浅谈配电系统中电气设计常见误区

任瑞

摘要：在配电系统设计中，一些设计人员由于经验不足或对规程、规范理解深度不够，从而使配电系统中电气设计不可避免的存在一些误区。本文论述了配电系统中电气设计常见误区及其措施。

关键词：配电系统；电气设计；误区；措施

随着经济和科技的发展，人们的用电量越来越大，为了给人们提供一个更加稳定、可靠、安全的配电系统和更加高的供电质量，本文针对当前配电系统中存在的普遍问题，提出了一些针对性的对策，节省了能源，同时也为我国的可持续发展提供了更好的保证。

一、配电系统电气设计的必要性

1、有利于提高配电系统的稳定性。为了满足我国城镇化及偏远地区的用电需求，国家在进行配电系统建设的过程中投入了大量的人力和财力，但随着人们生活水平日益增长的需要，电力的使用量也日益增多，以往的配电系统设置往往都在高负载下运作，不但降低了电能的质量，同时还隐藏着供电的安全隐患，而偏远地区配电系统的多次降压也会给电力带来巨大的损耗，电能质量下降，直接影响着人们的生活；另外我国电力的有关部门对配电系统中的变压设备、开关等没有进行改良和及时更新，造成设备老化程度严重，电能损耗量大，同时供电线的老化往往也伴随着各种电力危险事故的发生，极大地影响了用户的用电质量和安全，通过对配电系统电气进行设计，提供相应的方案，不仅能解决安全隐患，提高用电质量，同时也提升配电系统的稳定性。

2、使配电系统更加科学。由于配电系统是从变电站的出口直接与用户相连，因此配电系统的质量好坏将会直接影响到用户的用电情况，若配电系统出现供电电压不稳定、配电系统布局不合理等问题，都有可能造成电力质量下降，电力输送效率低等问题，因此，在进行配电系统的设计过程中，应根据不同地区不同的情况采取相应的配电系统设计方法，尽量减少配电系统中出现的电力质量下降的问题。为了使配电系统设计的更加科学化，可采用现代计算机网络通信技术、自动检测技术等加强对配电系统的管理和监测，及时发现配电系统存在的各種问题，保障用户的电力使用。

二、配电系统中电气设计的误区

1、配变容量选择误区。在实际运行实践中，配电变压器型式和容量的选择依然沿袭旧系列高耗能变压器的传统做法和传统思维定式来进行，大多没有针对负荷情况进行系统分析和动态计算。

配电变压器不合理的负载率和运行方式造成了较大的电能损失，其低效运行主要表现为：1）凡是一台变压器能承担的负载不采用2台运行，甚至出现配电变压器过载运行的情况。2）把变压器的负载率作为判断是否过载、轻载的标准，错误地认为变压器负载率越高，变压器损失的电能就越少，效率也就越高。3）有些用户误认为变压器是高效率设备，只要选用空载损耗低的配电变压器就行，拒绝尝试高性能参数的新系列配电变压器。

在各高压用户实际使用配电变压器的过程中，因目前供电企业对该部分用户采用“两部制”电价，每月按配电变压器容量定额收取基本电费，同时按实际计量的有功电能和功率因数考核计收用电量电费。在这一政策下，用户虽知道配电变压器有经济运行点，但为了少交基本电费，常让配电变压器满负荷甚至是超负荷运行。

对高层建筑和住宅小区，其用电负荷的最大特点是：1）季节性变化大，冬夏两季空调用电负荷大；2）同一天内时段性变化大，因此，在配电装置方案设计上，与其使用大容量单台变压器，不如改为较小容量的2台或多台变压器，运行方式更为灵活，节电降损效果也比较显著。当然，采用多台变压器，一次性投资大，占地面积多，应根据建设单位的经济承受能力等来确定。

因此，根据不同负荷特点，准确计算出实际负荷的变化范围，合理选择变压器容量及台数，既可减少基本电费、提高变压器的运行效率，又能降低运行损耗。

2、导线选型误区。目前，在配电设计中，母线及电缆等导线截面的选择往往只按一种方式来进行，而没有通过其他方式来进行校验，其结果往往是所选导线截面不能满足要求。1）只按持续工作电流来选择硬母线截面，而没有对母线进行热稳定及动稳定校验。例如，一台1000kVA的变压器10kV侧电流为57.7A，如只根据导线的持续工作电流来选的话，则选15×3的铜排（其载流量为162A）即可满足要求，但由于铜母线的容许应力为140MPa，而15×3的铜排经计算其应力只有112MPa，故其动稳定不能满足要求。2）只根据最大计算电流来选择电缆截面，而未按经济电流密度进行校验。3）只根据最大负载电流来选择电缆截面，而未按电压损失进行校验。

3、设备选型误区。在配电系统设计中，设备选型正确与否往往对供电安全性与可靠性起着决定作用，而设计人员有时未经计算就对高、低压断路器的短路开断电流一味按大的选取，造成资源浪费和投资增加。

1）对消防用电设备回路的供电要求理解不够，《低压配电设计规范》中规定，消防设备过负荷保护仅发信号，而不能作用跳闸。而有些设计人员在选择断路器时仍选电磁脱扣产品，造成在发生火灾时过负荷即跳闸。

2）10kV真空断路器的开断电流一味选31.5kA，而《中国南方电网城市配电网技术导则》中已对短路电流进行了控制，10kV（20kV）配电网的短路电流不宜超过20kA，因此10kV出线的短路电流都控制在20kA以下，用户侧高压配电系统中10kV真空断路器的开断电流一般选25kA即可满足要求。

3）在配电回路设计中，忽略了有些用电设备启动电流大，属于电机类负荷，选择断路器时仍按配电类断路器进行选择，往往造成电机一启动即跳闸。

三、配电系统电气设计解决措施

1、对当前用电情况进行分析，开展综合设计。在功能设计上之所以会存在不足，是因没有对当地的用电基本情况开展正确的分析，从而使自动化电网不能完全发挥出其真实的作用。面对这样的情况，在配电网自动化开展设计前，需对当地近十年的用电情况进行统计分析，对用电高峰期及主要用电区域进行详细的了解，然后采取因地制宜的措施，对主要用电单位及次要用电单位进行平衡。

2、提高对配电系统电气设计的认识。必须要高度重视配电系统电气设计，这是有效推进全国整体电力化系统建设的重要核心与关键所在。因此，所有人员都必须要拥有良好的、积极的态度，用严肃、认真、求实的科学精神去对配电系统电气设计进行实践。同时，要想在配电系统电气设计上取得上下的一致性，达成一致的认识，就要在电网企业中积极的开展“配电自动化建设”相关的辩论，并进行莱昂的交流，同时还需对各种相关的研究成果及知识进行大力的科普与宣传，将每一阶层人员的积极性调动起来，让他们可积极参与到配电系统电气设计中去，并能对配电系统电气设计的现状、发挥的作用及发展的意义有正确的认识。

3、选择设备时需做到实事求是，选择合适设备。在设备的选择上必须要防止出现盲目跟从的情况，需根据具体的实际情况去选择合适的设备，让设备能发挥出最优化的效率。配电设备使用的环境本就复杂，很多时候都还不会处于相同的环境条件之下，因此，在选择设备时需考虑到当前的用电形势及未来可能的发展，选择那些可靠性高并拥有良好技术性能的设备。

四、结语

社会经济的快速发展对供电可靠性与电压质量的要求越来越高，同时配电网电气设计也在不断的改进。配电系统电气设计能有效改善供电可靠性，从而使电力系统的经济效益得以提升。

参考文献

[1]严靓.浅谈配电系统中电气设计常见误区[J].城市建设理论研究，2014（19）.

（作者单位：乌审旗蒙大矿业有限责任公司）