电气供配电系统设计优化措施

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摘要：在当前社会快速发展的新形势下，用电量呈现出快速增长的态势，这也对电能稳定供应提出了更高的要求。为了保证供电能力，需要做好电气供配电系统设计工作。从电气供配电系统概述入手，分析了电气供配电系统设计中的存在的问题，并进一步对电气供配电系统设计的优化措施进行了具体的阐述。

关键词：电气供配电系统；设计；问题；优化措施

随着各种先进设备在人产的日常生产生活中的应用，不仅用电量大幅度提升，而且需要提高整个电网工作效率和电能质量，这样才能够更好的满足用电需求。因此对电气供配电系统设计提出了更高的要求。在当前电气供配电系统设计过程中还存在的一些问题，因此需要积极采取有效的措施来加以解决，进一步保证电气供配电系统设计的可靠性，为供配电系统安全、稳定的运行打下良好的基础。

1电气供配电系统概述

在实际电力运输过程中，高压输送系统、低压配电系统和用电设备作为主要组成部分，目前多数城市在电力运输中采用的都产远程输配电模式，10kV为电力传送过程中的电压的最大限制。因此在实际电力运输过程中，需要利用电气供配电系统将高压配电转化为10kv的电压，再将其向各个用电终端系统进行传输，并根据实际用电需求完成具体的分配工作。分配后的电力经由低压变电系统将高电压电流转换为家用电压和工厂电压，并经由输电线将电能传输给电力用户使用。由此可以看出，电气供配电系统不仅能够保证分配电能的准确性，而且还能够更好的满足人们的用电需求。特别是在当前各种先进技术在供配电系统中的应用，可以进一步提高供配电系统自动化和智能化的水平，从而有效的提高供配电输电的质量，满足城乡发展过程中日常用电需求。

2供配电系统设计原则

2.1安全性。在具体电气供配电系统设计时，安全性是设计时必然遵循的原则。在具体设计工作开展过程中，需要对输送电能的实际需求有一个全面的了解，并根据需求来制定科学合理的输送方案，设计时将安全性作为设计的重点，这样在电气供配电系统投入使用后才能保证其运行的安全性和稳定性，避免出现电力事故和造成大面积的经济损失。2.2节能性。在当前大力提倡可持续发展理念的新形势下，在电气供配电系统设计过程中，需要体现出节能性，将节能理念贯穿于设计的整个过程中，不仅能够有效的降低资源的损耗，节约设计成本，同时还能够实现资源的充分利用，使电气供配电系统的设计与可持续发展战略相符合。2.3经济性。在电气供配电系统设计过程中，经济性也是设计时需要遵循的原则，即要求在保证电气供配电系统正常运行的前提下，强调设计的经济性，实现成本的节约，进一步提高电气供配电系统的经济效益，确保整体工程具有较好的经济性。

3电气供配电系统设计中存在的问题

3.1供配电系统设计的配电设备不合理。在供配电系统设计过程中，部分工程项目为了节约资金，赚取更大化的利润，存在使用落后的机电设备的情况，由于使用的供电设备落后，存在严重的线损问题，而且电容量也不足，投入使用后必然会导致安全隐患增加。特别是一些距离相对较完的地方的正常供电得不到保障。甚至还存在供电区域内没有设计完备的智能开关的问题，这必然的造成电量使用率下降，系统运行的安全性得不到保障。3.2变压器长期负载率问题。在针对工厂变压器进行设计时，对变压器长期负载率具有较高的要求，具体设计时宜提按照国家规范不高于85%即可，一旦长期负载率设计过低，会造成变压器容量增大，会导致用户的基本电费增加，增加用电用户的用电成本。对于厂区采用多期建设的情况，宜在后期厂房内单独设计变电所，也可以在变电所内有大量预留的工艺设备情况下，设计时预留变压器位置，在预留的工艺设备投产时再增加变压器，这样可以有效的保证配电设备的经济性和合理性。3.3供配电能力不符合要求。在当前社会发展过程中，用电负荷不断增加，这就要求供配电线路与断路器等相关设施要与用电负荷的增长保持一致，以此来保证供电的稳定性。但在实际供配电系统设计时，往往会对用电负荷的增长速度预估不准确，这就导致供配电线路与断路器等相关设施与用电负荷的增长速度不符，这必然会造成供配电整体能力下降，无法保证电能的稳定供应。3.4电缆及导体截面的选择不合理。电缆和导体截面是供配电设计中较为关键的一个环节，通过科学选择电缆和导体截面，可以保障供配电系统能够承受较大的用电负荷。但在实际设计时，虽然根据负荷计算出电流的相关要求，并以此来选择电缆及导体截面，但对于一些通电设备末端电压和供电距离等因素缺乏考虑，这就导致供配电欠缺合理性。

4电气供配电系统的优化措施

4.1严格按照标准配置供配电系统的配电设备。根据标准的负荷配置系数来选择安装的配电变压器的容量，选择配电变压器容器时不宜过大，需要合理控制供电半径。在具体设计开始之前，需要针对用电范围的大小和地理位置进行详细调查，针对用电负荷进行准确统计，明确用电负荷的类别。制定整体供电方案，并基于不同情况来对分期开发的区域与规模进行合理划分，确保配电设备的规范性，进一步提高配电设备运行的可靠性和安全性。另外，对于房外建筑，宜采用全绝缘和全封闭配电设备，避免出现故障隐患。4.2电力负荷计算。电力负荷通常情况下包括空调、动力及电气照明等，这其中空调负荷较大，而且多设置在首层或是下部，这就需要根据供电变压器的供电范围来确定电房的位置。在具体计算电力负荷时，一般会采用单位容量法和负荷密度法来计算负荷容量，这样可以有效的保证计算结果的准确性，确保供配电设计能够有效的满足电力用户的用电荷载需求。4.3电气高低压配电系统的设计。（1）高压配电系统的设计。在设计高压配电系统时，一般情况下会采用放射式系统，以此来增强供电的可靠性和实现灵活控制。部分大型电气项目，由于存在变压器分散设置的情况，高压配电网络也可以采用环网结构。在具体设计时，需要确定配电电压与配电网络结构，计算配电干线负荷，做好开关设备选择及短路校验工作，进行二次回路方案的拟定，并实施继电保护整定计算，科学选择高压电缆截面和形式，确定配电干线路径与敷设方式。（2）低压配电系统的设计。在设计低压配电系统时，需要对低压配电方式与配电网络的结构进行确定，即要明确竖直配电干线和水平配电干线的个数、位置和走向。计算分干线与干线的负荷，做好开关设备及导线、电缆、封闭式母线的截面与形式的选择。科学选择保护装置，通过保护整定计算并保证期级间的选择性配合，防范出现穿越式跳闸问题。明确线路敷设方式，设计电气竖井与配电小间。计算低压无功补偿容量，选择补偿方式与调节方式，合理进行功率因数补偿。采用集中补偿方式进行无功补偿。根据实际需求来配置电气测量与电能计量装置。设计保护接地和重复接地系统。具体设计时，在保证供电稳定性和可靠性的基础上，还要最大限度的降低能源的损耗，保证配电设计的经济性和合理性。4.4供电线路安全设计。在具体供配电线路布置时，宜根据实际情况，尽可能的满足一些特殊位置对用电线路的需求，而且供配电线路布置与设计还要与规定要求相符。为了保证供电线路的安全，设计时要根据实际建筑布局来采取有效的电力线路保护措施，可以借助于建筑管井来布设供配电线路，布设过程中要采取措施避免结构内锋利物体或是拐角与线路之间发生接触。在实际布设供电线路时，还需要避免线路接触到腐蚀和潮湿的环境，保证线路的绝缘性能。供电线路安全设计时，还应选择自动控制或是自动切换装置，一旦供电线路出现故障，则会自动切断电源，保证整个供电系统的安全。另外，在实际供配电线路设计时，一般情况下会采用10kv的高压线路，并采用单母线运行方式。这样在实际系统运行时，一旦某一条单母线发生故障，则可以能冠军其他单母线来取代，以此来保证供电线路的稳定运行。而低压供配电线路设计时，宜根据要求设置一段应急母线，这样可以避免正常母线故障无法运行情况发生，有效的提高供配电系统运行的效率。

5结论

供配电系统的设计具有复杂性和系统性，在具体设计过程中要根据实际情况来确定负荷等级，合理配置电力设备，优化高低压供配电系统的设计，燕做好供电线路安全设计，以此来提高供配电系统设计的科学性和合理性，实现电力资源的有效利用，更好的满足电力用户的用电需求。

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作者:毛红宇 单位:黑龙江紫金铜业有限公司