電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的常見疑難問題

1、<p>　　電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的常見疑難問題</p><p>　　摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速，在工業(yè)項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)中，供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是重要內(nèi)容之一，供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的技術(shù)性和規(guī)范性，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)供配電系統(tǒng)的要求越來越高。本文主要對(duì)電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的常見疑難問題進(jìn)行分析探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：電氣供配電系統(tǒng)；

2、設(shè)計(jì)；疑難問題 </p><p>　　中圖分類號(hào)： TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　引言： </b></p><p>　　隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國電力系統(tǒng)得到快速的發(fā)展，建筑中的用電是關(guān)系到人們?cè)诮ㄖ?nèi)工作和生活的一個(gè)非常重要的問題。為了保證用電的安全可靠，尤其是對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型建筑來說，必須進(jìn)行科學(xué)合理的供配

3、電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但是在設(shè)計(jì)時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)很多疑難問題，需要去研究解決。 </p><p><b>　　供配電系統(tǒng)的概述 </b></p><p>　　在電力進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中，形成了電力供配體系，也就是供配電系統(tǒng)。供配電系統(tǒng)的主要組成部分包括高壓輸送系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)與用電設(shè)備。目前，在國內(nèi)大型建筑或遠(yuǎn)程的電力輸送一般都是經(jīng)過10kV電壓輸送實(shí)現(xiàn)的。電力首先經(jīng)過高壓配電，通過

4、配電系統(tǒng)的設(shè)置，設(shè)置成10kV的電壓，其次將電力往各個(gè)終端進(jìn)行合理分配，然后電力通過低壓變電，將電壓轉(zhuǎn)換成常規(guī)的用電電壓，即220伏或380伏，最后將電能傳送到客戶端，供電力用戶使用?？梢?，供配電系統(tǒng)是維持人們正常生活的基礎(chǔ)設(shè)施，直接影響著人們的生活的質(zhì)量。電氣自動(dòng)化是一種近年來剛剛興起的新型技術(shù)，能將有效電子技術(shù)和電工技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，運(yùn)用信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行控制，將供配電系統(tǒng)中所存在的問題進(jìn)行解決，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行得到進(jìn)一步改善

5、，進(jìn)而確保供配電體系的正常工作。 </p><p>　　建筑供配電設(shè)計(jì)的相關(guān)要求 </p><p><b>　　安全性 </b></p><p>　　在大型建筑的供配電系統(tǒng)開始建設(shè)的同時(shí)，因?yàn)檎麄€(gè)建筑的施工都離不開電力能源，所以安全問題也伴隨著產(chǎn)生。另外，在實(shí)際生活中，由于電路設(shè)計(jì)與使用不當(dāng)，導(dǎo)致的人員傷亡與經(jīng)濟(jì)損失情況也很多。在工程竣工且交付

6、業(yè)主后，電氣設(shè)計(jì)的不合理，也會(huì)給業(yè)主帶來諸多麻煩，輕則影響了人們的日常生活與工作，重則會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡與經(jīng)濟(jì)損失。所以，在建筑的供配電工程中，安全問題一定要給予重視。 </p><p><b>　　節(jié)能性 </b></p><p>　　當(dāng)前，我國很多建筑的供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)都沒有得到足夠的重視，隨著國家大力倡導(dǎo)建設(shè)“兩型社會(huì)”，推行“綠色建筑”在設(shè)計(jì)大型建筑供配電

7、系統(tǒng)時(shí)，一定要融入節(jié)能的理念。 </p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)性 </b></p><p>　　在實(shí)際工程中，經(jīng)常會(huì)由于設(shè)計(jì)安全與線路過長、過多等原因而導(dǎo)致工程造價(jià)上升，并且還會(huì)導(dǎo)致業(yè)主的用電量上升，對(duì)開發(fā)商與業(yè)主都是非常不利的。對(duì)于電氣工程而言，在確保供配電系統(tǒng)安全、質(zhì)量的前提下，需要盡可能保持工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性，節(jié)約成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。 </p>

8、<p>　　供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的普遍問題 </p><p>　　供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的配電設(shè)備不合理 </p><p>　　有些開發(fā)商為了節(jié)省資金，提供落后的配電設(shè)備存在建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低，線變損高，變壓器配置容量不足，超期運(yùn)行等問題，增加了安全隱患。還有的由于電負(fù)荷的迅速增長，導(dǎo)致電能表，斷路器與供配電線不能滿足迅速增長的電氣負(fù)荷的需要，加速絕緣老化，而頻繁的發(fā)生故障甚至事故。對(duì)于距離不

9、太遠(yuǎn)的比較重要的配電設(shè)備，沒有配合保護(hù)和減少智能開關(guān)與軟起器，沒有從獨(dú)立的變電所或者是開閉所的附屬變電所直接進(jìn)行配電，拉長了距離，減少了利用率。 </p><p>　　由于各處的用電計(jì)量方式不一樣、難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求 </p><p>　　無論是小區(qū)，醫(yī)院還是工廠等建筑，因?yàn)榫幼〉牡胤讲煌?，居住人群不同，用電量不同，因此它們的用電?jì)量的方式也不一樣。例如說醫(yī)院和工廠經(jīng)常要帶動(dòng)大型設(shè)備和儀器運(yùn)

10、行工作，需要消耗很大的電量，這樣可能在每一個(gè)工作室就會(huì)安裝一只計(jì)量表，而像小區(qū)用電量就相對(duì)少很多，所以一般只需在一個(gè)合適的地方安裝一只計(jì)量表就可以了。這樣，由于各處的用電計(jì)量方式不一樣，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求難以達(dá)到。 </p><p>　?。ㄈ┕┡潆娤到y(tǒng)缺乏監(jiān)測手段 </p><p>　　對(duì)于一些大型的建筑，每天的耗電量都很大，隨時(shí)可能負(fù)荷，如果不能及時(shí)監(jiān)測，會(huì)使變壓器燒毀。而且一些長期運(yùn)

11、作的變壓器如果不能及時(shí)掌握配電變壓器的運(yùn)行狀況，就會(huì)對(duì)這個(gè)配電系統(tǒng)的安全造成威脅。相關(guān)部門的技術(shù)人員通過修理或更換變壓器解決問題，也會(huì)極大的浪費(fèi)了財(cái)力，人力和物力。 </p><p>　　四、供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的疑難問題 </p><p>　　（一）供配電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì) </p><p>　　工業(yè)工程中供配電系統(tǒng)不斷實(shí)施自動(dòng)化，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)等的使用會(huì)對(duì)電力

12、系統(tǒng)造成了干擾，最終導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的故障。由于干擾信號(hào)的產(chǎn)生和對(duì)系統(tǒng)造成的干擾都十分復(fù)雜，因此解決起來也十分困難。 </p><p>　　首先，對(duì)于變配電所系統(tǒng)來說，在干擾作用下，各類開關(guān)設(shè)備和測量系統(tǒng)的安全可靠性都會(huì)受到影響。變配電所系統(tǒng)中的常見干擾有：電源干擾、線路干擾以及電磁干擾等。頻率和電壓的干擾是電源引入產(chǎn)生的干擾，解決電源干擾的主要措施有：變壓和穩(wěn)壓，整流和濾波等，這樣不僅能夠降低集中供電的危險(xiǎn)，公共阻

13、抗與公共電源間的耦合也會(huì)得到緩解，有利于電源的散熱。同時(shí)，對(duì)于交流電的引入線，應(yīng)該采用通導(dǎo)率較大的粗導(dǎo)線，采用雙絞線作為直流輸出線，合理設(shè)置配線的長度。需要對(duì)電源設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)視電路，其功能是對(duì)電源電壓的瞬時(shí)短路和瞬間壓降以及各種干擾進(jìn)行監(jiān)視。在變壓器的進(jìn)線側(cè)需要安裝避雷器，另外還需要利用避雷針和避雷線形成避雷網(wǎng)。 </p><p>　　對(duì)傳輸線路的干擾來說，在長線傳輸過程中發(fā)生單相接地故障、或是外界干擾線號(hào)的侵入

14、、不合理的中性點(diǎn)設(shè)置等都會(huì)產(chǎn)生干擾信號(hào)。對(duì)傳輸過程中出現(xiàn)的干擾進(jìn)行抑制，首先是選擇合適的傳輸線，一般選擇同軸電纜及雙絞線，其中，前者的組成包括一根空心的圓柱導(dǎo)體以及內(nèi)導(dǎo)線，并且兩者與外界之間需要通過絕緣材料隔離開來。后者被封裝于絕緣外套中，形成一種傳輸介質(zhì)，其構(gòu)成的環(huán)路改變了電磁感應(yīng)的方向，能夠抵抗電磁干擾。其次是采用在線監(jiān)測技術(shù)抗干擾。將各種保護(hù)，如：過電流保護(hù)、零序電流保護(hù)等裝設(shè)在檢測設(shè)備上，對(duì)線路的絕緣狀況進(jìn)行檢測。在抑制電磁干擾

15、上，可以采用屏蔽和接地抗干擾兩種措施。良好的接地保護(hù)能夠?qū)崿F(xiàn)電流經(jīng)過地線阻抗時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的消除，防止磁場和電位差造成的影響。對(duì)于干擾的抑制來說，接地是最為重要的方法，另外，與屏蔽相結(jié)合能夠抵抗大部分的電磁干擾問題。 </p><p><b>　　防雷與接地 </b></p><p>　　防雷與接地問題是供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一大重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。當(dāng)下，主要的防雷設(shè)備有：

16、接閃器和避雷器，其中，前者直接接受雷擊，避雷針是接閃器上接受雷擊的金屬，如果是金屬線接受雷擊，則被稱之為避雷線;如果是金屬帶接受雷擊，則被稱之為避雷帶。后者在實(shí)現(xiàn)防雷功能時(shí)需要與相應(yīng)的被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，裝設(shè)在設(shè)備的電源側(cè)。在雷雨天氣，線路上出現(xiàn)雷擊過電壓時(shí)，避雷器的火花間隙將會(huì)被擊穿，過電壓通過避雷器對(duì)大地進(jìn)行放電，有效的保護(hù)了各種電氣設(shè)備，閥式和排氣式是兩種主要的避雷器型式。架設(shè)避雷線是主要的防雷 措 施 之一，但存在造價(jià)高的缺點(diǎn)，對(duì)于

17、35 kV的架空線路來說，通常只在變配電所的進(jìn)出段架設(shè)避雷線。而對(duì)于10 kV及以下的線路來說，裝設(shè)避雷線的成本太高，通常不予架設(shè)。室外配電裝置的防雷一般都是通過裝設(shè)避雷針來實(shí)現(xiàn)的。另外，如果變配電所所處位置附近存在較高的建筑物，建筑物上的防雷設(shè)施能夠?qū)ψ兣潆娝鶎?shí)施保護(hù)，就無需再單獨(dú)為變配電所設(shè)置防雷保護(hù)。在高壓側(cè)裝設(shè)必要的避雷器，其主要目的是為了保護(hù)主變壓器，防止雷電沖擊波入侵到變配電所中。對(duì)于接地來說，當(dāng)設(shè)備和裝置正常運(yùn)行時(shí)，接地線

18、中是沒有電流流過的。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，接地</p><p>　　加強(qiáng)電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的措施 </p><p>　　供配電系統(tǒng)的配電設(shè)備必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)完成 </p><p>　　配電變壓器的安裝容量要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)中的負(fù)荷配置系數(shù)選擇，配電變壓器的容量選擇不宜過大，供電半徑應(yīng)合理控制。首先需要通過詳細(xì)調(diào)查建筑面積的大小和地理位置，準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)用電負(fù)荷并分清用電負(fù)荷類別。

19、其次，要統(tǒng)一確定整體供電方案，根據(jù)不同的情況可以具體劃分分期開發(fā)的區(qū)域與規(guī)模，為了防止初期供電方案無法涵蓋遠(yuǎn)景布置局促和負(fù)荷增加的被動(dòng)，也可以在已確定的整體供電方案的前提下，把和分期開發(fā)區(qū)域的設(shè)計(jì)用電容量相當(dāng)?shù)呐潆娫O(shè)施一并建好。最后，要規(guī)范配電設(shè)備，提高配電設(shè)備的運(yùn)行可靠性和質(zhì)量，對(duì)于戶外的一些建筑，為了避免故障隱患，要采用全絕緣，全封閉型的材料。 </p><p>　　逐步改善供配電系統(tǒng)的監(jiān)測手段 </p

20、><p>　　為了確保長期實(shí)時(shí)負(fù)荷分析和監(jiān)測，掌握配電變壓器電壓異常，過載與負(fù)荷曲線的情況，積極研究并推廣安裝配電變壓器的實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置。為了提高整個(gè)配電系統(tǒng)的可靠性與安全性，需要運(yùn)用電力監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)控制的硬件系統(tǒng)模塊化。為了節(jié)省工程費(fèi)用與纜線，可以采用總線方式來對(duì)整個(gè)小區(qū)負(fù)荷進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)，來監(jiān)控整個(gè)建筑的開關(guān)量，動(dòng)力的電流模擬量，照明還有空調(diào)的狀態(tài)，來控制層空調(diào)和層照明配電箱之間的互投。一旦一條封閉進(jìn)線電源或者是

21、母線電源等發(fā)生了故障，就需要用另一條封閉母線來代替這條封閉母線。供配電系統(tǒng)的檢測不但可以減小物業(yè)管理部門的工作強(qiáng)度，也可以提高供電等級(jí)和供電的可靠性，增加節(jié)能效益。 </p><p><b>　　六、結(jié)束語 </b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國電力系統(tǒng)得到快速的發(fā)展，本文主要對(duì)電氣配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的普遍問題與疑難問題進(jìn)行分析，從而制定

22、出合理有效的對(duì)策，大大的節(jié)省了能源，同時(shí)也為我國的可持續(xù)發(fā)展提供了更好的保證。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]劉金晟,侯世英,孫韜.工廠供電工程設(shè)計(jì)方法分析[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2011(2). </p><p>　　[2]譚先軍,潘燕虹.探析提高供配電系統(tǒng)電能質(zhì)量的有效措[J].