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摘要:我国社会经济不断发展,电力配网等基础设施不断完善。10kV高压配网在人们生产生活中发挥着非常重要的作用,因为配电系统线路较长、较为复杂、设备相对较多,容易出现安全问题。因此,其配电设计工作应该严格依照国家有关要求。本文对10kV配电设计中常见问题及其解决措施进行分析,以供相关人士参考与交流。
关键词:10kV配电设计;常见问题;解决措施;载流量
10kV配电设计具有很强的规范性。严格按照国家和地区有关规定进行设计。配电设计是工程建设中一项常见而重要的工作。保证供电安全,还要考虑配合项目施工,配电网设计周到,不影响设计质量和项目进度,给今后用户管理等工作带来方便。
1.供配电设计对于10kV系统安全运行的重要性
10kV供配电设计是电力设计中一项常见而又重要的工作,涉及到大量的规范和技术。要做好10kV供电配电设计工作,不仅要落实国家现行的有关规范和规定,还要满足地方供电部门的具体要求。不良的设计考虑不仅会影响质量,导致配电网过电压和电气设备出现缺陷甚至损坏,而且会极大地影响工程进度、施工质量甚至竣工交接后的物业管理。因此,为了确保电气设计的合理性和系统的安全运行,电气专业建筑师除了提供正确的设计基础数据,更应该结合电气专业的要求和特点,对设备和线路安装配置和运行维护提供必要的安全空间和渠道,选择适当的位置和相互关系中,并对建筑物结构采取必要措施,减少电气部件与其他部件相互作用的维修或事故发生。本文简要分析了10kV供电和配电设计中常见的问题,并针对这些问题提出了进一步的合理化建议。
2.10kV配电设计的常见问题
2.1电缆载流量安全裕度设置不合理
载流量是指在规定条件下,导体能够连续承载而不致使其稳定温度超过规定值的最大电流。导线的载流量由导线材料、导线截面积和导线敷设条件决定,因此,电缆所能承受的最大电流值是有一定限度的。在10kV配电设计中,电缆的选择通常要在其允许最大的持续载流量上再多留有20%至25%的浮动范围,也就是保证当电缆的最大载流量超过限额时,保证电缆在短时间内不出现危险。但是在实际配电设计中,设计人员会忽略安全裕度的设计,使得电缆在实际应用中存在风险。
2.2设备布置不合理
目前,我国10kV配电设计在设备布置和安装中存在一些问题。主要问题是配电设计的设计图在设计和施工阶段与配电线路的安装不一致。如分布在城市居住区的设计,由于电路的复杂性,设计不能完成所有线条在设计阶段计划,这意味着设计师在早期的理解设计与宏观和出现在电路设计、建造者的设计图纸彻底理解,密切与设计师沟通的情况下施工。除了设计和施工人员外,图纸评审人员还需要对小区内的电路设计进行仔细检查,并与图纸进行比较。发现配电设计与实际情况不一致的,应及时通知设计人进行改进。因此,设计人员与施工现场接触较少是实际设备布置不合理的根本原因。
2.3电缆选择不合理
在配电线路设计中,因为负荷路数较多,需要较多数量和多种规格的电缆,从而容易出现电缆选择不合理的问题。如果设计对电缆考虑不到位而出现差错,就难以在审核中发现,这样就容易使公司蒙受一定的经济损失。在电缆选型时,一般用镀锌钢管作为室外电缆套管,但是这种电缆管容易受到雨水和化学物质的侵蚀,从而造成电缆受到损坏。在电缆选型时,要结合实际情况,要选择合适材质的电缆。不同材质的电缆,其规格、价格和载流量都有区别。在常用的电缆中,矿物绝缘耐火性电缆的造价高,施工困难,容易受到破坏。要根据实际情况选择穿墙和室外电缆套管,尽可能地避免出现管外壁渗水、涡流等现象,将安全隐患降到最低程度。
3.10kV配电设计问题的解决措施
3.1根据实际情况改良设计方案
设计方案的完善与否是配电施工过程能否顺利进行的前提条件。为了保证配电施工的安全性以及稳定性,需要在配电之前就做好完善的设计方案,并且在施工过程中还要根据现场情况以及配电进度进行设计方案的不断调整。另外,对于配电过程中可能发生的意外状况,还要根据具体问题在设计方案中留有余裕,使得在具体问题发生后能够快速的调整设计方案,使得整个配电过程完整且有序的进行。
3.2加强设备的选型
1)对于高压柜的选型,其实当变压器的容量小于等于800kVA时,用负荷开关柜加熔断器的组合,保护既简单,造价也节省。2)低压柜的选型,变压器低压侧出口总开关与母联开关应为3极,供电电源与应急柴油发电机电源间的转换开关应该采用能断开中性线的双投四极开关;由于柜厂生产的低压柜其垂直母线定电流一般是1000A,供电负荷大于500kW的时候,设计应注明要求低压柜垂直母线其额定电流为1600A。3)室内等防火要求高或布置条件受限制的地方宜选用干式变压器。推荐选用D,ynl1的结线变压器,在工程上TN系统中采用D,ynl1结线组别的变压器己普遍,主要基于D,ynl1结线具有以下优点:a.有利于抑制高次谐波电流。b.有利于单相接地短路故障的切除。C.能充分利用变压器的供电能力。4)电缆的选型:YJV型交联电缆与w型电缆相比,虽然价格略贵,但具有外径小、重量轻、载流量大、寿命长等显著优点。因此建议在工程设计中应尽量选用YⅣ型交联聚乙烯电缆,逐步淘汰vv型聚氯乙烯电缆。一般电缆采用ZR阻燃型,消防类电缆采用NH耐火型;在白蚁高发的广东地区建议增加采用防白蚁的FY型。5)电缆套管的选型:a.室外电缆套管:建议跨路电缆套管选用玻璃钢电力套管,综合考虑电缆的截面大小采用150,厚度为8mm的规格;在人行道的电缆套管建议选用CPVC电缆管,规格为160X5,两者均可采取混凝土包封。b.穿墙电缆套管:设计应注明采用防水套管,且注明电缆穿过套管敷设完后的处理方法,如采用沥青油麻加防水油膏,以防套管外边不漏水而套管内壁和电缆间漏水。
3.3运用PLC进行10kV配电系统设计
配电系统是供电网的神经中枢。配电系统的正常工作和工作秩序密不可分,这就要求它有更高的可靠性;配电系统的智能化、节能、操作简便、方便维护是经济高速发展的需要;配电系统操作和维护对工作人员的安全系数要求更高、劳动强度更低和设备的性价比更高是用户所希望的。因此,在对10kV配电系统进行设计时.可以运用PLC加强其设计的合理性。
3.4电缆敷设通道应满足后期维修与养护规划
在10kV配电设计中,应注意电缆敷设通道。电缆敷设完毕后,存在自然或人为损坏,因此有必要保证电缆敷设通道方便维修人员维修。在一些重要的电线,电缆需要有一个特殊的部门进行定期维护和前瞻性的维护,政策调整,电缆需要动员大规模计划,甚至更多的电缆敷设的要求需要精密设计,保证电源的稳定性的基础上,能满足后期维护、维修和计划行为,使电缆在后期维护、维修、或者当供电能力不重复开挖时,节约成本。
3.5改进配电设计思路
将电气系统图和具体电路图放在同一张图中,根据负载不同,将各负载用不同的颜色线连接。这样可以及时的总结之前的设计思路,以便在以后的工作中快速的总结和应用,增加工作的连续性,大大提高工作效率,促进验证工作的开展。组织好联合评审意见,并及时提交有关设计人员。
结论
10kV配电网是电力系统的重要组成部分之一,在人们的实际生产生活中发挥着重要作用。在配电设计当中,由于10kV配电设计的电路以及系统较为复杂、设备较多等容易出现设计和安装上的问题,针对这些问题,设计人员应当做好每一个细节工作,强化“质量第一”的意识,对于不同的设计问题采取不同的解决措施,提高10kV配电设计的设计质量和安全性,最终提高整体电力系统的运行效率以及稳定性。
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作者简介:
毕国斌,1990年9月,男,本科,工程技术员,研究方向:变配电工程设计。