摘要:近年来随着社会用电需求的不断增大,电力工程建设数量也在逐渐增多。10kV供配电工程设计应寻求一种高效科学的设计方法,使用该方法可大大提升设计的可靠性和电能的利用率。然而,当前我国电力工程中10kV供配电设计依然存在一些问题,若要解决10kV供配电设计问题,必须对配电系统进行科学规划。本文就电力工程中10kV供配电设计常见的问题及对策展开探讨。
关键词:10kV供配电设计常见问题对策
引言
在工程建设中,10kV配电设计是一项看似普通却至关重要的工作,涉及面广、对设计人员把控全局的能力要求较高,因而对设计人员有很高的技术要求。由于用到的规范其中很多都涉及国家强制性条文,所以对设计标准非常严格。为了保证施工作业的正常进行,对10kV配电设计提出问题并解决问题是非常重要的一项内容。
1、影响10kV配电网运行的因素
影响10kV配电网运行的因素很多,简单地分为内外两种因素。
第一,外部因素的影响。外部因素主要是指产品自身质量问题和施工安装质量问题,设备质量诸如设备交流耐压试压、绝缘性能检测、导电材质低劣、密封压力构建结构不稳固等不合格;安装质量问题诸如导体搭接面处理不当引起过热,设备安装不遵循新技术、新工艺等等,增加能耗的同时,也带来较大安全隐患。因为外部环境存在的不确定性,导致了10kV配电网运行故障,降低了供电可靠性。
第二,内部因素的影响。内因主要是电力系统状态和企业运管制度,电力系统出现非正常运行状态,导致的10kV配电网电压过高,会直接威胁到电气设备绝缘,加速设备老化,严重缩短电气设备使用寿命等。雨、雪天气等恶劣环境下,设备发生闪络、短路故障的情况较多,且故障发生多发生在设备运行检修环节较为薄弱,并未采取有效措施处理地段。如果不能对已安装的设备进行合理有效的定期维护,设备的老化速度就会加快,继而影响到10kV配电网络的安全运行。
2电力工程中10kV供配电设计常见问题
2.1配电室位置不够明确
在设计10kV供配电系统时,多数设计人员在没有确定配电室位置的情况下就直接展开设计,这是当前供配电设计过程中的常见问题之一。对于城市小区的配电,400V低侧供电半径往往限定在200米范围内,这是综合考虑了用电负荷供电线路电压损失、开关有效保护范围等因素。如果电源位置不明确,设计人员盲目地强行展开设计,不考虑在合理供电半径范围内的供电规划,待业主配电室位置确定后,会造成部分建筑供电半径超标的问题。对于工期较紧的电力项目,若施工人员为使用此设计方案,就必然会出现返工问题,这不仅会影响工程的整体施工进度,而且会大大增加建设企业的施工成本。
2.2不能合理的设计电能计量
在配电设计中对于正确且合理的设计电能计量尤其重要,一般需要设置电表的有两类:第一,正确合理的设计供电部门的电能计量;第二,正确合理的设计物业需要的电能计量。对于供电部门电能计量设计中,就经常会出现多设、漏设、设置位置不合理、计量参数不匹配等问题。表现比较突出的是居民楼和综合楼这类设计中,如综合楼办公室数量较多,用电负荷较大,不同单位用电状态不同,所以根据用电负荷需要,安装不同的电能计量表。还有塔楼办公楼层,还需要安装商业性质的电能计量表,所以需要分开来安装,否则办公的用户不能承受。再比如居民类,涉及公共用电、住户用电、电梯用电这些都需要按照居民类计费,其余的按非普工业收费。
2.3对设备选型及节能降耗问题的忽视
在设备及导体的选型过程中,工作人员往往会忽视导体及导体能承受的短路电流大小和持续时间(热稳定校验用),以及该短路电流产生的动稳定对设备机械强度的要求,这些都会直接影响到配电网的安全可靠。因安装地点的不同,导体和开关使用环境也不尽相同,环境差异会导致导体的允许载流量和开关允许通过的回路电流与额定条件的导体标准载流量和开关标准额定电流不同。忽略了此问题可能会造成导体和开关的过热,加速材料设备老化,严重时可引发火灾事故。
与此同时,在选择导线和设备配置时,工作人员很可能忽视了节能降耗的原则,造成不必要的浪费或过多的用电。诸如变压器的选择,即使国家反复推广的低耗节能变压器,在实际应用中仍有许多企业会贪图设备价格低廉而选择高能耗变压器,造成日后因变压器高损耗而造成的不必要的损失。
很多设计人员在做配电设计时,并没有充分考虑系统无功需求。在用电负荷自然功率因数选取时,盲目地认定设备功率因数为0.8、0.85或者0.9,由此来推算无功需求,由此选择的无功补偿装置不合理。既增加了损耗又增加了成本,严重时还会因为功率因数不合格造成供电企业对其处罚。
3解决电力工程中10kV供配电设计常见问题的对策
3.1确定配电室位置
在设计10kV供配电系统时,相关设计人员需深入拟建场地,详细了解用电企业用电负荷的规划,确定供电线路路径走向、摸清供电区域内综合管网图,合理避让热力、燃气、污水等管线,根据甲方指定的可利用区域、结合规划、用电负荷、在满足供电半径的前提下,确定配电室位置和数量。其次,设计人员应进入拟建项目现场,对拟建配电室位置进行踩点勘察,并详细踏勘电缆路径是否满足设计要求,确保供配电设计方案与现场实际相符,为后期进行的施工项目做好铺垫,从而降低返工率。
3.2合理设置电能计量表位置
其次,为避免电能计量种类及计量点设置混乱的问题,应将拟建供电区域的用电负荷种类、用电负荷大小、用电负荷运行方式等向供电公司做书面说明,从供电源头上获取指导性意见。应按照供电公司关于拟建工程的供电函复要求,确定电费计量相关的电气设备的参数,确定计量位置及计量点数量,并充分征求供电企业、用电企业意见,结合现场实际,确定放置计量点(计量柜、计量表箱)的构筑物。如此以来电费计量表的设置更加科学化、合理化,进而避免电力部门与用户之间的用电纠纷,提高了办事效率的同时,缩短了建设周期,降低了建设成本。
3.3对设备选型及节能降耗问题的忽视
应充分考虑电力系统短路电流,应根据回路电流、短路热稳定、短路动稳定等要求,合理选择设备及导体。在选择导体时,尤其注意敷设环境对其载流量的影响,在留有适当裕度的前提下合理选型。10kV供配电设计工作不但要满足各种用电需求,保证供电系统安全稳定性,同时还要具备一定的环保效益和经济效益。在保证各种效益的同时,还应实现节能降耗的发展目标。
首先应科学选择变压器,S12和S13节能型的变压器噪声小、空载损耗低,性能优越。在进行10kV配电设计时,设计人员应根据用电负荷实际,合理选择变压器容量和数量,减少系统运行过程中变压器的能量损耗。
其次合理运用无功补偿技术。10kV供配电设计过程中,会遇到很多种类的用电负荷,不同种类的用电负荷,需求系数、功率因数都会存在差别。若采用需要系数法进行负荷计算时,为了较为准确的计算,应该查找《工业与民用供配电设计手册》表1.4-1,选取合理的功率因数,无功功率计算公式 , 其中。其中:P---用电设备组的有功功率,kW;
现如今比较常见的无功补偿装置,即干式自愈型并联电容器。目前400侧电容器广泛采用智能控制器投切,可根据功率因数、电压参数等设置投切定值,合理分组电容器后,智能控制器可根据负荷无功功率变动自动投切电容器。交流接触器可实现电容频繁投切,可避免系统欠补偿与过补偿。倘若单相用电负荷过多,很可能造成分配在三相上的负荷失衡这一极端现象,此时应使用分相电容补偿技术,电容器在补足三相负荷后,再按照单相负荷失衡情况按需补偿。
结语
电力工程中10kV供配电设计不仅影响整个电力系统的运行,还会直接影响电力企业的经济利益,与人民生活、生产息息相关。因此,设计人员必须严格遵守国家相关规定,严格按照10kV供配电设计要求,并根据拟建现场的实际情况,科学、合理设计施工方案,以此来提升供配电系统的运行效率,确保整个电力系统都能够安全、平稳地运行。
参考文献
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