电气设计存在的问题及主要对策

电气设计存在的问题及主要对策

石涛

（天津辰力工程设计有限公司300400）

摘要：随着经济的迅速发展，用电需求的大大增加，对于配电设备的要求与数量也在逐渐提升，其中变电所的建设尤为重要。而lOkV的终端变电所在设计与建设中需考虑建设地点的地理条件以及其他的一些综合因素，以实现设计的最优化。不过，目前，10kV供配电设计方而还是有着比较大的问题，要对其进行有效的解决和处理，需要对配电线路进行合理的规划。

关键词：10KV；变配电；常见问题

引言

变电站作为电力系统的枢纽，承担起整个电网的安全、稳定、经济运行，是连接发电部分与用电部分的纽带，变电站中的变压器将输电线路上较高的电压等级降到满足用户需要的电压等级。改革开放以来，我国经济高速发展，科学水平有了质的飞跃，设备加工制造工艺口益完善，生活与工业的用电需求大大增加；伴随着以上的状况，电力行业有了十足的发展。其中，对电网的变电技术有了新的要求，变电站的设计有了新的发展方向。

一、10KV变电所设计的背景和意义

目前我国大部分地区的变电站等级仍以5OOkV，220kV，11OkV变电站为主。5OOkV和220kV变电站在整个电网中起着枢纽的作用，110kV变电站是区域电网的核心。lOkV变电站是连接高压输送电网与低压用电设备的关键环节。在以往的lOkV变电站设计中，存在着电能质量不佳、成本高、土地占用大、易造成噪声污染、设备容易受到环境的影响等问题，特别是在污染严重的重工业区、湿度较大的沿海和沿江地区；在这些地区，变电站设备的污闪事故时常发生。

在设计方案中优先考虑资源利用最优化，减少变电站对周边环境的噪声污染和无线电信号的干扰，在满足供电要求和安全的前提下，还要考虑到变电站在今后工作中的升级改造与维护等要求。lOkV变电站的电气主接线应简单清晰、布局合理、不同电气间隔之间无干扰、接地网设计应合理可靠、保护装置高效灵敏。总而言之，lOkV变电站的设计应实现自动化、智能化、标准化。

二、存在的问题

对于配电系统来说，l0kV配电线路是其关键和核心部分、不过，当下的10kV配电线路进行运行实施的时候还是有着比较多的问题和弊端，主要包括覆盖面宽，输变电线路是比较拖沓的。同时，lOkV配电线路也存在相应的问题，主要包括设备和技术落后等、当存在这些问题的时候，会对电能产生非常重大的负面影响，使得电能大量消耗，对其的利用效率不断下降，这与当下的节能的理念是相违背的。因此，将当下的能源供应紧张的问题作为重要的依据，对l0kV配电线路进行充分的应用是非常重要的措施和手段并且这与目前的形势是相适应的。

三、解决对策

1、对配电线路进行科学、合理的规划

在进行线路设计的过程中，将相应的节能的理念与其进行充分的结合、在输变电系统中，输电线路占据着至关重要的位置，是其重要的组成部分，因此，当进行线路的节能设计的构想的时候需要对其做到足够的重视。一般情况下，lOkV配电系统所包括的内容是多种多样的，当进行具体的操作的时候会出现电能严重浪费的情况，这种现象的出现是有着一定的原因的，主要就是线路损坏。通过进行相应的实践，从中发现，当外界环境的温度较高、输电线路的型号一致的情况之下，导线的横截面积越大的时候，输电线路的损耗程度就越低。除此之外，当进行变压器的选择的时候，还有这相应的原则需要遵守，主要包括两方面的内容：①在对其容量进行选择的时候，需要与现场的实际情况进行充分的结合，将其作为重要的依据，采取这样的措施可以对其能耗的问题进行有效的控制和解决，并且使得变压器使用的时间得到相应的延长；②变压器的数量也要重视、在对其数量进行相应的选择的时候，需要将木地区的负荷等级作为重要的依据和参照。

2、对变压器进行有效的选取

第一步要做的是对节能变压器进行相应的推广，在市场中占据更加重要的位置，所占的比例更大。1OkV输配电线路中有着多种损耗的方式，而变压器的损耗是非常突出的一种，其中，小于lOkV的小型变压器有着非常重要的优势和特点，主要包括使用频率比较大，并且其节约能源的能力是非常强大的，正是因为如此，需要对其进行充分的应用，对其进行全面的推广，使其应用范围不断拓展〔在传统的电力系统中，对S9型号的变压器进行了充分的应用，当时，在目前的电力系统中，对S11型号的变压器进行了更加有效的使用，并且这是一种节能变压器。

3、无功补偿

无功补偿的实现方式：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，容性负荷吸收能量，能量在两种负荷之间交换，感性负荷所吸收的无功功率可从容性负荷输出的无功功率中得到补偿。电力系统中广泛使用的几种无功补偿方式：集中补偿，主要是针对高低压配电线路；分组补偿，多设置在配电变压器；单台电动机，直接就地补偿，从而实现节能设计。

4、防雷设备

所有避雷针的架设还必须和接地网及附近的接地装置有效的配合连接起来才能发挥避雷的作用。变压器接地线地下连接点与上述综合地下连接点，沿接地体的长度应大于等于15m才能实现避雷功能。各级电压的避雷器、避雷针和避雷线设置的集中接地装置的接地电阻应小于10欧姆。

5、电气主接线一次设计基本要求

在设计电气的主接线时，要考虑如何达到供电可靠，且保持供电的经济性和灵活性的要求。

可靠性：电力系统的最基本和首要要求是满足供电可靠性，电气主接线作为电力系统中的重要组成部分也必须满足可靠性要求。

变电站多年来的实际运行经验是检验变电站主接线的重要标准，我国现行变电站设计技术规程、规定就是在总结了电力系统多年以来相关的运行实践经验后制定的，在设计时一定要遵循技术章程。

四、变电站设计新方向

变电站一次、二次设备的质量随着科学技术的发展有了很大的提升，为电力系统的可靠运行提供了基本的保障，这使简化变电站的主接线方式成为可能。例如，变电站的主要一次设备电压互感器，其制造工艺已口趋完善，工作运行的可靠性有了很大的发展，维护时间短，检修周期长。尤其ABB等知名高压电气设备制造公司生产的电压互感器可以实现20年不大修。在满足功能要求的前提下，提高资源利用率和经济效益，简化变电站的主接线方式成为可能。

【总结】

要对配电线路进行科学、合理的设置，需要注意多方面的问题，采取多种措施和手段，所选择的变压器需要与其实际情况相结合，对无功补偿技术进行充分的应用，使其作用和功能得到最大的发挥，同时，对各种有效地节能的措施进行全面的应用，实现节能理念和配电设计的有效结合，对于相关的电力工作人员来说，这是非常重要的工作内容，也是不可推卸的责仟和义务。在未来的大数据时代，变电所的设计将趋于智能化、数据化。各元器件将模块化，施工安装更快捷，运行更可靠。本次论文主要是说明和计算10kV变电所设计中的主接线和相应设备的选型配置问题。有不足之处，请批评指正。

参考文献：

[1]董传君.10kV变电站设计与规划[D].赣州：江西理工大学，2010.

[2]张跃勇.10kV智能变电站设计方案研究[D].济南：山东大学，2014.

[3]宋凯.北京10kV智能变电站的设计与研究[D].北京：华北电力大学，2013.

作者简介：

石涛（1985.12-），男，内蒙古鄂尔多斯人，天津工业大学电气工程及其自动化专业学士，工程师，单位：天津辰力工程设计有限公司，研究方向：供配电与发输电