电气供配电系统设计的常见问题及解决方法

郭 飞

身份证号码：642102196212260071

电气供配电系统设计的常见问题及解决方法

郭 飞

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电气供配电系统设计对于电气系统正常运作及后期建筑的正常功能发挥，都具有十分重要的作用，因此应给予高度重视。就目前的情况来看，电气供配电系统设计中还存在很多问题，因此需要采取有效的措施进行优化，从而有效节省能源，确保供配电设计的科学合理性，进而保证建筑电气使用的安全可靠。基于此本文分析了电气供配电系统设计的常见问题及解决方法。

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1 、电气供配电系统设计概述

电气供配电系统设计是从电力专业的角度出发的，但它又同时受到其它专业实际情况的干扰，像消防专业、给排水专业、暖通专业等。建筑电气供配电设计具体是指，在建筑电气中，设计人员依据建筑的实际使用功能、内部空间结构、其它专业施工的影响、各种干扰因素以及建筑基础设计图等方面，对建筑供配电系统进行线路布置、用电负荷等级确定及其它相关配电控制设备的规划，最终将其设计思路以图纸的形式表现出来的过程，即为建筑电气供配电系统设计。

2 、电气供配电设计遵循原则

首先，满足建筑的功能需求。所谓建筑的功能需求主要有建筑物不同区域的色温、显色指数和照明要求，建筑舒适度对风量和温度的要求，特定建筑比如医院、酒店等对于电气设备用电要求以及相关展厅的照明要求等。

其次，要衡量经济效益。经济效益不是建筑物设计和建设的最终目的，但是却是一个重要的考虑方面。所以，不能为了追求节能而不计消耗投资，随意的增加建设和运行费用。建筑在供配电系统的设计中要充分的根据实际情况，科学合理的评估经济效益，通过分析比较选用合理的设计方案，在满足建筑使用需求的同时最大限度的扩大经济效益。

最后，要注重电气的节能。建筑的供配电系统的设计主要是服务于建筑节能的，所以在设计的时候需要以节能为前提，将电气节能作为设计的根本出发点。

3 、供配电系统设计中存在的常见问题

3.1 供配电系统设计的配电设备不合理

在一些工程建设中，开发商为了赚取更多的经济利润，从而节约大量资金，往往使用配电设备相对比较落后的机电设备，这些供电设备因设备落后，线损问题比较严重，电容量不足等，在运行过程中，会增加其安全隐患，尤其电荷难以承受其应有的电压，数值不断升高，导致电能表破损。再有，距离相对比较远的地方难以保证其正常供电，而且供电区域内没有设立完备的智能开关，这样就降低了电量的使用率。

3.2 供配电系统缺乏监测手段

供配电系统在整个输配电过程中，必须严格按照规定进行合理配电。对于大型建筑而言，每时每刻的耗电量都比较大，所以实施配电过程要进行严格的监测，相关部门及人员要定期对变压器设备及电力设备进行检修，发现问题要在第一时间解决，避免浪费大量的人力、物力、财力。

3.3 电气供配电系统设计需进一步提高

供配电系统不断实施自动化，计算机系统、PLC系统等的使用会对电力系统造成了干扰，其中的电气功能模块有可能无法正常工作，最终导致整个系统的故障。另外，这些干扰信号还会通过感应、传导等方式进入到二次设备中，一旦干扰水平超过了电子设备的耐受能力，这些设备将会出现不正常动作。由于干扰信号的产生和对系统造成的干扰都十分复杂，因此解决起来也十分困难。

4 、解决方法

4.1 供配电系统的配电设备必须严格按照标准完成

配电变压器的安装容量要严格按照标准中的负荷配置系数选择，配电变压器的容量选择不宜过大，供电半径应合理控制。首先，需要通过详细调查建筑面积的大小和地理位置，准确统计用电负荷并分清用电负荷类别。其次，要统一确定整体供电方案，根据不同的情况可以具体划分分期开发的区域与规模；最后，要规范配电设备，提高配电设备的运行可靠性和质量，对于户外的一些建筑，为了避免故障隐患，要采用全绝缘，全封闭型的材料。

4.2 逐步改善供配电系统的监测手段

为了确保长期实时负荷分析和监测，掌握配电变压器电压异常，过载与负荷曲线的情况，积极研究并推广安装配电变压器的实时监测装置。为了提高整个配电系统的可靠性与安全性，需要运用电力监控系统来实现控制的硬件系统模块化。为了节省工程费用与缆线，可以采用总线方式来对整个小区负荷进行分析与统计，来监控整个建筑的开关量，动力的电流模拟量，照明还有空调的状态，来控制层空调和层照明配电箱之间的互投。一旦一条封闭进线电源或者是母线电源等发生了故障，就需要用另一条封闭母线来代替这条封闭母线。供配电系统的检测不但可以减小物业管理部门的工作强度，也可以提高供电等级和供电的可靠性，增加节能效益。

4.3 优化低压配电系统的设计

在设计低压配电系统时，应重点考虑以下两个方面的内容：(1)应做好设计与用户之间的协调处理工作。设计人员在进行设计工作时要处理好主管人员与管理部门之间的关系，同时也要做好设计与用户之间的协调处理工作。因此，这就要求设计人员能够全面地掌握工程的相关规范标准，同时要全面地考虑到各个方面的因素，有效地预防运行和管理工作中出现各类冲突和矛盾，只有各个方面和各个部门都达成了一个统一的认识，才能确定出最优的设计方案；(2)计费问题。在面对各类计费问题时，供电部门应充分地考虑到各类负荷的实际情况，同时针对不同的收费标准，做好对相关数据的整理和分析工作，以工程要求为主要依据，准确地找出同类负荷，并建议推行集中收费的方式，负责设计工作的相关人应多与业主和供电部门进行沟通和交流，选出一个最优的方案，应能够充分地保证双方的利益，同时应积极总结方案中可能存在的问题和不足之处，并有针对性的补救措施，从而保证设计工作的规范性。

4.4 加强对于供配电安全性的问题

在供电电源可以满足电力负荷的需要时，在变电所中供配电系统的安全性及可靠性就显得非常关键了。对于高层建筑中应用大量的一级或者是二级负荷用电， 一般选用两台或两台以上的变压器，并且还要设置一台柴油发电机组。对于起动柴油发电机组的必要条件是，当柴油发电机组的检测线检测到市电回路失压时，发电机组在10s内自动起动，以确保一、二级负荷设备的供电。与此同时，为了确保消防用电，万一突然发生起火灾事故，这就要求消防控制中心发出信号切断非消防用电电源。所以，在对一般常用又不并列运行的两台变压器与一台柴油发电机所组成的各种供配电系统方案的优点和缺点进行比较分析， 可以在实际的工程项目设计中，对其选择优良的供配电设计方案，同时也可以提高供电的安全可靠性。

4.5 接地与防雷设计

防雷设计可以采用避雷带、避雷针、消雷器和放射性避雷针等方式。防雷方式多种多样，但是传统的避雷方法更加简单合算。在设计的时候，要保证各个楼面金属管道、钢筋和该层用作引下线的柱筋连接形成等电位层。当代建筑多数是采用钢筋混凝土结构，连接是很可靠的，所以关键就是要做好金属管线的接地工作。所以，现代建筑的接地防雷、电气设备等都是联合在一起，组成混合的接地系统。一般来说，接地电阻需要在4Ω以下。基础钢筋能够满足接地电阻要求，但是仍然需要安装人工接地体，将主要的建筑物接地连接成网，这有助于均衡电位提高安全性。在实际中，利用底板钢筋、结构桩作为接地极，接地电阻可以在1Ω以下。

4.6 节能设计

节约资源是当前确保资源、环境、社会三者之间协调发展的重要条件，同时也能够有效提升能源的利用效率，进一步加强研究非常有必要。

4.6.1 人工无功功率补偿

在供配电设计过程中，可以通过对电动机及变压器等进行科学选型来降低无功功率的损耗。此外，通过安装无功功率补偿设备的方式，也就是人工补偿无功功率的凡是有效提升功率因数。在采用以节能为主的无功自动补偿措施时，可以使用无功功率对参数进行调节。同时，为了降低线路损耗和电压损失，应采取就地平衡补偿的模式，并选用手动或者自动的投切方式与单独补偿、集中补偿以及分散补偿相结合的方式，有效降低公无功功率的损耗，提高电能使用效率。

4.6.2 节能灯具与灯具控制的选择

在建筑照明中，可以从灯具本身出发，考虑选用高效节能灯具型开关或装置，这是一种有效的节电方法。根据不同工作区域的照明要求，可以适当地增加照明开关个数或者节能灯具的数目，例如：对于卧室等场所可以选择采用可调控亮度的开关，对于楼道可以选择声控灯具等。

4.7 加强抗干扰设计

首先，对于变配电所系统来说，在干扰作用下，各类开关设备和测量系统的安全可靠性都会受到影响。变配电所系统中的常见干扰有：电源干扰、线路干扰以及电磁干扰等。频率和电压的干扰是电源引入产生的干扰，解决电源干扰的主要措施有：变压和稳压，整流和滤波等，这样不仅能够降低集中供电的危险，公共阻抗与公共电源间的耦合也会得到缓解，有利于电源的散热。

对传输线路的干扰来说，在长线传输过程中发生单相接地故障、或是外界干扰线号的侵入、不合理的中性点设置等都会产生干扰信号。对传输过程中出现的干扰进行抑制，首先是选择合适的传输线，一般选择同轴电缆及双绞线，其中，前者的组成包括一根空心的圆柱导体以及内导线，并且两者与外界之间需要通过绝缘材料隔离开来。这种电缆的优点在于具有较强的抗干扰能力和稳定的数据传输特性，并且价格较便宜。后者被封装于绝缘外套中，形成一种传输介质，其构成的环路改变了电磁感应的方向，能够抵抗电磁干扰。

总之，为了保证建筑电气设备的运行安全，供配电系统的设计就显得尤为的重要。本文分析了电气供配电系统设计的常见问题及解决方法，以期提供一些借鉴。

[1]王宏伟.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].科技创新与应用，2012，22：222.

上接(第9 9页)阴雨天气环境中进行变电检修，严格规范变电检修人员的各种行为操作，避免发生漏电事故，保障人身安全。

3.3 全面规范检修操作

对变电检修的安全操作进行硬性的要求，采取奖惩制度，规范使用安全帽，绝缘工具等专业检修工具，实操过程中做到安全第一，用科学安全的方法进行变电检修等一系列安全操作，检修人员改变过去的不规范检修模式，重视各项防护措施，做到文明用电，安全检修。

3.4 细节上严查器具材料

重点检查安全工器具和易燃易爆危险品的存放和使用中存在的安全风险，采取“谁主管、谁负责”、“谁使用、谁负责”的原则，对安全工器具进行用前检查和定期试验，对易燃易爆危险品进行统一管理和隔离摆放，并加强器具材料的台账管理和出入库管理，严把安全工器具的进货关、试验关、报废关、补充更换关，确保其“安全可靠、合格有效”。提高应急能力，筑牢应急防线。重点检查应急人员、应急速度、应急物资、应急措施等方面是否满足要求，通过优化应急管理预案，加大应急培训力度，按照“实际、实用、实效”的原则，提升应急处置水平，确保发生应急事件时，能够快速有效处理，将危害降低至最低。

3.5 规范记录检修工作

检修期间工作人员应认真记录设备各项参数变化，针对发生问题前后制定相应标准以线损检修为例，应记录线缆使用期限、经过电流值以及线路老化程度等内容，确保新线缆使用的合理与正确。检修人员应基于科学理论指导来改变或完善以往检修模式，消除不规范的工作方法，做好检修防护策略，并制定明确、高效的检修计划，及时解决新技术问题，提高检修工作水平

3.6 大力推广变电检修技术

近年来，变电检修技术常常被人们人作为一种状态检修技术工作。同时也是运用最为广泛、效率最高的一种方法。检修工作的基本原理就是通过监测变电设备来判断设备的状态，同时还要通过对应的中转站来分析设备的使用情况，并为设备制定对应的检修方案，只有这样才能保证设备在日后可以正常使用。

4 、结语

随着我国经济的飞速发展，电力行业取得了显著的成就，而变电检修则是一门科技含量和技术含量都比较高的工作，因此，针对变电检修中经常出现的问题针对性地采取措施，最终保障电力系统的运行。同时，电力检修人员的水平对检修工作有着直接的影响。电力企业应对变电检修工作的重要性予以高度重视，不断加强业务培训和学习，关注检修工作中存在的常见安全问题，做好防范控制，确保变电检修工作顺利进行，促进电力实业健康发展，为社会的有序发展奠定基础。

参考文献：

[1]王晓华.变电检修中安全问题的研究[J].中国新技术新产品，2016，23：185-186.