電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化措施

時間:2022-06-24 03:32:55

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電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化措施

摘要:在當(dāng)前社會快速發(fā)展的新形勢下,用電量呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢,這也對電能穩(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)計中的存在的問題,并進一步對電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化措施進行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞:電氣供配電系統(tǒng);設(shè)計;問題;優(yōu)化措施

隨著各種先進設(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。因此對電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計提出了更高的要求。在當(dāng)前電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計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,進一步保證電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計的可靠性,為供配電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行打下良好的基礎(chǔ)。

1電氣供配電系統(tǒng)概述

在實際電力運輸過程中,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)城市在電力運輸中采用的都產(chǎn)遠程輸配電模式,10kV為電力傳送過程中的電壓的最大限制。因此在實際電力運輸過程中,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,再將其向各個用電終端系統(tǒng)進行傳輸,并根據(jù)實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)前各種先進技術(shù)在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用,可以進一步提高供配電系統(tǒng)自動化和智能化的水平,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)計原則

2.1安全性。在具體電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計時,安全性是設(shè)計時必然遵循的原則。在具體設(shè)計工作開展過程中,需要對輸送電能的實際需求有一個全面的了解,并根據(jù)需求來制定科學(xué)合理的輸送方案,設(shè)計時將安全性作為設(shè)計的重點,這樣在電氣供配電系統(tǒng)投入使用后才能保證其運行的安全性和穩(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)展理念的新形勢下,在電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計過程中,需要體現(xiàn)出節(jié)能性,將節(jié)能理念貫穿于設(shè)計的整個過程中,不僅能夠有效的降低資源的損耗,節(jié)約設(shè)計成本,同時還能夠?qū)崿F(xiàn)資源的充分利用,使電氣供配電系統(tǒng)的設(shè)計與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相符合。2.3經(jīng)濟性。在電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計過程中,經(jīng)濟性也是設(shè)計時需要遵循的原則,即要求在保證電氣供配電系統(tǒng)正常運行的前提下,強調(diào)設(shè)計的經(jīng)濟性,實現(xiàn)成本的節(jié)約,進一步提高電氣供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟效益,確保整體工程具有較好的經(jīng)濟性。

3電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計中存在的問題

3.1供配電系統(tǒng)設(shè)計的配電設(shè)備不合理。在供配電系統(tǒng)設(shè)計過程中,部分工程項目為了節(jié)約資金,賺取更大化的利潤,存在使用落后的機電設(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,投入使用后必然會導(dǎo)致安全隱患增加。特別是一些距離相對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)運行的安全性得不到保障。3.2變壓器長期負載率問題。在針對工廠變壓器進行設(shè)計時,對變壓器長期負載率具有較高的要求,具體設(shè)計時宜提按照國家規(guī)范不高于85%即可,一旦長期負載率設(shè)計過低,會造成變壓器容量增大,會導(dǎo)致用戶的基本電費增加,增加用電用戶的用電成本。對于廠區(qū)采用多期建設(shè)的情況,宜在后期廠房內(nèi)單獨設(shè)計變電所,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)計時預(yù)留變壓器位置,在預(yù)留的工藝設(shè)備投產(chǎn)時再增加變壓器,這樣可以有效的保證配電設(shè)備的經(jīng)濟性和合理性。3.3供配電能力不符合要求。在當(dāng)前社會發(fā)展過程中,用電負荷不斷增加,這就要求供配電線路與斷路器等相關(guān)設(shè)施要與用電負荷的增長保持一致,以此來保證供電的穩(wěn)定性。但在實際供配電系統(tǒng)設(shè)計時,往往會對用電負荷的增長速度預(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)施與用電負荷的增長速度不符,這必然會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)計中較為關(guān)鍵的一個環(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荷。但在實際設(shè)計時,雖然根據(jù)負荷計算出電流的相關(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不宜過大,需要合理控制供電半徑。在具體設(shè)計開始之前,需要針對用電范圍的大小和地理位置進行詳細調(diào)查,針對用電負荷進行準(zhǔn)確統(tǒng)計,明確用電負荷的類別。制定整體供電方案,并基于不同情況來對分期開發(fā)的區(qū)域與規(guī)模進行合理劃分,確保配電設(shè)備的規(guī)范性,進一步提高配電設(shè)備運行的可靠性和安全性。另外,對于房外建筑,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電力負荷計算。電力負荷通常情況下包括空調(diào)、動力及電氣照明等,這其中空調(diào)負荷較大,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。在具體計算電力負荷時,一般會采用單位容量法和負荷密度法來計算負荷容量,這樣可以有效的保證計算結(jié)果的準(zhǔn)確性,確保供配電設(shè)計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。(1)高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計。在設(shè)計高壓配電系統(tǒng)時,一般情況下會采用放射式系統(tǒng),以此來增強供電的可靠性和實現(xiàn)靈活控制。部分大型電氣項目,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)計時,需要確定配電電壓與配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),計算配電干線負荷,做好開關(guān)設(shè)備選擇及短路校驗工作,進行二次回路方案的擬定,并實施繼電保護整定計算,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。在設(shè)計低壓配電系統(tǒng)時,需要對低壓配電方式與配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)進行確定,即要明確豎直配電干線和水平配電干線的個數(shù)、位置和走向。計算分干線與干線的負荷,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)選擇保護裝置,通過保護整定計算并保證期級間的選擇性配合,防范出現(xiàn)穿越式跳閘問題。明確線路敷設(shè)方式,設(shè)計電氣豎井與配電小間。計算低壓無功補償容量,選擇補償方式與調(diào)節(jié)方式,合理進行功率因數(shù)補償。采用集中補償方式進行無功補償。根據(jù)實際需求來配置電氣測量與電能計量裝置。設(shè)計保護接地和重復(fù)接地系統(tǒng)。具體設(shè)計時,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)計的經(jīng)濟性和合理性。4.4供電線路安全設(shè)計。在具體供配電線路布置時,宜根據(jù)實際情況,盡可能的滿足一些特殊位置對用電線路的需求,而且供配電線路布置與設(shè)計還要與規(guī)定要求相符。為了保證供電線路的安全,設(shè)計時要根據(jù)實際建筑布局來采取有效的電力線路保護措施,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。在實際布設(shè)供電線路時,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)計時,還應(yīng)選擇自動控制或是自動切換裝置,一旦供電線路出現(xiàn)故障,則會自動切斷電源,保證整個供電系統(tǒng)的安全。另外,在實際供配電線路設(shè)計時,一般情況下會采用10kv的高壓線路,并采用單母線運行方式。這樣在實際系統(tǒng)運行時,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)定運行。而低壓供配電線路設(shè)計時,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行情況發(fā)生,有效的提高供配電系統(tǒng)運行的效率。

5結(jié)論

供配電系統(tǒng)的設(shè)計具有復(fù)雜性和系統(tǒng)性,在具體設(shè)計過程中要根據(jù)實際情況來確定負荷等級,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,燕做好供電線路安全設(shè)計,以此來提高供配電系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)性和合理性,實現(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