高層建筑內用中壓分布式供配電系統(tǒng)設計

翟鳴竹 南京東禾自動化工程有限公司

高層建筑內用中壓分布式供配電系統(tǒng)設計

翟鳴竹 南京東禾自動化工程有限公司

本文介紹了一種高層樓宇中壓分布式供配電系統(tǒng)設計，給負荷較大的大型建筑物和高層建筑分散設置微型箱變，變壓器的設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，而且箱變內部因設備發(fā)熱，導致溫度升高，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)設計。

2 系統(tǒng)介紹

圖1 高層建筑內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)與樓宇內設置的微型箱變的數(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。

該微型箱變設置在高層樓宇內的不同樓層，將微型箱變設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，導致供電的質量差，電壓不穩(wěn)定，也容易造成用電負荷的損壞；因此，微型箱變設置在樓宇內，大大降低了電損和用電負荷損壞的風險。

3 效果驗證

本系統(tǒng)設計應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。

經計算得出：該大廈節(jié)省電纜投資70%以上，節(jié)省設備采購投資40%以上。且降低電網損耗25～30%，年節(jié)省電費7．5萬元以上。同時，預計在30年的壽命周期中共能節(jié)省電費230萬元。

4 小結

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置微型箱變，使變壓器的設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備的距離較短，所以電壓降和輸電損耗都較??；同時，使用微型箱變，體積小，微型箱變將高壓室、變電室和低壓室設計成上下結構，充分綜合使用箱變空間，使箱變內使用的線材更少；同時，在變電室頂部的頂蓋上設置抽風機和在安全門下半部分設置多孔板，利用冷涼作用使箱變內達到快速降溫，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，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的供電房內，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)設計分析[J].價值工程,2014,33(36):118-119

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