市政工程电气低压配电设计及应用.pdf

光源与照明 总第 178 期 2023 年 3 月 照明电气173市政工程电气低压配电设计及应用周恒邦钦州市市政工程和照明管理处，广西 钦州 535000摘要：市政工程是城市现代化发展的进程中最为重要的环节，市政工程的施工质量对城市化发展水平有最为直接的影响，甚至还会与城市居民的生活品质有紧密的联系。在建设市政工程期间，必须综合一切可以动用的力量，保证市政工程在设计与落实期间取得较为满意的效果。市政工程电气低压配电设计是市政工程能够有序推进的重要技术保障，文章从市政工程电气低压配电角度出发，思考其设计思路，并且探究提高市政工程电气低压配电水平的措施。关键词：市政工程；电气设计；低压配电分类号：TU852；TU990 引言在社会经济发展的推动下，人们的生活质量显著提高，对于基本生活资料和生产设备的要求也更高。配电系统作为满足社会生产和人们生活需求的重要保障，其运行的安全性和可靠性日渐提高，设计和更新低压配电线路，是优化配电效益的有效举措，可以在配电系统上搭建具有完整性和针对性的线路体系，合理调整配电线路结构，从而全面提升市政工程电气系统的社会效益和经济效益1。1 市政工程低压配电常见问题1.1 低压配电线路灵敏度不足在输电线路中，电力线路的灵敏度是最常见的问题之一，要求电力系统的管理人员制订低压配电线路检修计划，定期对线路展开系统性和针对性的检查与维护。在隧道或者山区的低压配电线路较长，管理者要关注其保护工作。在市政道路工程设计与施工期间，相关人员将重点集中在降低长路径线路的负荷方面，忽视了提高线路灵敏度，造成低压配电线路灵敏度下降，甚至因缺乏保护措施而出现故障2。1.2 电机远程控制不当在低压配电线路设计与施工期间，为保障现场工作人员和各类机械设备的安全，需要在施工现场合理地安装可拆卸局部控制装置，但是在市政工程低压配电设计期间，绝大多数设计人员没有注意这一方面的问题，没有将局部控制装置安装在电机设备附近，即使是按照设计要求完成局部控制装置安装，也未充分应用，从而影响到机械设备的使用和工作人员的生命安全3。2 市政工程低压配电设计2.1 负荷计算要想保证市政工程低压配电线路可靠运行，首先要选择合适的电气元件，保证符合线路运行时的频率和电压要求，并符合负荷电流要求，即完成负荷计算。在计算用电设备组负荷时，可应用二项式法或者系数法。用系数法计算负荷的表达式如下：有功负荷 P30：（1）无功负荷 Q30：（2）视在负荷 S30：（3）电流 I30：（4）式中：Kd为需要系数；Pe为设备容量；cos 为功率因数；UN为标称电压。2.2 低压配电线路设计市政工程低压配电线路的设计质量对系统的运行有最为直接的影响，为提高设计水平，突出低压配电线路的运行价值，要求在设计之前组织专业团队深入施工场地展开详细勘查，收集准确可靠的数据，保证设计成果具有应用效益。作者简介：周恒邦，男，本科，工程师，研究方向为市政工程。文章编号：2096-9317（2023）03-0173-03 照明电气 2023 年 第 3 期 总第 178 期 光源与照明174在设计低压配电线路期间，首先要明确低压配电线路的起点和终点，并对进位工作做好科学化处理。以施工项目要求作为依据分析当地环境，优化布局，以确保低压配电线路达标4。设计人员要严格按照实际需求合理设计线路，让低压配电线路与繁华地段保持距离，以免影响低压配电线路的正常运行。2.3 接地装置设计为了保证电压不同、作用不同的电气设备良好接地，需要做好接地装置设计。设计的接地装置的接地电阻要与接地电阻最小的电气设备相匹配。假设某市政工程 10 kV 侧有电气联系的架空线路长度为 70 km，电缆线路的长度为 25 km，按照市政工程电气设备接地要求，接地电阻值 RE要符合两个条件：（5）RE 4 （6）接 地 电 流 IE=27 A，式（5）改 为 REE120 V4.44 27 AR=4.44。2.4 节能减耗设计在设计市政工程低压配电线路期间，既要把控好经济性，又要控制线路运行的稳定性与安全性。为降低能源消耗量，可采取以下方法。（1）调整低压配电线路的供电负荷。利用负荷中心供电处理方法和三相负荷平衡处理方法尽可能将线路运行期间产生的能耗降到最低，控制线路运行期间的成本支出5。（2）计算好导线截面的大小，采取多样化措施降低电阻等因素的影响，达到降低能源损耗的目的。（3）除控制低压配电线路的材质和走向之外，还需要控制好电力资源输送的距离和容量。基于相关理论完成距离和容量的计算，并结合实际情况和工作经验，作出详细的分析与论证6。（4）推广新方法和新材料，避免能源消耗。2.5 配电方式选择为了提高市政工程低压配电线路的运行效益，在设计低压配电线路期间要与实际情况相结合，保证选择的配电方式具有科学性，合理布置配电设备和控制用电设备负荷。市政工程低压配电线路设计人员要有整体思考的能力，在工程分析期间结合具体情况和配电要求，实现节能降耗的管控目标。若在运行期间，低压配电形式没有出现显著的变化，那么可选择应用三相四线制处理方式，这种处理方式相比于单线二线制更加节能，可以取得更好的经济效益7。部分地区地域辽阔，人口分布比较分散，在市政工程低压配电期间，用电设备与供电地点距离有的比较远，有的比较近，若设备容量不高，重要性偏低，可应用链式配电方式。按照用电设备的数量和敷设要求，将链式配电线路划分成几段，在开关的上游位置或者设备进线端位置连接前后段的电缆，从起始位置依次连接到最后一个设备。采取链式配电方式时，在设备运行期间必须保证所有连接点无任何故障，否则会牵一发而动全身。链式配电方式示意图如图 1 所示。一般负荷重要负荷UPS图 1 链式配电方式示意图在这种配电方式当中，所有的回路环链设备必须不超过 5 台，且总容量也应该低于 10 kW。使用链式配电方式，要坚持具体问题具体分析的原则，若是容量和用电负荷偏大，使用这种配电方式将会增加电能消耗量，情节严重还会产生安全事故。3 市政工程电气低压配电的应用3.1 低压配电线路的安装3.1.1 保护设备在低压配电线路运行期间，安装保护设备是关键措施，在设备安装与管理期间，要注重其应用效益。一般情况下，低压配电线路安装有熔断装置作为保护设备，空开装置属于熔断装置，有框架和塑料外壳两种类型，普遍应用在系统主路中。在电力系统运行中出现短路故障问题时，安全保护设备会及时反应，保证电力系统运行稳定。在分线路中多安装熔断装置，主要作用是保护连接到线路的各类电气设备，避免电光源与照明 总第 178 期 2023 年 3 月 照明电气175路电流过大而损坏设备8。在设备安装期间，要明确各类设备安装的具体位置，充分发挥其功能。3.1.2 母线槽母线槽是由铜制作而成的金属设施，具有良好的密封性，在低压配电线路中可将功率分配到不同位置，已经逐渐取代电缆。在安装母线槽期间，要求作业人员正确认识母线槽设计与安装要求，选择合适的设计方式，保证母线槽的性能达到设计规定。在确定母线槽不存在任何问题后方可安装，将母线槽安装在低压配电线路时，安装人员应该做好每个位置的标注，以免在连接期间发生错误。此外，要按照设计规范展开连接工作，若线槽需要交叉处理，作业人员要选用桥架处理方案避免干扰。安装桥架时要做好放线任务，安装人员需要利用标记放线的具体位置，提高安装精准度。国内低压配电线路桥架有在棚顶上安装螺栓和在墙上安装螺栓两种类型。在桥架安装施工期间，要以现场施工情况为依据，提高安装方法的合理性和操作的方便性，动态管理和控制安装作业。在垂直方向安装桥架时，需选择型钢材质，并加固型钢，提高稳定性。安装桥架时允许有少量的弯曲，需要根据实际情况设置弯曲度。3.1.3 变压器低压配电线路敷设期间，变压器安装是最为关键的一环。在安装变压器之前，要求安装人员仔细核对各项数据信息，保证变压器功能符合项目需求。需要全面检查变压器外部形态，若出现漏油、开裂等现象，应第一时间反映。在设备检查期间要注重基础位置的检查工作，如是否正确埋设电线位置、是否正确控制温度，只有所有问题处理妥当，方可实施安装。3.2 低压配电线路的调试低压配电线路运行安全与调试之间存在紧密的联系，实施调试时要充分保证不会出现任何问题。低压配电线路的调试步骤可分为三步：（1）将低压配电线路内的所有电源完全切除，避免在调试时出现触电等安全事故，保证调试人员的人身安全；（2）严格审查所有位置的电缆连接位置，及时处理出现的问题；（3）测试设备，接通电流以后打开开关，调试人员根据指示灯情况判断各部位的运行正常与否。3.2.1 二次回路调试调试二次回路时，首先要紧固低压配电线路中的所有接线连接位置的螺丝，避免在调试阶段螺丝掉落对调试效果产生影响。其次应监测低压配电线路所有独立系统的电阻情况，保证所有电路的电阻值不低于0.6 M。使用万用表检测二次回路中的各类模块或者所有子元件，提高系统性能。要想保证调试结果准确无误，就要按照现实条件准确模拟系统运行情况和后续设备使用情况。3.2.2 继电器调试在低压配电线路中，继电器是最关键的设施，系统运行的安全性和平稳性都直接受到继电器功能的影响。电力企业要关注继电器调试工作，保证设备的运行安全和稳定。在调试继电器时，首先要观察继电器外部情况，检查继电器是否整洁干净、外部的玻璃材质有无损坏迹象、螺栓是否稳定等。在检查期间发现问题要及时解决，调试人员在继电器发生问题后要展开全面且系统的检测，直到继电器运行状态恢复正常，同时总结出现的问题，只有这样才可以保证继电器的正常工作。4 结束语随着我国社会经济发展速度加快，各类市政工程应运而生，成为保证社会有序运转的基础保障。低压配电线路在现代市政工程管理期间占据重要地位，强化低压配电线路设计与应用，可使配电系统良性运转，保证配电品质。参考文献1 张振宇,林菁.智慧城轨建设中的低压配电系统设计J.现代建筑电气,2022,13(6):23-28.2 梁宏.选煤厂智能化低压配电系统的设计与开发J.煤矿机电,2022,43(2):62-65.3 胡郁捷,罗骥.佛山地铁湖涌停车场低压配电系统设计研究与探讨J.电气技术与经济,2021(5):20-23.4 闫飞.低压配电系统断零事故分析与防范措施研究J.光源与照明,2022(11):198-200.5 姚磊.智能测控装置在工厂低压配电系统中的应用J.电力设备管理,2021(6):190-192.6 李林杰.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探索J.城市住宅,2021,28(2):228-229.7 谢荣斌,杜帆,程湘,等.三相不平衡及谐波对三相四线低压配电网线损的影响J.电力系统保护与控制,2020,48(21):22-30.8 牛小东,谢晓斌,谢晓玲,等.熔断器预热转换装置的设计及其分断能力验证J.中国测试,2019,45(5):116-120.