试论变配电设计中的常见问题及对策

试论变配电设计中的常见问题及对策
变配电设计是工程建设中，普通却占有重要的地位。

变配电的设计需要很强的规范性和技术性，设计到的国家强制性条文众多，在变配电的设计中，在满足建设需要的同时，必须严格的遵守国家颁布的相关的规范。

因此分析变配电设计中常见的问题以及相关的解决对策是十分重要的。

本文首次介绍了变配电设计，然后阐述了变配电设计中常见的问题，最后提出了相关问题的解决对策。

关键字：变配电设计；常见问题；解决措施；
我国经过多年的探索，关于变配电设计技术经过十多年的发展已经达到一定的水平，电网建设的现代化水平、输配电和电网调度的自动化水平大大的提高。

但是由于变配电设计是一个复杂的工程，涉及的因素中众多，虽然采用的技术并不复杂，但是在实际工作中，对电气设计人员有相当高的要求，需要在熟知电气工程的同时，了解相关专业的规范要求。

一、变配电设计说明
1、变配电所类型
一个完整的电力系统由各种不同类型的发电厂、变电所、输电线路及电力用户组成。

其中变电所是变换电能电压和接受分配电能的场所，如果仅用以接受电能和分配电能，则称为配电站，仅用以把交流电能变换成直流电能，则称为变流所。

而文中所指的变配电所是指各级电压，变电所和配电所的总称。

为了便于分析，对变配电所的含义进行了细化的分析，其中变电所主要是指10kV及以下电流电源经电力变压器后对用电设备供电；配电所是指所内只起开闭和分配电能作用的高压配电装置，母线上没有主变压器。

2、变配电所系统结构
变配电所的系统从物理角度出发，主要是分为智能化的一次设备和网络化的二次设备两个层次；而从逻辑结构方面出发，主要是分为“过程层”、“间隔层”、“站控层”三个层次，而各层次之间的横向以及纵向的沟通主要是通过高速网络来实现。

而在当今的对于变配电设计过程中，主要将目光集中在“过程层”，例如对于智能化开关设备以及状态检测的研究和开发等，因此对该层次出现的问题也关注比较多。

二、变配电设计常见问题
1、变配电站的形式错误
在变配电站的选址上，根据规定主要是应该避免选择剧烈振动或是高温的场所，以及充满灰尘和腐蚀性的场所。

但是在实际的操作中，往往会违反上述的规
范，当变配电所的选址确定后，主要是根据实际的情况以及相关用电需求来确定变配电所的形式以及布置。

但是在该环节中常常出现问题，主要有：
（1）高、低压配电线的系统设计图与平面图形有出入，常见的失误有系统图与平面图中的柜、屏排列顺序相反；以及系统图为标出平面图上双排面对面布置的配电屏之间的母线桥。

（2）设计不能符合规范，主要表现在可燃油油浸式变压器外廓与变压器是隔壁和门的最小净距未能满足要求
（3）配电柜、屏后通道的出口数量不满足规范要求。

在变配电设计的强制性条文硬性规定，当配电装置为6m及以上时，为了确保当高压柜以及低压屏内的电气设备出现故障时，工作人员具有充足的时间逃离事故现场，需要将柜、屏后通道设置两个出口，而且当低配压两个出口的距离超过15m时，必须增加出口。

对变配电房低压侧断路器的跳闸事故原因分析中，对于二次回路的分析应包括直流系统、杂散电容以及手跳回路的分析。

首先是直流系统的分析，分析直流系统在断路器跳闸前后的运行状况是不是正常。

应该在现场对变配电房直流回路的绝缘情况进行分析，检查直流正对地和直流负对地是否正常。

其次，对断路器的杂散电容进行分析，工作人员应该对断路器端子箱到继电保护设备之间跳闸电缆的杂散电容进行相关的测量，分析电容量和杂散电容是否正常；最后，工作人员应该对断路器的手跳回路进行分析，结合图纸分析回路的接线是否正确、有没有寄生回路存在，检查在接通手跳回路时双位置的继电器有没有正确返回，有没有相关的事故音响信号存在。

2、设备的选用
在变配电设计的过程中，关于设备的选用问题至关重要，本文以10KV的变配电站为例，对于主要的设备选用问题作出了简单的分析：
（1）在变电所的开机柜的选用中。

由于GG1A型高压开关柜以及PGL型的低压配电柜是敞开式的，在使用中容易造成系统短路，极为的不安全，早已经被淘汰。

但是在实际应用中出于各种原因，这两种安全系数较低的开关柜仍在采用。

（2）电缆的选用。

目前使用聚氯乙烯电缆是我国的主要大的趋势，但是随着时代的发展，聚氯乙烯电缆已经不能满足现代工程设计的需求。

在使用中，聚氯乙烯电缆呈现出各种弊端，主要有聚氯乙烯电缆在使用过程中，易产生有害气体，以及聚氯乙烯树脂污染环境，使用寿命比较短，而且而且当温度超过70°C 时，聚氯乙烯电缆将不能正常的工作，但是我国在电缆的选用中，仍然以聚氯乙烯为首选。

（3）变电所变电所内低压出线侧双电源电器的选用。

该项工作极为重要，主要是负责正常电源、应急电源和重要用电负载之间的联系，但是在实际的设计中，该部分极易被忽略掉。

在设计中，没有考虑是否满足相关的规范，例如，双电源自动转换开关的国际电工标准lEC947—6—1的规定，只是简单的将双电源
转换开关用两台接触器和一些联锁装置组合成的，或是用两台断路器加外在机械联锁装置组合，以及用两台负荷开关和一套内置的联锁机构的简单的组合的，但没有考虑产品是否符合双电源自动转。

3、用电设备的雷击问题
在变配电站的设计中，微机设备遭受雷击问题是设计中的比较大的问题。

变配电站中的设备是系统的运行关键，设备的遭受雷击问题将会使得整个系统陷入瘫痪中，设备的雷击问题主要是由于雷电波的电压、能量极高，且阀式避雷器等设备技术上的局限性，当雷电波的幅值较高是，通过作用时间很短的低能量尖峰脉冲的形式，影响220V的交流回路，从而干扰设备的运作，或是以很高的电压直接加到远动系统的信号和传送端上，造成接收和发送端模块烧坏。

三、变配电设计对策分析
在整个变配电设计过程中，涉及到的规范众多，基于安全以及工程工艺的考量，在设计的过程中，必须严格的遵守相关的章程，例如有《架空酉e电线路设计技术规程》，《民用建筑电气设计规范》等，设计的系统图以及相关的平面图需要一致。

在变配电站设计中，对于设备的选择需要联系实际的需求，选择安全系数高的，能满足性价比高的设备，而且在设备的选用中，应该时刻的注意设备的更新，淘汰安全系数较低的设备，例如在电缆的选择上，采用交联聚乙烯电缆代替聚氯乙烯电缆，交联聚乙烯电缆具有更长的使用寿命，以及更高的工作限制温度，具有更高的可靠性、安全性和综合造价低等优点。

在设备雷击的问题上，主要采取的措施是，采用具有屏蔽层的电缆，而且需要接地；对于信号和数采以遭受雷击的部分采用光电隔离装置；采用变低压侧装设金属氧化物避雷器，以及以发展的眼光设计具有高的抗雷击性能的变配电站。

总而言之，变配电站的设计中，设计到的问题众多而且琐碎，相关的规范也比较多。

笔者希望在今后的设计中，能够根据所提到的设计中的常见问题以及相关对策，提高变配电站的安全性。

参考文献：
[1]刘敏；地铁变配电系统的工程设计研究[D]；湖南大学；2006年
[2]刘珊；建筑物变配电工程智能化设计的研究[D]；山东建筑大学；2010年
[3]林兆权；；10kV变配电所设计中常见的问题分析[J]；沿海企业与科技；2010年02期。