電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施
時(shí)間:2022-06-24 03:32:55
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摘要:在當(dāng)前社會(huì)快速發(fā)展的新形勢(shì)下,用電量呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢(shì),這也對(duì)電能穩(wěn)定供應(yīng)提出了更高的要求。為了保證供電能力,需要做好電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。從電氣供配電系統(tǒng)概述入手,分析了電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的存在的問題,并進(jìn)一步對(duì)電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施進(jìn)行了具體的闡述。
關(guān)鍵詞:電氣供配電系統(tǒng);設(shè)計(jì);問題;優(yōu)化措施
隨著各種先進(jìn)設(shè)備在人產(chǎn)的日常生產(chǎn)生活中的應(yīng)用,不僅用電量大幅度提升,而且需要提高整個(gè)電網(wǎng)工作效率和電能質(zhì)量,這樣才能夠更好的滿足用電需求。因此對(duì)電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。在當(dāng)前電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中還存在的一些問題,因此需要積極采取有效的措施來加以解決,進(jìn)一步保證電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性,為供配電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行打下良好的基礎(chǔ)。
1電氣供配電系統(tǒng)概述
在實(shí)際電力運(yùn)輸過程中,高壓輸送系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)和用電設(shè)備作為主要組成部分,目前多數(shù)城市在電力運(yùn)輸中采用的都產(chǎn)遠(yuǎn)程輸配電模式,10kV為電力傳送過程中的電壓的最大限制。因此在實(shí)際電力運(yùn)輸過程中,需要利用電氣供配電系統(tǒng)將高壓配電轉(zhuǎn)化為10kv的電壓,再將其向各個(gè)用電終端系統(tǒng)進(jìn)行傳輸,并根據(jù)實(shí)際用電需求完成具體的分配工作。分配后的電力經(jīng)由低壓變電系統(tǒng)將高電壓電流轉(zhuǎn)換為家用電壓和工廠電壓,并經(jīng)由輸電線將電能傳輸給電力用戶使用。由此可以看出,電氣供配電系統(tǒng)不僅能夠保證分配電能的準(zhǔn)確性,而且還能夠更好的滿足人們的用電需求。特別是在當(dāng)前各種先進(jìn)技術(shù)在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用,可以進(jìn)一步提高供配電系統(tǒng)自動(dòng)化和智能化的水平,從而有效的提高供配電輸電的質(zhì)量,滿足城鄉(xiāng)發(fā)展過程中日常用電需求。
2供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
2.1安全性。在具體電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),安全性是設(shè)計(jì)時(shí)必然遵循的原則。在具體設(shè)計(jì)工作開展過程中,需要對(duì)輸送電能的實(shí)際需求有一個(gè)全面的了解,并根據(jù)需求來制定科學(xué)合理的輸送方案,設(shè)計(jì)時(shí)將安全性作為設(shè)計(jì)的重點(diǎn),這樣在電氣供配電系統(tǒng)投入使用后才能保證其運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)電力事故和造成大面積的經(jīng)濟(jì)損失。2.2節(jié)能性。在當(dāng)前大力提倡可持續(xù)發(fā)展理念的新形勢(shì)下,在電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,需要體現(xiàn)出節(jié)能性,將節(jié)能理念貫穿于設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中,不僅能夠有效的降低資源的損耗,節(jié)約設(shè)計(jì)成本,同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)資源的充分利用,使電氣供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相符合。2.3經(jīng)濟(jì)性。在電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,經(jīng)濟(jì)性也是設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循的原則,即要求在保證電氣供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下,強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性,實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)約,進(jìn)一步提高電氣供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益,確保整體工程具有較好的經(jīng)濟(jì)性。
3電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問題
3.1供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的配電設(shè)備不合理。在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,部分工程項(xiàng)目為了節(jié)約資金,賺取更大化的利潤,存在使用落后的機(jī)電設(shè)備的情況,由于使用的供電設(shè)備落后,存在嚴(yán)重的線損問題,而且電容量也不足,投入使用后必然會(huì)導(dǎo)致安全隱患增加。特別是一些距離相對(duì)較完的地方的正常供電得不到保障。甚至還存在供電區(qū)域內(nèi)沒有設(shè)計(jì)完備的智能開關(guān)的問題,這必然的造成電量使用率下降,系統(tǒng)運(yùn)行的安全性得不到保障。3.2變壓器長期負(fù)載率問題。在針對(duì)工廠變壓器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)變壓器長期負(fù)載率具有較高的要求,具體設(shè)計(jì)時(shí)宜提按照國家規(guī)范不高于85%即可,一旦長期負(fù)載率設(shè)計(jì)過低,會(huì)造成變壓器容量增大,會(huì)導(dǎo)致用戶的基本電費(fèi)增加,增加用電用戶的用電成本。對(duì)于廠區(qū)采用多期建設(shè)的情況,宜在后期廠房內(nèi)單獨(dú)設(shè)計(jì)變電所,也可以在變電所內(nèi)有大量預(yù)留的工藝設(shè)備情況下,設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留變壓器位置,在預(yù)留的工藝設(shè)備投產(chǎn)時(shí)再增加變壓器,這樣可以有效的保證配電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性和合理性。3.3供配電能力不符合要求。在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過程中,用電負(fù)荷不斷增加,這就要求供配電線路與斷路器等相關(guān)設(shè)施要與用電負(fù)荷的增長保持一致,以此來保證供電的穩(wěn)定性。但在實(shí)際供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),往往會(huì)對(duì)用電負(fù)荷的增長速度預(yù)估不準(zhǔn)確,這就導(dǎo)致供配電線路與斷路器等相關(guān)設(shè)施與用電負(fù)荷的增長速度不符,這必然會(huì)造成供配電整體能力下降,無法保證電能的穩(wěn)定供應(yīng)。3.4電纜及導(dǎo)體截面的選擇不合理。電纜和導(dǎo)體截面是供配電設(shè)計(jì)中較為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),通過科學(xué)選擇電纜和導(dǎo)體截面,可以保障供配電系統(tǒng)能夠承受較大的用電負(fù)荷。但在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),雖然根據(jù)負(fù)荷計(jì)算出電流的相關(guān)要求,并以此來選擇電纜及導(dǎo)體截面,但對(duì)于一些通電設(shè)備末端電壓和供電距離等因素缺乏考慮,這就導(dǎo)致供配電欠缺合理性。
4電氣供配電系統(tǒng)的優(yōu)化措施
4.1嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)配置供配電系統(tǒng)的配電設(shè)備。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)荷配置系數(shù)來選擇安裝的配電變壓器的容量,選擇配電變壓器容器時(shí)不宜過大,需要合理控制供電半徑。在具體設(shè)計(jì)開始之前,需要針對(duì)用電范圍的大小和地理位置進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,針對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì),明確用電負(fù)荷的類別。制定整體供電方案,并基于不同情況來對(duì)分期開發(fā)的區(qū)域與規(guī)模進(jìn)行合理劃分,確保配電設(shè)備的規(guī)范性,進(jìn)一步提高配電設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性。另外,對(duì)于房外建筑,宜采用全絕緣和全封閉配電設(shè)備,避免出現(xiàn)故障隱患。4.2電力負(fù)荷計(jì)算。電力負(fù)荷通常情況下包括空調(diào)、動(dòng)力及電氣照明等,這其中空調(diào)負(fù)荷較大,而且多設(shè)置在首層或是下部,這就需要根據(jù)供電變壓器的供電范圍來確定電房的位置。在具體計(jì)算電力負(fù)荷時(shí),一般會(huì)采用單位容量法和負(fù)荷密度法來計(jì)算負(fù)荷容量,這樣可以有效的保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性,確保供配電設(shè)計(jì)能夠有效的滿足電力用戶的用電荷載需求。4.3電氣高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。(1)高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)高壓配電系統(tǒng)時(shí),一般情況下會(huì)采用放射式系統(tǒng),以此來增強(qiáng)供電的可靠性和實(shí)現(xiàn)靈活控制。部分大型電氣項(xiàng)目,由于存在變壓器分散設(shè)置的情況,高壓配電網(wǎng)絡(luò)也可以采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。在具體設(shè)計(jì)時(shí),需要確定配電電壓與配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),計(jì)算配電干線負(fù)荷,做好開關(guān)設(shè)備選擇及短路校驗(yàn)工作,進(jìn)行二次回路方案的擬定,并實(shí)施繼電保護(hù)整定計(jì)算,科學(xué)選擇高壓電纜截面和形式,確定配電干線路徑與敷設(shè)方式。(2)低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)時(shí),需要對(duì)低壓配電方式與配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定,即要明確豎直配電干線和水平配電干線的個(gè)數(shù)、位置和走向。計(jì)算分干線與干線的負(fù)荷,做好開關(guān)設(shè)備及導(dǎo)線、電纜、封閉式母線的截面與形式的選擇。科學(xué)選擇保護(hù)裝置,通過保護(hù)整定計(jì)算并保證期級(jí)間的選擇性配合,防范出現(xiàn)穿越式跳閘問題。明確線路敷設(shè)方式,設(shè)計(jì)電氣豎井與配電小間。計(jì)算低壓無功補(bǔ)償容量,選擇補(bǔ)償方式與調(diào)節(jié)方式,合理進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償。采用集中補(bǔ)償方式進(jìn)行無功補(bǔ)償。根據(jù)實(shí)際需求來配置電氣測(cè)量與電能計(jì)量裝置。設(shè)計(jì)保護(hù)接地和重復(fù)接地系統(tǒng)。具體設(shè)計(jì)時(shí),在保證供電穩(wěn)定性和可靠性的基礎(chǔ)上,還要最大限度的降低能源的損耗,保證配電設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和合理性。4.4供電線路安全設(shè)計(jì)。在具體供配電線路布置時(shí),宜根據(jù)實(shí)際情況,盡可能的滿足一些特殊位置對(duì)用電線路的需求,而且供配電線路布置與設(shè)計(jì)還要與規(guī)定要求相符。為了保證供電線路的安全,設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)實(shí)際建筑布局來采取有效的電力線路保護(hù)措施,可以借助于建筑管井來布設(shè)供配電線路,布設(shè)過程中要采取措施避免結(jié)構(gòu)內(nèi)鋒利物體或是拐角與線路之間發(fā)生接觸。在實(shí)際布設(shè)供電線路時(shí),還需要避免線路接觸到腐蝕和潮濕的環(huán)境,保證線路的絕緣性能。供電線路安全設(shè)計(jì)時(shí),還應(yīng)選擇自動(dòng)控制或是自動(dòng)切換裝置,一旦供電線路出現(xiàn)故障,則會(huì)自動(dòng)切斷電源,保證整個(gè)供電系統(tǒng)的安全。另外,在實(shí)際供配電線路設(shè)計(jì)時(shí),一般情況下會(huì)采用10kv的高壓線路,并采用單母線運(yùn)行方式。這樣在實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),一旦某一條單母線發(fā)生故障,則可以能冠軍其他單母線來取代,以此來保證供電線路的穩(wěn)定運(yùn)行。而低壓供配電線路設(shè)計(jì)時(shí),宜根據(jù)要求設(shè)置一段應(yīng)急母線,這樣可以避免正常母線故障無法運(yùn)行情況發(fā)生,有效的提高供配電系統(tǒng)運(yùn)行的效率。
5結(jié)論
供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有復(fù)雜性和系統(tǒng)性,在具體設(shè)計(jì)過程中要根據(jù)實(shí)際情況來確定負(fù)荷等級(jí),合理配置電力設(shè)備,優(yōu)化高低壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì),燕做好供電線路安全設(shè)計(jì),以此來提高供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性,實(shí)現(xiàn)電力資源的有效利用,更好的滿足電力用戶的用電需求。
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作者:毛紅宇 單位:黑龍江紫金銅業(yè)有限公司