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居民小区供配电设计问题研究李晓

发表时间：2021/5/7 来源：《基层建设》2021年第1期作者：李晓马晓杰

[导读] 摘要：为确保社区供配电系统发挥应有作用，分析了居民小区供电特点，指出了居民小区供配电设计存在的问题，即断路器的选用和回路设计问题，提出了解决方案。

        淮北万里电力规划设计院有限公司安徽淮北 235000
        摘要：为确保社区供配电系统发挥应有作用，分析了居民小区供电特点，指出了居民小区供配电设计存在的问题，即断路器的选用和回路设计问题，提出了解决方案。应重点做好高、低压分线设备的选择，并合理选择变压器。
        关键词：住宅小区；配电；设计
        引言
        目前我国的经济正在稳步增长，作为世界上消耗能源最大的国家，我国面临着能源危机和环境危机，因此，节能降耗是我国经济发展中的一个重要环节，在供配电设计中，加强对节能方法的研究，有利于降低能源消耗，保护环境。
        1工程对供配电系统节能设计的要求
        在进行实际工程师要对工程的电容量进行调查和估计，尤其是对整个工程的用电容量进行合理的估计十分重要，通过对用电容量进行合理的估计，能够有效地保障供电方案的合理性，另外也能够降低设备本身的能源消耗，从而减少系统损耗。设计人员应该了解不同的节能设备的能源消耗状况，在对工程进行供配电系统设计时，一定要对建筑本身的性质有一个较为清晰的认知，然后再结合建筑电力负荷等级等具体的情况进行设计，从而满足工程的建筑设计要求。
        2居民小区供配电设计存在的问题
        2.1回路设计问题
        从社区中设计的配电系统来看，大多会忽略回路部分。某些设计人员为了自身方便，会将照明和插座位置的回路数尽可能缩减。少数设计人员甚至会完全忽视这一环节，完全不配置回路，导致线路结构中的横截面无法满足预期要求，造成实际运行中的超负荷问题。如果电气线路运行于超负荷状态，就会破坏原有的绝缘性能，导致温度指标急剧攀升，以致于用户端的电器设备出现严重的损耗，甚至造成较大规模的破坏，无法有效保证社区居民的财产安全。在设计供配电系统方案时，需要注意各住户自身的配电模式，将回路结构落在实处，消除可能存在的安全风险。
        2.2断路器的选用问题
        在社区进行配电系统方案设计的过程中，通常会发生断路设备选取不合理的问题，部分设计人员在构建方案时往往会应用更高级的断路设备，主观认定等级越高的断路设备能提供更好的安全系数，确保区域内电能供给稳定。但从实际应用来说，高级断路设备普遍具有不足之处，尤其是末端位置出现突增的故障电流后，高级断路设备可能会引起多级断路设备的跳转。选取断路设备的过程中还存在共性问题，就是选用较多的非选择性装置，某些人数较少的社区对于电能需求不高，通常线路中流经的电流参数最大值仅为百安培，所以在该区域中设置过多的非选择性装置，就会造成资源浪费，出现冗余问题。此外，未能有效确定断路设备的具体参数以及同供电系统实际运行参数不相符也是系统运行中较为多见的问题。常见的问题还有上级过电流脱扣器设定的参数过低，甚至出现比下级断路设备参数还低的情况，导致选择性装置无法有效动作。
        3解决方案
        3.1高、低压分线设备选择
        高、低压电缆分支箱选择。高压电缆的分配体系主要是在进线位置设置开关模式的分缆箱。该模式的分配箱选用单元柜类型。低压电缆的分配系统主要采用DFW－0.4kV结构，该模式的分支箱有如下特点：绝缘性能好、密闭性能好且稳定性高，有效适用于居民住宅区域。
        高、低压电缆选择。方案设计要遵守以下原则：防止电缆被外力破坏，避免出现过热和腐蚀等问题，便于后期维护和建设，规避施工现场中已经规划完成的区域，以安全运行为核心，尽可能缩减电缆长度。对于居民住宅区域的配电项目来说，电缆应选用直埋模式的架构技术，高压电缆要保证外部的保护套符合预期目标，确保性能指标达到要求。基于一次侧变压设备的电流参数，确定实际的高压电缆保护设备，保证系统的稳定运行。

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        3.2选择科学合理的电气设备
        电气设备在供配电系统节能设计中发挥的作用非常重要。作为基础设备，电气设备的使用范围非常的广，并且它的数量非常的多。电气设备的个体在消耗能源方面虽然并不多，但是在整个供配电系统中，由于存在很多的电气设备，因此，整个供配电系统当中的众多电气设备的总量是非常庞大的，在整个供配电系统当中的众多电气设备运行时，所消耗的电能是无法忽视的。基于这种情况，选择科学合理的电气设备就显得十分重要，选择科学合理的电气设备是供配电系统中节能降耗设计当中非常重要的一个环节。在供配电系统当中，由于电动机变压器等设备具有电感性，也就是说，当电动机和变压器通电后会产生滞后的无功电流，这些电流会经过高低压线路传输到其他的用电设备的末端，因此，这就导致线路的电能损耗很多。由于出现了这种状况，设计人员一定要根据这种状况来通过合理的设计降低电能的损耗。在保证功率条件的情况下，选择变压器的容量和合适的电动机，真正的做到节能。
        3.3明确补偿方式
        在设计城市道路照明系统中的供配电时，设计配电线路无功补偿是其一大难点。在此过程中，需要设计人员首先对线路电压损失进行统一明确，在充分满足末端电压需求的同时，也应对城市道路未来规划设计进行充分考虑。虽然目前我国许多城市在道路照明中均已开始大范围推广应用LED节能灯，但仍然有部分中小城市或是城郊道路中选择使用高压气体放电灯等作为主要道路照明灯，而此类灯具的功率因素约为0.5，容易导致输电线路中出现较大电能、电压损失。为使得城市道路照明用电负荷功率因数得到适当提高，某城市立交道路照明系统中，在进行供配电设计时，设计人员还将具有自动补偿功率因数功能的自动化装置，设置在城市道路照明专用的箱式变电站的低压母线侧，使得任意一处路灯均带有电容补偿，总功率因数可至少为0.85.
        3.4照明节能设计
        在电力系统供配电整体规划中，一定要注意照明节能设计，这主要是因为选择照明节能设计，也是供配电系统设计中节能方法的一种。选择高效的光源，另外，建筑物应该尽可能地选用自然的采光，与室外相近的部分则需要大的门窗，通过这种方式可以使靠窗的自然光能够得到发挥，以达到节能的目的。选择照明电气是供配电系统中节能方法的一种，虽然照明节能设计在供配电系统当中的地位显得微不足道，但是通过合理选择节能照明设计，有利于使供配电系统的能源损耗降低，真正有效实现供配电系统的节能设计。
        3.5减少电动机的电能损耗
        在供配电系统中，电动机的电能损耗是不可忽视的一部分，所以一定要不断提高电动机的功率，因数和效率，从而使电动机电能损耗较少。在一开始进行工程设计之前，应该对复合特性基金做充分的考虑，从而能够选择合理的电动机，使电动机能够进行高效的工作。在工业企业发展的过程当中，异步电动机得到了非常广泛的应用，根据有关的研究表示，异步电动机的功率因数与效率之间的关系十分密切，目前异步电动机的功率因数得到了很大的改善，那么其在工作过程当中的效率也会得到很大的改善。
        结语
        居民小区配电设计要严格按照国家有关规定，合理选用断路器，有效防止电路故障，保证电力安全。要加大人员和硬件设施的管理力度，谨慎操作，消除安全隐患，打造宜居小区。
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        [4]沈明光.超大体量居住小区供配电系统设计问题探讨［J］．科技经济导刊，2018，22（648）：43，46.