商場(chǎng)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

黃昌倫（茂名市技術(shù)開發(fā)辦公室,廣東茂名525099）

商場(chǎng)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

黃昌倫
（茂名市技術(shù)開發(fā)辦公室,廣東茂名525099）

在整個(gè)電力系統(tǒng)中，配電是一個(gè)相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。故此，本設(shè)計(jì)就這一環(huán)節(jié)以某超市配電工程為例進(jìn)行初步技術(shù)設(shè)計(jì)。內(nèi)容涉及到工程資料的搜集和分析、負(fù)荷計(jì)算、配電方案的選擇、短路電流計(jì)算與應(yīng)用、電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)、防雷及接地等。

負(fù)荷；變壓器；避雷器；接地

1　設(shè)計(jì)背景

本次設(shè)計(jì)是針對(duì)某商場(chǎng)的配電工程進(jìn)行的初步技術(shù)設(shè)計(jì)。此商場(chǎng)位于市中心，離電力配用中心距離較近，因此電源的引入和配出無(wú)須另外配套設(shè)備，高壓電壓值初定為10kv，系統(tǒng)容量則可直接視為無(wú)窮大。由于此配電工程位于市經(jīng)濟(jì)和行政中心，人流量較大，出于經(jīng)濟(jì)和安全性的考慮，配電室和變電所都建在地下較為合理。室內(nèi)變壓器初定采用干式變壓器，且選用雙進(jìn)線的方式以確保供電的安全性。設(shè)計(jì)在宏觀上通過(guò)整理合理的布局和設(shè)備的預(yù)留選用，以保證三相負(fù)載的供給平衡，而且在微觀上，給各區(qū)域盡量提供一個(gè)優(yōu)質(zhì)的用電環(huán)境，避免相互間的影響。在資源了配置上力求安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、合理。

2　方案的論證

2.1變配電所的選址

此商場(chǎng)位于市中心，離電力配用中心距離較近，因此電源的引入和配出無(wú)須另外配套設(shè)備，高壓電壓值初定為10kv，系統(tǒng)容量則可直接視為無(wú)窮大。由于此配電工程位于市經(jīng)濟(jì)和行政中心，屬于大型商場(chǎng)，人流量較大，為了布局的合理性和出于安全考慮，故選擇將變配電所建設(shè)在地下室。

2.2變壓器的選擇

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，該商場(chǎng)的主要用電設(shè)備包括；消防卷門抽風(fēng)機(jī)（75KW）、東側(cè)主電梯（36KW）、排風(fēng)機(jī)（64.5KW）、西側(cè)副電梯（36KW）、消防噴淋系統(tǒng)（100KW）、潛水泵1號(hào)（18.5KW）、潛水泵2號(hào)（18.5KW）、西樓照明底座（1000KW）、東樓照明底座（700KW）、備用照明插座（100KW）、生活用水泵（110KW）。

由于負(fù)載的功率較大且對(duì)供電的穩(wěn)定性有一定的要求，初定采用三臺(tái)獨(dú)立運(yùn)行的變壓器給用電設(shè)備進(jìn)行供電，正常運(yùn)行狀態(tài)下，三臺(tái)變壓器將同時(shí)運(yùn)作供電。

2.3負(fù)荷的計(jì)算

負(fù)荷的計(jì)算就是根據(jù)商場(chǎng)主要用電設(shè)備的安裝容量，通過(guò)公式求出計(jì)算負(fù)荷，并估算商場(chǎng)整體正常運(yùn)作時(shí)所需的總電力和電量，在此基礎(chǔ)上選擇與之負(fù)荷相匹配的配變電設(shè)備。負(fù)荷估算的精準(zhǔn)度，將影響著整個(gè)商場(chǎng)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，如果負(fù)荷估算過(guò)高，將使電力系統(tǒng)的供電容量偏大，加大了電網(wǎng)設(shè)計(jì)的難度，同時(shí)也增加了電力系統(tǒng)的建設(shè)成本和后期運(yùn)行管理的工作量。但是如果負(fù)荷計(jì)算過(guò)低，在電力系統(tǒng)投入使用后，供電系統(tǒng)將長(zhǎng)期運(yùn)作在額定負(fù)荷的臨界狀態(tài)，線路和電氣設(shè)備會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期的滿負(fù)荷工作而加速老化，大大降低了其使用壽命，同時(shí)影響了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。因此，變配電所得負(fù)荷大小是后期導(dǎo)線截面積及量程、變壓器容量、繼電保護(hù)等關(guān)鍵參數(shù)選擇的基礎(chǔ)，同時(shí)也是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的前提。

2.4配電工程主接線方式

電力系統(tǒng)的接線原則應(yīng)首先考慮安全性，其次是系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。安全性主要包括設(shè)備本體的安全及操作人員的安全；可靠性就是接線應(yīng)能滿足各類負(fù)荷在正常運(yùn)作期間的不中斷供電要求，且保證電力的質(zhì)量；經(jīng)濟(jì)性是在滿足了以上前提的情況下，用最少的資金投入來(lái)完成項(xiàng)目的建設(shè)。同時(shí)，接線方式還應(yīng)該具有一定的前瞻性，為未來(lái)電網(wǎng)系統(tǒng)的改造升級(jí)留有余地。本設(shè)計(jì)從電網(wǎng)系統(tǒng)中引出兩條進(jìn)線，即采用雙進(jìn)線的接線方式，且采用單母線分段制。

2.5短路電流

供電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初一般都能穩(wěn)定運(yùn)作，在經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行尤其是高負(fù)荷運(yùn)行后，由于設(shè)備、線路老化等原因，常常會(huì)因?yàn)榘l(fā)生短路而造成供電系統(tǒng)的癱瘓。造成短路的主要原因是電氣設(shè)備和線路由于時(shí)間的關(guān)系出現(xiàn)絕緣層老化，或者是操作人員不符合規(guī)定的誤操作及雷擊等。短路時(shí)候的瞬間電流值是正常工作時(shí)候電流值幾十倍甚至上百倍。當(dāng)如此大的電流值流過(guò)電氣設(shè)備的時(shí)候，將會(huì)造成線路的急劇升溫，燒毀絕緣層和內(nèi)部線路。短路電流在主線路上會(huì)產(chǎn)生很大的壓降，且電壓的下降值和短路點(diǎn)的距離成反比，嚴(yán)重影響著電網(wǎng)的供電質(zhì)量，處理不當(dāng)更會(huì)燒毀燒毀整個(gè)供電系統(tǒng)。

供電系統(tǒng)中的短路類型與其電源的中性點(diǎn)是否有效接地有著直接的關(guān)聯(lián)。短路的基本類型分單相短路、兩相短路、兩相接地短路和三相短路。為了將電路短路后所帶來(lái)的影響和損失降到最低，選取適當(dāng)?shù)亩搪伏c(diǎn)是十分重要的，因?yàn)樗切ｒ?yàn)電氣設(shè)備及計(jì)算繼電保護(hù)裝置的主要數(shù)據(jù)依據(jù)，同時(shí)也是校驗(yàn)保護(hù)裝置靈敏度的重要參數(shù)。短路點(diǎn)設(shè)計(jì)得過(guò)多會(huì)增加電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)成本；太少則會(huì)起不到應(yīng)有的保護(hù)作用，本設(shè)將設(shè)計(jì)5個(gè)短路點(diǎn)，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

第一個(gè)短路點(diǎn)選在進(jìn)線的母線上；第二個(gè)短路點(diǎn)選在變壓器1號(hào)所聯(lián)設(shè)備線路的末端；第三個(gè)短路點(diǎn)選在變壓器2號(hào)所聯(lián)設(shè)備線路的末端；第四個(gè)短路點(diǎn)選在變壓器3號(hào)所聯(lián)設(shè)備線路的末端；第五個(gè)短路點(diǎn)選在生活區(qū)線路的末端。各個(gè)短路點(diǎn)直接都是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的用電模塊，一旦發(fā)生電路短路，能盡量減少對(duì)本電路以外供電系統(tǒng)的影響。

2.6防雷設(shè)計(jì)

南方天氣雨季較多，每到春夏雨季的時(shí)候，很多的變配電系統(tǒng)會(huì)遭受雷擊，影響了電網(wǎng)的正常供電，嚴(yán)重的會(huì)燒壞電網(wǎng)中的供電設(shè)備和用電設(shè)備。為了將雷擊所帶來(lái)的損失盡量降低，供電電網(wǎng)需要安裝避雷器，將大自然的雷電通過(guò)導(dǎo)線泄放到大地中去。

避雷器在安裝之前一定要做交接實(shí)驗(yàn)，如果誤將損壞了的避雷器安裝上電網(wǎng)系統(tǒng)或者避雷器沒有安裝到位，一旦需要避雷器引流的時(shí)候而不能發(fā)揮作用，雷電的超高電壓將直接作用到供配電系統(tǒng)及電網(wǎng)上的供電設(shè)備，將給供用電設(shè)備造成不可逆的損壞，更會(huì)危及設(shè)備周邊人員的生命安全。為了安全起見，每年的雷雨季節(jié)來(lái)臨之前，應(yīng)對(duì)供配電系統(tǒng)的避雷器進(jìn)行一次預(yù)防性試驗(yàn)，及時(shí)排除因?yàn)槔匣仍蚨鴵p壞了的避雷器。

3　結(jié)論

在本次的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，將采用雙進(jìn)線、單母線的接線方法來(lái)保證供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性，將變電所設(shè)立在地下室也從根源上解決了安全隱患問題，最大程度的降低了不相關(guān)人員接觸到變電所的可能性，同時(shí)將給日后電網(wǎng)系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)在空間上留有了一定的裕度。