探究市政工程項目低壓配電設計的常見問題及設計要點

秦 軍

（岳陽市規劃勘測設計院，湖南 岳陽 414000）

現階段，各地區積極加大基礎設施建設力度，為群眾生活提供了良好的條件。在市政工程項目中，低壓配電為重要組成部分，為設計把控重點。在具體實踐中，優化設計方案，對提高電力資源的利用率，實現能源配置的最大化，帶動市政工程持續化發展有重要意義。基于此，深度分析此課題，明確設計問題，提出有效的控制方法。

1 市政工程低壓配電設計原則分析

從設計角度來說，要做好表1原則的把控。

表1 基本原則

2 市政工程低壓配電設計中常見問題

綜合過往的設計實踐，總結常見問題如下：（1）配電設備性能落后，安全隱患較大。使用的配電設備，存在著落后和不合理等相關問題，使得電荷難以承受相應的電壓。除此之外，配電設備老化而且技術性能水平不高，使得安全問題常見，甚至造成大規模停電問題。（2）防雷問題和接地防雷問題。從低壓配電設計實踐來說，防雷問題以及接地防雷問題為重難點。其中，防雷接地設計為把控的基礎，直接影響著后續系統運行的質量。在設計中常見問題如表2所示。

表2 常見問題的整理

具體來說，對于高架橋工程和道路工程等，開展電氣設計，要根據干線回路的具體情況，優化配電設計方案。除此之外，要注重電壓損失以及過電流對靈敏度的保護把控，減少資源消耗，同時保證低壓配電系統運行的安全性以及穩定性。

3 市政工程低壓配電設計要點的總結

以某市政工程項目為例，分析低壓配電系統設計方案，總結設計把控要點。

3.1 設計方案

低壓配電上口從高壓10 kV引來電源，供至車站降壓所10/0.4 kV變壓器，對電源進行降壓處理，使其為低壓設備提供380/220 V電源，最終為用電設備供電。設計的低壓供電系統，正常運行狀態下，兩路10 kV電源經過變壓器裝置降壓處理后，向兩段0.4 kV母線供電。使用的0.4 kV母線屬于單母線分段運行模式，母聯開關斷開，各自負責各自的用電負荷。當某路電源失去電能后，切除全部三級負荷，此時由剩下的一路電源負責承擔一級負荷和二級負荷供電，母聯開關閉合。故障消除正常供電后，則可以自動斷開母聯開關，母線分段運行，同時返回正常狀態。使用的進線開關和母聯開關等，需要具有自投自復功能。

方案部分內容如下：（1）低壓配電的接口。從實際應用需求來說，低壓配電專業需要和供電專業、SCADA以及BAS等存接口。以電力監控系統接口為例，即SCADA，變電所設計使用的0.4 kV進線開關和母線開關以及三級負荷總開關，配置本體智能控制單元，同時要設置通信模塊以及PLC控制模塊等，運行時由電力監控系統進行監控。除了具備遙測和遙控以及遙信功能外，還具備聯鎖控制功能以及自投自復功能。（2）低壓配電設備。使用的低壓開關柜，選擇抽屜式柜體。進線柜負責接收電能，同時負責傳遞給主母線以及配電母線；母聯柜負責分段母線投切；饋線虧負責向用電設備饋電等。（3）主要技術指標。設計的低壓配電系統，選擇的是三相四線制配電系統以及TN-S接地保護系統，額定電壓為690 V；額定絕緣電壓為1 000 V；水平母線最大工作電流為5 000 V；水平母線額定短時耐受電流為80 kA；雷電沖擊耐壓為75 kA。

3.2 設計要點總結

3.2.1 合理選擇接地方式與低壓電器

為了保證低壓配電系統運行狀態保持安全可靠，在進行系統設計時要做好電氣元件質量的把控。從使用的低壓電器裝置實際來說，其長時間在封閉環境中運行，設備的散熱性不好，很容易出現發熱的情況。基于設備的特性，設計人員要做好初期設計的把控，優化開關設計。進行設計時，要綜合考慮低壓電器使用散熱問題以及降容問題，確保低壓配電系統運行的質量和效果。目前來說，低壓配電系統使用的低壓電器主要包括控制電器與配電電器。使用的電壓電器，其屬于成套電器設備的主要組成元件，影響著整個系統運行的效果。

3.2.2 合理選擇配電方式

各個地區的情況不同，為了保證低壓配電系統運行的效益和效果，在進行設計時要結合具體情況選擇配電方式。對于配電設備的布置以及用電設備的負荷等，全部都需要納入設計考慮的范疇內。負責市政工程低壓配電設計的工作人員，要在整體的高度思考，結合具體實際進行分析，設計不僅可以達到使用要求的配電方式，還要能夠實現節能降耗的控制。通常來說，建設的低壓配電系統，配電方式如表3。若低壓配電形式未出現變化，選擇三相四線制方式，相比單線二線制的配電方案更加具有節能效益。在此情況下，電負荷增加便能夠體現出節能差距。例如，計算所得的電容量結果超過30 A，則可選擇三相四線制的配電方案。可選擇樹干式配電方式，也可以選擇放射式配電方式。其中，樹干式配電干線方案具有整體性，相比鏈式方案供電的可靠性更強，適合負荷為中小型容量以及用電設備的布置。若容量很大并且負荷集中，建議選擇放射式配電。

表3 常用方式

市政工程低壓配電設計的方案中，需要做好用電設備和供電點之間的距離分析，合理選擇配電方式。一般來說，用電設備和供電點之間的距離很遠，或相對比較近，不過容量很小的用電設備，則可以選擇鏈式配電方案。設計的鏈式配電線路，要按照用電設備敷設的基本要求以及數量，做好合理劃分，設計科學合理的線路，保證配電的安全性和穩定性。

3.3 做好線路勘測定位

從低壓配電設計的優化角度來說，要做好線路勘測定位。首先，要合理選擇路徑。按照現行的規范設計，遠離環境惡劣區域，為線路運行創造良好的條件，減少環境因素對其的影響，保證線路運行的穩定性和安全性。線路的設置，要避免不必要的交叉，優選線路建設方案。除此之外，要結合區域發展規劃，避免線路遷移情況的發生。其次，要做好桿位的測定。開展線路設計時，必須要明確桿位點，保證設置的合理性，進而實現對配電效果的把控。結合配電所和變壓站等的具體位置，來確定電桿的起止端位置，精準計算桿位的距離。最后，要做好綜合分析。完成線路的勘測后，對獲得的數據信息進行分析，形成高質量的線路設計方案，為后續作業的開展提供依據。

3.4 做好節能降耗的設計

低壓配電設計，既要做好經濟性的把控，也需要做好線路運行安全穩定性的控制。具體設計時，采取以下方式降低能源消耗：（1）做好供電負荷的調整。運用負荷中心供電法，減少線路運行的損耗。運用三相負荷平衡閥，減少線路的損耗，實現對線路運行效益的把控。（2）做好導線截面大小的計算，減少電流和電阻因素的影響，達到降低能源損耗的目的。（3）除做好線路走向和材質等的控制外，還需要做好輸送容量以及距離的控制，運用相關理論進行計算，結合實際經驗論證分析。（4）積極推廣應用新材料以及新方法等，降低能源消耗。

4 結語

綜上所述，市政工程低壓配電設計的開展，要做好全面的把控。文中結合具體實踐，總結了設計要點。在設計期間，加大對實際需求和常見問題的把控，進而實現對配電系統性能的把控。