郭 飛

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電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計的常見問題及解決方法

郭 飛

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電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計對于電氣系統(tǒng)正常運作及后期建筑的正常功能發(fā)揮，都具有十分重要的作用，因此應(yīng)給予高度重視。就目前的情況來看，電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計中還存在很多問題，因此需要采取有效的措施進行優(yōu)化，從而有效節(jié)省能源，確保供配電設(shè)計的科學合理性，進而保證建筑電氣使用的安全可靠?；诖吮疚姆治隽穗姎夤┡潆娤到y(tǒng)設(shè)計的常見問題及解決方法。

電氣供配電系統(tǒng)；設(shè)計；問題；解決方法

1 、電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計概述

電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計是從電力專業(yè)的角度出發(fā)的，但它又同時受到其它專業(yè)實際情況的干擾，像消防專業(yè)、給排水專業(yè)、暖通專業(yè)等。建筑電氣供配電設(shè)計具體是指，在建筑電氣中，設(shè)計人員依據(jù)建筑的實際使用功能、內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)、其它專業(yè)施工的影響、各種干擾因素以及建筑基礎(chǔ)設(shè)計圖等方面，對建筑供配電系統(tǒng)進行線路布置、用電負荷等級確定及其它相關(guān)配電控制設(shè)備的規(guī)劃，最終將其設(shè)計思路以圖紙的形式表現(xiàn)出來的過程，即為建筑電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計。

2 、電氣供配電設(shè)計遵循原則

首先，滿足建筑的功能需求。所謂建筑的功能需求主要有建筑物不同區(qū)域的色溫、顯色指數(shù)和照明要求，建筑舒適度對風量和溫度的要求，特定建筑比如醫(yī)院、酒店等對于電氣設(shè)備用電要求以及相關(guān)展廳的照明要求等。

其次，要衡量經(jīng)濟效益。經(jīng)濟效益不是建筑物設(shè)計和建設(shè)的最終目的，但是卻是一個重要的考慮方面。所以，不能為了追求節(jié)能而不計消耗投資，隨意的增加建設(shè)和運行費用。建筑在供配電系統(tǒng)的設(shè)計中要充分的根據(jù)實際情況，科學合理的評估經(jīng)濟效益，通過分析比較選用合理的設(shè)計方案，在滿足建筑使用需求的同時最大限度的擴大經(jīng)濟效益。

最后，要注重電氣的節(jié)能。建筑的供配電系統(tǒng)的設(shè)計主要是服務(wù)于建筑節(jié)能的，所以在設(shè)計的時候需要以節(jié)能為前提，將電氣節(jié)能作為設(shè)計的根本出發(fā)點。

3 、供配電系統(tǒng)設(shè)計中存在的常見問題

3.1 供配電系統(tǒng)設(shè)計的配電設(shè)備不合理

在一些工程建設(shè)中，開發(fā)商為了賺取更多的經(jīng)濟利潤，從而節(jié)約大量資金，往往使用配電設(shè)備相對比較落后的機電設(shè)備，這些供電設(shè)備因設(shè)備落后，線損問題比較嚴重，電容量不足等，在運行過程中，會增加其安全隱患，尤其電荷難以承受其應(yīng)有的電壓，數(shù)值不斷升高，導(dǎo)致電能表破損。再有，距離相對比較遠的地方難以保證其正常供電，而且供電區(qū)域內(nèi)沒有設(shè)立完備的智能開關(guān)，這樣就降低了電量的使用率。

3.2 供配電系統(tǒng)缺乏監(jiān)測手段

供配電系統(tǒng)在整個輸配電過程中，必須嚴格按照規(guī)定進行合理配電。對于大型建筑而言，每時每刻的耗電量都比較大，所以實施配電過程要進行嚴格的監(jiān)測，相關(guān)部門及人員要定期對變壓器設(shè)備及電力設(shè)備進行檢修，發(fā)現(xiàn)問題要在第一時間解決，避免浪費大量的人力、物力、財力。

3.3 電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計需進一步提高

供配電系統(tǒng)不斷實施自動化，計算機系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)等的使用會對電力系統(tǒng)造成了干擾，其中的電氣功能模塊有可能無法正常工作，最終導(dǎo)致整個系統(tǒng)的故障。另外，這些干擾信號還會通過感應(yīng)、傳導(dǎo)等方式進入到二次設(shè)備中，一旦干擾水平超過了電子設(shè)備的耐受能力，這些設(shè)備將會出現(xiàn)不正常動作。由于干擾信號的產(chǎn)生和對系統(tǒng)造成的干擾都十分復(fù)雜，因此解決起來也十分困難。

4 、解決方法

4.1 供配電系統(tǒng)的配電設(shè)備必須嚴格按照標準完成

配電變壓器的安裝容量要嚴格按照標準中的負荷配置系數(shù)選擇，配電變壓器的容量選擇不宜過大，供電半徑應(yīng)合理控制。首先，需要通過詳細調(diào)查建筑面積的大小和地理位置，準確統(tǒng)計用電負荷并分清用電負荷類別。其次，要統(tǒng)一確定整體供電方案，根據(jù)不同的情況可以具體劃分分期開發(fā)的區(qū)域與規(guī)模；最后，要規(guī)范配電設(shè)備，提高配電設(shè)備的運行可靠性和質(zhì)量，對于戶外的一些建筑，為了避免故障隱患，要采用全絕緣，全封閉型的材料。

4.2 逐步改善供配電系統(tǒng)的監(jiān)測手段

為了確保長期實時負荷分析和監(jiān)測，掌握配電變壓器電壓異常，過載與負荷曲線的情況，積極研究并推廣安裝配電變壓器的實時監(jiān)測裝置。為了提高整個配電系統(tǒng)的可靠性與安全性，需要運用電力監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)控制的硬件系統(tǒng)模塊化。為了節(jié)省工程費用與纜線，可以采用總線方式來對整個小區(qū)負荷進行分析與統(tǒng)計，來監(jiān)控整個建筑的開關(guān)量，動力的電流模擬量，照明還有空調(diào)的狀態(tài)，來控制層空調(diào)和層照明配電箱之間的互投。一旦一條封閉進線電源或者是母線電源等發(fā)生了故障，就需要用另一條封閉母線來代替這條封閉母線。供配電系統(tǒng)的檢測不但可以減小物業(yè)管理部門的工作強度，也可以提高供電等級和供電的可靠性，增加節(jié)能效益。

4.3 優(yōu)化低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計

在設(shè)計低壓配電系統(tǒng)時，應(yīng)重點考慮以下兩個方面的內(nèi)容：(1)應(yīng)做好設(shè)計與用戶之間的協(xié)調(diào)處理工作。設(shè)計人員在進行設(shè)計工作時要處理好主管人員與管理部門之間的關(guān)系，同時也要做好設(shè)計與用戶之間的協(xié)調(diào)處理工作。因此，這就要求設(shè)計人員能夠全面地掌握工程的相關(guān)規(guī)范標準，同時要全面地考慮到各個方面的因素，有效地預(yù)防運行和管理工作中出現(xiàn)各類沖突和矛盾，只有各個方面和各個部門都達成了一個統(tǒng)一的認識，才能確定出最優(yōu)的設(shè)計方案；(2)計費問題。在面對各類計費問題時，供電部門應(yīng)充分地考慮到各類負荷的實際情況，同時針對不同的收費標準，做好對相關(guān)數(shù)據(jù)的整理和分析工作，以工程要求為主要依據(jù)，準確地找出同類負荷，并建議推行集中收費的方式，負責設(shè)計工作的相關(guān)人應(yīng)多與業(yè)主和供電部門進行溝通和交流，選出一個最優(yōu)的方案，應(yīng)能夠充分地保證雙方的利益，同時應(yīng)積極總結(jié)方案中可能存在的問題和不足之處，并有針對性的補救措施，從而保證設(shè)計工作的規(guī)范性。

4.4 加強對于供配電安全性的問題

在供電電源可以滿足電力負荷的需要時，在變電所中供配電系統(tǒng)的安全性及可靠性就顯得非常關(guān)鍵了。對于高層建筑中應(yīng)用大量的一級或者是二級負荷用電， 一般選用兩臺或兩臺以上的變壓器，并且還要設(shè)置一臺柴油發(fā)電機組。對于起動柴油發(fā)電機組的必要條件是，當柴油發(fā)電機組的檢測線檢測到市電回路失壓時，發(fā)電機組在10s內(nèi)自動起動，以確保一、二級負荷設(shè)備的供電。與此同時，為了確保消防用電，萬一突然發(fā)生起火災(zāi)事故，這就要求消防控制中心發(fā)出信號切斷非消防用電電源。所以，在對一般常用又不并列運行的兩臺變壓器與一臺柴油發(fā)電機所組成的各種供配電系統(tǒng)方案的優(yōu)點和缺點進行比較分析， 可以在實際的工程項目設(shè)計中，對其選擇優(yōu)良的供配電設(shè)計方案，同時也可以提高供電的安全可靠性。

4.5 接地與防雷設(shè)計

防雷設(shè)計可以采用避雷帶、避雷針、消雷器和放射性避雷針等方式。防雷方式多種多樣，但是傳統(tǒng)的避雷方法更加簡單合算。在設(shè)計的時候，要保證各個樓面金屬管道、鋼筋和該層用作引下線的柱筋連接形成等電位層。當代建筑多數(shù)是采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，連接是很可靠的，所以關(guān)鍵就是要做好金屬管線的接地工作。所以，現(xiàn)代建筑的接地防雷、電氣設(shè)備等都是聯(lián)合在一起，組成混合的接地系統(tǒng)。一般來說，接地電阻需要在4Ω以下?；A(chǔ)鋼筋能夠滿足接地電阻要求，但是仍然需要安裝人工接地體，將主要的建筑物接地連接成網(wǎng)，這有助于均衡電位提高安全性。在實際中，利用底板鋼筋、結(jié)構(gòu)樁作為接地極，接地電阻可以在1Ω以下。

4.6 節(jié)能設(shè)計

節(jié)約資源是當前確保資源、環(huán)境、社會三者之間協(xié)調(diào)發(fā)展的重要條件，同時也能夠有效提升能源的利用效率，進一步加強研究非常有必要。

4.6.1 人工無功功率補償

在供配電設(shè)計過程中，可以通過對電動機及變壓器等進行科學選型來降低無功功率的損耗。此外，通過安裝無功功率補償設(shè)備的方式，也就是人工補償無功功率的凡是有效提升功率因數(shù)。在采用以節(jié)能為主的無功自動補償措施時，可以使用無功功率對參數(shù)進行調(diào)節(jié)。同時，為了降低線路損耗和電壓損失，應(yīng)采取就地平衡補償?shù)哪Ｊ剑⑦x用手動或者自動的投切方式與單獨補償、集中補償以及分散補償相結(jié)合的方式，有效降低公無功功率的損耗，提高電能使用效率。

4.6.2 節(jié)能燈具與燈具控制的選擇

在建筑照明中，可以從燈具本身出發(fā)，考慮選用高效節(jié)能燈具型開關(guān)或裝置，這是一種有效的節(jié)電方法。根據(jù)不同工作區(qū)域的照明要求，可以適當?shù)卦黾诱彰鏖_關(guān)個數(shù)或者節(jié)能燈具的數(shù)目，例如：對于臥室等場所可以選擇采用可調(diào)控亮度的開關(guān)，對于樓道可以選擇聲控燈具等。

4.7 加強抗干擾設(shè)計

首先，對于變配電所系統(tǒng)來說，在干擾作用下，各類開關(guān)設(shè)備和測量系統(tǒng)的安全可靠性都會受到影響。變配電所系統(tǒng)中的常見干擾有：電源干擾、線路干擾以及電磁干擾等。頻率和電壓的干擾是電源引入產(chǎn)生的干擾，解決電源干擾的主要措施有：變壓和穩(wěn)壓，整流和濾波等，這樣不僅能夠降低集中供電的危險，公共阻抗與公共電源間的耦合也會得到緩解，有利于電源的散熱。

對傳輸線路的干擾來說，在長線傳輸過程中發(fā)生單相接地故障、或是外界干擾線號的侵入、不合理的中性點設(shè)置等都會產(chǎn)生干擾信號。對傳輸過程中出現(xiàn)的干擾進行抑制，首先是選擇合適的傳輸線，一般選擇同軸電纜及雙絞線，其中，前者的組成包括一根空心的圓柱導(dǎo)體以及內(nèi)導(dǎo)線，并且兩者與外界之間需要通過絕緣材料隔離開來。這種電纜的優(yōu)點在于具有較強的抗干擾能力和穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸特性，并且價格較便宜。后者被封裝于絕緣外套中，形成一種傳輸介質(zhì)，其構(gòu)成的環(huán)路改變了電磁感應(yīng)的方向，能夠抵抗電磁干擾。

總之，為了保證建筑電氣設(shè)備的運行安全，供配電系統(tǒng)的設(shè)計就顯得尤為的重要。本文分析了電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計的常見問題及解決方法，以期提供一些借鑒。

[1]王宏偉.高層建筑電氣設(shè)計中低壓配電系統(tǒng)安全性探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，22：222.

上接(第9 9頁)陰雨天氣環(huán)境中進行變電檢修，嚴格規(guī)范變電檢修人員的各種行為操作，避免發(fā)生漏電事故，保障人身安全。

3.3 全面規(guī)范檢修操作

對變電檢修的安全操作進行硬性的要求，采取獎懲制度，規(guī)范使用安全帽，絕緣工具等專業(yè)檢修工具，實操過程中做到安全第一，用科學安全的方法進行變電檢修等一系列安全操作，檢修人員改變過去的不規(guī)范檢修模式，重視各項防護措施，做到文明用電，安全檢修。

3.4 細節(jié)上嚴查器具材料

重點檢查安全工器具和易燃易爆危險品的存放和使用中存在的安全風險，采取“誰主管、誰負責”、“誰使用、誰負責”的原則，對安全工器具進行用前檢查和定期試驗，對易燃易爆危險品進行統(tǒng)一管理和隔離擺放，并加強器具材料的臺賬管理和出入庫管理，嚴把安全工器具的進貨關(guān)、試驗關(guān)、報廢關(guān)、補充更換關(guān)，確保其“安全可靠、合格有效”。提高應(yīng)急能力，筑牢應(yīng)急防線。重點檢查應(yīng)急人員、應(yīng)急速度、應(yīng)急物資、應(yīng)急措施等方面是否滿足要求，通過優(yōu)化應(yīng)急管理預(yù)案，加大應(yīng)急培訓力度，按照“實際、實用、實效”的原則，提升應(yīng)急處置水平，確保發(fā)生應(yīng)急事件時，能夠快速有效處理，將危害降低至最低。

3.5 規(guī)范記錄檢修工作

檢修期間工作人員應(yīng)認真記錄設(shè)備各項參數(shù)變化，針對發(fā)生問題前后制定相應(yīng)標準以線損檢修為例，應(yīng)記錄線纜使用期限、經(jīng)過電流值以及線路老化程度等內(nèi)容，確保新線纜使用的合理與正確。檢修人員應(yīng)基于科學理論指導(dǎo)來改變或完善以往檢修模式，消除不規(guī)范的工作方法，做好檢修防護策略，并制定明確、高效的檢修計劃，及時解決新技術(shù)問題，提高檢修工作水平

3.6 大力推廣變電檢修技術(shù)

近年來，變電檢修技術(shù)常常被人們?nèi)俗鳛橐环N狀態(tài)檢修技術(shù)工作。同時也是運用最為廣泛、效率最高的一種方法。檢修工作的基本原理就是通過監(jiān)測變電設(shè)備來判斷設(shè)備的狀態(tài)，同時還要通過對應(yīng)的中轉(zhuǎn)站來分析設(shè)備的使用情況，并為設(shè)備制定對應(yīng)的檢修方案，只有這樣才能保證設(shè)備在日后可以正常使用。

4 、結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，電力行業(yè)取得了顯著的成就，而變電檢修則是一門科技含量和技術(shù)含量都比較高的工作，因此，針對變電檢修中經(jīng)常出現(xiàn)的問題針對性地采取措施，最終保障電力系統(tǒng)的運行。同時，電力檢修人員的水平對檢修工作有著直接的影響。電力企業(yè)應(yīng)對變電檢修工作的重要性予以高度重視，不斷加強業(yè)務(wù)培訓和學習，關(guān)注檢修工作中存在的常見安全問題，做好防范控制，確保變電檢修工作順利進行，促進電力實業(yè)健康發(fā)展，為社會的有序發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]王曉華.變電檢修中安全問題的研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，23：185-186.