高層建筑內(nèi)用中壓分布式供配電系統(tǒng)設(shè)計

翟鳴竹 南京東禾自動化工程有限公司

高層建筑內(nèi)用中壓分布式供配電系統(tǒng)設(shè)計

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本文介紹了一種高層樓宇中壓分布式供配電系統(tǒng)設(shè)計，給負荷較大的大型建筑物和高層建筑分散設(shè)置微型箱變，變壓器的設(shè)置盡可能靠近用電負荷，減少低壓線路的長度，由于低壓輸電線路通向用電設(shè)備的距離較短，具有電壓降和輸電損耗都較小，并且運行更加穩(wěn)定的優(yōu)點。

高層樓宇 建筑電氣 中壓 分布式 供配電

1 引言

目前，大多數(shù)變電站的箱變都是大型箱變，箱變體積大，內(nèi)部均為并排布置，需要更長的低壓線路與用戶的用電器進行連接，浪費空間，而且增加了線材的成本和線材的電損，另外，在高層樓宇的小區(qū)需要另外規(guī)劃一塊區(qū)域用于放置大型箱變。不僅需要占用更多的位置，而且還需要安全防護，防止樓宇內(nèi)的人員觸電等，有一定的安全隱患；另外，電工人員對電表或配電控件的更換維修都需要進入箱變內(nèi)才能進行操作，對電工人員的安全也有一定的隱患，易造成電工人員觸電，而且箱變內(nèi)部因設(shè)備發(fā)熱，導(dǎo)致溫度升高，尤其在炎熱的夏天，對電工人員進行維修或其他電工操作的時候也非常不舒適。同時，傳統(tǒng)供電方式：10kV中壓終端用戶從供配電系統(tǒng)來說是采用放射式、變壓器集中式供電，往往將大容量變壓器集中布置靠近主要的負荷中心，這樣配電系統(tǒng)雖然供電可靠性高，便于管理，但線路和高壓開關(guān)柜數(shù)量多，適用出線數(shù)量少、距離近的配電系統(tǒng)。

由于變壓器容量大使得低壓防護電器的分斷能力要求高，對于遠離負荷中心的設(shè)備造成低壓線路長，有色金屬消耗大，線路損耗大，末端電壓有時達不到要求，供電質(zhì)量差；而且不能及時發(fā)現(xiàn)問題或監(jiān)控用戶的電路狀況，導(dǎo)致需要大量的人力物力，效率下降。對此，本文介紹了一種新型的高層建筑用中壓分布式供配電系統(tǒng)設(shè)計。

2 系統(tǒng)介紹

圖1 高層建筑內(nèi)用中壓分布式配電系統(tǒng)的布局示意圖

如圖1所示，該中壓分布式配電系統(tǒng)，包括高壓進線、高壓出線、低壓輸電線、用電器、微型箱變和中壓開閉站。系統(tǒng)構(gòu)建方式為：中壓開閉站的一端連接高壓進線，高壓進線的電壓一般為10KV，中壓開閉站的另一端連接高壓出線的一端，高壓出線也為10KV；微型箱變上的一端與高壓出線另一端連接，微型箱變另一端與低壓輸電線連接；其中，高壓出線的組數(shù)與微型箱變的數(shù)量相同，中壓開閉站在系統(tǒng)中起到高壓分線作用，將一組高壓進線對應(yīng)的電壓通過中壓開閉站分解成若干組同樣電壓的高壓出線后，再接入微型箱變中；低壓輸電線的另一端與用電器連接；中壓開閉站設(shè)置在水平地面上，且與中壓開閉站連接的高壓出線的線組數(shù)與樓宇內(nèi)設(shè)置的微型箱變的數(shù)量相同；中壓開閉站用于同電壓分線配電的作用，同時，可以在微型箱變維修時，關(guān)閉中壓開閉站，避免電力人員維修微型箱變時觸電，提高了安全性。

該微型箱變設(shè)置在高層樓宇內(nèi)的不同樓層，將微型箱變設(shè)置在高層樓宇的不同樓層的空置地方，可以保證箱變低壓輸出端離用電負荷更近，以減少低壓輸出過程中的電力損耗；若低壓輸電線較長，低壓輸電線末端的電壓可能達不到用電負荷的要求，導(dǎo)致供電的質(zhì)量差，電壓不穩(wěn)定，也容易造成用電負荷的損壞；因此，微型箱變設(shè)置在樓宇內(nèi)，大大降低了電損和用電負荷損壞的風(fēng)險。

3 效果驗證

本系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用在某地高層建筑大廈，同時對該大廈的供電方案優(yōu)化節(jié)能效果比較。項目基本情況：1、大廈的第8～49層，共42層，面積共8．75萬平米，總負荷4860kVA。2、按以上樓層計算，該樓負荷分布0．056kVA/平米，115．71kVA/層。

經(jīng)計算得出：該大廈節(jié)省電纜投資70%以上，節(jié)省設(shè)備采購?fù)顿Y40%以上。且降低電網(wǎng)損耗25～30%，年節(jié)省電費7．5萬元以上。同時，預(yù)計在30年的壽命周期中共能節(jié)省電費230萬元。

4 小結(jié)

采用中壓分布式給高層樓宇供配電，給負荷較大的大型建筑物和高層建筑分散設(shè)置微型箱變，使變壓器的設(shè)置盡可能靠近用電負荷，以減少低壓線路的長度，且由于低壓輸電線路通向用電設(shè)備的距離較短，所以電壓降和輸電損耗都較小；同時，使用微型箱變，體積小，微型箱變將高壓室、變電室和低壓室設(shè)計成上下結(jié)構(gòu)，充分綜合使用箱變空間，使箱變內(nèi)使用的線材更少；同時，在變電室頂部的頂蓋上設(shè)置抽風(fēng)機和在安全門下半部分設(shè)置多孔板，利用冷涼作用使箱變內(nèi)達到快速降溫，減緩了線材的老化速度，延長了使用壽命，而且配電控件安裝在控件基板外側(cè)，更加方便了電工人員維修或抄表人員快速抄表，提高了工作效率。該箱變體積相對更小，可以放置于高層樓宇內(nèi)的供電房內(nèi)，極大的縮短了低壓輸電造成的損失，也使低壓端到用戶的電壓輸出更加穩(wěn)定。

[1]高桂根.高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計分析[J].價值工程,2014,33(36):118-119

[2]肖惠文.高層建筑電氣設(shè)計中低壓配電系統(tǒng)安全性探討[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2015,(06):243-244