服务区电气设计常见问题及优化措施

2023-01-21桑铠

建材与装饰 2023年1期

桑铠

（山西省交通规划勘察设计院有限公司，山西太原 030032）

0 引言

服务区作为高速公路工程中比较重要的构成部分，为了促使其能够发挥出较为理想的作用价值，往往需要重点关注于电气系统的优化构建，使电气系统的各个相关功能得以发挥，解决该方面可能出现的严重缺陷和漏洞。在服务区电气系统优化布置中，设计环节的重要性不容忽视，只有确保相应电气设计工作较为适宜合理，才能够有效指导后续项目有序安装施工，避免可能出现的严重隐患[1]。但是因为服务区电气设计工作的难度较大，也极容易在电气设计方案中出现偏差问题，因此需要在准确掌握所有常见问题的基础上，采取相匹配的策略予以优化控制，由此更好增强电气设计效果。

1 服务区电气设计概述

服务区电气设计工作在现阶段面临着较高难度，其需要重点围绕着高速公路服务区中的所有用电需求予以满足，以此确保电气系统的运行较为稳定可靠，避免可能在电气系统运行中出现的严重故障问题。因为高速公路服务区自身的特殊性，在电气系统方面同样也提出了较高的要求，不仅需要在设计中高度关注所有电气系统构成部分，往往还需要促使相应电气系统设计方案符合服务区自身实际状况，进而才能够保障电气系统的稳定运行，避免在任何方面出现偏差问题。为了确保高速公路服务区的稳定可靠运行，往往需要确保各个构成部分以及涉及的所有电气设备得以优化运行，尤其是在综合楼、加油站、充电桩以及停车场电气设计中，更是需要引起设计人员高度重视，避免在任何方面出现严重偏差问题。具体到服务区不同构成部分上，在电气设计中同样也面临着不同的要求，进而也就更加需要引起电气设计人员高度重视，以便结合相关规范和要求，尽量减少出现设计不匹配问题。

在当前服务区电气设计工作中，同样也面临着一些新的要求，需要电气设计人员予以准确掌握，由此指导相应电气设计工作的优化落实。首先，服务区电气设计工作应该重点遵循安全性原则，要求确保相应电气系统能够形成较为理想的安全保障效果，避免因为相应设计方案不合理，给后续电气系统的运行埋下隐患，这也就需要相应电气设计人员能够高度关注各个规范以及标准的应用，保障其可以落实到位，由此规避可能出现的严重安全隐患。其次，服务区电气设计工作还需要重点遵循功能性原则，设计人员应该全方位明显所有功能要求，可以针对服务区中的各个系统以及电气设备进行综合分析，由此明确相应电气设计目的，确保设计方案可以在准确指导后续项目施工任务的基础上，提升服务区对于电气系统提出的诉求，以此避免可能出现的严重功能隐患。再次，服务区电气设计工作往往还需要体现出较强的协调性，因为服务区电气系统的复杂性，涉及的内容相对较为繁杂，存在着较多的电气设施，这也就必然需要确保相应电气设计人员明确各个电气设备之间的协调性，避免因为设计不合理，导致各个电气设施之间相互矛盾，最终容易出现较为严重的故障问题。例如，变压器以及相关母线的选用就需要设计人员进行综合分析，尽可能避免出现严重冲突现象。最后，当前服务区电气设计工作往往还面临着较高的节能性要求，应该确保相应服务区电气系统的布置整体高效运行，针对原有电气系统运行中出现的能耗损失问题进行综合分析，进而才能够采取相匹配的优化处理方案，确保电气系统具备较为理想的节能效益，可以维系服务区电气系统在长期应用中形成较高能耗控制效果。

2 服务区电气设计常见问题分析

2.1 电力负荷计算不准确

服务区电气设计中存在的问题首先表现在电力负荷计算方面，电力负荷直接决定着后续服务区电力系统的运行效果，要求设计人员在明确具体设计要求的基础上，确定好相应电力负荷。在电力负荷计算分析中，设计人员方面存在的问题首先表现在相关规则的应用不当上，对于相关设计规范缺乏足够了解，进而导致一些参数信息的设定不够合理，最终必然也就会影响到电力负荷计算准确度，随之形成不利影响和危害。另外，在具体负荷计算分析方法上，因为设计人员没有结合实际状况选择恰当的计算方法，且相应计算方法的运用不够规范可靠，都会影响最终电力负荷计算结果，因此，电力负荷计算是电气设计人员应该关注的核心目标和任务[2]。

2.2 电源设计不规范

在服务区电气设计中存在的问题还表现在电源方面，因为相应电源设计不够规范适宜，进而也就难以发挥出较为理想的作用价值，甚至容易导致用电安全隐患，应该引起电气设计人员的高度重视。因为服务区的特殊性，在电源设计方面同样也应该进行针对性分析，明确服务区中各个构成部分的用电需求，进而匹配相应的电源供给方案，避免出现供电不畅或者不及时问题。比如对于服务区中加油站以及综合楼中的消防用电系统，如果在电源设计中没有合理布置备用电源，仅仅依靠一条来自于变配电所的供电线路，则很可能导致后续相应电气设备的运行并不能够保障实时顺畅，极容易在运行过程中出现供电中断现象，随之酿成较为严重的后果，因此需要电气设计人员在具体工作中予以优化控制。

2.3 变压器选用不当

服务区电力系统中变压器的应用是比较关键的构成部分，如果相应变压器的选用不当，必然会严重影响到电力系统的运行效果，在增加能耗损失的同时，也会带来安全隐患。基于当前变压器选用方面存在的问题进行分析，首先表现为变压器的型号选择不当，不符合服务区电力系统的变电要求，导致其在变电后无法达到相应电压，给相应电气设备带来严重危害和不利影响。其次，变压器选用方面的问题还表现在协调性上，因为电气设计人员没有能够从全局入手，对于所有变压器之间的协调关系缺乏足够了解和认识，进而也就很可能导致后续各个变压器运行出现相互冲突和矛盾问题，随之影响到整个变配电效果。另外，变压器选用方面的问题还表现在能耗损失方面，因为变压器选择忽视了节能原则，造成变压器在应用中难以形成较为理想的能耗控制效果，随之也就会带来不利影响，在后续长期运行中形成的电力能源浪费问题较为严重。

2.4 线路设计不合理

服务区电力系统中存在的问题还表现在线路方面，因为相应线路布置不够合理，在很多方面存在着较为明显的偏差，最终导致供电效果不够理想，很可能出现供电不及时或者是故障问题，要求引起设计人员高度重视。基于线路方面存在的问题进行分析，首先，因为电力线缆的型号选用不当，或者是相应电缆材质方面存在偏差问题，则必然会严重影响到相应电力线缆的应用效果，很可能造成较为严重的故障问题。其次，在线路布设位置上，因为没有能够充分考虑到服务区各个方面的具体需求，同样也很可能导致线路布设不匹配现象，无法为各个电力设施提供可靠供电，随之影响到最终应用价值。另外，线路设计方面的问题还表现在自身矛盾和冲突问题上，尤其是对于一些并行线路之间的冲突或者是交叉不合理的线路，都会严重影响到最终电力系统中线路配置应用效果，甚至容易滋生短路等故障问题。

2.5 其他问题

在服务区电力系统设计中，如果在一些相关关键且特殊的方面缺乏针对性处理，则必然也会酿成严重后果，导致这些特殊功能的电力系统无法发挥出理想作用。比如对于服务区中的消防配电系统以及防雷接地系统的设计，都对于电气设计人员提出了较高要求，一旦相应设计人员没有严格按照相关标准进行合理布置，则必然也就会酿成严重后果，导致相应消防安全保障以及防雷接地功能受损，给整个服务区埋下隐患。

3 服务区电气设计优化措施

3.1 准确计算电力负荷

服务区电气设计工作应该首先从电力负荷的计算着手，要求确保相应电力负荷的计算较为准确可靠，由此实现对于后续具体电气系统设计构建工作的有力支持。在电力负荷计算分析中，设计人员应该首先明确服务区在该方面提出的具体要求，保障相应电力负荷的计算较为准确适宜，尤其是对于相关设计标准和依据的选择，更是需要引起设计人员重视，力求由此不断提升电力负荷计算准确度和合理性，避免可能出现较为严重的电力负荷计算方向性偏差问题。在确定好依据和标准后，电气设计人员往往还需要重点考虑到电力负荷计算方法的恰当选择，保障相应电力负荷计算方法较为准确恰当，例如，系数法作为当前最为常见的电力负荷计算分析方法，可以在服务区电气设计中运用，要求相关电气设计人员能够准确掌握该方法的应用条件和基本规则，由此较好实现对于相应电力负荷计算准确度的控制，避免在任何系数确定方面出现过高或者过低问题，随之给后续电气系统的运行带来不利影响和危害。

3.2 供电电源设计

服务区电气设计中的供电电源选择同样也应该引起重视，电气设计人员应该基于服务区的具体诉求进行供电电源的合理安排，由此确保供电系统较为稳定可靠。具体到供电电源设计选择上，因为服务区中的很多用电项目存在着较高的要求，进而也就需要设计人员进行双电源的合理设计，在依托变配电所进行常用电源的布设外，往往还需要重点考虑到柴油发电机的布置，以便提升供电电源的运行稳定性和安全性[3]。当然，在双电源系统的设计中，设计人员往往还需要重点考虑到两者的切换效果，要求能够在一种电源出现故障或者是隐患后，可以自动启动备用电源，由此维系相应电气设备的持续供电，解决供电故障问题，维持相应电气系统的安全可靠运行。

3.3 变压器设计

服务区电气设计人员还需要重点关注于变压器的恰当选择，要求确保变压器能够形成较为理想的运转效果，可以将运输到服务区中的高压电源合理转变为可供各个电气设备运用的低压电，切实规避该方面出现的严重故障隐患。在变压器选用中，电气设计人员应该首先高度关注变压器的选用诉求，能够重点围绕着电压转换需求进行分析，进而选择型号相匹配的变压器，解决功能方面存在的欠缺为。针对服务区中应用到的所有变压器设备，往往也需要进行综合分析，要求了解这些变压器是否能够相互协调有序，对于可能出现的自相矛盾问题进行及时处理，以此更好实现对于变压器方面故障的防控。具体到不同类型的变压器选用时，电气设计人员除了要重点考虑到变压器的性能要求，还需要高度关注于节能要求，以便更好实现节能型变压器的推广运用，避免可能出现严重能耗损失问题[4]。

3.4 配电线路设计

服务区电气设计优化还需要落脚到具体配电线路上，要求确保相应线路较为适宜合理，能够实现对于相应配电需求的满足，避免在线路方面出现严重偏差问题。在配电线路设计中，设计人员首先应该高度关注线路自身方面的问题，要求优选恰当尺寸和型号的电缆，促使其可以维系服务区电气系统运行的稳定性。在此基础上，根据不同位置的电气设备以及变电所进行配电线路的综合规划，确保同路线缆可以形成良好的统一化处理，尽可能减少在服务区内部出现的电力线缆交叉问题，如果是必须要进行交叉的线路，则应该进行清晰标注，避免对于后续服务区配电线路的敷设带来不利影响和错误干扰。

3.5 其他注意事项

在服务区电气设计优化中，设计人员往往还需要重点考虑到其他方面的特殊要求，能够针对相应特殊功能予以满足，比如消防供电系统以及防雷接地，都需要专业人员进行适应性处理，力求由此更好提升相应设计方案的可行性，在准确指导后续电气系统施工任务的同时，增强服务区电气系统的布置效果，由此体现出更强服务区功能价值以及安全性保障效果[5]。