高低压电器供配电系统设计分析

摘 要：高低压电器供配电系统设计及应用相对较为复杂，与人民生活及生命财产的关系较为紧密。所以，在供配电系统设计方面应坚持全面安全的原则，对供电效率提高认识，减少不必要的电能浪费，进而在保障质量方面不断加大力度。

关键词：高低压电器；供配电；系统设计

1. 前言

高低压电器用电量相对较高，也将提高电压负荷载。随着日益增加的高低压电器设备种类和数量，也在一定程度上增大了安全隐患，因此，建设的供配电系统应安全可靠。随着我国经济的发展，对于高低压电器供配电系统的设计要求也日益提高，应基于社会及人们的实际需求开展具体工作，本研究对此进行了较详细地阐述。

2. 高低压电器供配电系统设计

2.1 高压电器供电系统

采用的高压电器供电方案为，由于供电具有较大的负荷，普遍采用10千伏供电电压，所以，主要采取环形双回路、双侧双回路及单侧双回路三种供电方式。其优势及不足之处各有区别，其中环形双回路供电方式成本最高，但供电可靠性相对较高。采用双侧双回路供电方式，同时有两个电源可以供电，在供电可靠性方面居中。单侧双回路供电方式是成本投资最低的方式，相对而言供电可靠性较差，在对高压供电方案选择时，应将投资成本和供电方式相结合提高选择的合理性。

主要是按照采取不同的高压电源供电方式对高压主接线进行划分。若同时向两个高压电源供电，应采取单母线分段方式，但设置开关不对母联。该方式只有较简单的结构和较低的投资成本，无需较多设备，但灵活性和可靠性相对较低是明显的不足之处，在对产生故障的检修中，应将去全部用户断电。若在两个高压电源中使用的只有其中一个，另一个备用，可采取单母线供电方式，尽管该方式线路简单，但灵活性不强，在实际中应用较少。设置母联开关并对单母线分段是目前较多采用的主接线方式，这样无论发生问题的是其中哪个电路，都可采用母联开关恢复故障电源负荷的供电。尽管该方式相对较为复杂，需要较高的投资成本，但具有较高的可靠性，事故几乎不会影响很大范围，解决问题很方便。

2.2 低压电器配电系统

一是树干式配电系统。通常采用一条主干线连接总配电箱及各分配电箱，该配电方式的优越性比较明显，也無需较高的投资成本，便于施工建设。但不足之处是若在配电主干线上发生一些问题，容易发生断电并对很大范围产生影响。在较低可靠性的供电场所通常采用树干式配电方式，电负荷相对平均，电源设备也不具有较大的容量。

二是链式配电系统。主要是采用一条主供电线路连接用电设备及各分配电箱，线路上的分支点较多，但无需较高的投资成本，铺设电缆线路较为便利。但产生供电故障在检修过程中，应停电全部用电设备后才能处理，由于可靠性相对较低，所以需小容量用电设备。

三是放射性配电系统。主要采用总配电箱向分配电箱供电，各负荷单独受电，若产生断电故障，几乎不影响其它分配电箱，该供电系统的可靠性较强，在实施中的控制易去集中，但不足之处是不具有较长线路，灵活性相对较差。该方式应用于较大容量的设备、控制电源易集中的场合较多。

3. 提高高低压电器供配电系统应用的措施

一是根据负荷等级的不同分别采取不同的保障电源。一级负荷主要提供电力支持是由两个电源实现的，对于二级负荷而言，电力的提供主要是采用两个专用回路，如果保持一级负荷不停电，应采用柴油发电机组才能实现。与事故照明灯等相似的特殊设备，应准备相应的蓄电池，在发生各种故障过程中，能够实现供电的持续性，针对可能产生的一些特殊情况，应及时做好必要的预防工作，设置充电随时并具有独立性的干电池应急灯群，便于工作人员在实际中若遇突发情况可实现迅速撤离。

二是采用安全接地方式。该方式直接影响供配电系统安全，为使供配电系统提高安全性，应采用较为可靠安全的接地方式。采用工作接地混合保护接地方式的接地系统使用十分便捷。接地电阻值在通常情况下，相对于国家标准而言较高一些，但采用基于高层建筑基础钢筋的自然接地电阻，对人工接地方式进行设置，可形成完整及良好的接地网，进而使供配电系统明显提高可靠性。

三是变电所应选择适宜位置。在对配电所位置的选择过程中，应结合实地条件综合考虑，其位置的选择应接近负荷中心和电源侧，便于吊装运输设备，也具有良好的通风性和散热性。配电所位置的选择禁止处于震动比较剧烈的按区域，也禁止选择存在积水的正下方，腐蚀性较强及产生雾霾比较频繁的区域也不适宜，尽可能避免上述区域。

四是设置应急柴油发电机组。在一级负荷供配电系统中，应急柴油发电机组采用的比较普遍。供配电系统中心位置应基于实际对柴油发电机组数量进行选择，有利于保障一级负荷的持续供电。如果采用单台发电机组，尽可能避免发生意外情况，若发电机产生一些故障问题，难以使供电得以保持，应严格分隔应急供电系统，并配备备用柴油发电机组。如建筑物高度超过200米，垂直运输具有较大难度，楼板承受力与基本需求存在一定差距，可采用EPS和UPS保障持续供电，若上述办法都难以实施，可将较小容量的柴油发电机组设置在高层建筑顶部，但应保证不会对建筑造成不利影响。

五是选择ATSE电源转换开关。在对ATSE电源转换开关的选择过程中，应充分考虑负荷性质，使中断设备供电的时间间隔达到所需要求，通常情况下，先选择PC级转换开关。比较电源转换时间及允许中断的重要负荷供电时间后，若需要较长的电源转换时间，应确保重要负荷持续供电，可将UPS电源安装上备用。在设计过程中，应基于实际采取科学合理的区分方式，满足各供电区域持续供电的要求。

六是配备无功补偿装置。在实际应用中该装置分为集中或分散两种类型，可使供配电系统明显提高功率因数，进而使供电质量显著提高，电能损失明显减少，实现节能环保的重要作用。

4. 总结

综上所述，随着近年来日益提高对高低压电器供配电系统的关注，在设计中应深入研究，综合分析各方面的相关资料，完善高低压电器供配电系统，进而使其可靠性及安全性明显提高。

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作者简介：

冯太龙（1987-），男，汉族，山东巨野县人，大专学历，研究方向：电气工程。