摘要：在电气设计中低压供配电系统是影响整个电气系统稳定运行的关键部分，当前的建筑安装的电气设备不仅数量多，而且类型复杂，这就需要在电气设备施工中对低压供配电系统以高度重视，提高其运行可靠性。文章针对电气设计低压供配电系统的可靠性进行分析，并提出了相应的优化方法。
关键词：电气设计；低压供配电系统；可靠性
1电气设计中低压供配电系统的可靠性分析
1.1供配电线路的可靠性分析
电力负荷水平是应县低压供配电系统安全性的基础要素。在敷设配电线路的时候，要考虑到建筑功能和运行特点，建筑中各种电气设备的安装情况以合理布线，确保配电线路不会受到高温影响，也不会被灰尘所污染，更需要注意线路要远离腐蚀性质的物质。此外，还要注意线路敷设的过程中，要考虑到建筑物的伸缩以及外在冲击力而导致的损伤。用电设备所使用的专用线路，诸如消防设备、电梯设备等等，在进行配电线路设计的时候，要更多地从安全角度考虑供电回路。比如，消防用电设备的构成为消防控制室、排烟机、消防水泵等等，在敷设配电线路的时候，要安装自动切换装置。
1.2供配电系统主接线的可靠性分析
低压供配电系统中，由于安装有很多的系统主线设备，主线所发挥的作用至关重要。供配电系统本身就设计复杂、操作繁琐，如果这些设备在运行中产生故障，就会对整个的低压供配电系统的运行效果产生负面影响。所以，低压供配电系统多为集成设计，以对系统主线设备优化配置。为了确保所有的主线设备处于安全稳定的运行状态，就要在设计低压供配电系统主接线的时候，采用380伏电压电源或者380伏电压电源的交流放射供配电形式以及树干式供配电形式进行设计，且要高度重视细部的主线路设计。对于普通照明，在供配电线路的设计上，采用流放射供配电形式与树干式供配电形式相结合的主接线方式为宜。如果电气设备采用集中性的负荷，在供配电的主接线方式上，可以选择流放射供配电形式即可。
1.3供配电设备可靠性分析
供配电设备要有限选择技术先进的设备，以使得设备运行中具有较高的可靠性，同时确保低压供配电系统持续性地处于安全运行状态。比如，在对变压器继电保护装置进行选择的时候，要选择智能化设别，以其较高的自动化程度确保错相保护自动分合闸所具备的功能能够充分发挥出来，提高低压供配电系统运行的可靠性。在选择变压器的时候，要充分考虑到低压供配电系统的运行环境和运行情况。由于电气设备容易引发火灾，所以，在变压器的选择上，要求其具有良好的防火性能。箱型干式变压器所使用的绝缘材料具有良好的防火性能，其不容易燃烧，即便是雷电天气，也不会引发火灾。
2基于可靠性分析的低压供配电系统设计优化
2.1确定负荷等级，计算负荷容量
按照电气系统设计的相关规定，确定低压配电的负荷等级，根据相关规定，供配电系统不同的负荷等级，其应用范围也是不同的，一般情况下可将电力负荷分为商业用电和居民用电。由于商业用电和居民用电采用的是不同的计算方法，因此电气中的低压配电系统应商业变电配置室和居民变电配置独立、分别设置。居民用电主要包括动力、照明等生活方面的用电，由居民变电系统提供稳定电力。商业用电主要包括地下室照明、商业照明、电梯、售楼中心等，由商业变电系统进行供电。设计人员在计算电力负荷时，可采用负荷密度法和单位容量法。
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2.2供配电电压设计
电气中供配电电压设计，为了确保供电系统的稳定、可靠运行，相关设计人员应严格按照电气系统设计要求进行设计。一般情况，工程有严格的电力负荷要求，普通的一级电力负荷容量比较小，在选择供配电电压时，结合电气系统的设计要求和实际电力负荷需求，选择一路或者两路市政电源或者发电机组作为整个低压配电系统的电源，满足建筑用户的用电需求，通常采用1OkV高压电源和380/220V低压配电电压。
2.3合理布局变电所
结合电气系统的负荷容量大小和电力负荷分布情况，确定变电所的配置数量和具体位置，尽量选择负荷率在70%-85%之间的变压器，低压线路供电半径应控制在200m范围内，如果低压配电电容量大于400kW，供配电线路距离应大于250m，并且可结合实际要求，适当增加变配电设备。在商业建筑中，地上三层的商业楼层具有较高的商业价值，因此可将商业变电配置所设置在的负一楼(非最底层)，便于从地下车道运输相关变电设备，然后进行安装。
2.4高低电压运行和接线方式
电气系统中的高低电压运行和结线方式都应按照严格的设计路线要求进行。首先，电气系统高压线采用单母线运行的结线方式和lOkV进线，变压器低压侧应用分段、独立的单母线结线运行方式，每结一段单母线对应一台变压器，各段母线之间采用母联开关进行联结和操控。电气系统在正常运行条件下，低压配电系统每段母线都独立运行，如果某一台变压器发生运行故障，工作人员可采用手动方式，将该段母线的母联开关关闭，由同一组另一台变压器进行正常供电。在电气系统运行过程，一旦变压器恢复正常，低压配电母线中的母联开关自动开启，恢复正常的运行模式。其次，在电气系统变压器低压侧设计应急母线，利用正常的柴油发电机电源供给和电源用电为整个低压配电系统的应急母线提供电量，确保应急状态下低压配电的下一级电力负荷量，母线中的双向开关不包含电气设备和机械连锁，可有效预防向市政供电网中反向供电，并且系统采用双重电源或者双回路供电方式为消防设施实现负荷用电，应急设备在变配电系统末端配电箱可相互切换。
2.5接地保护
为了提高电气系统的安全性，应做好低压配电设计的接地保护，可采用TN、TT、IT等保护模式,TN接地保护模式主要是由于系统发生故障或者金属性短路，产生过大的电流，从而形成TN保护机制；TT接地保护模式是对外露导电线路进行电气保护，将低压配电系统的故障回路及时切断，达到电气保护目的。IT系统和TT系统接地保护原理基本一致，其主要是设置在周围电网的外露区域，接地保护时，若电网外露导电故障电压在低压配电系统的标准下，无法对供电系统进行保护性切断。结合电气中的低压配电系统要求，采用合适的接地保护模式。另外，电气中的低压配电设计应选择合适的漏电断路器，考虑到低压配电系统的电流大小，多大的电流漏电断路器才会开启保护机制，一方面，低压配电系统末端采用的漏电断路器抗电击性能应符合相关安全标注要求；另一方面，漏电断路器额定动作电流应大于配电系统正常运行状态下的漏电电流，在低压配电系统的各个分支和末端线路上设置漏电断路器，提高电气系统的安全性。
结语
综上所述，电力工业工作者们应重视低压供配电系统设计的，结合工程实际情况选择设计方案，针对低压供配电系统的重点可靠性环节进行优化，确保电气系统安全可靠地运行，全面发挥电气设备的应有功能。
参考文献：
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[3]刘秉清. 低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性探讨[J]. 江西建材,2015,(08):222.
论文作者:杨周悦
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/13
标签：系统论文; 供配电论文; 低压论文; 负荷论文; 电气论文; 母线论文; 低压配电论文; 《电力设备》2017年第33期论文;