电力系统中的配电工程设计分析

　　摘要：配电工程设计关系着千家万户的用电质量，确保配电工程设计的建设及运行安全性，负荷电流可以满足日常用电的需求，对整体生活水平的提升能够起到促进作用。近年来，在社会发展变革的背景下，人们的用电需求不断增加，要想为配电区域内的居民和企业提供更加安全、可靠、稳定、高效的电力资源，在配电工程设计时不仅要做好电能分配，还要对客观实际进行分析。鉴于此，本文将结合笔者专业负责的潮州潮安供电局接收相关独立供电区域供电业务的农电管理体制改革项目工程，对电力系统中配电工程设计的细节进行分析与探讨。

　　引言

　　随着科学技术的不断发展和进步，电力运营管理工作的全面性和科学性受到广泛关注，要整合电力监控系统应用要点，维持供配电设计效果的应用价值，促进经济效益和社会效益的和谐统一。

　　1 设计要求

　　开展10kV 配电设计时，设计人员不能只重视当前阶段的电能负荷要求，应当立足长远，满足配电网未来运行的用户用电需求。在设计过程中，应该注意以下要求：（1）设计前应该做好电能负荷调查，并预估未来一定时期的电能负荷，以免配电网后期运行出现问题；（2）设计前应该进行区域调查，掌握现有10kV 配电网运行情况和运行问题，深入分析后提出优化策略，确保设计的科学性与针对性；（3）根据现有10kV 配电网运行情况优化设计，筛选合适的材料设施，降低建设成本；（4）10kV 配电网应该具备创新升级功能；（5）设计人员需要明确设计目标，充分满足配电网建设区域的用电需求，完善当地供电网络结构。

　　2 电力系统中的配电工程设计分析

　　2.1 无功功率补偿

　　电力系统中规定有功功率与和无功功率必须保持协调，从而维持系统的电压，同时实现系统的稳定，降低电能损耗，如果功率因数太低，就需要进行必要的无功补偿。无功补偿后，能够降低计算负荷的中无功功率数值，降低电能损耗，减少元件的规格，节省费用。无功补偿应按照全面规划、合理布局、分层分区补偿、就地平衡等原则进行。本项目的设备选择在合理使用，采用了尽可能的措施后，功率因数无法再提高了，所以要采用人工补偿的措施。

　　2.2 数据采集汇总

　　电力监控系统能建立完整的数据信息汇总模块。（1）模拟量采集。采集的模拟量中，各段的母线电压数据、线路电压数据、电流数据和功率因数等，都是关键参数。较为常见的模拟量采集过程会采取直流采样或交流采样，其中，直流采样要借助交流电压、电流等参数经过转换器后，换算为模数转换器能读取的信号，并且能被应用在实际控制环境内。（2）开关量采集。获取断路器状态参数、隔离开关状态、接地刀闸状态参数等，以保证后续报警信号分析和传达的及时性。（3）电能计量分析。完成有功电能、无功电能的实时性采集分析，相较于传统机械式电能表，电力监控系统支持的电能表结构能利用电能脉冲计量和软件计量等多种方式并行，建构完整的分析机制，维持有功电能、无功电能的计量分析，维持综合应用效果。

　　2.3 用户配电设计

　　用户配电设计同样是配电工程设计中的重点，主要为某一地块的固定用户提供电力服务，包括临时用电及永久用电。用户配电设计同样需要对其中的负荷、电源配置以及接线等进行详细分析，区别于配电网规划，用户配电设计在细节上需要考虑到不同类型用户的实际用电需求，比如住宅小区、商业区、工业区等不同用户用电设计上应有一定差异。在进行用户配电设计时，首先要对需要配电区域内的用户负荷情况进行详细核算，根据用户数量、用电需求选择合适数量的电源配置，并系统地考虑接线方式，选择配电设备类型等。在配电设计中应该合理分析高低压线路走向，并根据用户分布状况进行平面布置，确保电力能成功分配给每一用户。用户配电工程设计通常包括变电站的配电室到用户电能表位置的所有电路设计，其中包含开闭所、配电室以及线路设计等。对于不同类别的用户配电在设计上会有一定区别，小区供配电工程与商业建筑配电工程的方案设计、施工图设计等都存在一定差异，在实际进行配电设计时需要结合工程细节进行实际分析。

　　2.4 选用低耗能变压器

　　想要降低10kV 配电网运行耗损，设计过程中应该根据现实情况与需求选择具有节能性的变压器。从技术层面分析，设计人员应该考虑变压器容量和数量，计算负荷量，确保实际容量为变压器额定容量的80%。若实际容量小于变压器额定容量的50%，需要替换为容量较小的变压器；若实际容量大于额定容量，需要替换为容量较大的变压器。变压器应该选用低压三相四线制供电，既要满足平时需求，也要确保在用电高峰期的稳定运行。从经济层面分析，变压器是重要的电力输送设备，其运行效果和效率直接影响着节能减排效果。立足实际，变压器耗损占整体电网耗损的1/3，占总体发电量的2%左右。由此，设计人员需要深入研究变压器，加快变压器更新换代速度，控制电能耗损。同时，要使用线路套管，其具有较强的绝缘性与抗击性，能满足10kV 配电网运行需求；线路套管材质轻、耐磨损性强，能减少材料耗损，继而降低运行成本。

　　2.5 组态软件设计

　　监控组态软件是具备组态功能的应用软件，不仅能实现面向数据的监控处理，还能完成数据采集，维持应用的规范性和科学性，为操作人员提供实时性观察汇总数据的功能[3]：①组态软件的绘画功能设计，能配合相应的模块完成元图、制位图、滑动条、标签、时钟的绘制处理，配合操作级别和图层属性就能完成相关操作工序；②组态软件的编辑功能设计，能实现对被编辑对象的旋转、移动、粘贴、对齐等操作；③在系统程序启动和退出时借助相应的指令模块，就能有效完成实时性校验操作，避免用户非法处理；④实时性/历史性曲线功能设计，调取相应的数据信息，就能显示出实时性曲线参数和历史曲线参数，方便用户直观了解现场数据的变动情况；⑤报表处理，对指定的数据信息予以汇总分析，从而结合预定的格式输出信息，了解组态结构，操作十分灵活且便捷；⑥OPC 接口设计，电力监控系统的最大价值是建立实时性数据的收集和分析能力，有效评估变电站自动化、楼宇自控等功能获取的数值参数，完成合理的数据交换工作，维持数据项处理的实时性；⑦报警功能模块设计，主要包括报警服务器、报警数据源、报警显示方式、报警信号打印等具体模块，配合实时性确认功能的处理，就能打造完整的应用平台，维持供配电设计中电力监控系统的作用。

　　结语

　　电力系统中配电工程设计的合理性对于配电安全与稳定具有重要的影响，是提升民众用电质量的关键。为了更加有效地进行配电系统的设计，应加强配电工程所属区域的细节分析，对当地的自然地理条件、人文地理条件、用户用电负荷等进行深入了解，根据调研的内容，结合国家相关标准、电网公司规章制度进行配电工程的科学设计，并在后续工程建设中结合具体问题切实解决困难，推进配电工程的顺利建设，让配电工程设计更加合理，提高设备利用率，更好地满足生产生活需要。

　　参考文献

　　[1]田立军.工业建筑供配电工程设计研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2017（4）：164-165.

　　[2]盛彬.智能小区建筑电气工程设计与实践标准构建[J].中国标准化， 2016（15）：137.

　　[3]张帆.浅析民用建筑中的配电工程设计[J].建材与装饰，2016（45）： 217-218.

　　[4]葛清.农村分布式建筑供配电工程设计[J].农村电气化，2016（3）： 22-23.

　　[5]罗秀成.小区10kV 供配电系统工程设计探讨[J].中国高新技术企业， 2015（34）：15-16.

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