物流園區變配電站設計優化分析

吳琮曦

摘要：大型物流園區用電負荷的分布及組成有著自身的特點，設計時應針對行業特點，結合已建項目實際運行數據，優化變配電站的位置規劃、各類型用電負荷需要系數在變壓器側的取值等，使設計更加貼近實際，達到節約成本、節能減排的目的。

關鍵詞：物流園區;變配電站;設計優化;節能

近年，隨著國內電商行業、快遞行業的高速發展，配套物流建筑的需求與日俱增，行業中物流倉儲建設由原先幾個倉庫的分期建設轉變為一個一個物流園區的整體規劃，設計行業內，在綜合了各大物流行業領頭單位對于物流園區使用要求的前提下，我們也在設計過程中轉變了傳統工業園區的設計思想，針對物流行業自身的特點，在完整規劃一個物流園區用電方案時逐步做出調整。在節能減排，綠色發展的大前提下，設計如何優化負荷中心選址、變配電站變壓器容量的選取，使之更貼近物流園區的實際運行現狀，就有了十分現實的意義。

1）物流園區區別于傳統工業園區變配電站設計的特點

關于變壓器容量：傳統工業園區設計時，用電負荷組成主要為生產工藝設備負荷、配套動力設備負荷、照明負荷、插座負荷，其中主要用電負荷為工藝設備及動力設備，而在物流園區中，主要的用電負荷集中在裝卸貨升降平臺及對應的快速提升門、通風風機用電、辦公管理用房內的用電、電梯負荷（多層庫）、機械化傳輸設備負荷等，間歇性使用負荷種類多且數量多，按照傳統工業園區的公用動力負荷利用系數取值，多次出現取值偏高，造成變壓器日常運行負荷率偏低，造成浪費。

關于園區供電：物流園區整體用電負荷偏小，多數情況申請一路10kV市電即可滿足容量要求，但由于倉庫建筑的室外消防用水量通常大于30L/s，根據建筑設計防火規范GB50016-2014（2018年版）內的規定，所對應的消防用電負荷等級一般為二級，較小用電容量申請兩路市電過于浪費，配置一臺合適容量的柴油發電機作為備用電源，會是一個性價比較高的選擇。結合變電站的規劃，形成市電主接線系統正常時，變壓器單獨運行，在市電或主變故障時，柴油發電機投入使用，為重要負荷及消防負荷供電。

關于站房選址：物流建筑單體，長度通常在132m～360m，寬度通常在70m～95m，單體面積較大，單位面積用電負荷較小，加之物流園區內綠化布置狹長且面積比例較少，需盡可能減少室外的電纜敷設，因此規劃園區變配電站的位置尤為重要。類比于傳統工業園區的動力站，在物流園區中，平時使用負荷分布較為平均，僅消防泵相關負荷較大且較為集中，因此，設計將變電站、柴油發電機房、消防水泵房、物業管理用房集中設置為一個綜合輔助用房，獨立設置或與倉庫貼建于園區靠中心位置。

2）物流園區負荷類型分析及系數取值優化

在明確了物流園區與傳統工業園區用電負荷的區別后，設計需針對物流園區內各類型負荷的系數取值進行優化，結合眾多業主在實際使用中的需求，設計時，會將園區負荷先行分為普通負荷、重要負荷、消防負荷三類，詳見附表1。

在配電系統前端，物流建筑單棟總配電箱負荷需要系數取值，根據每棟建筑內倉儲單元的數量的增加依次遞減：1）普通負荷：倉儲單元數量（1/2/3/4/5）對應單棟總配電箱需要系數取值為（0.8/0.75/0.7/0.65/0.6）。2）重要負荷：倉儲單元數量（1/2/3/4/5）對應單棟總配電箱需要系數取值為（0.75/0.7/0.65/0.6/0.55）。3）消防負荷：消防負荷分別按“平時”和“火災時”兩種情況，按照實際運行數量取值。

同時應考慮一臺變壓器中各單體物流建筑間負荷的同時使用系數，根據單體數量的增加而依次遞減為0.9（1棟）/0.87（2棟）/0.83（3棟）/0.8（4棟）。

綜上，經近年項目總結，變壓器平均綜合負荷系數取值為0.45～0.5（包含消防負荷中平時使用的部分），除定制庫外，目前設計物流建筑選用變壓器容量指標約為20VA/m2，以此盡可能的貼近現場實際使用情況。

3.物流園區的未來發展形勢

在未來發展趨勢中，物流行業也存在著明顯的弊端，其占地面積較大，且并非高科技產業，土地利用率低，所以物流行業也在面臨轉型，雙（三）層坡道庫、雙（三）層電梯庫等立體庫的形式越來越多，冷鏈倉庫、定制庫、機械化庫等各行業特殊倉庫也在興起，對應增加的機械化設備、電梯負荷、冷庫空調負荷，對變配電站規劃的空間預留、變壓器容量選擇、需要柴油發電機提供備用電源的負荷量評判都不斷在更新要求。設計對物流園區的站房規劃需要考慮園區未來發展的前景需求，同時對新模式下的物流園區，亦應做好設備實際運行參數的收集與總結。

參考文獻

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