10kV配电房设计中常见问题与解决措施分析

发表时间:2020/9/11   来源:《中国电业》2020年10期   作者: 梁忠宇
[导读] 配电房作为电力系统中的重要组成部分,其设计与建设质量的高低,对电力系统整体运行的稳定与安全,存在直接影响。基于经验归纳与总结
        摘要:配电房作为电力系统中的重要组成部分,其设计与建设质量的高低,对电力系统整体运行的稳定与安全,存在直接影响。基于经验归纳与总结,以10kV配电房设计为研究对象,对其设计过程中常见的问题进行了简要分析,并以提升配电房设计质量为目标,提出设备优选、合理布局、精准计算、科学规划等问题解决措施,以供参考。
        关键词:10kV配电房设计;问题;措施
        1 引言
        10kV配电房是保证电力供应体系完整性的重要组成部分,通过自身结构的合理性状态,实现高压电力系统与用户终端的连接状态。但在实际运行过程中,这一电力结构在设计上经常表现出一些缺陷性问题,并影响其功能作用的正常发挥。为此,需要对10kV配电房设计中的具体问题作出明确说明,并以此作为引导,保证整体系统设计优化。
        2 10kV配电设计中的常见问题
        2.1 不当的配电设计布局
        配电网设计中经常会出现电费表设得太多,也有可能出现城市平面图和配电网设计图不一致的情况,这些情况都会影响配电网本身的准确性。所以,工作人员在选择10kV配电网设计时,要结合用户自身的用电情况,根据实际使用情况进行电费表布置。由于城市日常使用的电力种类较多,用电分类较复杂,有办公、商业和个人用电之分,如果在配电计量器设计时,工作人员没有考虑到这些用户的实际用电情况,没有加以区分,就会使非商业用户的电能表数与实际不符,从而引起用户不满,对电力企业今后的发展不利。
        2.2 节能性相对较差
        10kV变配电房设计工作中,对于电缆线路的选择与排列设计,直接影响其电力系统的正常使用,并使电力系统的节能状态受到影响。由于实际设计中电力线路设置的不合理,在技术管理过程中,就容易产生电力资源过度消耗的问题,并在大电阻条件下,增加线路内容的电压,降低整体结构的使用效果,使其更早的出现设备老化问题。这一问题在小区的整体电缆规划设计中表现的尤为明显。如果设计人员在计算过程中出现误差,并在后续的审核工作中未检查发现出这一问题,就会在10kV变配电房投入使用后,受到冗余线路系统的影响,出现较大的经济消耗。而在变电器结构中,虽然国家推出了S13型变压器设备,但在现有电房改造工程中,仍然存在S9型号的高能耗变压器设备,进而导致电力浪费问题。
        2.3 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。
        3 10kV配电房设计优化措施分析
        3.1 供配电系统设计
        通常在10kV配电房的配电设计环节,需协调处理好高低压配电系统、配电设备选型与布局、电缆规格选择、敷设方式等多项工作,结合用电规模、用电类型、负荷容量与用电设备特征等因素进行负荷估算、电气设备设计。基于节能目标进行供配电系统设计,首先应尽量减少变配电级数,同一电压下的变配电级数需控制在两级以内,并针对接线方式进行简化设计;其次应结合用电负荷特点进行变压器选择,合理调节变压器容量,缩短其与负荷中心的距离,依托较短的供电半径实现减小损耗的目标;再次应结合系统负荷变化进行变压器数量的灵活调整,避免因轻载增加损耗;最后可依据系统情况适当增大供电电压,保障收获良好的节能效益。

在高压配电系统设计上,应结合建筑功能进行配电室的合理布局,设置多路电源互为备用,配备相应发电系统保障在断电情况下可在15s内恢复正常供电,避免影响到消防、应急照明等重要负荷的使用;在低压配电系统设计上,需针对供电方式、电源设备与配电箱等进行优化设计,依据变压器配置情况选取单母线分段接线等接线方式,保障配电系统的可靠运行与经济价值。
        3.2 短路电流计算
        对于短路电流的计算,也是10kV变配电房设计工作中的重要内容。通过对高、低压开关、线路设备、设备开关等零部件结构的选择,来将此类设备组成构件调整到最优化的利用状态下,最大化的发挥整体设计优势。为了更好地说明这一计算方式,将630kVA变压器的高、低压测电流类别中的三相短路电流设置作为案例进行分析。在计算过程中,假定110kV/10kV变电站中,设置一台400kVA容量的变压器设备,其结构为三项双绕组无励磁调压变压器。在连接过程中,将组别设置为Ynd11,并将短路阻抗调整为10.5Ω。其中,10kV/0.4kV变配电所与之保持4km的距离,在使用YJV-8.7/15kV-3x95型号电缆的基础上,将末端变压器结构中的容量调整在630kVA,并按照组别Dyn11完成接线处理,将短路阻抗调整为4.5Ω,同时分别对末端变压器的高压与低压侧三相短路电流进行设计比较,以完成具体运行数据的计算分析。在实际计算处理中,前端110kV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,并形成一定的数据阈值,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。
        3.3 运用节能低耗设施
        第一,设备方面,选择使用合适的变压器。该系列变压器在节能减排功能设计上表现出色,可供使用。此外,工作人员还应考虑变压器的容量和所需的数量,使设备的数量合理,确保在工作顶点时,变压器能有效工作,再加上在选择线缆时可根据情况考虑电缆套管。这类电缆绝缘性能好,能有效抗电流击穿。10千伏配电设备要求电缆具有重量轻、耐磨损的特点,因此考虑采用YJ2型电缆。
        3.4 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 结束语
        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:
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