摘要：电的使用之多，运用之广，迄今为止是任何基础能源所不能比拟的。庞大而复杂的供配电系统在建设中，应用过程中难免遇到能耗大，设计不合理及资源浪费等问题。对其进行优化，在一定程度上解决这些问题，重要性不言而喻。
关键词：工程供配电；优化设计要点
引言
我国电力系统发展至今已经取得了非常不错的成绩，其成果令世人侧目。在科技不断发展的基础上，人们对各类电气设备的使用率越来越大，随之而来的，对电能的使用需求也越来越大，这为供电企业带来很大供电压力。
1供配电的优化设计
1.1供配电设计的原则
（1）优化原则，在对高层建筑进行供配电设计时，一定要考虑到建筑本身的需求，要尽可能地避免资源的浪费，走可持续发展战略，优化建筑的供配电设备。要在能够保障建筑物的供电需求的同时，还要满足所使用的电气设备能够很好地满足对电能的控制。（2）高效运行原则，要保证供电系统的高效运行，减少电能对供配电设备的损耗，也能够减少电能的维修和建设过程的资源。保证高层建筑中的用电设备能够稳定的运行，还能够减少供配电设备的经济消耗。（3）负荷原则，在高层建筑的供配电设计中要注意对设计的系数做科学合理的调整，能够有效地提高资源的利用率，延长设备的使用寿命，还能够调整电压负荷的运行指数，尽可能地选用节能设备对供配电系统进行优化，能够有效地节约电能资源。
1.2工厂保护与相关节能装置的设置
工频电气参数受制于电力系统，会随之变化而产生波动，电力系统若出现短路，工频电气参数就会发生变化，对工厂生产等造成一系列的影响，甚至诱发安全事故。因此在对供配电系统进行优化的过程中，还需要考虑工厂的实际情况，针对过流，速断，零序，瓦斯等设计相关的断电保护装置，实现对系统的保护;另一方面，选择低压侧电气设备和高压侧电气设备，要综合考虑各个回路所对应的额定值、短路电流及计算负荷数据，在完成初步选择后，还要对设备进行热稳定性检验。同时为了合理选择及检验电气设备，还需要对断电保护装置进行一定的计算，在实际计算过程中就无限容量系统供电进行短路电流计算，根据系统的不同运行方式、结合相应的短路参数，计算得到各个点两相，三相的短路电流;针对大型的用电要求较高的工厂，断电保护要选取直流屏供电。在直流屏的选择上，要结合需要确定断电保护的机器台数，恰如其分地控制大小。就工厂的供配电设计优化而言，节能策略可以应用在多个方面。当前国内大部分工厂的室内照明系统涉及到三种类型的“照明”工具，主要包括直管荧光灯、金属卤化物灯、LED日光灯。相对而言，直管荧光灯在光效和显色性方面比较突出，不论是从节能性还是经济性考虑，都是最佳选择;而金属卤化灯穿透性强，使用寿命长，光源较为高效，但是需要配备专用的整流器，因此不适合进行频繁的更换;LED日光灯的光源效果较好，但光源与灯具的匹配存在一定的难度，以至于在实际选择和安装过程中，至少要使用三次光学配光。另外，在工厂供配电系统设计和予以落实的过程中，还需综合性考虑多重设备的问题，节能是建立在整体性、综合性的基础之上的，割裂而为的方式并不可取。
2高层高低压配电系统的设计
①高压配电系统：一般来说，现代高层建筑都是采用两路独立的10kV电源同时供电。通常高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。母线分段数目，与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时，才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。②计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。有些地方供电部门又把空调设备的用电，全部划入照明计价系统，一般做法是安装总表及动力表，由总表减去动力表以后，全部为照明电费。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆③为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。照明和动力分开设变压器，当动力用电容量太小时，动力变压器可不分开装设，而在低压侧应对动力负荷分类计费。④高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接。每层楼竖井设层问配电小问。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时，一般按层数分区供电，或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。⑤低压配电系统各级开关均采用自动空气开关（断路器），设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。各级自动空气开关的保护整定，应注意选择性配合，防止越级跳闸。⑥所有电梯均要求采用两路不同变压器引出的专用电缆进线。在电梯机房的末端配电箱，设两路电源的自动切换装置，互为备用。
3民用供配电系统设置
3.1设备负荷计算
住宅小区用电负荷的计算现阶段主要有单位面积法及需要系数法。首先依据《住宅电气设计规范》中表3.3.1中规定，对60m2至150m2之间的户型面积给出了对应用电负荷、计量表选型、进户电缆最小截面积的要求，且还需根据当地供电管理部门的要求，合理的计算住宅用电负荷。依据《工业与民用配电设计手册》中式1.3-2，Pc=pnXN，式中Pc为计算有功功率，pn为综合单位用电指标即KW/户，N为综合单位数量即总户数，根据《住宅电气设计规范》中表3.3.1，套用上述公式即可得出住宅用电计算负荷，住宅用电负荷为住宅小区主要用电负荷，其他设备用电采用需用系数法计算，依据《工业与民用配电设计手册》中式1.4-1，Pc=KpΣ(KdPe)，其中Pc为计算有功功率，Kp为有功功率同时系数，Kd为需要系数，Pe为设备功率，依据上述公式可计算出其他设备的计算负荷。将住宅用电计算负荷与其他设备的计算负荷，采用上述的需要系数法进行计算，便可得出这个住宅小区的总用电计算负荷，从而为以后配电变压器的选择提供必要的依据。
3.2变配电室选址
住宅小区内变电站的设置，配电室应接近负荷中心；应接近电源侧，一般低压供电半径为250m，当超过此供电距离是应加大供电电缆的截面积，当小区中有高层、多层等不同功能的住宅，应按不同类型的住宅分区域供电，当小区规模过大时，应采用分区域设置变配电室，分区域供电；配电室设置时应考虑到进出线方便、便于设备安装运输、不应设置在有剧烈震动或高温场所，不应设置在经常有积水场所的正下方，当设在该种场所相邻的地方时，隔墙应做无渗漏，无结露的防水处理，现阶段住宅小区变配电室一般都采用无充油设备，该配电室不应设置在地下室最底一层，当地下室只有一层时，应采用抬高地面和防止雨水、消防水等积水的措施，还应设置设备的运输通道及相关大型设备的吊装孔位，根据工作环境应要求加设机械通风装置。
结语
总而言之，工程供配电设计的优化要兼顾安全和经济性，同时遵循相关设计的规范。当然因为涉及到诸多细节，工作人员在具体操作过程中要严密设计，多方验证，同时随时针对具体的情况进行细致，深入地调整，以便能够真正意义上发挥服务工厂生产，节能节电的关键性作用。
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论文作者:万志远
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/9
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