10 kV 变配电房设计中常见问题与解决措施

发表时间:2020/7/6   来源:《城镇建设》2020年3月9期   作者:庞叶净
[导读] 变配电房是电力系统的重要组成部分。
       摘要:变配电房是电力系统的重要组成部分。文章对10 kV 变配电房设计过程中存在的不足进行分析,并提出有效解决措施,目的是为了充分发挥变配电房的作用和功能,更好地满足用户的用电需求,供广大设计同行参考。
        关键词:10 kV 变配电房;设计布局;存在不足;解决措施

 引 言
        10 kV 变配电房是连接高压电力系统到达用户终端的重要设备,为用户安全可靠用电提供保障。但由于10 kV 变配电房设计过程涉及多种因素,容易产生相应缺陷问题,影响其正常发挥功能,因此,必须详细分析设计过程中存在的问题,并采取有效应对措施,提高设计质量,保证整体供电系统能够得到完善和优化,为用户提供优质电能。
1 10 kV 变配电房设计问题
1.1 设计选择不清楚
                在设计10 kV 变配电房时,需要考虑使用电源的终端使用条件,要分析相应的机房设备的情况及服务条件,保证电力输配能满足实际用电需要。

        目前,配电线路负荷面临的复杂条件,涉及各类数量不同、规格不同的电缆线路,容易出现设计失误,如果不及时纠正,会导致后续的校核、审计、预算等相应环节出现错误,影响电力公司投资收益。要考虑到电缆线路的敷设及使用环境,降低其受到腐蚀,减小耗损,防止出现安全隐患,造成经济损失。
1.2 设备布局不合理
        10 kV 变配电房设计中常见问题之一是设备布局不合理。应针对不同用电需求,进行差异化设计,保证设备布局合理。
        如城市综合体建筑中,用户类型复杂,包括有商业、办公、家庭等,其用电性质也不同,如分为商业用电,办公用电、家庭用电等,针对这种情况,电力设计师们在设计过程中,要调整其电费计量表,使其与用电类型相一致。
        但在实际操作过程中,容易出现因工作人员原因造成计量表错误,导致不能准确收费;此外,还有在设计过程中存在多设或漏设电表问题,这样不利于准确计量电费,影响企业经济收益。
设备布局不合理还表现在平面设计不能与配网系统匹配、没有按规定顺序排列电柜等问题。
1.3 节能性相对较差
        电缆线路的选择以及排列方式,会对电力系统正常使用和节能效果有直接影响。
        在具体设计过程中,部分电力线路没有合理设置,导致在投入运营后容易产生过度消耗电力资源等问题,如果出现大电阻情况时,会增加线路电压,降低整体结构使用效果,设备容易出现老化。
2 10 kV 变配电房设计优化措施
2.1 确定主线系统
        10 kV 变配电房的设计中,需在遵照《供配电系统设计规范》的前提下,明确《20 kV 及以下变电所设计》规范内容,合理设计主线系统,还要满足项目所在地电力部门所设定的高压供配电系统设计主接线设计要求,确保整体电力主线系统科学合理。
例如,在具体设计过程中,用于住宅配电的公变变压器设备,需要与单个用户的专变变压设备相区分。通常,公变用户的电费,按照低压每户的用电量收取,且其变电所直接由电力部门管理。所以,这种模式下的变压器设备,单台容量不会超出1250kVA,可利用环网柜结构,突出主接线体系的简洁化特征。此时,如果独立用户的用电量超出200 kVA 以后,则需要专变变压器进行变压。如果此时的用电量在 315 kVA 以内,可使用环网柜完成“高供低计”的管理策略。而当用
电量超出500 kVA以上时,则需将断路器作为高压开关,并使用“高供高计”的管理模式,完成电力信息统计。


        当部分用户的用电条件处于 400 ~ 500 kVA 时,也要采用“高供高计”的管理模式,并保证主线结构设计的简便性。在双电源线路的用户管理上,需为其配置至少两台专变变压器设备,并使用断路器将其接入到主接线系统中,通过“高供高计”的管理形式,形成主线接线结构。

        进行电源设计过程中,要在现有电力条件基础上,分析用电负荷情况,
看其是否存在数量太多的一二级负荷,如有,应采用双电源进行电力供应。对于一级负荷,在设置电源结构时,应安排2个,对于二级负荷,要采用双回路体系,以充分利用两台变压器,使电缆设备具备相应
负荷功能。
2.2 计算短路电流
        计算短路电流也是10 kV 变配电房设计的内容之一,并优先相关设备如对高、低压开关、线路设备、设备开关等,以充分发挥其性能,达到最优组合。
在实际计算处理中,前端变电站的具体电容量通常为未知量,而在距离条件上,可以轻松的通过整体线路距离测得。在实际计算工作中,可以假设距离条件相对较远,并形成一定的数据阀值,根据具体计算结果,定位具体应用的设备型号与功率条件。同时,在实际应用中,还需要注意到终端电容量与电源点距离的反比例管理,并在电源点距离不断加大的前提下,缩减短路电流,以保证两者关系的比例指示状态。
2.3 适应管理需要
        要严格根据国家有关设计规范及技术规范要求,进行10 kV 变配电房设计,并对设计方案进行完善和优化。方案确定后,还应对其进行审核,发现与规范不符或错误问题时,要及时进行修改。此外,设计人员还应在实践中多总结与学习,并对新的设计规范及技术文件进行学
习并对有关数据进行收集整理,形成数据资料。
在开始设计图纸之前,要认真核对建筑设计单位所提供的电气施工图,
并确定供电电源、选择设备型号和规格等工作,保证设计方案合理。对项目所在的施工条件和环境进行分析,尽量把变电站以及设备安置在占地面积小、方便维修和保养、人流较少的区域,保证设备安全性。
        通过对变电站布局进行合理调整以及优化,是设计考虑的内容之一,在具体实施过程中,必须体现接线处理的灵活性和简便性,方面后续检修工作。
在设计变电站有关设备安放位置和数量时,要以合理为前提,满足供配电需求的基础上,不断优化对配电线路的设计工作,确保配电房设计能够满足行业标准以及实际使用需要,并对变电室内部空间进行合理分配,保证各种设备布置更加科学合理。
2.4 优化设备选择
        配电房需要相应的变压器、配电线路以及线缆等,应当进行合理选择,所选择的设备,要保证质量优良、节能性好,保证变电房整体设备具有较高的技术性和节能性。
2.5提升设计专业性和质量。
        为进一步提高设计质量,有关设计人员,应与建筑单位及用户进行密切沟通,深入设计项目现场,了解建筑项目的用电环境、容量、规模。
首先,在配电线路规划的过程中,在一二级高可靠负荷条件下应用铜导线,而在三类负荷条件或其他负荷条件较低的建筑供电需求管理上,使用铝芯导线,以缩减导线长度,优化导线横截面积的技术管理目标。
        其次,在变压器设备的合理选择中,当前我国推广的S11或S13变压器设备,节能效果明显,可以在对高压配电系统进行合理分配的同时,保证整体工作区域的效率状态,降低变压器设备对于总体电力条件的消耗水平。
        最后,在节能控制与设备选择的过程中,还需要对电缆线路的型号进行选择,并通过对距离信息的测算与分析,使应用缆线的材质可以满足 10 kV 变配电房结构与功能的具体需要。
3 结 论
        10 kV 变配电房设计需要考虑的因素较多,也容易出现各类问题,影响配电房结构性能的正常发挥。因此,广大电气设计师们,应在实践中多总结经验,保证配电房设计更加科学与合理,
参考文献:
[1] 李国会,张晶 . 民用建筑内消防用电设备的供电时间要求对供电线路的影响 [J].现代建筑电气,2019,10(8)
[2] 刘绍良 . 配电房干式变压器产生带来不良影响的处理方案探究 [J]. 装备维修技术,2019,(3)
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