电气供配电系统设计的优化措施

电气供配电系统设计的优化措施

侯林

国网安徽省电力有限公司阜阳供电公司，安徽省阜阳市， 236000

摘要：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。

关键词：电气供配电系统；设计；优化措施

引言

对于高层建筑而言，供配电系统的完善性将会对建筑的实用性产生极大影响，也会对其运行经济性产生应干扰。因此，提高高层建筑物电气工程质量，推进供配电系统优化是开发商和单位的共同要求。在实践工作中，相关作业人员需要从实际出发，根据高层建筑的供配电系统运行要求做好个性化的设计工作。

1电气供配电系统设计原则

1.1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。

1.2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。

1.3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。

2电气供配电系统设计优化措施

2.1电气设备低压断路器选择

高层建筑的供电以及照明系统需要通过使用低压断路器来对电气设备做保护控制工作，因此低压断路器是否可靠安全就变的尤为重要。相对于曾经被广泛使用的闸刀和保险丝等保险设备，低压断路器的保护能力更加安全和全面，可以为如今变电所和动力照明系统以更全面化的保护。具体来说，按电源性质区分，低压断路器主要有交流断路器和直流断路器两类，按结构类型区分则有框架以及封闭型两种。在空气断路器上装设失压保护装置时，当电压降到额定电压的50%到60%时，就需要切断不重要的用电负荷，同时失压保护随即启动，待电压恢复正常后吸住衔铁，避免用电设备被烧坏。低压断路器的一个关键作用就是保护线路，按保护对象类型的不同采取各自最有效地保护方式，比如变电所中装上智能型低压断路器，一方面可以用低压断路器通用保护装置实现线路的正常投切，另一方面还可以利用智能断路器上的辅助控制功能实现对配电线路的远程控制。

2.2变压器设计

为了满足高层建筑整体供配电系统的用电需求，需要尽可能的提升变压器的可靠性以及安全性，因此需要全面地了解变压器运行的所需条件，把系统使用过程中的电能损耗以及用电成本尽可能地降到最低水平。现如今在选择变压器时，要尽可能的选取低损耗材质组成的配电变压器，让其负荷率保持在百分之六十到七十左右。一旦变压器的负荷率和容量稳定之后，减少若干变压器的投入运行，并提升使用中的变压器用电负荷率，如此便可以达到节能环保的目的，增大能源的使用效率。由于变压器存在季节性负荷的情况，使其电能的质量受到一定程度的不良影响，因此可以用专用变压器来解决季节性变化引起的麻烦，保证其灵活性、稳定性以及经济性。同时为了防止变压器运行过程中轻载而形成不必要的能源损耗(比如夏天的空调)，可以设置专门的变压器为其供电，降低能源损耗量，将经济效益最大化。

2.3简化主接线方式

在过去，由于电力系统一、二次设备制造技术的限制，为了保障系统的稳定性和可靠性，大部分变电站的主接线都相对比较复杂。随着电力电子技术和制造加工技术的进步，各种电力设备的质量都有了质的提升，设备层面的故障率有了明显的下降，这为变电站主接线方式的简化提供了重要的基础。因此，在10kV变电所供配电系统的设计中应考虑采用简化的主接线方案。目前我国低压供配电系统广泛采用单母线接线或分段母线的接线方案。单母线接线十分简洁，只需要提供一组母线即可为所有的回路提供进出线，操作十分简单、所需设备数量较少、成本较低、可扩展性好。但该方案供电可靠性和可调试性相对较差，短路故障时伴随大电流。单母线分段接线通过引入隔离开关和断路器将单母线分成多个相对独立的线段，通过牺牲硬件成本来提高供电的可靠性和灵活性，适用于中、小型变电站。因此，对于进出线少、无重要负荷的应用场合可优先考虑采用普通母线接线方案。

2.4配电箱与导线设计

配电箱是高层建筑电气工程之中的重要设备，其位置和内置环境设计也应该成为供配电系统设计的重点。在实践中，设计人员应该依照国家和行业内的相关标注，开展供配电系统配电箱的设计。此时，配电箱之中应该包含开关保护装置、测量仪器仪表以及各类型的辅助设施，可以借助全封闭或半封闭的柜体完成对电气元件的有效集合。当然，现阶段也有许多配电箱是通过保护屏的形式集合电气元件的。在设计时，相关工作人员需要重点关注警报信号发送功能。比如，设计手动或自动分断控制电路方案，确保供配电线路故障可被及时隔离，且异常信号能被迅速传递。同时，设计人员应该合理设计建筑内的供电回路。比如，保障照明系统与插座供电回路分离，为照明配电箱提供单独的供电回路；而在空调供电回路方面则可区分客厅和其他空间回路。在导线选用和设计环节，相关工作人员需要做好合理地规划和分配。高层建筑的供电线路复杂性极高，而且导线作为电荷运动的载体承担着输送电能的重任。所以，为保证实用性，在选择导线时应从供配电系统的整体安全性和可靠性方向进行考量。比如，基于电气标准、高层建筑物的实际用电需要、供配电系统设计方案以及成本预算等影响因素，选择技术经济性最强的导线。

2.5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。

结语

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。

参考文献

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