策可以有效地提高配電系統(tǒng)的效率和可靠性，降低運(yùn)行成本和維護(hù)成本，同時(shí)也符合可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。因此，在實(shí)際配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)積極采取這些對(duì)策，不斷優(yōu)化和完善配電系統(tǒng)，以適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)需求和環(huán)境要求。