电气供配电系统设计的常见问题及解决方法

张澍 孙海涛

摘 要：近些年，我国的各个领域都在飞速的发展，其中，电气供配电系统作为主要的工程建设项目在其发展过程中也发挥了不可替代的重要作用。与此同时，对于供配电系统的设计质量也提出了越来越高的要求，文章主要针对现阶段，我国电气供配电系统常遇见的一些问题进行简要的分析与总结，并提出合理化的解决方法，仅供相关部门参考。

关键词：电气供配电系统;设计;疑难问题

引言

电气领域在进行供配电系统设计时经常会遇到一些规范没有明确规定但设计时不得不考虑的重要问题，比如电价对供配电系统的影响、大型园区分变电所如何设置、供电部门对住宅配电系统的地域性要求等，本文通过笔者多年来的设计经历对上述问题逐一分析，提出电气设计时需要注意的事项及具体的解决措施，不足之处还请同行指正。

1 供配电系统的概述

在电力传输过程中，主要由高压输送系统、低压配电系统及用电设备等三大部分组成。就目前发展现状而言，国内比较大型的建筑或是远程输配电传送都是由10kV来完成电压输送的。首先，电力系统经过高压配电将其设置为10kV电压，然后输送至各个终端系统内进行合理分配;其次，电力再通过低压变电，将其转换成常规用电，即220伏或是380伏，通过电能传输至各个客户端中心，供其电力用户使用。由此可见，供配电系统不仅仅是维持人们正常生活用电的基础设备之一，更对人们生活质量有着极其重要的影响。随着各种新技术的层出不穷，信息技术也被广泛地应用于电力行业之中，电气自动化对供配电系统中常见的一些问题加以改善，从而提高了供配电输电质量。

2 供配电系统设计准则

2.1供电线路安全性

依据建筑物理性质、用电设备的具体分布、环境特征的各项因素，对供电线路的布线情况进行合理控制。在节约、安全原则下，建筑低压配电系统在建筑电气供电设计中，多数采用的都为分区树干式配电。在线路设计过程中，必须要确保整个线路的安全性，一个不安全的设计如果应用到高层建筑中，不仅会对建筑的整成运行造成不良影响，情况严重时，甚至会造成安全事故，造成巨大的经济损失。

2.2异步电动机运行有效性

供配电负荷有效利用机泵、异步电动机拖动风机以及压缩机等，将其作为重要的驱动设备，供配电系统的运行过程中，通常将异步电动机作为动力支撑，因此，系统设计工作中，常会考虑补偿异步电动机功率因数的相关问题。实施功率补偿时，需要确保主变电负荷的平稳性，并在多个区域配电所安装相应的功率因素补偿装置。这样的处理方式将会保证负荷运行的稳定性，也可缩减电源投入的时長

2.3经济性

从一定意义上而言，在实际工程建设过程中，设计安全问题是必须要考虑的重点问题，但是往往为了追求其经济利益，盲目的进行工程建设，从而导致费用急剧上升，对业主和开发商而言都是非常不利的。就电气工程来讲，一定要在保证质量的前提下进行节约成本，提高整体的经济效益，从而保持工程的经济性。

3 供配电系统设计中存在的常见问题

3.1供配电系统设计的配电设备不合理

在一些工程建设中，开发商为了赚取更多的经济利润，从而节约大量资金，往往使用配电设备相对比较落后的机电设备，这些供电设备因设备落后，线损问题比较严重，电容量不足等，在运行过程中，会增加其安全隐患，尤其电荷难以承受其应有的电压，数值不断升高，导致电能表破损。再有，距离相对比较远的地方难以保证其正常供电，而且供电区域内没有设立完备的智能开关，这样就降低了电量的使用率。

3.2负荷长

因此在设计工厂用变压器时，变压器长期负载率不应过低，按照国家规范不高于85%即可，过低的话会增大变压器容量，增加用户的基本电费，使用户难以承受。而且如果厂区分为多期建设时，建议在后期厂房内单独设变电所供电;或者本期厂房内有大量预留的工艺设备时，则宜在本期变电所预留工艺变压器位置，将来预留的工艺设备投产时再增加变压器;上述这些措施都是为了节省用户的基本电费，使配电设计更为经济合理。

4 加强电气供配电系统设计的措施

4.1供配电系统的配电设备必须严格按照标准完成

配电变压器的安装容量要严格按照标准中的负荷配置系数选择，配电变压器的容量选择不宜过大，供电半径应合理控制。首先，需要通过详细调查建筑面积的大小和地理位置，准确统计用电负荷并分清用电负荷类别。其次，要统一确定整体供电方案，根据不同的情况可以具体划分分期开发的区域与规模;最后，要规范配电设备，提高配电设备的运行可靠性和质量，对于户外的一些建筑，为了避免故障隐患，要采用全绝缘，全封闭型的材料。

4.2建筑电力负荷计算

建筑的电力负荷一般可分为空调（40～50%），动力（20～25%），电气照明（30～35%）等，由于空调负荷占比较大，空调设备一般都设置在大楼的地下室，首层或下部，供电变压器的供电范围大约为15～20层，可根据层高在大楼的上下中层设置电房。

建筑的电力负荷需要通过计算才能得到准确的信息，一般会采用系数法和单位指标法两种方法。在进行建筑物设计时，是要根据图文设计阶段进行负荷计算，目前来说比较实用的方法是单位指标法，它是根据建筑中所使用的变压器，根据变压器的变化情况来进行计算建筑的负荷率还有容量，然后可以推算出同类建筑物中电负荷的情况。

4.3逐步改善供配电系统的监测手段

为了确保长期实时负荷分析和监测，掌握配电变压器电压异常，过载与负荷曲线的情况，积极研究并推广安装配电变压器的实时监测装置。为了提高整个配电系统的可靠性与安全性，需要运用电力监控系统来实现控制的硬件系统模块化。为了节省工程费用与缆线，可以采用总线方式来对整个小区负荷进行分析与统计，来监控整个建筑的开关量，动力的电流模拟量，照明还有空调的状态，来控制层空调和层照明配电箱之间的互投。一旦一条封闭进线电源或者是母线电源等发生了故障，就需要用另一条封闭母线来代替这条封闭母线。供配电系统的检测不但可以减小物业管理部门的工作强度，也可以提高供电等级和供电的可靠性，增加节能效益。

结语

随着我国经济和科学技术的快速发展，我国电力系统得到快速的发展，文章主要对电气配电系统设计中存在的普遍问题与疑难问题进行分析，从而制定出合理有效的对策，大大的节省了能源，同时也为我国的可持续发展提供了更好的保证。

参考文献

[1]王宏伟.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].科技创新与应用，2012（22）：222.