摘要:10kV配电房是电力供应体系的关键构成要素,在电力系统与用户终端间承担着连接结构的作用。在实际设计环节,线路负荷条件、电缆电线使用环境、设备布局等较为复杂,配电设计合理性将直接影响到电力系统使用效果与节能状态。
关键词:10kV配电房设计;问题;解决措施
引言
10kV变配电房不仅可以确保电力系统运行的稳定性,而且还能满足人们日常供配电需求,提升电力企业的经济效益。但是由于10kV变配电房中的高压配电系统设计具有一定的复杂性,相关部门必须高度重视10kV变配电房的整体设计工作,确保其符合国家相应的设计标准,这样才能保证设计质量,更好的满足社会需求。
1 10kV配电房设计中常见问题
1.1设计目标定位不准确
在10kV配电房设计过程中,需要设计人员对变配电房电能供应需求具有全面了解,能够在实践工作中准确确定配电房电能输配能力,以便后续工作的顺利开展。就10kV配电房设计现状来看,供电需求不明朗、设计目标定位不准确等问题普遍存在。例如,相关工作人员在配电房设计过程中,没有深入施工现场进行勘察,对配电房用途缺乏准确认知,导致10kV变配电房总体供给需求不明确。又如,配电房设计人员对各单位用电需求不了解,无法准确掌握各单位供给差异性,造成个体供给需求不明确。而供给需求的不明确,不利于10kV配电房具体目标制定,易造成电能的大量浪费。
1.2设备布局不合理
设备布局不合理,也是10kV变配电房设计过程中较为常见的问题。在优化设计的条件下,需要对实际用电需求情况开展差异化设计,以保证布局结构的针对性。例如,在城市综合体用电条件下,用电类型较为复杂,不仅有商业用电,也有办公用电、家庭用电等类型。对此,电力设计工作需要对电费计量表进行设计调整,以保证计量表与用电类型的适应状态。而在具体操作中,经常会出现计量表错误的问题,无法执行电力部门统一的管理规范标准,导致计量收费的不利状态,从而造成非商业用户的不满。此外,在设计过程中,还经常会出现电表多设与漏设的问题,这一现象也对电力系统的正常统计工作造成了影响。而在技术角度上,平面设计与配网系统的不匹配、电柜排列顺序不一致等问题,也是设备布局不合理的具体体现,需要得到设计人员的高度重视。
2 10kV配电房设计问题的解决措施
2.1立足设计问题进行针对性处理
(1)设备优选:根据10kV配电房建设要求,结合10kV配电房实际情况(施工现场环境条件、运行功能、负荷总量等),以节能降耗为基础,进行相关设备的科学选择。例如,以铜导线为配电线路施工主要导线,并合理选择导线截面积与长度;选择节能性能相对较好的变压器、配电柜构建配电系统,如S11系列变压器可降低30%空载损耗,S13系列变压器可降低40%空载损耗;“YJV型聚乙烯电缆+PVC套管”,能够有效满足10kV配电房高效、高质、经济运行需求。
(2)参数计算:为提升10kV配电房设计质量,达到变配电房运行效益最大化。应加强相关参数计算力度,能够根据参数进行结构选择,确定设备优化运行条件。例如,某商场10kV配电房设计中,建筑空调负荷占据总工程负荷的40%,冷冻机房占空调总负荷的80%。因此,应将配电房配置在靠近冷冻机房位置,使低压线路供电半径控制在250m以内。
(3)合理布局:以住宅配电系统中的10kV配电房设计为例,为提升主线系统布局合理性与科学性。应注意以下几点:①明确掌握10kV配电房主线系统设计要求,严格按照《供配电系统设计规范》《10kV配电房及10kV变电房设计规范》等相关规定与要求进行操作。②将公变变压器与专变变压器有效区分。根据不同用户用电需求及其电费计价模式,合理确定变压器容量。当用户用电量在100kVA~315kVA之间时,通过专变变压器变压,实行“高供低计”管控措施;当用户用电量超过500kVA时,实行“高供高计”管控措施。
(4)科学规划:10kV配电房设计过程中,设计方案的科学规划至关重要。在此过程中,设计人员需要明确认知调研分析的重要性,能够积极参与到项目考察工作中,对建筑工程项目用电环境、用电规模、供配电要求等具有全面了解,确定配电房位置、规模、空间、电容量等。与此同时,在电气设计图与施工图设置过程中,做好图纸审核工作,保证电源、高低压柜等选型与配置的科学性、合理性。此外,在安全性、经济性、节能性原则指导下,规划线缆路径,设计线缆敷设方法。
2.2电力主线系统优化
基于《供配电系统设计规范》进行10kV配电房主线系统的优化设计,需结合用电规模、负荷环境等因素进行公变变压器、专变变压设备的合理区分。例如针对以住宅建筑为代表的公变用户,其变压器单台容量往往不大于1250kA,对此可选取环网柜结构进行接线设计,实现接线系统的简化设计。对于个体用户用电量大于100kVA的情况,可结合实际用电量数值进行管理模式的设计,例如针对用电量小于315kVA时,可选用“高供低计”管理模式,以环网柜作为开关;针对用电量大于500kVA的情况,可采用“高供高计”管理模式,选取断路器作为高压开关。而针对双电源线路的情况,需设置2台以上的专变变压器,选取断路器柜接入单电源主接线结构中,完成配电设计。在电源设计方面,通常需综合考虑电力环境、用电负荷等信息,针对一级负荷应配置2个独立电源系统,针对二级负荷则构建双回路体系,保障利用变压器、电缆等设备的设计满足实际负荷需求。
2.3变配电节能设计
2.3.1导线节能设计
在配电线路设计环节,通常针对一级负荷、二级负荷的情况宜选用铜材质导线,而针对三类负荷等其他条件下则选取铝芯导线,并采用缩短导线长度、增大导线截面等方式,实现节能目标。
2.3.2变压器节能设计
在变压器设备的选取上,通常可选用SCB10、SCB11等节能型变压器,基于供电可靠性、经济负载率指标进行变压器容量的合理设计,确保结合不同电力负荷进行容量的恰当分配,保障变压器在运行过程中可达到70%~80%的最佳负荷率。同时为避免变压器处于过载运行状态,需降低三相不平衡度,例如可将单相用电设备接在三相网络上,针对各供电点分别与不对称负荷连接、起到分散负荷作用,采用交叉换相方法,增加负荷节点短路容量或增设平衡装置等,以此保障变压器三相负载平衡。
2.3.3电缆线节能设计
在电缆线设计上,需结合10kV配电房结构、距离等因素进行电缆线型号的合理设计,当前普遍采用YJV22高压电缆、VV、YJV低压电缆,配合PVC材料管提升线路的机械强度、耐磨性能与载流量水平,有效保障电缆线路的安全运行。
2.3.4提高功率因数
为有效降低线路损耗,可选用有补偿电容器提高用电设备的功率因数,调节电机的空载运转,并采用就地补偿、集中补偿等方式进行补偿装置的配置,达成降低线损的目标。
结语
10kV变配电房设计中常出现设计问题,为了保证整体结构的功能性得到正常发挥,需在技术管理的规范中强调整体变配电房结构的科学性,并通过技术性、管理性内容的综合,使其在电力传输体系中发挥出更加积极的作用,维护整体电力供应的稳定状态。
参考文献
[1]林陈贝,翁庭强.10kV变配电房设计中常见问题[J].农村电气化,2017,(11):13-15.
[2]朱立文.变配电房增容改造变压器选配及经济运行[J].科技信息,2014,(3):229,274.
作者简介:裴岸昌(1986-02-13),男,汉族,广西钦州人,本科,工程师,主要从事电力相关工作。