试论20kv及以下居配工程设计

试论 20kv及以下居配工程设计

徐笑冬

能拓能源股份有限公司

摘要：居配工程建设质量与电力系统之间的关系非常的紧密，作为为居民和住户提供稳定电力供应的系统性工程，居配工程需要不断的调整自己的配电模式和配电方案，以求能够更好的为城市和居民服务。当前配电技术发展过程中，20kv的配电工程应用标准广泛，应用效率高，因此需要集中对该范围内的配电工程进行更进，要把握设计的可控性和工程的应用效果。本研究将对20kv及以下的居配工程设计进行集中的讨论，对其改造方案进行设计和分析。

关键词：配电工程；居配电工程；设计方案；20kv

前言

居配工程是将电网或者电高压电力传输线路中的电能降压并且配发给各个用电用户的工程。伴随着节能环保和绿色发展理念的融入，居配工程如今已经成为了建筑产业在发展的过程中尤为重视的配电工程项目之一^[1]。居配工程一共可分为两种建设模式，一是由户主自己完成建设和管理工作，从招投标、设计、建设到最后的运行以及资产的移交均要由用户自己来组织和运行。二是由供电公司对区域内的新建建筑项目进行统一的管理和建设，统称为统建模式。这种模式由用户自己出资，但是由供电公司负责所有的程序、设计及管理情况。这意味着统建模式下，供电公司是项目发展和调整的关键决策人物，负责对项目全权监督。本身供电公司在供电项目的应用和管理方面就有自己的独特性和优势，因此对应的在居配工程建设的过程中，也能够强调自身优势，缩短项目实施周期，对部分项目的落实情况进行优化。而伴随着电力用户数量的增长和城市化发展水平的不断跟进，适合居民工程设计的20kv及以下居配工程的建设市场会不断的加大，未来这类居配工程的应用范围会更广，因此需要对其设计和改造方案进行针对性分析。

1. 20kv及以下居配工程硬件装备注意事项

20kv及以下的居配工程建设优势在于能够提升用户的用电可靠性，能够提高用电的安全水平，同时还具备节能和环保的发展意识。但是这类居配工程对技术的应用要求和后续管理要求较高，具体表现在：一对硬件设备的设计和位置要求较为固定，变压器室配电室和电容器室的门都需要向外开启，如果有相邻位置的配电室门应该要具备双向开启能力。除此之外，配电室所处的位置必须要开阔和空气流通。门窗不能直接对着配电室，所有明火、蒸汽、酸类和粉尘噪声污染严重的场所均要远离配电室。并且配电室还应该要设置防雨雪天气的硬件，同时也要尽量避免有鼠类或者较小的动物从窗、门位置进入到配电室的内部。配电室内的空间长度大于60cm时，适当的增加一个出口，如果配电室采取的是双层通道布置，则上层的配电室应该至少要配一个可以通向室外的平台或者是通道^[2]。以此对配电室的排水设施要加强管控，因为配电室本身的管线较多，因此需要对室外进行专门的防水处理，可以利用有机硅乳胶对配电室的外墙进行二次装修和增强，进一步的进行外墙位置的防水试验，保证配电室的应用安全。

2. 20kv及以下居配工程的设计方案一览

（一）、装配设计方案执行标准

20kv及以下的居配工程设计均需要按照国家标准中《交流电气装置的接地设计规范》GB/T50065和《低压电气装置》GB/T16895中有关规定标准来执行。20kv及以下的居配工程设计需要保证配电装置顺序的一致性，要确保配电系统不论是在安装还是在后续管理的过程中，都能够方便、直接、有效的进行处理。其次是要考虑居配工程的安装地点，因为受到20kv及以下范围的限制，因此，在海拔超过1000m的地方，居配工程电气和绝缘产品的设计与实施均需要符合当前国家标准《特殊环境条件高原高压电器的技术要求》GB/T20635规范中的相关应用标准^[3]。

2. 、主接线与母线方面设计

20kv及以下的居配工程在主接线方面的设计需要考虑的主观因素较多。与传统的电力系统配置不同，除了客观的设备影响和系统安装影响因素之外，20kv及以下的居配工程对于用户的用电感受和用电可能性考虑较多，因此主要用户的用电需求是安装和设计过程中需要关注的要点问题。首先是要减少20kv及以下居配工程主接线位置的出线回路，配电装置也要尽量采取移开式或者抽屉式断路器柜，这样后续用户单独进行电气设备检修比较方便快捷。而母线位置通常因为线路较短，因此出现事故或者意外的可能性较少，在民用建筑或者部分工业企业配电所设计的过程中，20kv及以下居配工程会单独将母线位置的联接线独立出来，采用单母线或者是分段单母线的方式进行接线处理。这样既能够保证母线设备的供电能力，也能够方便对设备进行维修和清扫，甚至是在进行全场停电检修时，也能够很好的区分母线位置的设备^[4]。但是不排除有部分对母线设备应用要求高，并且对供电持续性要求高的设计单元。面对这些特殊的配电区域，可以采取分段式单母线带旁路母线或者双母线的形式进行设计，这样一来能够保证母线的供电水平，同时也不会因为母线接线问题导致出现意外。这种接线方式主要应用在部分自用电总变电站，配电室的整体容量较小因此在小范围内较为可控，但是大范围内或者是日常居民场所中不宜进行使用。

三、20kv及以下居配工程改造与设计方案

1. 、联络线改造与设计

在20kv及以下居配工程改造和设计的过程中，要首先考虑两个配电所之间联络线该怎样连接，首先为了保证线路运行的持续性和稳定性，要在联络线供电一侧设置断路器，而另一侧可以安排放置负荷开关、隔离开关或者是隔离触头，当两侧位置的供电需求不均时，双方能够进行灵活的调整，让两侧都具备向另外一个方向供电的能力，因此在两侧位置设置断路器至关重要。不同两个配电所之间安排联络线可以加强沟通，而断路器承担的是设备的保护电器责任，在两侧开关位置安排断路器，是对设备操作和继电保护的一种实际要求。另外一侧的断路器开关设置则是对使用安全和维修操作安全的一种实际要求。

2. 、引出线改造与设计

20kv及以下居配工程设计过程中，引出线位置也需要安排断路器。但是断路器的加设并不是必须的，当配电所的运行满足了继电保护和操作的基本要求之后，可以适当的在引出线周边位置安设符合开关和熔断器的组合电器，引出线可以通过这一组合电器来取代传统断路器的作用，既满足了能动性的要求，也能够降低造价。而大部分民用或者小型工业企业自用配电所的引出线设计都不如主线位置重要，那么为了进一步的节省支出，对于一些并不是很重要的供电负荷引出线，就可以适当的放弃保护或者进行选择性区域保护。在满足了断流容量要求和日常应用标准要求之后，利用负荷开关和熔断组合电器的方式对引出线实施保护。而对于一些使用较为频繁，或者是高压用电设备的使用情况，为了进一步保证其用电的安全性，需要单独采取断路器进行保护，因为能够在保护电器的同时还控制引出线问题的操作水平，尽量提升其运行标准。在选择断路器的过程中要考虑设备的应用性能和应用水平，一定要具备频繁操作性能，才可以被应用在引出线的控制位。除此之外，本研究设计也提出了一种新的保护方式：高压限流熔断器和真空接触器进行组合。如果高压电动机供电操作频繁，那么在应用过程中需要较为广泛的高压限流熔断器和真空接触器这一组合开关作为保护开关和操作装置对引出线实施集中保护，其优势在于能够满足高压电机的频繁使用和启动要求，每次启动过程都能够进行保障，其次是熔断器的限流特性能够尽量的减小配电电缆的横截面，大面积使用情况下能够很好的节约材料，降低造价。

3. 、改造工程应用实例分析

本研究选择的几项应用实例分别是2010年、2018年和2020年，这三个时间段内，我国20kv变压器的改造和升级有很大的不同，其中2020年的工程改造实例中融入了关于居配工程的相关内容。

2010年份某地区的变压器改造工程将10kv供电末端电压改造升级，原始电压水平已经不能满足实际的使用需求，因此将其电网进行升压改造，改为20kv电压，改造之后的配电线路和配电室使用情况得到了全面改善，操作灵活且运行可靠，故障发生率也大大的下降。2018年份的升压改造计划为某组织公司，由于该次升压的对象较为特殊，因此其升压过程中对线路的运行和保护情况尤为的看重，升级改造之后的供电线路发生了改变，并且能够覆盖整个企业园区，不同两个变电站之间相连接，其应用效率有了较大的提升。2020年的升压改造计划主要面对的是大批量的居民群体，因此在改造和设计的过程中，格外重视线路应用安全，对于成本的控制也比较重视。不同线路之间的改造都根据不同设计要求做出了对应的实践和应用，并且配电室也对应的进行了大范围的改造，在用户应用过程中完全按照需求做出对等升级，体现了居配工程的能动性和应用优势。供电公司在本次改造过程中突出的体现了能动性和积极组织能力，对于居配工程设计的标准给出了较好的回馈。

结束语

20kv及以下居配工程的设计具有先进性和能动性，与传统的工程相比，前者的供电可靠性明显更高，并且未来具有更加广阔的应用前景。供电公司需要集中对居配工程的设计和发展提出自己的构思和想法，并不断的关注设计的要点问题和相关注意事项，更加重视改造方案的落实和最终回馈，提升自己在居配工程设计过程中的能动性和积极性。

参考文献：

1. 吴伟伟. 20kV及以下居配工程设计及改造方案分析[J]. 精品,2018(10):213.

2. 蔡潇,冯仕煜,顾玉洁,等. 居配工程质量管控探究[J]. 农电管理,2020(9):45-47. 

3. 陶学耕. 对供电企业居配工程的管理探讨[J]. 科学大众,2019(9):170.

4. 谢韬,孙海萌. 居配工程供电方案统一编制研究[J]. 价值工程,2017,36(19):60-61