高低壓電器供配電系統(tǒng)設(shè)計分析

摘 要：高低壓電器供配電系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用相對較為復(fù)雜，與人民生活及生命財產(chǎn)的關(guān)系較為緊密。所以，在供配電系統(tǒng)設(shè)計方面應(yīng)堅持全面安全的原則，對供電效率提高認(rèn)識，減少不必要的電能浪費，進而在保障質(zhì)量方面不斷加大力度。

關(guān)鍵詞：高低壓電器；供配電；系統(tǒng)設(shè)計

1. 前言

高低壓電器用電量相對較高，也將提高電壓負荷載。隨著日益增加的高低壓電器設(shè)備種類和數(shù)量，也在一定程度上增大了安全隱患，因此，建設(shè)的供配電系統(tǒng)應(yīng)安全可靠。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，對于高低壓電器供配電系統(tǒng)的設(shè)計要求也日益提高，應(yīng)基于社會及人們的實際需求開展具體工作，本研究對此進行了較詳細地闡述。

2. 高低壓電器供配電系統(tǒng)設(shè)計

2.1 高壓電器供電系統(tǒng)

采用的高壓電器供電方案為，由于供電具有較大的負荷，普遍采用10千伏供電電壓，所以，主要采取環(huán)形雙回路、雙側(cè)雙回路及單側(cè)雙回路三種供電方式。其優(yōu)勢及不足之處各有區(qū)別，其中環(huán)形雙回路供電方式成本最高，但供電可靠性相對較高。采用雙側(cè)雙回路供電方式，同時有兩個電源可以供電，在供電可靠性方面居中。單側(cè)雙回路供電方式是成本投資最低的方式，相對而言供電可靠性較差，在對高壓供電方案選擇時，應(yīng)將投資成本和供電方式相結(jié)合提高選擇的合理性。

主要是按照采取不同的高壓電源供電方式對高壓主接線進行劃分。若同時向兩個高壓電源供電，應(yīng)采取單母線分段方式，但設(shè)置開關(guān)不對母聯(lián)。該方式只有較簡單的結(jié)構(gòu)和較低的投資成本，無需較多設(shè)備，但靈活性和可靠性相對較低是明顯的不足之處，在對產(chǎn)生故障的檢修中，應(yīng)將去全部用戶斷電。若在兩個高壓電源中使用的只有其中一個，另一個備用，可采取單母線供電方式，盡管該方式線路簡單，但靈活性不強，在實際中應(yīng)用較少。設(shè)置母聯(lián)開關(guān)并對單母線分段是目前較多采用的主接線方式，這樣無論發(fā)生問題的是其中哪個電路，都可采用母聯(lián)開關(guān)恢復(fù)故障電源負荷的供電。盡管該方式相對較為復(fù)雜，需要較高的投資成本，但具有較高的可靠性，事故幾乎不會影響很大范圍，解決問題很方便。

2.2 低壓電器配電系統(tǒng)

一是樹干式配電系統(tǒng)。通常采用一條主干線連接總配電箱及各分配電箱，該配電方式的優(yōu)越性比較明顯，也無需較高的投資成本，便于施工建設(shè)。但不足之處是若在配電主干線上發(fā)生一些問題，容易發(fā)生斷電并對很大范圍產(chǎn)生影響。在較低可靠性的供電場所通常采用樹干式配電方式，電負荷相對平均，電源設(shè)備也不具有較大的容量。

二是鏈?zhǔn)脚潆娤到y(tǒng)。主要是采用一條主供電線路連接用電設(shè)備及各分配電箱，線路上的分支點較多，但無需較高的投資成本，鋪設(shè)電纜線路較為便利。但產(chǎn)生供電故障在檢修過程中，應(yīng)停電全部用電設(shè)備后才能處理，由于可靠性相對較低，所以需小容量用電設(shè)備。

三是放射性配電系統(tǒng)。主要采用總配電箱向分配電箱供電，各負荷單獨受電，若產(chǎn)生斷電故障，幾乎不影響其它分配電箱，該供電系統(tǒng)的可靠性較強，在實施中的控制易去集中，但不足之處是不具有較長線路，靈活性相對較差。該方式應(yīng)用于較大容量的設(shè)備、控制電源易集中的場合較多。

3. 提高高低壓電器供配電系統(tǒng)應(yīng)用的措施

一是根據(jù)負荷等級的不同分別采取不同的保障電源。一級負荷主要提供電力支持是由兩個電源實現(xiàn)的，對于二級負荷而言，電力的提供主要是采用兩個專用回路，如果保持一級負荷不停電，應(yīng)采用柴油發(fā)電機組才能實現(xiàn)。與事故照明燈等相似的特殊設(shè)備，應(yīng)準(zhǔn)備相應(yīng)的蓄電池，在發(fā)生各種故障過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)供電的持續(xù)性，針對可能產(chǎn)生的一些特殊情況，應(yīng)及時做好必要的預(yù)防工作，設(shè)置充電隨時并具有獨立性的干電池應(yīng)急燈群，便于工作人員在實際中若遇突發(fā)情況可實現(xiàn)迅速撤離。

二是采用安全接地方式。該方式直接影響供配電系統(tǒng)安全，為使供配電系統(tǒng)提高安全性，應(yīng)采用較為可靠安全的接地方式。采用工作接地混合保護接地方式的接地系統(tǒng)使用十分便捷。接地電阻值在通常情況下，相對于國家標(biāo)準(zhǔn)而言較高一些，但采用基于高層建筑基礎(chǔ)鋼筋的自然接地電阻，對人工接地方式進行設(shè)置，可形成完整及良好的接地網(wǎng)，進而使供配電系統(tǒng)明顯提高可靠性。

三是變電所應(yīng)選擇適宜位置。在對配電所位置的選擇過程中，應(yīng)結(jié)合實地條件綜合考慮，其位置的選擇應(yīng)接近負荷中心和電源側(cè)，便于吊裝運輸設(shè)備，也具有良好的通風(fēng)性和散熱性。配電所位置的選擇禁止處于震動比較劇烈的按區(qū)域，也禁止選擇存在積水的正下方，腐蝕性較強及產(chǎn)生霧霾比較頻繁的區(qū)域也不適宜，盡可能避免上述區(qū)域。

四是設(shè)置應(yīng)急柴油發(fā)電機組。在一級負荷供配電系統(tǒng)中，應(yīng)急柴油發(fā)電機組采用的比較普遍。供配電系統(tǒng)中心位置應(yīng)基于實際對柴油發(fā)電機組數(shù)量進行選擇，有利于保障一級負荷的持續(xù)供電。如果采用單臺發(fā)電機組，盡可能避免發(fā)生意外情況，若發(fā)電機產(chǎn)生一些故障問題，難以使供電得以保持，應(yīng)嚴(yán)格分隔應(yīng)急供電系統(tǒng)，并配備備用柴油發(fā)電機組。如建筑物高度超過200米，垂直運輸具有較大難度，樓板承受力與基本需求存在一定差距，可采用EPS和UPS保障持續(xù)供電，若上述辦法都難以實施，可將較小容量的柴油發(fā)電機組設(shè)置在高層建筑頂部，但應(yīng)保證不會對建筑造成不利影響。

五是選擇ATSE電源轉(zhuǎn)換開關(guān)。在對ATSE電源轉(zhuǎn)換開關(guān)的選擇過程中，應(yīng)充分考慮負荷性質(zhì)，使中斷設(shè)備供電的時間間隔達到所需要求，通常情況下，先選擇PC級轉(zhuǎn)換開關(guān)。比較電源轉(zhuǎn)換時間及允許中斷的重要負荷供電時間后，若需要較長的電源轉(zhuǎn)換時間，應(yīng)確保重要負荷持續(xù)供電，可將UPS電源安裝上備用。在設(shè)計過程中，應(yīng)基于實際采取科學(xué)合理的區(qū)分方式，滿足各供電區(qū)域持續(xù)供電的要求。

六是配備無功補償裝置。在實際應(yīng)用中該裝置分為集中或分散兩種類型，可使供配電系統(tǒng)明顯提高功率因數(shù)，進而使供電質(zhì)量顯著提高，電能損失明顯減少，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的重要作用。

4. 總結(jié)

綜上所述，隨著近年來日益提高對高低壓電器供配電系統(tǒng)的關(guān)注，在設(shè)計中應(yīng)深入研究，綜合分析各方面的相關(guān)資料，完善高低壓電器供配電系統(tǒng)，進而使其可靠性及安全性明顯提高。

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作者簡介：

馮太龍（1987-），男，漢族，山東巨野縣人，大專學(xué)歷，研究方向：電氣工程。