电气供配电系统设计的常见疑难问题

电气供配电系统设计的常见疑难问题摘要：随着社会经济的发展，我国建筑行业发展迅速，在工业项目的工程设计中，供配电系统的设计是重要内容之一，供配电系统设计具有很强的技术性和规范性，随着我国经济建设和科学技术的快速发展，对供配电系统的要求越来越高。本文主要对电气供配电系统设计中的常见疑难问题进行分析探讨。关键词：电气供配电系统；设计；疑难问题中图分类号：TM7文献标识码：A引言：随着我国科学技术的不断进步，我国电力系统得到快速的发展，建筑中的用电是关系到人们在建筑内工作和生活的一个非常重要的问题。为了保证用电的安全可靠，尤其是对于结构复杂的大型建筑来说，必须进行科学合理的供配电系统设计。但是在设计时，还会出现很多疑难问题，需要去研究解决。供配电系统的概述在电力进行传输的过程中，形成了电力供配体系，也就是供配电系统。供配电系统的主要组成部分包括高压输送系统、低压配电系统与用电设备。目前，在国内大型建筑或远程的电力输送一般都是经过10kV电压输送实现的。电力首先经过高压配电，通过配电系统的设置，设置成10kV的电压，其次将电力往各个终端进行合理分配，然后电力通过低压变电，将电压转换成常规的用电电压，即220伏或380伏，最后将电能传送到客户端，供电力用户使用。可见，供配电系统是维持人们正常生活的基础设施，直接影响着人们的生活的质量。电气自动化是一种近年来刚刚兴起的新型技术，能将有效电子技术和电工技术有机结合起来，运用信息技术和计算机技术进行控制，将供配电系统中所存在的问题进行解决，使电力系统的运行得到进一步改善，进而确保供配电体系的正常工作。建筑供配电设计的相关要求安全性在大型建筑的供配电系统开始建设的同时，因为整个建筑的施工都离不开电力能源，所以安全问题也伴随着产生。另外，在实际生活中，由于电路设计与使用不当，导致的人员伤亡与经济损失情况也很多。在工程竣工且交付业主后，电气设计的不合理，也会给业主带来诸多麻烦，轻则影响了人们的日常生活与工作，重则会造成严重的人员伤亡与经济损失。所以，在建筑的供配电工程中，安全问题一定要给予重视。节能性当前，我国很多建筑的供配电系统节能设计都没有得到足够的重视，随着国家大力倡导建设“两型社会”，推行“绿色建筑”在设计大型建筑供配电系统时，一定要融入节能的理念。经济性在实际工程中，经常会由于设计安全与线路过长、过多等原因而导致工程造价上升，并且还会导致业主的用电量上升，对开发商与业主都是非常不利的。对于电气工程而言，在确保供配电系统安全、质量的前提下，需要尽可能保持工程建设的经济性，节约成本，提高经济效益。供配电系统设计中存在的普遍问题供配电系统设计的配电设备不合理有些开发商为了节省资金，提供落后的配电设备存在建设标准较低，线变损高，变压器配置容量不足，超期运行等问题，增加了安全隐患。还有的由于电负荷的迅速增长，导致电能表，断路器与供配电线不能满足迅速增长的电气负荷的需要，加速绝缘老化，而频繁的发生故障甚至事故。对于距离不太远的比较重要的配电设备，没有配合保护和减少智能开关与软起器，没有从独立的变电所或者是开闭所的附属变电所直接进行配电，拉长了距离，减少了利用率。由于各处的用电计量方式不一样、难以达到标准要求无论是小区，医院还是工厂等建筑，因为居住的地方不同，居住人群不同，用电量不同，因此它们的用电计量的方式也不一样。例如说医院和工厂经常要带动大型设备和仪器运行工作，需要消耗很大的电量，这样可能在每一个工作室就会安装一只计量表，而像小区用电量就相对少很多，所以一般只需在一个合适的地方安装一只计量表就可以了。这样，由于各处的用电计量方式不一样，导致标准规定的要求难以达到。（三）供配电系统缺乏监测手段对于一些大型的建筑，每天的耗电量都很大，随时可能负荷，如果不能及时监测，会使变压器烧毁。而且一些长期运作的变压器如果不能及时掌握配电变压器的运行状况，就会对这个配电系统的安全造成威胁。相关部门的技术人员通过修理或更换变压器解决问题，也会极大的浪费了财力，人力和物力。四、供配电系统设计中的疑难问题（一）供配电系统的抗干扰设计工业工程中供配电系统不断实施自动化，计算机系统、PLC系统等的使用会对电力系统造成了干扰，最终导致整个系统的故障。由于干扰信号的产生和对系统造成的干扰都十分复杂，因此解决起来也十分困难。首先，对于变配电所系统来说，在干扰作用下，各类开关设备和测量系统的安全可靠性都会受到影响。变配电所系统中的常见干扰有：电源干扰、线路干扰以及电磁干扰等。频率和电压的干扰是电源引入产生的干扰，解决电源干扰的主要措施有：变压和稳压，整流和滤波等，这样不仅能够降低集中供电的危险，公共阻抗与公共电源间的耦合也会得到缓解，有利于电源的散热。同时，对于交流电的引入线，应该采用通导率较大的粗导线，采用双绞线作为直流输出线，合理设置配线的长度。需要对电源设置相应的监视电路，其功能是对电源电压的瞬时短路和瞬间压降以及各种干扰进行监视。在变压器的进线侧需要安装避雷器，另外还需要利用避雷针和避雷线形成避雷网。对传输线路的干扰来说，在长线传输过程中发生单相接地故障、或是外界干扰线号的侵入、不合理的中性点设置等都会产生干扰信号。对传输过程中出现的干扰进行抑制，首先是选择合适的传输线，一般选择同轴电缆及双绞线，其中，前者的组成包括一根空心的圆柱导体以及内导线，并且两者与外界之间需要通过绝缘材料隔离开来。后者被封装于绝缘外套中，形成一种传输介质，其构成的环路改变了电磁感应的方向，能够抵抗电磁干扰。其次是采用在线监测技术抗干扰。将各种保护，如：过电流保护、零序电流保护等装设在检测设备上，对线路的绝缘状况进行检测。在抑制电磁干扰上，可以采用屏蔽和接地抗干扰两种措施。良好的接地保护能够实现电流经过地线阻抗时产生的感应电压的消除，防止磁场和电位差造成的影响。对于干扰的抑制来说，接地是最为重要的方法，另外，与屏蔽相结合能够抵抗大部分的电磁干扰问题。防雷与接地防雷与接地问题是供配电系统设计中的一大重点，也是难点。当下，主要的防雷设备有：接闪器和避雷器，其中，前者直接接受雷击，避雷针是接闪器上接受雷击的金属，如果是金属线接受雷击，则被称之为避雷线;如果是金属带接受雷击，则被称之为避雷带。后者在实现防雷功能时需要与相应的被保护设备并联，装设在设备的电源侧。在雷雨天气，线路上出现雷击过电压时，避雷器的火花间隙将会被击穿，过电压通过避雷器对大地进行放电，有效的保护了各种电气设备，阀式和排气式是两种主要的避雷器型式。架设避雷线是主要的防雷措施之一，但存在造价高的缺点，对于35kV的架空线路来说，通常只在变配电所的进出段架设避雷线。而对于10kV及以下的线路来说，装设避雷线的成本太高，通常不予架设。室外配电装置的防雷一般都是通过装设避雷针来实现的。另外，如果变配电所所处位置附近存在较高的建筑物，建筑物上的防雷设施能够对变配电所实施保护，就无需再单独为变配电所设置防雷保护。在高压侧装设必要的避雷器，其主要目的是为了保护主变压器，防止雷电冲击波入侵到变配电所中。对于接地来说，当设备和装置正常运行时，接地线中是没有电流流过的。当设备发生故障时，接地线中会流过接地故障电流。接地线与接地体一起构成了接地装置。加强电气供配电系统设计的措施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，为了防止初期供电方案无法涵盖远景布置局促和负荷增加的被动，也可以在已确定的整体供电方案的前提下，把和分期开发区域的设计用电容量相当的配电设施一并建好。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。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。六、结束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，本文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]刘金晟,侯世英,孙韬.工厂供电工程设计方法分析[J].重庆科技学院学报：自然科学版,2011(2).[2]谭先军,潘燕虹.探析提高供配电系统电能质量的有效措[J].中国新技术新产品,2011(2).