议民用建筑10/0.4kV变配电系统主结线
kwoy13757
kwoy13757 Lv.9
2015年08月01日 00:02:00
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1 前言 民用建筑10/0.4kV变配电系统主结线的确定直接关系到供电的可靠性,运行的灵活性,也决定了设备选型,继电保护和自动装置的配置,智能化实施方案的确定。 《供配电系统设计规范》和《民用建筑电气设计规范》,是设计民用建筑10/0.4kV变配电系统主结线的依据,但在工程实践中,工程项目的特殊要求,所在10kV电网的客观条件,地方法规的明确规定等多种因素,都左右着每个工程项目主结线的最终确定。

1 前言

民用建筑10/0.4kV变配电系统主结线的确定直接关系到供电的可靠性,运行的灵活性,也决定了设备选型,继电保护和自动装置的配置,智能化实施方案的确定。

《供配电系统设计规范》和《民用建筑电气设计规范》,是设计民用建筑10/0.4kV变配电系统主结线的依据,但在工程实践中,工程项目的特殊要求,所在10kV电网的客观条件,地方法规的明确规定等多种因素,都左右着每个工程项目主结线的最终确定。

本文以已经竣工运行的工程项目作为《案例》,说明主结线的确定过程,并提出问题。

2 工程案例及相关问题

按《供配电系统设计规范》的要求,负荷分级及供电要求指出:

一级负荷应由两个电源供电;当一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷中特别重要的负荷,除由两个电源供电外,尚应增设 应急电源,并严禁将其它负荷接入应急供电系统。另外又指出:二级负荷的供电系统,宜由两回线路供电。

下面主要以已竣工运行的10/0.4kV变配电系统主结线的工程案例来分析,实际的工程经验与问题。

(1)某工程,中小型商住楼(地下一层,地上六层,以商为主,1~3层为商场,住为辅,层高超过30m,消防设施齐全,设电梯),10kV进线电源一回,主结线10kV为单母线,根据负荷计算,选配一台10/0.4kV,S=630kVA变压器,另选配一台P=400kV的柴油发电机,确保消防负荷用电,低压侧也是单母线;重要负荷处,设双电源切换箱。正常运行时,发电机不投运,实际上只有一路电源。

(2)某高层住宅楼,地下二层,1~3层为会所等设施,4层为转换层,5~20层为住宅;10kV电源两回,一用一备,设备用电源自动投入装置,10kV高压侧为单母线,二进二出,接2×1600kVA变压器两台;低压侧对应为单母线分段,设低压母联分段开关,并配置低压备用电源自动投入装置,正常情况下,分列运行,负荷轻时,为了节能,只投入一台变压器运行时为单母线运行。另设一台P=400kV柴油发电机组,低压出线单独设置,只确保消防负荷,不与其它两段低压母线有电的联系,实际上当柴油发电机组未投运时,重要消防负荷处的双电源切换箱,只有一路电源。

(3)某星级酒店,属高层(酒店部分),有多层的裙楼,10kV两路电源进线,一用一备,10kV为单母线,设备用电源自动投入装置,选配2×630kVA变压器两台,低压侧母线为三段,一段与二段对应两台变压器,低压侧为单母线分段,设低压母联分段开关,并配置备用电源自动投入装置,第三段低压母线接备用柴油发电机,带消防负荷及局部重要负荷(出发点当外部电源因故停电时,除确保消防负荷外,尚可带一部份负荷,以维持酒店局部正常营业),但为了确保防止柴油发电机向系统“倒送电”的可能,设了两道“防线”,第一道是:与柴油发电机配套供货的专用ATS开关,有电气及机械二道防倒送电的“闭锁装置”,第二道是:在第三及第二段低压母线间,再设一道以人工操作确认的开关,只有确认二台变压器低压侧总开关,都在分段位置下才能合上。这种主结线的特例,是否能得到有关部门的进一步认可,尚待进一步探讨。

(4)某重要的一级负荷中心,设有南网公司的调度中心大楼。

二路独立10kV电源进入(110kV侧也独立),10kV母线为单母线分段,二段10kV电源同时供电分列运行,二段10kV母线分别接二台10/0.4kV变压器,共四台(生产与生活分开)。

另外还专设一台柴油发电机组,作为特殊情况下的保安电源。

对应低压母线也为单母线分段,正常情况下高低压母线都分列运行。这种主结线符合《供配电系统设计规范要求》。

(5)某重要的一级负荷集控调度中心,10kV进线为三路独立的10kV电源(要求来自不同的独立的110kV电网)。

高压侧10kV母线为三分段,对应不同的三路10kV进线,10kV三分段之间设高压母联开关及备用电源自动投入装置。

低压侧仍为单母线分段,分别对应接2×1250kVA变压器的低压出线总开关,设低压母联开关及备用电源自动投入装置。

二台2×1250kVA变压器高压侧分别接自10kV母线的一段及三段,10kV母线二段只接外来10kV电源。

在决定主结线方案前,业主认为配置柴油发电机组的方案,虽可满足常规民用电气负荷的要求,考虑到柴油发电机组难以达到时处于热备用状态,难以满足要求,因而不予考虑;为了确保供电的可靠性,还在集控调度中心机房内增设UPS不间断电源。

10kV侧为三分段,对应三个独立电源,在设计、运行上都增加了可靠性,也增加了设计维护的难度。

(6)某大型展厅区,占地面积大,低压供电半径大,为了保证供电质量,缩短低压侧的供电半径,10/0.4kV变配电所不只一个,以一个变配电所为主,在主要配电室10kV高压侧增设10kV出线分路,向分变配电所馈电。

(7)根据某地区对新建住宅项目供电设施建设管理办法的要求,在主结线方面要求设“主要配电室”及“分配电室”的概念,主变配电室的低压出线主要包括设有“电表箱”的回路,再由主变配电室的低压线母线,根据用电负荷情况,引出1~2路低压干线至“分配电室”的低压母线,其它住宅的低压用电全部接自“分配电室”的低压母线,其目的是为了便于管理,但细部问题仍需进一步优化完善。

3 结束语

根据规范要求及工程实际,10/0.4kV变配电系统主结线的设计已逐步定型化,随着发展的需要,集中在对供电可靠性要求的提高,电网安全性的保证及运行管理的需要等方面,所以出现了不同的“着重点”,需要业内人士共同探讨,才能得出“技术上合理,运行上安全,经济上合算的具有“结合点的主结线”。

例如:柴油发电机如何在不影响电网安全的情况下正常运行,除确保消防负荷外,是否可接入其它一级负荷;柴油发电机供电母线是否可经ATS开关后与其它低压母线有电的联系。按《供配电系统设计规范》条文说明:其中图2.0.4“应急电源接线示例”是可以的,但实际操作中供电部门为确保电网安全,基本上是不推荐的。

例如:供电可靠的问题,按《供配电系统设计规范》第2.0.2条要求,笔者认为已可满足;不过应在规范中指出,应是:“两个独立电源供电”,并且独立的概念应引深到,该电源上一级110kV电网是互相独立的。

如设“主变配电室”及“分配电室”的概念,对于今后管理,划清责任界线是有利的,但同时带来了重复投资,继电保护整定不易配合等问题,还需进一步完善和优化。

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