10kV变配电所设计中常见的问题分析

发表时间:2020/7/15   来源:《电力设备》2020年第7期   作者:拱蕊
[导读] 摘要:10kV变配电所在电力系统中承担着“电能接收”、“电压转化”、“电能分配”等重要任务。
        (中山电力设计院有限公司  528403)
        摘要:10kV变配电所在电力系统中承担着“电能接收”、“电压转化”、“电能分配”等重要任务。提高10kV变配电所设计品质与施工质量,已经成为与变配电相关工作人员关注的重点问题。由于10kV变配电所设计较为复杂,在实践操作过程中,易出现设计问题,影响10kV变配电所作用的发挥。因此,设计人员应对10kV变配电所设计常见问题进行全面了解,在设计过程中加强设计质量控制,促进问题防范与处理措施的有效落实。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对10kV变配电所设计中常见的问题分析提出了一些建议,仅供参考。
        关键词:10kV;变配电所设计;常见的问题;对策分析
        引言
        10kV变配电所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所结构的科学性,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。
        1、供配电概述
        在变配电所的供配电设计与负荷分配中,变配电所外部的供电电压、变配电所内部的配电电压和变配电所用电负荷分布是变配电设计中的重要因素。其中,最重要的是要确保电源和配电电压的质量,减少设备和配电线路中的电能损失,减少电缆材料使用量。设计中需要多种方法来比较优化每个链接的设计选择,并最大程度地减少不必要的电能损耗和金属材料的使用,合理利用资源并减少浪费。
        2、10kV变配电所设计中常见的问题分析
        2.1设计选择不清晰
        10kV变配电所的设计工作,直接面向电力资源的终端,需要在实际工作中,对特定机房设备的用电条件进行分析,以此使电力输配电系统可以和实际用电条件相对应。而在实际电力管理工作中,由于配电线路的用电条件较为复杂,所涉及不同规格、不同数量的电缆线,容易引发工作中的失误。同时,如果设计人员在这一工作环节中出现失误,难以在后续的校核、审核、预算等系列工作中检验出来,为电力公司的收益条件,带来隐性的危害[1]。此外,电缆线的使用环境条件也要受到重视,选用适合环境条件的电缆,在降低腐蚀、耗损等状态的基础上,降低安全隐患的发生率。
        2.2节能性相对较差
        10kV变配电所设计工作中,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,增加线路电能损耗,降低整体的使用效果,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变配电所投入使用后,受到冗余线路系统的影响,出现较大的经济消耗。而对变压器的选型,虽然国家推广节能型变压器,推出了S13型以上变压器设备,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地下室电房问题分析
        现在,一些设计师在设计地下室电气室的时候,没有充分考虑地下室的特殊位置,或者直接忽略了。首先地下室在地下,更容易出现通风、防潮的问题。因此,设计时必须适当改进,加强防潮、防涝和排风工作。第二,消防设计也是必须的。目前的消防设计只是一种粗略的设计,没有进行细致的研究,实际上没有发挥消防效果。最后,合作问题。设计师只关注地下室本身,忽略了与其他方面的合作问题。实际上,整个配变电系统是相互连接的,如果只关注一种设计,那么布置所有类型的设备,会给其他布线带来许多不便。


        3、10kV变配电所设计优化措施
        3.1优化配电设计
        (1)设备优选:根据10kV变配电所建设要求,结合10kV变配电所实际情况(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变配电所高效、高质、经济运行需求。(2)参数计算:为提升10kV变配电所设计质量,达到变配电所运行效益最大化。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变配电所设计中,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,应将变配电所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)科学规划:10kV变配电所设计过程中,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、详细负荷需求等做到全面了解,确定变配电所位置、规模、空间等,并通过负荷计算,合理选择变压器容量、线缆型号和敷设方式等。
        3.2采用节能措施
        为了做好10kV变配电设备的设计,还必须制定节能措施,做好节能降耗工作。除了必要的设计外,还必须选择各种线路和变压器。选择回路时,必须根据特定的电源情况和相应的设计要求进行选择,以获得最佳节能效果。选择变压器设备时,应尽可能选择节能变压器。目前市场上有多种类型的变压器可供选择,例如S9型号和S13型号。为了节省能源,建议选择S13型号。此外,要注意电缆的选择。设计时了解数据统计和特定用途,可以轻松选择最合适的电缆。情况更复杂,可以应用各种规格的电缆组合,以更好地降低消耗。
        3.3内部配电电压的确定
        电压是电能质量的重要指标之一。各类电气设备对其正常工作电压都有特定要求。电子产品要求电压变化幅度小,以便在其工作过程中必须保持一定范围的稳定电压,完成其预期的操作。工业变配电所的内部配电电压采用高压,在单一负载时,可以减小负载电流,在长期运行中,可以大大减少电能损耗。
        3.4外部供电电压的确定
        在电气系统中,电能的传输和返回是流过设备和电线的电流负载,并且被假定为电能的消耗在传输过程中由设备和电线分配。回路电压下降时与功率损耗成正比,而某些阻抗之间的电压降与流过环路的电流成正比,功率损耗与电流的平方成正比。功率一定的情况下增加电源电压,发现环路中的电流负载会成比例地降低。因此,提高电压可以降低传输过程中的电压并减少传输过程中的功率损耗。但是,电压提高同时也要配置相应电压等级的设备,会导致投资增加。因此,设计人员在选择电压等级时,应从输送距离和功率等方面考虑,并结合当地电网条件、用户用电负荷等方面通过技经分析对比后确定。
        结束语
        总而言之,设计问题是影响10kV变配电所功能与作用发挥的关键因素。因此,在10kV变配电所设计过程中,需要树立设计质量提升意识,能够根据10kV变配电所建设要求,采取有效设计优化措施提高10kV变配电所设计质量,减少设计问题的发生与影响,从而增强电力系统运行稳定性、可靠性,更好为人们提供电能供给服务。
        参考文献:
        [1]张雪辉.10kV变配电所设计中常见问题与解决措施[J].通信电源技术,2019,36(06):107+109.
        [2]吕莹燊.10kv变配电所设计中常见问题及解决措施[J].绿色环保建材,2019(02):246.
        [3]张孝平.工业10kV变配电所的设计与安装[J].内蒙古煤炭经济,2018(02):26-27.
        [4]林陈贝,翁庭强.10kV变配电所设计中常见问题[J].农村电气化,2018(11):13-15.
        [5]李兴.工厂10kV变配电所设计的常见问题及对策探究[J].居业,2018(10):49+51.
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