试论电排站配电系统的问题及解决方法

试论电排站配电系统的问题及解决方法

钟干松

关键词：电气设计；配电；问题与对策

1电排站配电系统概述

电排站供配电系统设计应根据电排站的总体过程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，以近期为主。同时应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。

2配电系统设计原则

（1）配电系统应满足生产和使用所需的供电可靠性和电压质量。一级负荷应由双重电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏；二级负荷宜由两个回路供电，并且可以手动切换，在条件很困难的情况下，允许只有一个电源。

（2）配电系统的接线力求简单灵活，便于操作维护，并能适应负荷的变化和系统的发展。同一电压的配电级数不宜多于两级。在高层建筑物内，当向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电；但部分较大容量的集中负荷或重要符合，应从配电室用放射式配电。

（3）在制定配电系统方案时，一般不考虑当一电源系统发生故障或检修停电时，另一电源进线也同时发生故障。

（4）制定配电系统方案时要不仅要考虑系统的使用性和安全性，还要充分考虑节约基建的投资，降低运行费用，避免造成浪费，同时还要减少有色金属的消耗量，防止给环境带来污染。

（5）在进行配电系统设计时，不能只考虑当前的负荷，必须对负荷的增长的进行充分的考虑，预留必要的发展余地并作出分期建设的规划。同时，配、变电所的电源进线要有适当的富裕的供电能力，以免日后当配电系统超过目前负荷时，未能满足配电的要求。

3.目前电排站配电设计中存在的问题

3.1未对配电线路灵敏度进行校验

在电排站过程中，由于控制中心与河水水位的距离影响，使得该类工程的用电负荷分布性使得配电线路都相对较长，一般会达到几百米，多的会有上千米。设计师一般注重计算线路压降，却忽略检验配电线路的灵敏度。在一级配电的时候，只要检验灵敏度符合要求，那么线路电压一定可以满足要求，相反则不能。而二级以上的配电线路，就应同时对线路压降和灵敏度进行校验。有的过分专注接地极故障和保护灵敏度，认为只要安装了剩余电流保护设置就不用对灵敏度进行检验，却不知还应对线路之间短路防护进行检验。当采用非选择性的开关时，由于瞬动电流倍数太大，通常不能满足灵敏度需要，在线路结构不改变的前提条件下，较好的解决措施是采用有选择性的开关，依靠短路短延时的设置对接地故障进行保护。

3.2远方控制的电动机不设就地控制和解除远方控制的措施

近些年来，我国电排站建设的自动化进程取得了较大进步，普遍采用可编程逻辑控制器（PLC）或分布式控制系统（DCS）组成自动控制系统，由中央控制室的上位计算机管理控制系统、现场控制站等组成一个有线数据通信网络系统。现场控制站在现场进行工艺参数检测、用电设备运行工况信号的采集、监测和控制，并向中央控制室进行实时传送，动态实时显示现场工艺流程。中央控制室可调用现场控制站的全部运行信息，负责提供设备的控制方式，并下达控制指令。

而就地控制一般设在电动机（比如风机、水泵等）附近便于操作和观察的地点，用于日常调试和维修，为了确保设备和维修人员的安全，它具有最高级别的控制权。

《通用用电设备配电设计规范》规定：“远方控制的电动机应有就地控制和解除远方控制的措施”。这是在设备检修或运行中保证人身安全的基本规定，可防止发生因远方误起动电动机而致使维修人员伤亡的事故，必须引起重视。

3.3元器件选择不合理

电排站的初期工程图纸中，有的工程师为了保有余量通常会将母联断路器的整定电流设设置得比较大，这样其实很容易损坏电路，因此工程师应该事先勘测工程实地，针对电排站工程建设的具体情况，合理安排各线路的用电负荷。

配电系统采用两回进线、单母线分段、母联断路器联络的接线方式。两回电源分别由两台变压器提供。平时两回电源同时供电，母联断路器断开。当一回电源因故障或检修停电时，母联断路器合闸，由另一回电源带部分或全部负荷。

当一、二级用电负荷不多时，没有必要将母联断路器的整定电流设置得和变压器侧断路器一样大小。按照一、二级用电负荷容量，并适当考虑远期发展的裕量，整定母联断路器即可。

3.4设计中熔断器使用的太少

电排站中，基本上馈线回路都采取断路器，故障一排除重新合闸就可以，十分方便。事实上熔断器一个很明显的优点就是短路分断能力强，小熔断器的分断能力一般也超过50kA，甚至有的超过200kA，然而小型断路器的短路分断能力就很难达到这种程度。

相比较断路器，熔断器出现故障维修的情况较少，而且熔断器结构非常简单，价格便宜，体积很小而且更换、安装也方便。更换时可以从备用回路里得到，也可以备存少量的熔体。更换熔断器熔体时多用专门的手柄，这样更换的时候更加方便，不像断路器需要长时间停电。目前在我国，熔断器还有较大的发展空间。

4电排站配电系统中应注意的一些事项

4.1保证供电质量

配电系统除了满足电排站本身正常运维之外，还有考虑诸多意外因素。比如：配电系统的突发故障、主电网供电的稳定性、天气影响和外部的破坏等等，这些意外的因素都是难以避免的。但是通过保护电器的选择和设置，可以有选择性地对电路进行保护，尽可能地缩小断电影响的范围。

4.2配电柜内出线回路不要过多

因为配电柜的工作环境是一个密闭性较强的空间，在设计配电系统的时候我们应该事先考虑到散热的问题。如果电器本身的安装密度就很高，发热量也相应地提高，电器的实际载流能力会降低，可能达不到设计要求。为保证配电设备的安全使用和配电系统的可靠运行，在设计配电柜时应当注意出线回路不要过多。

4.3接地连接线的保护

接地连接线在接近地面处容易腐蚀断裂，因为地面处土壤氧气多而且温度高。虽然可采取热镀锌等措施来对接地连接线进行处理，但也不过是能比不采取措施多用几年而已。所以，接地连接线要在接近地面处以加热缩套管进行保护，不仅可以防止潮气和空气进入，也可以和土壤隔离。当然，不可以全线都套管，否则，会使降低接地电阻。接地极埋在地下越深，则土壤电阻率越低。还有个好处就是可以减缓腐蚀的进程，因为埋入越深，土壤里含氧量就越少，并且温度低。接地连接线采用单芯电缆，可以一定程度上避免因腐蚀而断裂，但会增加施工的难度。

5结束语

在电排站配电系统的运用过程中，会遇到许多理论上不存在的问题，这就需要相关人员具体问题具体分析，在严格遵守相关规范的前提下，针对电排站的过程特点进行配电设计。只有不断总结并优化之前的经验，不断对电路进行完善改进，在今后的工作中才能创造出高效益的成果。

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