黎俊憲
(廣東弘光電力工程有限公司 廣東佛山 528300)
10kV配電房在電力系統中承擔著“電能接收”、“電壓轉化”、“電能分配”等重要任務。如何提高10kV配電房設計品質與施工質量,已經成為相關企業以及工作人員關注的重點問題。由于10kV配電房設計較為復雜,在實踐操作過程中,易出現設計問題,影響10kV配電房作用的發揮。因此,設計人員應對10kV配電房設計常見問題具有全面了解,在設計過程中加強設計質量控制,促進問題防范與處理措施的有效落實。
在10kV配電房設計過程中,需要設計人員對變配電房電能供應需求具有全面了解,能夠在實踐工作中準確確定配電房電能輸配能力,以便后續工作的順利開展。就10kV配電房設計現狀來看,供電需求不明朗、設計目標定位不準確等問題普遍存在。例如,相關工作人員在配電房設計過程中,沒有深入施工現場進行勘察,對配電房用途缺乏準確認知,導致10kV變配電房總體供給需求不明確。又如,配電房設計人員對各單位用電需求不了解,無法準確掌握各單位供給差異性,造成個體供給需求不明確[1]。而供給需求的不明確,不利于10kV配電房具體目標制定,易造成電能的大量浪費。
10kV配電房工程在一定程度上屬于綜合型工程,涉及到的施工內容相對較多,包括高低壓柜安裝、變壓器安裝、、低壓母線槽制作安裝、接地系統安裝、電纜敷設等。這在一定程度上決定10kV配電房設計過程中,需保證各設備布局的科學與合理。但在實踐操作過程中,普遍存在10kV配電房相關設備布局不合理問題。通常表現為:①10kV配電房設備選用不合理。即相關工作人員在設計過程中,由于對10kV配電房所處環境、對應變電站負載等不了解,從而無法根據具體情況進行設備針對性選擇,使所選用設備運行過程中易受多種因素影響,降低性能,從而影響10kV配電房運行質量與效率。②10kV配電房設備布局不合理。即相關工作人員缺乏規范意識,在對各設備進行布局時,隨意性較大,易出現電柜排列不規范、各設備線路連接復雜、儀器儀表多設或漏設等問題,在一定程度上增加10kV配電房設備運行風險。
“節能減排”、“降耗環保”已經成為新時期各領域各行業發展過程中關注的重點問題。電能作為人們日產生產、生活中不可或缺的能源,其節約利用顯得尤為重要。因此,在10kV配電房設計過程中,相關工作人員應樹立節約意識,能夠從多層面入手落實能源節約措施,促進10kV配電房綜合效益的提升。但在10kV配電房設計實踐中,部分設計師并未認識到10kV配電房節能設計的重要性與必要性,存在“節能設計可有可無”、“完成配電房設計任務是關鍵”等錯誤觀念,導致10kV變配電房運行始終處于高耗能狀態。例如,在小區住宅10kV配電房設計過程中,由于小區住宅項目涉及到的電纜類型相對較多,這在一定程度上為電纜統計工作的組織開展帶來的困難。如果出現電纜統計誤差,且審核人員未發現這一誤差,將嚴重影響10kV配電房運行,產生較大的經濟損失與能源損耗。與此同時,當設計人員缺乏節能降耗意識與設計能力時,將無法從導線選型、電氣設備選用、線路布局等方面進行節能設計,易增加10kV配電房建設與使用成本。
對10kV配電房設計常見問題形成原因進行探究,可將其成因歸納為以下幾種:
(1)10kV配電房設計的高要求發展。基于城市化建設進程的不斷推進,建筑工程項目數量日漸增多,建工工程類型呈現出多樣化發展態勢。傳統電力系統設計方法與配置形式,已經無法滿足實際需求。10kV配電房作為建筑電力系統中的重要組成部分,面對復雜的配電線路負荷條件、多類型電纜線、多功能電氣設備,容易在設計過程中出現失誤,導致一系列設計問題的產生。與此同時,在高度重視創新發展、綠色發展背景下,對建筑配電系統節能降耗設計提出了更高要求,如何將節能理念、節能技術應用到10kV配電房設計中成為相關工作人員關注與思考的重點問題,也是衡量10kV配電房設計品質的重要指標。
(2)10kV配電房設計能力與水平的不足。設計人員作為10kV配電房設計活動組織開展的重要載體,其能力的高低直接影響設計質量與效率。設計目標定位的不準確、設備布局的不合理、能源節約設計內容的缺乏皆與設計人員設計理念、設計能力存在密切關聯性。對此,提升設計人員變配電房設計能力是解決10kV配電房設計問題的前提與基礎。
這就需要10kV配電房設計人員能夠具備終身學習意識,善于在日常生活與工作中總結經驗,掌握新時期10kV配電房特征,學習先進10kV配電房設計理念與方法,豐富工作經驗的同時,提高專業水平與素養。與此同時,相關企業應高度重視人才培養,能夠通過組織開展技術培訓活動、技術交流活動、檔案資料分享活動、工程案例探究活動等提高工作人員電力系統設計能力。此外,善于利用國家規定、行業規范、企業制度提高設計人員對10kV配電房設計的重視程度,并以此規范自身設計行為,降低人為操作錯誤的不利影響。
針對10kV配電房設計存在的問題,可從以下幾方面入手,落實優化措施,進行問題處理。
(1)設備優選:根據10kV配電房建設要求,結合10kV配電房實際情況(施工現場環境條件、運行功能、負荷總量等),以節能降耗為基礎,進行相關設備的科學選擇。例如,以銅導線為配電線路施工主要導線,并合理選擇導線截面積與長度;選擇節能性能相對較好的變壓器、配電柜構建配電系統,如S11系列變壓器可降低30%空載損耗,S13系列變壓器可降低40%空載損耗;“YJV型聚乙烯電纜+PVC套管”,能夠有效滿足10kV配電房高效、高質、經濟運行需求[2]。
(2)參數計算:為提升10kV配電房設計質量,達到變配電房運行效益最大化。應加強相關參數計算力度,能夠根據參數進行結構選擇,確定設備優化運行條件。例如,某商場10kV配電房設計中,建筑空調負荷占據總工程負荷的40%,冷凍機房占空調總負荷的80%。因此,應將配電房配置在靠近冷凍機房位置,使低壓線路供電半徑控制在250m以內。
(3)合理布局:以住宅配電系統中的10kV配電房設計為例,為提升主線系統布局合理性與科學性。應注意以下幾點:①明確掌握10kV配電房主線系統設計要求,嚴格按照《供配電系統設計規范》《10kV配電房及10kV變電房設計規范》等相關規定與要求進行操作。②將公變變壓器與專變變壓器有效區分。根據不同用戶用電需求及其電費計價模式,合理確定變壓器容量。當用戶用電量在100kVA~315kVA之間時,通過專變變壓器變壓,實行“高供低計”管控措施;當用戶用電量超過500kVA時,實行“高供高計”管控措施。在“高供高計”管理中,主線接線結構如圖1所示。

圖1 主線接線結構(斷路器柜單電源)
(4)科學規劃:10kV配電房設計過程中,設計方案的科學規劃至關重要。在此過程中,設計人員需要明確認知調研分析的重要性,能夠積極參與到項目考察工作中,對建筑工程項目用電環境、用電規模、供配電要求等具有全面了解,確定配電房位置、規模、空間、電容量等。與此同時,在電氣設計圖與施工圖設置過程中,做好圖紙審核工作,保證電源、高低壓柜等選型與配置的科學性、合理性。此外,在安全性、經濟性、節能性原則指導下,規劃線纜路徑,設計線纜敷設方法。
總而言之,設計問題是影響10kV配電房功能與作用發揮的關鍵因素。因此,在10kV配電房設計過程中,需要樹立設計質量提升意識,能夠根據10kV配電房建設要求,采取有效設計優化措施提高10kV配電房設計質量,減少設計問題的發生與影響,從而增強電力系統運行穩定性、可靠性,更好為人們提供電能供給服務。