10 kV配電設(shè)計中的常見問題及對策研究

王小虎

（云南省設(shè)計院集團，云南 昆明 650228）

0 引 言

在電力系統(tǒng)中，10 kV配電是非常重要的組成部分，是與用戶直接連接的關(guān)鍵節(jié)點，對整個電力系統(tǒng)運行及用電質(zhì)量具有直接影響。所以，在進行電力系統(tǒng)設(shè)計過程中，10 kV配電網(wǎng)的設(shè)計與建設(shè)非常重要。實際工作中，各方面對10 kV配電設(shè)計要求較為嚴格，建設(shè)環(huán)境也較為苛刻。如何確保配網(wǎng)運行安全，成為人們重點關(guān)注的話題。10 kV配電安全不僅對整個電力系統(tǒng)安全運行產(chǎn)生影響，還會涉及供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，相關(guān)單位應(yīng)該重視10 kV配電設(shè)計中存在的問題，在滿足實際需要的同時，促進社會經(jīng)濟的繁榮發(fā)展。

1 10 kV配電網(wǎng)設(shè)計工作的基本要求

設(shè)計人員在進行10 kV配電網(wǎng)設(shè)計工作時，需要保證配電網(wǎng)在建設(shè)完成后，不僅能夠滿足當(dāng)下的電能負荷需要，而且要能夠滿足未來的電能負荷需要。因此，這對設(shè)計師提出了以下要求：

（1）設(shè)計的10 kV配電網(wǎng)在建設(shè)完成后，需要確保供電網(wǎng)擁有的供電能力，滿足未來的電能負荷需要。

（2）設(shè)計人員在設(shè)計配電網(wǎng)時，需要對當(dāng)?shù)匾延械呐潆娋W(wǎng)情況進行調(diào)研，做到充分了解，進而發(fā)現(xiàn)目前配電網(wǎng)中的問題，之后進行設(shè)計時有針對性地處理這些問題，確保配電網(wǎng)的設(shè)計更加科學(xué)合理。

（3）設(shè)計人員進行配電網(wǎng)設(shè)計時，需要以當(dāng)?shù)匾延械呐潆娋W(wǎng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以確保配電網(wǎng)在實際建設(shè)中花費的資金最少。

（4）設(shè)計人員設(shè)計配電網(wǎng)后，必須確保能夠有效提升配電網(wǎng)運行中的各項性能。

（5）進行10 kV配電網(wǎng)設(shè)計的主要目的，是優(yōu)化既有的供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，較大程度提高電能負荷。

2 影響10 kV配電網(wǎng)絡(luò)安全運行的主要因素

通常情況下，設(shè)備正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，影響10 kV供配電網(wǎng)絡(luò)安全運行的主要因素有兩方面內(nèi)容[1]：一是外部環(huán)境造成的影響，二是設(shè)備外絕緣材質(zhì)造成的影響。在10 kV配電網(wǎng)絡(luò)運行過程中，由于外部環(huán)境較差，對于設(shè)備的安裝、線路等多方面都造成了很大破壞。如果供電設(shè)備面臨惡劣天氣，特別是大風(fēng)、雷雨等天氣，很容易產(chǎn)生跳閘或者斷電現(xiàn)象，直接威脅人們的用電安全和用電質(zhì)量。即便在正常的供電狀態(tài)下，工作人員也應(yīng)該注意電壓的控制，確保其能夠在規(guī)定的強度范圍內(nèi)活動，避免由于弧光接地電壓過高造成的配電網(wǎng)絡(luò)故障，使電力系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)，加大客戶的用電安全風(fēng)險。此外，10 kV配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備外絕緣材質(zhì)的耐候性和耐腐蝕能力，很大程度上影響系統(tǒng)的運行。絕緣材質(zhì)很容易受到外部空氣環(huán)境的影響，如果空氣中二氧化碳含量過高或者降雨過多，都有可能影響線路的絕緣性能。相關(guān)人員面對這部分工作時，往往無法維護絕緣設(shè)備，最終加快了供電設(shè)備的老化和磨損。同時，外部絕緣設(shè)備長期處于陰冷潮濕的環(huán)境，很容易導(dǎo)致電壓過高或者閃絡(luò)問題，無法實現(xiàn)10 kV配電網(wǎng)的安全運行。

3 10 kV配電設(shè)計常見問題

3.1 設(shè)備位置布局不當(dāng)

在一些配電設(shè)備的布局上存在問題，如電費計量表的安裝位置不合適。設(shè)計人員在進行10 kV配電設(shè)計過程中，應(yīng)該結(jié)合用戶的實際情況和現(xiàn)場環(huán)境進行相應(yīng)的考量與分析[2]，不應(yīng)該采取一刀切的形式。城市范圍內(nèi)，用電類型復(fù)雜多樣，主要劃分為辦公用電、家用生活用電、生產(chǎn)用電和商業(yè)用電等。一些設(shè)計人員在進行電費計量表的配置設(shè)計中沒有進行單獨的區(qū)分，導(dǎo)致供電部門采取商業(yè)標準進行統(tǒng)一收費，對非商業(yè)用戶造成了一定損失，甚至產(chǎn)生了不滿情緒，影響著電力行業(yè)的健康發(fā)展。設(shè)計過程中還經(jīng)常會出現(xiàn)電費計量表數(shù)量超標的情況，影響電力計量的精準度。同時，配電設(shè)備布局不合理現(xiàn)象比比皆是，如平面設(shè)計與配網(wǎng)系統(tǒng)圖存在差異、配電柜排列順序不一致等。

3.2 設(shè)計前沒有明確電源位置

10 kV配電設(shè)計具有一定的實用性，配電設(shè)計必須以實際情況為基礎(chǔ)，要求設(shè)計前設(shè)計人員應(yīng)對現(xiàn)場環(huán)境和供電電源地點進行足夠了解，從而確定10 kV配電中電源的具體位置[3]。但是，實際工作中，很多設(shè)計人員很難設(shè)身處地地實地勘察，導(dǎo)致10 kV配電電源位置模糊不定，很大程度上增加了返工的概率，不僅影響10 kV配電建設(shè)的進度，還會浪費不必要的人力、財力和物力資源。

3.3 忽略節(jié)能降耗問題

10 kV配電設(shè)計中，節(jié)能降耗的實現(xiàn)主要在于電纜線的選擇。由于工作人員在進行電纜線選擇過程中，對周圍環(huán)境和施工現(xiàn)場考察不充分，沒有綜合考慮正常負荷狀態(tài)下可能受到的外界影響，從而直接影響配電系統(tǒng)的運行效果[4]。在一些住宅項目工程中，負荷線路過多，電纜規(guī)格和數(shù)量的要求也較為嚴格，電纜統(tǒng)計工作過程中容易出現(xiàn)偏差現(xiàn)象。如果設(shè)計人員存在計算錯誤，審核過程中又不能及時發(fā)現(xiàn)問題，就會給企業(yè)造成不必要的經(jīng)濟損失。在進行電纜線選擇過程中，設(shè)計人員容易忽視節(jié)能降耗問題，導(dǎo)致配電線路能源消耗過高，浪費電力資源。另外，在變壓器選擇上，國家倡導(dǎo)低碳環(huán)保、節(jié)能降噪的變壓器型號。但是，一些企業(yè)為了自身的經(jīng)濟利益，選取高能耗變壓器，極大地增加了資源浪費。設(shè)計過程中，雖然一些設(shè)計人員采用能耗補償技術(shù)，但是節(jié)能效果并不理想。

3.4 其他設(shè)施安放位置不恰當(dāng)

其他設(shè)施的安放對10 kV配電系統(tǒng)也會產(chǎn)生一定影響，主要表現(xiàn)在兩個方面。一方面，沒有根據(jù)建筑平面設(shè)計對高低壓配電進行科學(xué)配置，10 kV配電設(shè)計圖與實際情況缺乏統(tǒng)一性，對后期的施工運行產(chǎn)生一定影響[5]。另一方面，低壓配電設(shè)計過程中，電屏屏后與屏前之間的距離過于狹窄，沒有滿足實際的隔離要求，不僅加大了10 kV配電設(shè)計的難度，也會造成不必要的浪費，不利于配電網(wǎng)絡(luò)的良好建設(shè)。

4 10 kV配電設(shè)計中常見問題的解決對策

4.1 合理安裝電費計量表

電費計量表作為配電網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，對供電質(zhì)量具有直接影響。合理安裝電費計量表，不僅能夠確保電網(wǎng)的安全運行，還能夠避免用戶與供電企業(yè)之間存在的矛盾沖突，為我國供電事業(yè)發(fā)展提供強有力的基礎(chǔ)保障。所以，在電費計量表的安裝過程中，需要結(jié)合本區(qū)域的具體情況和周圍環(huán)境，合理設(shè)置電費計量表的位置。特別是對于一些復(fù)合用電較為集中的建筑物，在電費計量表的設(shè)置過程中，需要根據(jù)不同用戶的實際用電情況具體考慮，避免出現(xiàn)用戶電費繳納不合理問題，從而在良好的供電環(huán)境下促進供電企業(yè)的經(jīng)濟效益增長[6]。

4.2 確定10 kV配電中的電源位置

為了更好地落實10 kV配電設(shè)計工作，必須做好前期的準備與勘察工作。設(shè)計人員必須明確配電網(wǎng)絡(luò)電源位置，結(jié)合現(xiàn)場實際情況進行10 kV配電設(shè)計。具體地，通過對建筑具體狀況加以了解，確切掌握配電電源位置，并以此為基礎(chǔ)開展針對性的設(shè)計工作。另外，在對施工現(xiàn)場進行實地考察的過程中，應(yīng)該準確對電房數(shù)量、類型、開關(guān)房等進行全面調(diào)查，從而確保10 kV配電設(shè)計能夠滿足實際使用需求，降低施工過程中可能存在的返工現(xiàn)象。

4.3 降低能耗

10 kV配電設(shè)計工作不僅要滿足不同的用電需求，確保整個供電系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全，還必須具有一定的經(jīng)濟效益與環(huán)保效益，在確保電力企業(yè)經(jīng)濟效益的同時，實現(xiàn)節(jié)能降耗可持續(xù)發(fā)展目標。第一，合理選擇變壓器。在變壓器的選擇上，S11與S13節(jié)能型變壓器具有較好的低音降噪、空載損耗低特點，具有一定的可行性。在高壓配電設(shè)計過程中，設(shè)計人員根據(jù)地區(qū)用電負荷情況，合理分配并選擇變壓器容量與設(shè)備數(shù)量，確保配電網(wǎng)絡(luò)運行安全，降低系統(tǒng)運行中變壓器的損耗。第二，根據(jù)具體的使用情況選擇電纜線。通常情況下，設(shè)計人員會采用YJV22與VV22型號的電纜線。例如，YJV22型號的電纜線具有重量輕、耐磨損的特點，能夠符合10 kV配電運行環(huán)境要求。第三，除了電纜線的選擇外，要重視PVC套管的絕緣性能。最終，通過合理選擇相應(yīng)設(shè)備，達到節(jié)能降耗目標。

4.4 加強管理、優(yōu)化設(shè)計

從目前形勢來看，我國對于配電設(shè)計已經(jīng)出臺了一系列標準規(guī)范。設(shè)計人員在進行10 kV配電設(shè)計過程中，應(yīng)該按照相應(yīng)的規(guī)范標準嚴格執(zhí)行，禁止隨意變化、修改。相關(guān)部門還應(yīng)該加強對設(shè)計文件的審核力度，落實10 kV配電設(shè)計審核流程，對不符合要求的設(shè)計文件及時進行反饋和修改，確保能夠滿足供電部門的具體需求和制度規(guī)定。要加強對設(shè)計單位人員的培訓(xùn)與繼續(xù)教育，提高設(shè)計單位業(yè)務(wù)水平，從思想意識到設(shè)計工作都要加以重視。此外，提高設(shè)備布局的合理性，在設(shè)計過程中秉持接線簡單、檢查便利的原則，綜合考慮各方面的配合，完善配電回路設(shè)計，以此為基礎(chǔ)進行優(yōu)化，使配電設(shè)計不僅可以滿足行業(yè)標準，而且要符合實際運用需求，更好地為社會大眾服務(wù)。

4.5 重視對負荷的評估

對電網(wǎng)進行規(guī)劃設(shè)計，主要是為了保證用戶的安全和供電的穩(wěn)定，同時滿足國家的發(fā)展需要。因此，這項工作的重點是完成負荷的評估工作，確保獲得的數(shù)據(jù)真實、準確，因為數(shù)據(jù)的準確性直接影響供電的質(zhì)量。例如，直接對電壓級別的選取造成影響、對設(shè)計變電所的位置產(chǎn)生影響、對最終確定的配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響等。針對上述情況，預(yù)測10 kV配電線路未來載荷的正確方法如下。第一，統(tǒng)計當(dāng)?shù)亟鼛啄甑挠秒娗闆r，分析年用電增長幅度。第二，調(diào)研當(dāng)?shù)氐闹饕秒妶鏊碾娏啃枨蟆５谌驹诘貐^(qū)經(jīng)濟發(fā)展的角度，對這些數(shù)據(jù)進行計算和分析，評估出這一區(qū)域未來的電網(wǎng)負荷。

4.6 科學(xué)針對變電站進行選址定容

對變電站的位置進行規(guī)劃設(shè)計時，不僅需要遵循有關(guān)規(guī)定，而且要依據(jù)區(qū)域規(guī)劃的情況進行設(shè)計。它遵循的基本原則是：容量小、布點多。

在這一原則下，變電站會擁有三個優(yōu)勢：

（1）有效減小配電線路的長度，降低電力運輸過程中電力的損失，提高電能質(zhì)量；

（2）若變電站運行過程中出現(xiàn)故障，可以使影響范圍達到最小；

（3）能夠起到擴容的目的，滿足城市配電網(wǎng)絡(luò)的早中期發(fā)展。

5 結(jié) 論

綜上所述，10 kV配電設(shè)計是否合理，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行具有直接影響，某種程度上還會影響供電企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益，因此10kV配電設(shè)計至關(guān)重要。在進行這方面設(shè)計的時候，設(shè)計人員不僅要明確電源位置，還應(yīng)該正確安裝電費計量表及其他設(shè)備，確保10 kV配電設(shè)計科學(xué)合理，從而促進整個電力系統(tǒng)高效運行。

[1] 潘 耀.10kV配電設(shè)計中的常見問題及對策研究[J].低碳世界，2017，（1）：84-85.

[2] 曲宏陽，楊 琪.試析工廠配電設(shè)計中常見問題及技術(shù)措施[J].電子制作，2016，（8）：97.

[3] 張鑫宇.10kV配電設(shè)計中的常見問題及對策研究[J].黑龍江科技信息，2016，（34）：96.

[4] 劉錦華.電力工程中10kV供配電設(shè)計常見問題探討[J].通訊世界，2017，（10）：155-156.

[5] 麥艷平.電力工程常見的10kⅤ供配電設(shè)計相關(guān)問題探討[J].建材與裝飾，2017，（12）：224-225.

[6] 米楚洪.10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設(shè)與設(shè)計研究[J].低碳世界，2017，（2）：141-142.