王一名

摘要：經(jīng)濟在快速發(fā)展，社會在不斷進步，在我國小區(qū)規(guī)模不斷加大的情況下，小區(qū)的配電方式成為了非常重要的一項工作內(nèi)容，將直接關(guān)系到小區(qū)用電的穩(wěn)定以及用電安全。在本文中，將就大型居住區(qū)10kV高壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計進行一定的研究。

關(guān)鍵詞：大型居住區(qū);10kV高壓供配電系統(tǒng);設(shè)計

引言

能作為群眾生產(chǎn)、生活中的重要能源之一，其輸送過程的科學(xué)性、安全性備受人們重視，在配電系統(tǒng)中，10kV高壓開關(guān)柜作為一種廣泛使用的套配電裝置，其設(shè)計質(zhì)量好壞直接影響著電力系統(tǒng)作用的發(fā)揮效果。如何對10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)進行科學(xué)設(shè)計是本文關(guān)注重點。

1、10kV 配電系統(tǒng)接線方式的選擇

某小區(qū)占地面積45萬m2，建筑面積28.8萬m2，按12個分區(qū)組合。該小區(qū)10kV電源來自其就近的110kV高壓變電站。供電網(wǎng)絡(luò)要經(jīng)濟合理、安全可靠地輸送電能到用戶，應(yīng)該從性能、時間、費用、適應(yīng)性、可靠性等多方面進行綜合評價，才能恰如其分地選擇接線方式。就10kV供電方式我們和當(dāng)?shù)毓╇姴块T進行了廣泛的交流，據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：高壓供電系統(tǒng)宜采用放射式。根據(jù)變壓器的容量、分布及地理環(huán)境等情況，亦可采用樹干式或環(huán)式。在小區(qū)10kV供電系統(tǒng)設(shè)計中，接線方式的選擇有以下三種方案：a.高壓樹干式接線方案。需要大量使用高壓電纜分接箱，可靠性低，而當(dāng)?shù)鼐用駥τ秒娨筝^高，故這種方式并不合理。b.高壓放射式接線方案。在初期這種方式被作為選擇對象，但放射式只適用于允許年停電32h以上的地方，可靠性較低。并需要在電網(wǎng)入小區(qū)處設(shè)電氣開閉站，大量配置高壓柜，高壓電纜回路多，首期投資大，顯然難以適應(yīng)開發(fā)商的投資策略。c.高壓環(huán)網(wǎng)式接線方案?！督ㄖ姎庠O(shè)計手冊》對高壓環(huán)網(wǎng)式供電系統(tǒng)的解釋如下：環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)是由電源引出兩個回路向P個負荷點供電，并在各負荷點供電，在各負荷點之間依次敷設(shè)聯(lián)絡(luò)線，形成閉合的多邊形電網(wǎng)，敷設(shè)的線路數(shù)目n=P+1。該方案結(jié)構(gòu)簡單，投資較少，可靠性高。但環(huán)網(wǎng)供電接線方式有兩種類型，一種類型是兩路電源來自同一變電站的不同母線或者不同的變電站，為典型的雙回路電源環(huán)網(wǎng)供電接線，適用于年停電24-32h的地方。另一種是雙環(huán)網(wǎng)供電接線，每一變電所內(nèi)兩臺變壓器來自不同電源的閉式環(huán)網(wǎng)，同時變壓器低壓側(cè)再設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，因此供電可靠性大大提高，雙環(huán)網(wǎng)供電接線適用于年停電24h以下的地方。

2、大型居住區(qū)10kV高壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計

2.1負荷分級與供電要求

在我國城市不斷發(fā)展、人們生活水平不斷提升的情況下，人們在生活當(dāng)中的電器數(shù)量不斷 增加，對快捷、方便電源的應(yīng)用則實現(xiàn)對其余類型能源的逐步取代。在小區(qū)內(nèi)，對基礎(chǔ)道路設(shè)施、水泵房以及基本商業(yè)機構(gòu)的設(shè)置已經(jīng)成為了一種較為常見的現(xiàn)象，并因此在實際用電方面具有了多樣性的特點。對此，即需要能夠充分聯(lián)系小區(qū)建筑類型，以科學(xué)指標(biāo)的應(yīng)用做好負荷預(yù)算處理。負荷分級方面，通常來說，當(dāng)不同負荷出現(xiàn)供電中斷情況時，其在政治、經(jīng)濟以及社會方面也將因此產(chǎn)生不同的影響。根據(jù)其具體影響情況的強弱性，則可以將其分為幾個不同的等級，即1、2、3這三個等級。當(dāng)停電事故造成的影響越大時，其所具有的級別也就越高，并因此對供電系統(tǒng)的可靠、安全以及穩(wěn)定具有了更高的要求。在實際設(shè)計當(dāng)中，即需要能夠根據(jù)建筑電氣設(shè)計規(guī)劃對不同類型建筑做好對應(yīng)級別的確定。而在具體供電要求方面，當(dāng)具有較高級別時，其對于供電系統(tǒng)的可靠、安全以及穩(wěn)定性要求也就越高，對此，在實際對不同級別負荷情況進行供電時，即需要能夠?qū)σ韵乱筮M行滿足：第一，對一級負荷實現(xiàn)2個獨立供電電源的提供，以此保證當(dāng)其中一個電源發(fā)生問題時，即能夠?qū)α硪粋€供電電源進行啟用。對于重要程度特別高的一級負荷，為了避免所具有的2個電源同時發(fā)生供電問題，則需要在此基礎(chǔ)上對一個應(yīng)急電源進行準(zhǔn)備，在具體要求方面則可以對負荷自身允許中斷供電時間的參考，即對其設(shè)置一個具有獨立特征的發(fā)電機組;第二，對于二級負荷的線路或者變壓器，在發(fā)生故障問題時，能夠繼續(xù)供電，或者在供電中斷問題發(fā)生之后能夠及時的恢復(fù)，以此保障其二級負荷得以正常的運轉(zhuǎn);第三，對于三級負荷線路以及變壓器，則不具有十分特殊的要求，即保證其在正常情況下能夠正常使用即可。

2.2配電所的設(shè)置

隨著人們追求的提高，對供配電設(shè)施的要求也越來越高，對配電所而言，一般要求其符合小區(qū)的總體規(guī)劃、保持小區(qū)的整體形象美觀、節(jié)約小區(qū)的土地資源、具有較高的可靠性和安全性、布局科學(xué)合理。通常情況下，民用建筑的配電所電壓的設(shè)計要考慮小區(qū)用電負荷的大小、小區(qū)的遠景規(guī)劃、當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的現(xiàn)狀、供電距離的遠近和線路的回路數(shù)等因素。對于大型居住小區(qū)而言，由于小區(qū)內(nèi)各種用電設(shè)備的容量較大，一般選擇10kV的高壓供電方式。然而由于傳統(tǒng)的獨立配電所占地面積較大，影響小區(qū)的整體美觀，需要投入較大的資金和較長的時間，另外，小區(qū)的建設(shè)也不是一蹴而就的，往往需要開發(fā)商分區(qū)、分期進行，從而在時間上具有先后順序，所以大型居住小區(qū)內(nèi)的配電所可以采用戶外箱式變電所，這種配電所的特點是：所占面積較小，外觀美觀，不影響小區(qū)的整體形象美，所需要投入的資金和時間都較少，維修起來比較方便，且運行穩(wěn)定、可靠、安全，因此，戶外箱式變電所是一種非常適合大型居住小區(qū)的、較為理想的選擇。其常用的容量大小為315～1260kVA。在選擇箱式變電所時，應(yīng)認真計算小區(qū)所需的容量大小，若容量過大，易出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象，從而造成浪費;若容量過小，不僅影響變壓器的最佳負載率，出現(xiàn)損耗過大的現(xiàn)象，而且對小區(qū)用電器的擴容造成不利影響，因為當(dāng)增加負載時，需要更換更大容量的變壓器，從而出現(xiàn)重復(fù)投資，影響用戶的用電。

2.3變壓器合理設(shè)計

目前為了保障變電器設(shè)計能穩(wěn)定運行，提升變壓器應(yīng)用穩(wěn)定性與安全性，需要對變壓器運行條件以及影響要素進行分析，對能源消耗以及運行成本進行控制。目前智能化建筑變壓器主要是選用低能耗的高效變壓器，促使變壓器基本負荷狀態(tài)能控制在70至85%范圍內(nèi)。將變壓器容量以及負荷率控制在最佳運行狀態(tài)，能有效降低變壓器應(yīng)用數(shù)量，對能源有效控制，提升能源資源應(yīng)用效率。在季節(jié)性負荷影響下，對電能傳遞質(zhì)量會產(chǎn)生較大影響。目前可以配置專用的變壓器來調(diào)控負荷季節(jié)性變化，實現(xiàn)靈活投切，促使變壓器能穩(wěn)定運行，防止由于長時間輕載運行產(chǎn)生較大的能源損耗問題。比如在夏季建筑內(nèi)部空調(diào)運轉(zhuǎn)負荷較大，可以配置單獨變壓器作為空調(diào)變壓器，這樣能有效降低能耗，提升變壓器運行效率。

其次在電力傳輸過程中，受到諸多因素影響會導(dǎo)致線路損耗問題發(fā)生，通過合理設(shè)計能對線損問題有效控制。電流從線路中流通之后，受到負荷問題以及線路材質(zhì)影響會產(chǎn)生不同程度功率損耗問題。所以當(dāng)前通過對電網(wǎng)功率因數(shù)進行控制，選取最佳的線路材質(zhì)，能對電路電阻問題有效優(yōu)化。

結(jié)語

如今，大型小區(qū)已經(jīng)是城市居民生活的主要場所，其10kV高壓供配電系統(tǒng)與人們的日?；顒泳o密相關(guān)，所以對于10kV高壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計要求與標(biāo)準(zhǔn)正在隨著社會的發(fā)展而日益提高，這也給設(shè)計人員提出了更高的要求。對于設(shè)計人員來說，不僅應(yīng)當(dāng)積累豐富的設(shè)計經(jīng)驗，還應(yīng)當(dāng)在設(shè)計工作中重視每個設(shè)計項目的實際情況，立足實際情況，結(jié)合工作經(jīng)驗，提高設(shè)計水平，改良設(shè)計方案，優(yōu)化高壓供配電服務(wù)，切實提高居民的生活質(zhì)量與用電便利水平。

參考文獻

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