時(shí)間：2023-09-27 09:30:13
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【關(guān)鍵詞】高層建筑；供電系統(tǒng)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.高層建筑對(duì)配電系統(tǒng)的需求
在我國按有關(guān)規(guī)定，建筑總高度超過24米的非單層民用建筑和l0層及l(fā)0層以上的住宅建筑稱為高層建筑。高層建筑配電特點(diǎn)主要從配電的連續(xù)性、供電可靠性、安全性、技術(shù)先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)合理性等五大特性進(jìn)行技術(shù)分析。高層建筑的用電負(fù)荷大。一級(jí)負(fù)荷多，且關(guān)系到消防水泵、消防控制室、防排煙設(shè)施、電梯、照明、污水處理設(shè)備等的正常運(yùn)行，對(duì)電源供電的連續(xù)性要求比較高。一般情況下采用雙電源互投供電的運(yùn)行方式，配電方式采用樹干式與放射式相結(jié)合的供電方式，保證供電電源的連續(xù)性和電源的時(shí)間性，保證供電電源的高度可靠性。
2.常見的高層建筑配電系統(tǒng)
2.1雙電源各自獨(dú)立的系統(tǒng)
這種系統(tǒng)適用于一類高層建筑物。要求外部兩個(gè)電源各自是獨(dú)立的，以滿足一類高層建筑對(duì)消防負(fù)荷的要求：帶有自動(dòng)投入裝置的獨(dú)立于正常電源的專用饋電線路。適用于允許中斷供電時(shí)間大于電源切換時(shí)間的供電，該系統(tǒng)自變壓器低壓端出線后，即把消防及非消防負(fù)荷通過自動(dòng)開關(guān)分開，消防及非消防負(fù)荷由各自母線分段供電。一旦火災(zāi)發(fā)生，自動(dòng)切斷非消防電源，保證對(duì)消防負(fù)荷可靠供電。
2.2設(shè)有應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的系統(tǒng)
在高層建筑采用的具有應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的供電系統(tǒng).具有較高的可靠性?？焖僮詣?dòng)啟動(dòng)的應(yīng)急發(fā)電機(jī)組.適用于允許中斷供電時(shí)間為15～30s的供電。但是，有做到了消防負(fù)荷在末級(jí)切換，但由電網(wǎng)供電至切換箱的兩路配電線路中任一回路出現(xiàn)故障時(shí)閨外電源未停。備用應(yīng)急發(fā)電機(jī)并不會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。消防負(fù)荷仍將斷電：當(dāng)發(fā)電機(jī)出線回路故障時(shí)，雖然發(fā)電機(jī)已經(jīng)啟動(dòng)送電，仍然無法保證故障回路的負(fù)荷用電。
2.3帶不問電電源裝置的供電系統(tǒng)
為保證消防用電的可靠性。有的高層建筑在發(fā)電機(jī)系統(tǒng)供電的基礎(chǔ)上，對(duì)特別重要的消防負(fù)荷又加上不問電電源裝置。不間斷電源裝置（uPS），適用于要求連續(xù)供電或允許中斷供電時(shí)間為毫秒級(jí)的供電：應(yīng)急電源裝置（EPS），適用于允許中斷供電時(shí)間為毫秒級(jí)的應(yīng)急照明供電。
3.高層建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1負(fù)荷等級(jí)
高層建筑供電負(fù)荷大，因而須對(duì)各種用電負(fù)荷進(jìn)行限制分級(jí)。該保的一定要保該停的則停，區(qū)別對(duì)待，這樣既做到供電合理又不造成用電浪費(fèi)增加成本。對(duì)高層建筑的負(fù)荷分級(jí)準(zhǔn)則，一要看建筑物類別，二要看用電負(fù)荷性質(zhì)來區(qū)別對(duì)待一、二級(jí)負(fù)荷用電問題。高層建筑的負(fù)荷分級(jí)：1）一類高層建筑中的消防用電應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷要求供電；2）二類高層建筑中的消防用電應(yīng)按二級(jí)負(fù)荷要求供電；3）超高層建筑中的消防用電應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷別重要負(fù)荷要求供電。當(dāng)主體建筑中有一級(jí)負(fù)荷別重要負(fù)荷時(shí)。直接影響其運(yùn)行的空調(diào)用電應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷：當(dāng)主體建筑中有大量一級(jí)負(fù)荷時(shí)。直接影響其運(yùn)行的空調(diào)用電應(yīng)為二級(jí)負(fù)荷。
3.2供電電源電壓及主結(jié)線
高層建筑由于用電負(fù)荷較太它一般采用高壓來供電。供電電壓國內(nèi)多為10KV（香港地區(qū)11KV，日本22KV，美國13.8KV）。高壓供電系統(tǒng)主結(jié)線一般多采用單母線制。單母線制主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，需用的設(shè)備少，投資省，經(jīng)濟(jì)性好，因而一般高層建筑及工礦企業(yè)采用較多。
3.3有關(guān)用電負(fù)荷的計(jì)算問題
對(duì)于高層的電負(fù)荷計(jì)算目前尚無一個(gè)權(quán)威而準(zhǔn)確的計(jì)算方法。國內(nèi)外大都是采用需要系數(shù)法或變形的需要系數(shù)法及單位容量法等。
3.4變壓器的選擇
現(xiàn)在高層建筑中使用大容量變壓器f單機(jī)容量超過1600KVA1已非少見，相對(duì)而言，大容量變壓器效率較高，但投入時(shí)涉及的負(fù)荷面一也寬，因此，科學(xué)地綜合各種因素，再根據(jù)各相關(guān)專業(yè)的用電要求，適當(dāng)?shù)拇_定變壓器單機(jī)容量及其臺(tái)數(shù)是很有必要的。一般說來，根據(jù)空調(diào)設(shè)備的分組來設(shè)置專用的變壓器是比較合適的。這樣就可隨著空調(diào)機(jī)組的投切來投切相應(yīng)的變壓器從而取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
3.5變配電所位置的選擇
城市土地緊張，高層建筑輔助設(shè)施用房如換熱站、空調(diào)機(jī)房、水泵房、廚房等而這些機(jī)電設(shè)備的用電量很大，變電所進(jìn)樓后靠近這些電機(jī)設(shè)備，以縮短供電線路.減少電能損失，同時(shí)為保證對(duì)高層部分供電干線的最大壓降不超過允許值，變電所的設(shè)置地點(diǎn)應(yīng)有所選擇。配變電所位置選擇，確定原則：（1）深入或接近負(fù)荷中心；（2）進(jìn)出線方便；（3）接近電源側(cè)；（4）設(shè)備吊裝、運(yùn)輸方便；（5）不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或有爆炸危險(xiǎn)介質(zhì)的場所；（6）不宜設(shè)在多塵、水霧或有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時(shí)。不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)；（7）不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室、廚房或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所貼鄰。如果貼鄰。相鄰隔墻應(yīng)做無滲漏、無結(jié)露等防水處理；（8）配變電所為獨(dú)立建筑物時(shí)，不應(yīng)設(shè)置在地勢低洼和可能積水的場所。住宅小區(qū)可設(shè)獨(dú)立式配變電所，也可附設(shè)在建筑物內(nèi)或選用戶外預(yù)裝式變電所。一般來說，變電所的選址有以下幾種：① 在地下室和最高層設(shè)變電站；②分別在地下室、最高層和中間層設(shè)變電站；③僅在中間層設(shè)變電站。
4.結(jié)語
總之，在滿足相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范.實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的前提下。電氣設(shè)計(jì)師對(duì)同一或同類建筑可能做出多種配電方案。各方案的特點(diǎn)會(huì)有所不同。在很多具體工程中，因受到多方面因素的限制，配電方案的合理性、靈活性、實(shí)用性等優(yōu)點(diǎn)不可能同時(shí)兼?zhèn)?，但我們可以在設(shè)計(jì)工作中認(rèn)真總結(jié)，廣泛交流，統(tǒng)籌兼顧，揚(yáng)長避短，力求做到最優(yōu)。
參考文獻(xiàn)：
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作者簡介：
【關(guān)鍵詞】住宅小區(qū)；用電負(fù)荷；供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)；
近年來，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)居住環(huán)境的安全、舒適、實(shí)用、方便、環(huán)保等方面的要求日益提高。這就要求設(shè)計(jì)人員必須針對(duì)住宅小區(qū)的建設(shè)規(guī)模，結(jié)合小區(qū)的總體規(guī)劃及用電負(fù)荷特征，合理選擇住宅小區(qū)的供電方式，以保證供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行
一、住宅小區(qū)用電的特點(diǎn)及負(fù)荷的確定
住宅小區(qū)用電的特點(diǎn)在于用戶的多樣性。小區(qū)內(nèi)除了住宅外，還包括很多的配套服務(wù)設(shè)施，如物業(yè)會(huì)所、水泵房、鍋爐房、商業(yè)服務(wù)設(shè)施、停車場、學(xué)校和幼兒園等。其用戶既有一般用戶，又有重點(diǎn)用戶；既有多層和高層住宅，又有小區(qū)級(jí)公共建筑和少數(shù)市級(jí)公共建筑。生活用電包括居民住宅用電、給排水用電、集中供熱用電等；公共建筑用電一般包括物業(yè)會(huì)所、水泵房、鍋爐房、學(xué)校、小區(qū)道路照明、樓道照明和景觀照明等。因此，在詳細(xì)規(guī)劃階段，應(yīng)針對(duì)不同的建筑采用不同的指標(biāo)來進(jìn)行用電負(fù)荷計(jì)算，通常采用單位建筑用地面積負(fù)荷指標(biāo)法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測。其計(jì)算公式為：
P=（P1S1+P2S2+…+PnSn）×Kx （1）
A=P×Tmax（2）
式中：P——最大用電負(fù)荷；
Pn——單位面積上的用電負(fù)荷，即負(fù)荷密度；
Sn——不同地塊的規(guī)劃用地面積；
A—年用電總量；
Tmax——最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)；
Kx——需用系數(shù)。
根據(jù)以上公式和《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊》，可以估算出小區(qū)用電各指標(biāo)值
二、小區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
對(duì)住宅小區(qū)的供配電設(shè)計(jì)，應(yīng)本著超前規(guī)劃原則，為以后將增加的用電設(shè)備保留相應(yīng)的負(fù)荷容量，這樣可避免供電設(shè)備不間斷式的更新，降低重復(fù)投資帶來的浪費(fèi)及給用戶帶來的用電不便。
1、 住戶線路系統(tǒng)
無專業(yè)電工維護(hù)的住宅電氣線路與有專業(yè)維修工的企事業(yè)單位的電氣線路不同，加上居民不懂電氣維修的安全知識(shí)，極易產(chǎn)生電氣事故。所以，居住區(qū)電氣線路設(shè)計(jì)當(dāng)吸取以往經(jīng)驗(yàn)，面對(duì)未來需求，達(dá)到安全性、可持續(xù)發(fā)展性，以達(dá)到住宅的功用性及舒適性需求。當(dāng)下居民對(duì)電的需要愈來愈高，高檔大功率的電器逐步進(jìn)入一般百姓家庭，對(duì)住宅的電氣線路設(shè)計(jì)，應(yīng)由以往的溫飽型過渡至現(xiàn)今小康智能型，在重視電氣線路安全性的同時(shí)，為長遠(yuǎn)負(fù)荷增長預(yù)留充分的容量。由于住宅暗配的電氣線路難以更換與增加，故需一步到位，以滿足長遠(yuǎn)負(fù)荷需求。所以針對(duì)昔日住宅電氣設(shè)計(jì)要求中存在的問題與《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50096—2011）中的規(guī)定“電氣線路應(yīng)采用符合安全與防火需求的敷設(shè)方式配線，導(dǎo)線應(yīng)采用銅芯絕緣線，每套住宅進(jìn)戶線截面不應(yīng)
2、住戶配電系統(tǒng)
以往我國每戶住宅里照明與插座分支的回路數(shù)過少，并且有的甚至為照明與插座共用一個(gè)回路。因?yàn)榉种Щ芈飞伲瑢?dǎo)致每個(gè)回路所帶負(fù)荷加大，事實(shí)上等于減少了線路與截面，因而致使電氣線路的長期過載，導(dǎo)線絕緣下降，線路溫升增大，造成電氣線路的事故增多。
增加分支回路的數(shù)量，等于降低了回路阻抗，如此對(duì)于減少住宅的諧波電壓，降低諧波危害非常有利。并且，住宅設(shè)計(jì)足夠多的分支回路數(shù)量，便能夠有條件地把發(fā)生諧波的、非線性負(fù)荷電器與對(duì)諧波的敏感電器分回路供電。這樣，非線性的負(fù)荷諧波電流在其分支回路阻抗產(chǎn)生的諧波電壓便不可能危及到另一回路上的敏感電器。由于分支回路數(shù)量的增多，當(dāng)其中的任一回路展開檢修或因故障跳閘之時(shí)，其停電范圍縮小，給家庭生活帶來的不便亦減少。
當(dāng)今通用設(shè)計(jì)，在住戶室內(nèi)設(shè)配電箱，并依照照明、空調(diào)、插座等，分回路設(shè)置。其中空調(diào)、照明回路采取空氣開關(guān)，對(duì)于柜式空調(diào)、浴霸、插座應(yīng)采用漏電斷路器。其優(yōu)點(diǎn)為：照明不通過漏電開關(guān)；空調(diào)安裝于2.4 m 之上，人體正常不接觸，插座通過不同家用電器配電；浴霸安置于衛(wèi)生間，因環(huán)境潮濕，其漏電可能性比較大，若一旦發(fā)生漏電，開關(guān)便會(huì)脫扣，以保證用電安全。
3、 住宅小區(qū)配電外線設(shè)計(jì)
（1）變壓器容量確定：在建筑配電設(shè)計(jì)時(shí)，變壓器容量依照小區(qū)的范圍（建筑面積）進(jìn)行確定。
變壓器的總?cè)萘?a+b+c。 式中，a 為居民總用量：按50W/m2計(jì)，此部分包含居民戶用電量、小區(qū)居住建筑中公共照明或建筑物里各類輔助的動(dòng)力用電容量（比如小高層中的排煙機(jī)、電梯、污水泵、排風(fēng)機(jī)等用電量）與居民區(qū)里必須的小型配套建筑（如居委會(huì)、商店、幼兒園、車庫等用電量）；b 為較大型公共建筑用電量：依照60～70W/m2計(jì)（比如多功能活動(dòng)場所、商場等用電量）；c 為住宅小區(qū)里的廣場、娛樂設(shè)施、噴泉、院區(qū)照明等用電量，依實(shí)際用電情形計(jì)算。
三、變電所的確定
住宅小區(qū)能否設(shè)置高壓開閉所以及設(shè)置多少變電所，應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)氐墓╇姴块T供電方案要求、用電容量及負(fù)荷性質(zhì)以及所在環(huán)境與節(jié)能等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)。正常由變電所至用電負(fù)荷的低壓線路供電的半徑不應(yīng)超出250 m。在供電的計(jì)算容量超出500 kW、供電的距離超出250 m時(shí)，應(yīng)增設(shè)變電所。
依據(jù)當(dāng)下我國大多供電部門的要求，居住用戶用電應(yīng)采取一戶一表計(jì)費(fèi)方法，電源直接接進(jìn)小區(qū)的變電所低壓配電系統(tǒng)。小區(qū)變電所高低壓配電房應(yīng)當(dāng)獨(dú)立設(shè)置并且由供電部門擔(dān)當(dāng)維護(hù)管理，小區(qū)變電所低壓系統(tǒng)可以提供一路三相400 A 與380 V/220 V的低壓電源，并且經(jīng)設(shè)于小區(qū)變電所以外專用的低壓計(jì)量箱后提供住宅公共用電。在住宅公共的用電容量超出400 A 或有容量極大的商業(yè)用電（>100 kW）之時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)置帶商業(yè)或局部公共用電專用的變電所。專用變電所的高壓電源由小區(qū)高壓系統(tǒng)專用的回路提供，并且于小區(qū)變電所以外設(shè)置高壓配電間，采取高供高計(jì)方法。
小區(qū)變電所內(nèi)的變壓器容量與臺(tái)數(shù)須依據(jù)小區(qū)住戶用電與住宅公共的用電計(jì)算容量來確定，正常計(jì)算容量超出630 kVA，應(yīng)采取2臺(tái)變壓器。單臺(tái)變壓器容量不宜超出1 600 kVA。專用的變內(nèi)變壓器的容量與臺(tái)數(shù)應(yīng)當(dāng)依據(jù)商業(yè)用電及公建用電整體與消防用電計(jì)算的容量來確定。當(dāng)有一級(jí)與二級(jí)負(fù)荷之時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮用柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源，并且做好和市電高低開關(guān)連鎖的設(shè)計(jì)，禁止與市電并聯(lián)。由于專用變采取高供高計(jì)的方法，相對(duì)其低壓的配電系統(tǒng)中局部住宅的公共用電負(fù)荷，可采取專用回路，并且經(jīng)專用計(jì)量裝置進(jìn)行“表下除度”的方式來區(qū)別非商業(yè)用的電量。一樣，對(duì)于不安置專用變時(shí)，住宅小區(qū)的變中少量商業(yè)用電（商鋪）經(jīng)過當(dāng)?shù)毓╇姴块T的同意亦可采取“表下除度”與一戶一表方法，分別計(jì)費(fèi)?？傊?，住宅小區(qū)的變配電系統(tǒng)既需達(dá)到建筑電氣的設(shè)計(jì)規(guī)范要求，又需達(dá)到當(dāng)?shù)毓╇姴块T對(duì)小區(qū)住戶用電管理中的特別要求。
關(guān)鍵詞 配電 自動(dòng)化
1 配電自動(dòng)化
中國目前的配電網(wǎng)很薄弱，絕大多數(shù)為樹狀結(jié)構(gòu)，且多為架空線，可靠性差，損耗高，電壓質(zhì)量差，自動(dòng)化程度低，因此加強(qiáng)配電網(wǎng)的建設(shè)是當(dāng)務(wù)之急，近幾年大量進(jìn)行的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造提供了巨大的市場機(jī)遇。采用信息技術(shù)，對(duì)配電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，提高管理水平，降低損耗具有重要意義。
目前，配電自動(dòng)化還沒有一個(gè)明確的定義。在電力系統(tǒng)一般把這4個(gè)方面的內(nèi)容統(tǒng)稱為配電管理系統(tǒng)。事實(shí)上，4個(gè)方面的內(nèi)容相互獨(dú)立運(yùn)行，它們之間的聯(lián)系十分密切，特別是信息的搜集、傳遞、存儲(chǔ)、利用是相互影響的。分步驟地從縱向和橫向兩個(gè)方向逐步實(shí)施和完善。在供電企業(yè)內(nèi)，它屬于一個(gè)信息管理系統(tǒng)。
2 配電自動(dòng)化的內(nèi)容
2.1變電站自動(dòng)化
發(fā)展變電站綜合自動(dòng)化也是當(dāng)前城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)和改造的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù)，對(duì)電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。尤其是現(xiàn)在大容量發(fā)電機(jī)組的不斷投運(yùn)和超高壓遠(yuǎn)距離輸電和大電網(wǎng)的出現(xiàn)，使電力系統(tǒng)的安全控制更加復(fù)雜，如果仍依靠原來的人工秒表、記錄、人工操作為主，依靠原來變電站的舊設(shè)備，而不進(jìn)行技術(shù)改造的話，必然沒法滿足安全、穩(wěn)定運(yùn)行的需要，更談不上適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求。
2.2饋線自動(dòng)化
饋線自動(dòng)化是指配電線路的自動(dòng)化。包括配電網(wǎng)的高壓、中壓和低壓3個(gè)電壓等級(jí)范圍內(nèi)的線路自動(dòng)化。它是指從變電站的變壓器二次測出線口到線路上的負(fù)荷之間的配電線路。等級(jí)饋線自動(dòng)化有其自身的技術(shù)特點(diǎn)，從結(jié)構(gòu)到一次、二次設(shè)備和功能，與高、中壓有很大的區(qū)別。
無論是城市配電網(wǎng)，還是農(nóng)村配電網(wǎng)，配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)立足于在進(jìn)行配電網(wǎng)改造，以真正解決配電網(wǎng)的實(shí)際問題，以符合供電可靠性及用戶供電的要求，不搞形式，將有限的資金投入到較為實(shí)際有效的電網(wǎng)改造中去，解決配電網(wǎng)較為突出的技術(shù)問題。確保電力用戶用電的時(shí)效性，滿足電力用戶的供電需求。從用戶用電的實(shí)際要求為出發(fā)點(diǎn)，做好用戶用電的服務(wù)工作，體現(xiàn)用戶是上帝的精神。
3 配電自動(dòng)化管理
在綜合分析配電網(wǎng)供電可靠性、停電損失及供電成本基礎(chǔ)上，提出了以轄區(qū)指數(shù)代表供電可靠性，在使電力總成本最低，即社會(huì)總效益最大的前提下，設(shè)置了配電網(wǎng)中分段開關(guān)的數(shù)量和位置的一種新方法，并進(jìn)行了實(shí)例論證，將為基于電力市場的配電自動(dòng)化設(shè)計(jì)提供一種手段。在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中采用多媒體技術(shù)，采用觸摸屏，使人機(jī)交互對(duì)話具有良好的界面。按照屏幕提示的區(qū)域用手輕輕觸摸，即可得到想要知道的信息，這為只懂電力系統(tǒng)的工作方式、不懂計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的人帶來極大方便。在配電自動(dòng)化進(jìn)程中，自動(dòng)重合器、分段器及熔斷器等開關(guān)設(shè)備的應(yīng)用將越來越廣泛，因此對(duì)開關(guān)設(shè)備的選擇和定位的研究具有重要意義。
3.1信息管理
信息管理是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能，信息被連續(xù)地采集更新。信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成是一個(gè)不斷更新、緊緊跟蹤配電系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。必須是配電系統(tǒng)的一個(gè)完整而準(zhǔn)確的記錄，配電調(diào)度員或任何一項(xiàng)自動(dòng)化功能都能夠方便地存取數(shù)據(jù)；要隨著配電系統(tǒng)的擴(kuò)充加以修改。信息管理是連續(xù)進(jìn)行的動(dòng)態(tài)過程，信息存入、檢索和處理隨時(shí)都在進(jìn)行著。對(duì)用于控制的信息，其精度和實(shí)時(shí)性要求很高。用于保護(hù)的信息要求精度高并且實(shí)時(shí)性好，能使保護(hù)在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)動(dòng)作。在無功控制等功能中數(shù)據(jù)的精度比實(shí)時(shí)『生更重要。數(shù)據(jù)采集時(shí)必須把由于順序地掃描遠(yuǎn)方各點(diǎn)而造成的數(shù)據(jù)不同時(shí)性減至最小。采用分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)此是有利的，并能提供保護(hù)所必需的快速響應(yīng)。信息記錄的內(nèi)容包括系統(tǒng)各點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)、事件和數(shù)值的時(shí)間標(biāo)志的開關(guān)量變動(dòng)等。反映系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化，遠(yuǎn)方抄表直接從用戶表計(jì)上自動(dòng)記錄到電力和電量信息。精度不受損失，遠(yuǎn)方抄表系統(tǒng)是比較復(fù)雜的。響應(yīng)時(shí)間對(duì)這一功能并不重要。介時(shí)，可以遙控切換用戶表計(jì)中的機(jī)械記度器或固態(tài)記數(shù)器。
3.2安全管理
安全管理的目的是使配電系統(tǒng)發(fā)生故障后所造成的影響最小。當(dāng)發(fā)生永久性故障時(shí)，首先要辨識(shí)并隔離故障線路段，重新構(gòu)建配電系統(tǒng)，使非故障段能在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電。典型的運(yùn)行方式是由變電站通過多條放射狀饋電線對(duì)用戶供電。當(dāng)負(fù)荷密度很大時(shí)，大多數(shù)饋電線將互連起來，以使用戶有備用的供電途徑。對(duì)于這種配電系統(tǒng)，故障識(shí)別和恢復(fù)供電均可自動(dòng)操作。當(dāng)一條線路某段發(fā)生故障時(shí)，饋電線斷路器將自動(dòng)跳閘并自動(dòng)重合一定次數(shù)，如果故障消失則重合成功，如果是永久性故障，饋電線斷路器將再次跳開并鎖定在斷開位置。配電自動(dòng)化系統(tǒng)通過對(duì)故障電流分布信息的分析，推求出故障位置，在電源已經(jīng)切斷的條件下，自動(dòng)地打開有關(guān)的分段刀閘將故障段隔離。自動(dòng)化系統(tǒng)重新安排運(yùn)行方式，控制操作適當(dāng)?shù)牡堕l和斷路器，將所有非故障線路段重新接入到供電電源上去。
3.3加快電網(wǎng)改造
按照電網(wǎng)的規(guī)劃，優(yōu)先安排增加電網(wǎng)傳輸容量、提高電網(wǎng)安全和供電質(zhì)量的項(xiàng)目，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，滿足合理的變壓器容載比的要求。城市配電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高互供能力。積極采用配電自動(dòng)化技術(shù)。實(shí)施環(huán)網(wǎng)供電，饋線自動(dòng)化，縮短故障隔離時(shí)間，縮小停電范圍。對(duì)已經(jīng)形成的配電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)積極合理的裝設(shè)線路分段設(shè)備、重合設(shè)備。推廣在線路上裝設(shè)有效的故障指示儀，變電所內(nèi)裝設(shè)小電流接地選線裝置，采用電纜故障尋址器等分散、智能型就地故障檢測裝置，準(zhǔn)確并縮短查找故障點(diǎn)的時(shí)間。使用較好的105CV接地故障查找儀器，盡快確定故障點(diǎn)。大力開展10kV配電網(wǎng)帶電作業(yè)。帶電接引，處理和更換跌落開關(guān)、帶電立桿緊線等作業(yè)項(xiàng)目推行帶電作業(yè)方法，同時(shí)加強(qiáng)帶電作業(yè)人員培訓(xùn)，配置工器具、帶電作業(yè)車等，不斷擴(kuò)大帶電作業(yè)項(xiàng)目范圍。實(shí)行帶電作業(yè)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)章制度，確保安全。
[關(guān)鍵詞]農(nóng)村變電所 建設(shè) 配電裝置 繼電保護(hù) 二次接線 無功補(bǔ)償
一、引言
我國農(nóng)村電網(wǎng)目前仍以35、66kV電壓等級(jí)的變電所為主，對(duì)于110kV電壓等級(jí)的農(nóng)村小型化變電所，除廣東、湖南等地有少量建成外，其他地區(qū)尚未出現(xiàn)。因此，本文所說的農(nóng)村小型化變電所是指戶外敞開式布置，接線簡單、保護(hù)簡化、設(shè)備自動(dòng)化程度高、單臺(tái)主變?nèi)萘吭?300kVA及以下的35kV、66kV縣及縣級(jí)市以下地區(qū)變電所。
二、小型化變電所與常規(guī)變電所的區(qū)別
小型化變電所的建設(shè)方案，是在總結(jié)國內(nèi)外變電所設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出的，與過去建設(shè)的常規(guī)變電所和簡陋變電所有明顯的區(qū)別。無論是主接線形式、設(shè)備配置及選型、總體布置還是保護(hù)方式，都形成了一種新的格局。
1.主變壓器
變電所可裝設(shè)1~2臺(tái)主變壓器，在負(fù)荷變化比較大的地區(qū)，為降低,空載損耗，宜配置不同容量的變壓器，如采用并聯(lián)運(yùn)行，為減小兩變壓器內(nèi)的環(huán)流，這兩臺(tái)主變?nèi)萘勘炔灰顺^3：1。
由于農(nóng)村電網(wǎng)線損大，季節(jié)負(fù)荷差別大，無功補(bǔ)償率低，用戶端電壓難以滿足電壓允許偏差值的要求，不能保證用戶用電設(shè)備的良好運(yùn)行，如果采用有載調(diào)壓變壓器，可改善電壓質(zhì)量、減少電壓波動(dòng)。因此，經(jīng)計(jì)算用戶端電壓不能滿足用戶對(duì)電壓質(zhì)量的要求時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。有載調(diào)壓變壓器的缺點(diǎn)是價(jià)格高于普通變壓器，其檢修工作量也較大。
2.電氣主接線
變電所的主接線是根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、設(shè)備特點(diǎn)、出線回路數(shù)和變電所在電網(wǎng)中的地位等條件確定的，應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、維護(hù)簡單、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。
35kV、66kV進(jìn)線為2回及以下時(shí)，宜采用橋形接線、線路變壓器組或線路分支（即T形）接線。10kV出線少于6回時(shí)，可以采用單母線接線；當(dāng)出線為6回及以上并有兩臺(tái)主變壓器時(shí)，宜采用分段單母線或簡易分段單母線接線。
T接在線路中的分支變電所或終端變電所，主變壓器容量在6300kVA及以下時(shí)，35kV、66kV側(cè)應(yīng)采用熔斷器和隔離負(fù)荷開關(guān)配合作保護(hù)。這是農(nóng)村小型化變電所區(qū)別于常規(guī)變電所的特有的一種保護(hù)方式。T接在線路中的分支變電所或終端變電所的重要性遠(yuǎn)比樞紐變電所小，而目前國內(nèi)已研制出35kV戶外隔離負(fù)荷開關(guān)，它能開斷和關(guān)合200A以下的負(fù)荷電流，與熔斷器配合代替斷路器，能有效地保護(hù)主變壓器和變電所35kV進(jìn)出線。
三、配電裝置
配電裝置的布置和導(dǎo)體、電器、架構(gòu)的選擇應(yīng)滿足正常運(yùn)行、安裝檢修、短路和過電壓狀態(tài)的要求，不得危及人身安全和影響周圍設(shè)備，這是確定配電裝置的基本原則。小型化變電所的配電裝置為戶外敞開式，宜采用半高型布置；若采用其他布置，應(yīng)保證運(yùn)行安全、檢修方便，并考慮節(jié)約占地。
近年來，高壓配電裝置發(fā)展較快，新型設(shè)備的涌現(xiàn)大大提高了供電的可靠性，減少了維護(hù)工作量。為推廣新技術(shù)、新產(chǎn)品，提高農(nóng)網(wǎng)裝備水平，農(nóng)村小型化變電所的主開關(guān)設(shè)備應(yīng)采用真空斷路器、六氟化硫斷路器、真空自動(dòng)重合器或六氟化硫重合器作開斷設(shè)備，不得采用以油為滅弧介質(zhì)的斷路器和自動(dòng)重合器。
四、繼電保護(hù)和二次接線
在小型化變電所中，主變壓器保護(hù)采用熔斷器與隔離負(fù)荷開關(guān)配合作保護(hù)，主變壓器35kV側(cè)采用熔斷器作保護(hù)，主變壓器10kV側(cè)采用斷路器作保護(hù)。農(nóng)村電網(wǎng)主變壓器容量較小，尤其是對(duì)T接在線路中的分支變電所，在一定程度上簡化35kV側(cè)保護(hù)，加強(qiáng)10kV側(cè)保護(hù)，以節(jié)約投資。此外，隨著新型負(fù)荷開關(guān)的不斷改進(jìn)，其開斷的負(fù)荷電流越來越大，保護(hù)范圍越來越寬，同時(shí)，熔斷器質(zhì)量不斷提高，應(yīng)用其優(yōu)良的速斷保護(hù)性能與負(fù)荷開關(guān)配合使用，保護(hù)變壓器最為理想。
對(duì)10kV出線開關(guān)，若是戶內(nèi)裝置，其控制和保護(hù)應(yīng)采用分布式單元保護(hù)或綜合集控裝置；若是戶外裝置，應(yīng)采用自動(dòng)重合器。為充分發(fā)揮自動(dòng)重合器的作用，10kV線路上采用自動(dòng)分段器與自動(dòng)重合器或帶自動(dòng)重合閘的斷路器配合使用。
隔離開關(guān)與相應(yīng)回路的斷路器、自動(dòng)重合器、接地開關(guān)之間應(yīng)裝設(shè)可靠的防誤操作閉鎖裝置。當(dāng)采用自動(dòng)重合器時(shí)，其本身必須具有閉鎖回路和合、分位置的信號(hào)接點(diǎn)。變電所應(yīng)配置遠(yuǎn)動(dòng)裝置和可靠的通信設(shè)施。
五、無功補(bǔ)償
10kV母線宜根據(jù)主變壓器的容量和臺(tái)數(shù)裝設(shè)密集型補(bǔ)償電容器，補(bǔ)償電容器的總?cè)萘堪礉M足主變壓器所需的無功功率補(bǔ)償值，一般按主變壓器容量的10%~15%確定。
電容器組容量小于300kvar時(shí)，接線方式亦列成三角形；容量大于等于300kvar時(shí)，采用中性點(diǎn)不接地的星形或雙星形接線方式。電容器組的開關(guān)設(shè)備和導(dǎo)體的長期允許電流不應(yīng)小于電容器組額定電流的1.35倍。電容器組應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的控制和保護(hù)設(shè)備，并應(yīng)直接與放電裝置連接。
根據(jù)農(nóng)村變電所建設(shè)原則和發(fā)展方向，國電公司農(nóng)電發(fā)展部提出了兩個(gè)農(nóng)村小型化變電所模式方案，即第一方案（近期方案）和第二方案（遠(yuǎn)期方案）。第一方案選用SF6（或真空）斷路器作為10kV出線開關(guān)，控制和保護(hù)選用微機(jī)（或集成電路）綜合集控臺(tái)（屏），采用半戶外式；第二方案所用SF6（或真空）自動(dòng)重合器作為10kV出線保護(hù)控制設(shè)備，35kV側(cè)主變壓器保護(hù)選用新型熔斷器，主變壓器出口處裝設(shè)自動(dòng)電壓調(diào)整器，采用全戶外式。
隨著小型化變電所數(shù)量的增加，運(yùn)行時(shí)間的延長，以及與縣調(diào)通信、自動(dòng)化的密切結(jié)合，無人值班變電所的建設(shè)已逐步推行。
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關(guān)鍵詞：接地；接地分類；功能性接地；保護(hù)性接地；電磁兼容性接地；兩個(gè)接地；系統(tǒng)接地；保護(hù)接地；共用接地網(wǎng)；外露導(dǎo)電部分
Abstract: this paper summarized the meaning of grounding and its classification, which focuses on two substation grounding (grounding system and protect grounding) whether the difference between common ground net.through introducing.
Keywords: grounding; Grounding classification; Functional grounding; Protective grounding; The electromagnetic compatibility grounding; Two grounding; System grounding; Protect grounding; Common ground net.through introducing; Exposed conductive part
中圖分類號(hào): U264.7+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)：
一．接地的概念
接地是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，它關(guān)系到人身和財(cái)產(chǎn)的安全以及電氣裝置和設(shè)備功能的正常發(fā)揮。
所謂接地有兩個(gè)含義：一是指電氣回路導(dǎo)體或電氣設(shè)備外殼與大地的連接；另一是指設(shè)備需接地部分與代替大地的某一導(dǎo)體相連接，這時(shí)以該導(dǎo)體的電位為參考電位而不是以大地的電位為參考電位。將金屬導(dǎo)體或?qū)w系統(tǒng)人為地埋入土壤中，就構(gòu)成一個(gè)金屬接地體，稱為人工接地體。原已埋入土壤中的各種金屬構(gòu)件、金屬井管、鋼筋混凝土建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)鋼筋、非燃性物質(zhì)用的金屬管道和設(shè)備等也可作為金屬接地體，稱為自然接地體。
二．接地分類
接地的分類有很多種，根據(jù)接地的不同作用,可分為功能性接地、保護(hù)性接地及電磁兼容性接地。
功能性接地是指用于保證設(shè)備（系統(tǒng)）的正常運(yùn)行、或使設(shè)備（系統(tǒng)）可靠而正確地實(shí)現(xiàn)其功能的接地，包含工作（系統(tǒng)）接地和信號(hào)電路接地。工作（系統(tǒng)）接地是把電力系統(tǒng)中的中性線直接或經(jīng)特殊設(shè)備與地做金屬連接。它的好處是降低人體的接觸電壓，迅速切斷電源，降低設(shè)備和線路的絕緣要求、節(jié)省投資，滿足設(shè)備運(yùn)行的特殊需要。信號(hào)接地是設(shè)置一個(gè)等電位作為電子設(shè)備基準(zhǔn)點(diǎn)位，簡稱信號(hào)地。
保護(hù)性接地是指以人身和設(shè)備的安全為目的的接地，包含保護(hù)接地、雷電保護(hù)接地、防靜電接地和陰極保護(hù)接地。保護(hù)接地是把電氣裝置的外露導(dǎo)電部分、配電裝置的構(gòu)架和線路桿塔等可能帶電的金屬物通過專用的接地線與大地連接。雷電保護(hù)接地是為雷電防護(hù)裝置向大地泄放雷電流而設(shè)的接地。防靜電接地是將靜電導(dǎo)入大地防止其危害的接地。陰極保護(hù)接地是使被保護(hù)金屬表面成為電化學(xué)原電池的陰極，以防止該表面腐蝕的接地。
電磁兼容性接地指的是為了使器件、電路、設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作，且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾而所做的接地。其基本保護(hù)措施之一是進(jìn)行屏蔽接地。
三．供電系統(tǒng)的兩個(gè)接地
任一電壓等級(jí)的供電系統(tǒng)都需處理兩個(gè)接地問題：一個(gè)是系統(tǒng)內(nèi)電源端帶電導(dǎo)體的接地（系統(tǒng)接地）；另一個(gè)是負(fù)荷端電氣裝置外露導(dǎo)電部分的接地（保護(hù)接地）。就低壓供電系統(tǒng)而言，系統(tǒng)接地是指變壓器、發(fā)電機(jī)等中性點(diǎn)的接地；保護(hù)接地是指電氣裝置內(nèi)電氣設(shè)備金屬外殼、布線金屬槽管等外露導(dǎo)電部分的接地。如圖1所示的RA和RB。
四．變電所內(nèi)兩個(gè)接地的分與合
在10/0.4kV變電所內(nèi)的高壓系統(tǒng)的保護(hù)接地（高壓柜、變壓器外殼接地）和低壓系統(tǒng)的系統(tǒng)接地（變壓器中心點(diǎn)接地）是否應(yīng)分開呢？過去10kV電網(wǎng)采用不接地系統(tǒng)，故障電流Id不大兩個(gè)接地可合為一個(gè)共用接地，現(xiàn)在大多數(shù)10kV電網(wǎng)改為經(jīng)小電阻接地，兩個(gè)接地是否分開還得看情況而定。
1.當(dāng)向建筑物供電的配電變壓器安裝在該建筑物外，且向低壓系統(tǒng)供電的配電變壓器的高壓側(cè)工作于小電阻接地系統(tǒng)時(shí)，低壓系統(tǒng)不得與電源配電變壓器的保護(hù)接地共用接地網(wǎng)，低壓系統(tǒng)電源接地點(diǎn)應(yīng)在距該配電變壓器適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)（兩者相距10米以上）設(shè)置裝用接地網(wǎng)，其電阻不宜超過4歐姆。
如圖2所示，低壓配電盤內(nèi)絕緣的PEN母排不與PE母排相連接，PE母排只引出與變電所內(nèi)外露導(dǎo)電部分連接的PE線，所供其他建筑物TN系統(tǒng)的PE線都由低壓配電盤內(nèi)絕緣的PEN母排引出。高壓側(cè)的外露導(dǎo)電部分（為實(shí)現(xiàn)變電所的等電位聯(lián)結(jié)，低壓側(cè)的外露導(dǎo)電部分也與之聯(lián)結(jié)）的保護(hù)接地RA與低壓系統(tǒng)的系統(tǒng)接地RB分開設(shè)置，這樣RA上的故障電流Id就無從傳導(dǎo)到低壓系統(tǒng)內(nèi)引發(fā)點(diǎn)擊事故。
2.當(dāng)向建筑物供電的配電變壓器安裝在該建筑物內(nèi)，且向低壓系統(tǒng)供電的配電變壓器的高壓側(cè)工作于小電阻接地系統(tǒng)時(shí)，若該變壓器的保護(hù)接地網(wǎng)的接地電阻滿足R
若變電所高壓側(cè)（高壓柜、高壓線路、變壓器）發(fā)生接地故障時(shí)，如圖3所示，低壓側(cè)中性點(diǎn)、PEN線、PE線對(duì)地電位也同時(shí)升高，使所供電氣裝置的外露導(dǎo)電部分對(duì)地帶Uf=Id·RA電壓（虛線所示）。由于建筑物內(nèi)采用總等電位聯(lián)結(jié)，TN系統(tǒng)建筑物內(nèi)人體可同時(shí)觸及的導(dǎo)電部分都處于同一Uf電位水平上，不出現(xiàn)電位差，不論Uf值有多高，都不致引起人身電擊事故。
參考資料
1.《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ 16-2008
【關(guān)鍵詞】供電企業(yè)；配電網(wǎng)規(guī)劃；變壓器
一、城市10kV配電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)中存在的問題
1.城市10kV電源點(diǎn)布點(diǎn)方式不合理。由于對(duì)城市10kV配電網(wǎng)的建設(shè)缺乏整體的規(guī)劃設(shè)計(jì)，我國部分城市的10kV電源點(diǎn)布局不夠合理，再加上布點(diǎn)量不足，容易造成供電半徑過大，繼而使得線損過高、電壓偏低。此外，由于電源點(diǎn)的分布量不足以及分布方式的不合理，很多地區(qū)出現(xiàn)了負(fù)載不均的現(xiàn)象，影響當(dāng)?shù)毓╇娤到y(tǒng)的正常運(yùn)行。
2.城市10kV 配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理。在之前的城市發(fā)展規(guī)劃中，由于設(shè)計(jì)不夠合理使得我國的10kV配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不合理。這些日益沉積的不合理因素成為直接影響配電網(wǎng)檢修、故障排查等相關(guān)工作的一大障礙。
3.運(yùn)行可靠性差。原來我國城區(qū)10kV配電網(wǎng)多為單輻射結(jié)線模式，隨著城區(qū)的擴(kuò)展建設(shè)，新開發(fā)及舊城改造的電源均從原有線路引用，直接導(dǎo)致原有線路的負(fù)荷大大增加。這就使得配電網(wǎng)的供電可靠性變得更差。
二、10kV 配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)的思路
一般來說，考慮到城市電力規(guī)劃的復(fù)雜性，可將電力規(guī)劃分為5年、10年、20年三個(gè)規(guī)劃階段。應(yīng)當(dāng)針對(duì)城區(qū)配電網(wǎng)存在的主要問題，結(jié)合城市電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃進(jìn)一步優(yōu)化、簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高供電可靠性和經(jīng)濟(jì)效益水平，保證供電的質(zhì)量。在實(shí)施策略上，應(yīng)遠(yuǎn)近結(jié)合、分步實(shí)施。對(duì)于城市配電網(wǎng)的建設(shè)與規(guī)劃需要做到以下幾個(gè)方面：做好負(fù)荷預(yù)測工作；中壓變電站的結(jié)構(gòu)是影響配電網(wǎng)供電質(zhì)量和供電可靠性的主要因素，關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的發(fā)展，因此應(yīng)采用合理的接線模式，而且還要隨著負(fù)荷的增長逐步趨向于環(huán)網(wǎng)等接線方式；在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)方面，要增加配電網(wǎng)線路之間的聯(lián)絡(luò)，逐步形成結(jié)構(gòu)清晰，供電范圍明確的骨干網(wǎng)架；增加供電電源點(diǎn)，合理減少供電半徑，合理分配負(fù)荷，同時(shí)增大中壓配電網(wǎng)的導(dǎo)線截面，改造舊線，更換高耗能變壓器，這些都將對(duì)降低配電網(wǎng)的電能損耗起到明顯作用。
1.基礎(chǔ)工作
10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)是以負(fù)荷預(yù)測基礎(chǔ)為的。負(fù)荷預(yù)測的正確性及預(yù)見性對(duì)城市電網(wǎng)規(guī)劃的影響極大，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的設(shè)置、變電所的布點(diǎn)的選擇都由負(fù)荷水平?jīng)Q定。因此，我們要對(duì)負(fù)荷預(yù)測給予高度重視。負(fù)荷預(yù)測是指，根據(jù)自然條件、電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性、增容決策及產(chǎn)生的社會(huì)影響等情況，通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析和研究，探索事物之間的內(nèi)在聯(lián)系和發(fā)展變化規(guī)律，做出預(yù)先估計(jì)和推測。為了與城市發(fā)展的要求相一致，負(fù)荷預(yù)測一般是以當(dāng)?shù)卣贫ǖ某鞘邪l(fā)展計(jì)劃為依據(jù)。在相關(guān)部門的配合下，廣泛收集有關(guān)用戶的用電需求計(jì)劃，對(duì)市政生活用電的趨勢及需求有足夠的分析和預(yù)測，并總結(jié)城市歷年的用電發(fā)展情況，采用多種負(fù)荷預(yù)測方法，最后分析各種預(yù)測結(jié)果，選定規(guī)劃期末的總用電量和總負(fù)荷。負(fù)荷預(yù)測常用的方法包括外推法、單耗法、綜合用電水平法、負(fù)荷密度法和彈性系數(shù)法等。在進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測時(shí)，還應(yīng)當(dāng)考慮到各供電區(qū)域的功能分布、地理位置及特征、用電的性質(zhì)和電壓的等級(jí)分層等綜合因素。為了使預(yù)測達(dá)到最大限度的準(zhǔn)確，要求我們在實(shí)際工作中應(yīng)當(dāng)充分了解區(qū)域發(fā)展和用電情況，從而做出合理的且符合當(dāng)?shù)匕l(fā)展的負(fù)荷預(yù)測。例如，將城市中的大部分工業(yè)區(qū)轉(zhuǎn)移至郊區(qū)，城市中心成為居民生活與商業(yè)辦公的聚集地，這樣，城市用電高峰與天氣的變化情況就會(huì)有十分緊密的聯(lián)系；而工業(yè)用電雖然是郊區(qū)用電的大戶，但用電高峰與天氣的變化情況并沒有十分直接的聯(lián)系。因此，因地制宜，針對(duì)負(fù)荷性質(zhì)的區(qū)別，選擇與之相適應(yīng)的負(fù)荷預(yù)測方法，才能達(dá)到負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性。這樣做不僅能夠保證10kV 配電網(wǎng)規(guī)劃能夠順利開展，還能使得配電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)更趨于合理。
2.技術(shù)措施
（1）網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架建設(shè)。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全、可靠的供電，需要一個(gè)強(qiáng)而有力的網(wǎng)架作支撐。10kV網(wǎng)架一般有聯(lián)絡(luò)線方式、“手拉手”環(huán)網(wǎng)方式、電纜雙環(huán)網(wǎng)方式。在城市的中心地段，電網(wǎng)的負(fù)荷密度較高。10kV環(huán)網(wǎng)能夠保障轉(zhuǎn)供用電負(fù)荷工作的正常進(jìn)行；10kV輻射網(wǎng)
一般用在用戶專線的供電區(qū)域內(nèi)。在進(jìn)行10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃時(shí)，需要注意以下幾方面的原則：
1）按照10kV環(huán)網(wǎng)的接線方式進(jìn)行接線時(shí)，線路正常運(yùn)行時(shí)的最大載流量要根據(jù)環(huán)網(wǎng)接線方式控制在一個(gè)安全范圍之內(nèi)。如果載流量超出了規(guī)定的安全范圍，就需要及時(shí)采用轉(zhuǎn)移負(fù)荷措施來進(jìn)行分流，以確保線路安全性。另外，對(duì)于有異常情況發(fā)生的線路，為確保安全，需要及時(shí)限制其載流量。
2）在10kV配電網(wǎng)規(guī)劃的初始階段，應(yīng)充分考慮供電的可靠性問題。為了提高10kV配電網(wǎng)的供電可靠性，應(yīng)在同一變電站的環(huán)網(wǎng)接線或者相鄰變電站之間推廣應(yīng)用環(huán)網(wǎng)接線技術(shù)。為了防止出現(xiàn)電磁環(huán)網(wǎng)，在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)需要考慮開環(huán)運(yùn)行。10kV配網(wǎng)的建設(shè)不應(yīng)操之過急，應(yīng)遵循循序漸進(jìn)的原則。建設(shè)之初，可首先將2個(gè)變電站之間的小部分10kV饋線聯(lián)絡(luò)起來；在中長期建設(shè)中則應(yīng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)變電站的所有10kV饋線（用戶專線除外）與周邊其他變電站聯(lián)絡(luò)在一起。在此同時(shí)，還需要考慮主環(huán)路成環(huán)的建設(shè)周期。應(yīng)盡量減少主環(huán)路電纜遷移，節(jié)省主環(huán)路電纜遷移的開銷。在主環(huán)路中，通常不需要太多的節(jié)點(diǎn)，且節(jié)點(diǎn)一般為開閉所、環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)配電所或具有開閉所和配電站功能的中心配電室。
3）在進(jìn)行10kV配電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，應(yīng)在保證實(shí)現(xiàn)控制環(huán)網(wǎng)和線路正常運(yùn)行電流強(qiáng)度的前提下，在每一回10kV線路上設(shè)置多個(gè)分段開關(guān)，這樣能夠?qū)㈦娐肪S修、檢修以及故障排查時(shí)的范圍縮至最小。出于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的多方面考慮，一般的線路段數(shù)設(shè)置在3到4段為最佳，且每一段的用戶數(shù)應(yīng)當(dāng)盡量均衡。
（2）配電臺(tái)區(qū)的建設(shè)。配電變壓器在建設(shè)之前應(yīng)當(dāng)考慮到密布點(diǎn)的原則問題，以便將低壓配電網(wǎng)的供電半徑控制在一定范圍之內(nèi)。為遵循安全、可靠和簡單的原則，380/220V的低壓配電網(wǎng)的建設(shè)一般采用的是以配電變壓器作為中心的樹狀放射式的結(jié)構(gòu)，實(shí)行分區(qū)供電。同一電房內(nèi)的2臺(tái)配電變壓器的低壓母線之間應(yīng)當(dāng)設(shè)置聯(lián)絡(luò)開關(guān)以作突發(fā)事故的備用。低壓線路必須有明確的供電范圍，不能出現(xiàn)跨區(qū)供電的現(xiàn)象。
（3）對(duì)于導(dǎo)線截面的選擇。10kV配電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)滿足供電區(qū)域負(fù)荷的需求。10kV配電網(wǎng)的主干線是閉環(huán)接線，是一種開環(huán)運(yùn)行結(jié)構(gòu)。10kV配電網(wǎng)線路的供電半徑應(yīng)當(dāng)不超過3km，低壓供電半徑應(yīng)不超過250m（在繁華地區(qū)則不超過150m）。主干線的導(dǎo)線截面宜采用240mm2的絕緣導(dǎo)線或者400 mm2的銅芯電纜，并要把每路的出線負(fù)荷基本控制在500A內(nèi)。
（4）環(huán)網(wǎng)結(jié)線方式可以大大提高配電網(wǎng)的供電可靠性，但其線路的設(shè)備利用率相對(duì)較低，一般單環(huán)網(wǎng)線路的設(shè)備利用率為50%，兩供一備線路的設(shè)備利用率為67%，三供一備線路的設(shè)備利用率為75%。對(duì)舊城區(qū)10kV配電網(wǎng)的可靠性改造，應(yīng)當(dāng)根據(jù)原有線路負(fù)荷率和線路走廊實(shí)際情況，合理選擇公用線路接線模式。當(dāng)原有線路負(fù)荷率較低（≤50%）時(shí)，可采用單環(huán)網(wǎng)結(jié)線方式；當(dāng)原有線路負(fù)荷率較高（＞50%）時(shí)，則宜選擇兩供一備、三供一備等結(jié)線方式。
（5）“環(huán)網(wǎng)單元”的建設(shè)。電纜化開閉所規(guī)模大，占地面積大，因此在商業(yè)鬧市區(qū)、市中心或城市道路改造地區(qū)建設(shè)時(shí)難度很大。電纜“環(huán)網(wǎng)單元”占地面積小，在不同地區(qū)建設(shè)時(shí)應(yīng)當(dāng)因地制宜。環(huán)網(wǎng)供電方式是指在不同變電所或同一變電所的不同母線的兩回或多回出線，使這些線纜相互之間連接成一個(gè)環(huán)路，分為單獨(dú)網(wǎng)絡(luò)、雙環(huán)網(wǎng)和多環(huán)網(wǎng)等不同形式。環(huán)網(wǎng)供電有三個(gè)基本組成單元，即電纜進(jìn)線單元、電纜出線單元、用戶支線單元。在任一線路出故障時(shí)，進(jìn)出線單元能夠及時(shí)隔離，并轉(zhuǎn)由另一個(gè)單元保證用戶支線連續(xù)供電。用戶支線單元環(huán)網(wǎng)柜應(yīng)有保護(hù)和隔離支線（或變壓器）的作用，以方便維護(hù)和檢修。環(huán)網(wǎng)柜可以根據(jù)用戶的需要由基本單元組合成多種方案。在配網(wǎng)設(shè)備的選用上，要堅(jiān)持“免維護(hù)，長壽命，節(jié)能型”的原則，以適應(yīng)電網(wǎng)快速發(fā)展的需要，為有效地實(shí)行狀態(tài)檢修打好基礎(chǔ)。在環(huán)網(wǎng)建設(shè)上，要盡量考慮不同變電所之間10kV電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，即在一座10kV變電所全停的情況下也能保證大部分重要用戶的供電。
（6）配電地理信息系統(tǒng)的建設(shè)。建設(shè)10kV 配電地理信息系統(tǒng)，可以直觀地在地理圖上看到各種電力設(shè)施的分布。利用該系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)相關(guān)資料和設(shè)備進(jìn)行管理，可以使配網(wǎng)資料管理的工作量大大減少。目前，我國的地理信息系統(tǒng)已趨于成熟，逐步在供電企業(yè)中推廣使用。
（7）開閉站的建設(shè)。開閉站也叫開關(guān)站，它是指建在城市主要道路的路口附近、負(fù)荷中心區(qū)和兩座高壓變電站之間，匯集若干條變電站10kV出線作為電源并且以相同的電壓等級(jí)向用戶供電的開關(guān)設(shè)備的集合。開閉站的主要功能是分配電力，同時(shí)具有出線保護(hù)的作用。其目的是：解決高壓變電站中壓出線間隔不足、出線通道受限制的矛盾；可以減少相同路徑的電纜條數(shù)；能夠加強(qiáng)電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)，提高供電可靠性。
三、城市10kV配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)中應(yīng)考慮的問題
現(xiàn)代化城市的發(fā)展過程中，10kV布點(diǎn)及走線的空間越來越小。由于城區(qū)的高速發(fā)展，大多數(shù)城市電源點(diǎn)的布點(diǎn)以及線路走廊變得相當(dāng)有限。城市發(fā)展對(duì)10kV配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)的限制使得在城市中心不會(huì)再有新的電源點(diǎn)以及走廊出現(xiàn)的可能性。對(duì)此，當(dāng)?shù)卣块T以及有關(guān)的電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)將眼光放得更高、更遠(yuǎn)。任何一座城市在發(fā)展的初期，都需要提前考慮好有關(guān)配電網(wǎng)的建設(shè)與規(guī)劃設(shè)計(jì)。應(yīng)當(dāng)由當(dāng)?shù)氐碾娏Σ块T根據(jù)地區(qū)實(shí)際情況進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，在有了詳細(xì)的發(fā)展計(jì)劃之后，將其遞交至當(dāng)?shù)卣⒄郊{入規(guī)劃當(dāng)中備案。
四、結(jié)語
總之，只有從滿足各個(gè)方面用電需求的角度來考慮10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃問題，才能夠適應(yīng)城市發(fā)展的需要。但是在目前建設(shè)當(dāng)中仍然存在很多滯后問題，筆者針對(duì)此方面的問題，提出了相應(yīng)的整改措施。然而，由于受到工作環(huán)境、研究場所等諸多方面因素的限制，在某些方面的分析說明還不夠完美，仍然需要對(duì)這些問題進(jìn)行更深入的研究，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的完善和提高，為城市10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃提供切實(shí)可行的參考依據(jù)。
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關(guān)鍵詞：住宅區(qū)；供電電源；負(fù)荷計(jì)算；變電站；低壓配電
中圖分類號(hào)：TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
隨著我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和各種物質(zhì)的豐富，人們生活得到了極大改善，各種大型居住小區(qū)別墅的出現(xiàn)，人員居住更加集中，現(xiàn)代化程度更高，各種配套設(shè)施一應(yīng)俱全。所以搞好居民住宅區(qū)的供配電設(shè)計(jì)，滿足人們不斷增長的物質(zhì)文化生活的需要，應(yīng)結(jié)合該居住小區(qū)的規(guī)模和小區(qū)規(guī)劃需求，全面提升設(shè)計(jì)服務(wù)，保證居住環(huán)境在舒適性、美觀性、安全性和環(huán)保性等方面的高要求。
1、供電電源的選擇
住宅區(qū)一般應(yīng)由10kV電源供電。住宅區(qū)中的住宅樓和其他公用設(shè)施的用電負(fù)荷分級(jí)，應(yīng)符合現(xiàn)行的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等的規(guī)定。當(dāng)住宅區(qū)內(nèi)僅有三級(jí)負(fù)荷時(shí)，供電電源可取自附近的110～35kV區(qū)域變電所的若干10kV供電回路，當(dāng)住宅區(qū)內(nèi)同時(shí)具有一、二級(jí)負(fù)荷時(shí)，則應(yīng)根據(jù)區(qū)域變電所的電源路數(shù)和變壓器臺(tái)數(shù)確定供電電源，若區(qū)域變電所的110～35kV電源僅為一路，則小區(qū)的備用電源應(yīng)從另外的區(qū)域變電所引來。當(dāng)小區(qū)內(nèi)的一、二級(jí)負(fù)荷較小，且設(shè)置自備電源比從城市電網(wǎng)取得第二電源更經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可設(shè)置自備電源。對(duì)規(guī)模較大的小區(qū)，當(dāng)區(qū)域變電所的10kV出線走廊受到限制或配電裝置間隔不足且無擴(kuò)建余地時(shí)，宜在小區(qū)內(nèi)設(shè)置10kV開閉所(開關(guān)站)。開閉所宜與10kV變電站聯(lián)體建設(shè)?？傊?，住宅區(qū)的供電方式必須與當(dāng)?shù)毓╇姴块T協(xié)商確定。
2、負(fù)荷計(jì)算
以前，住宅區(qū)用電負(fù)荷的計(jì)算，主要有單位面積法和需要系數(shù)法等，各地的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)千差萬別。新的《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》出臺(tái)后，對(duì)各類住宅的用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)、電表規(guī)格、進(jìn)戶線截面都規(guī)定了下限值。很多省、市、自治區(qū)也根據(jù)此規(guī)范并結(jié)合本地區(qū)情況，出臺(tái)了地方住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)上述用電指標(biāo)均作了等同或高于《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。據(jù)此，一般采用單位指標(biāo)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。
即Pc=ΣKx×Pe×N式中
Pe――單位用電指標(biāo)，如：4kW/戶(不同戶型的用電指標(biāo)不同)，可根據(jù)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》或各地區(qū)的地方住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選取。
kWN――單位數(shù)量，即戶數(shù)(對(duì)應(yīng)不同面積戶型的戶數(shù))
Kx――需要系數(shù)，《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)其取值未作規(guī)定，有些地方標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定，但是差別較大。如果地方標(biāo)準(zhǔn)無規(guī)定，可參照《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施-節(jié)能專篇／電氣》的推薦值，具體按接三相配電計(jì)算時(shí)所連接的基本戶數(shù)選定：9戶以下取1；12戶取0.95等。對(duì)小區(qū)內(nèi)的商業(yè)、辦公等配套公建及路燈用電負(fù)荷需用其他方法單獨(dú)計(jì)算。
3、變電站的選型及設(shè)置
3.1變電站的選型
住宅區(qū)配電的視在功率S=ΣPc／COS￠
式中COS￠――功率因數(shù)，由于住宅以照明負(fù)荷和家用電器為主，一般取0.8~0.9(參見《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》條文說明6.5.1條)。當(dāng)小區(qū)內(nèi)有電梯、水泵、中央空調(diào)等動(dòng)力設(shè)備時(shí)，其負(fù)荷應(yīng)單獨(dú)計(jì)算后再匯總。消防用電負(fù)荷一般不計(jì)入S――視在功率，kVA在計(jì)算設(shè)置變壓器的容量時(shí)，應(yīng)考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷系數(shù)和功率因數(shù)補(bǔ)償效果。變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷系數(shù)在0.6~0.75之間，變壓器的負(fù)荷率應(yīng)不大于0.85。10kV供電的功率因數(shù)應(yīng)不低于0.9，否則應(yīng)進(jìn)行無功補(bǔ)償。
由于住宅樓以單相負(fù)荷為主，容易造成三相不平衡負(fù)荷超出變壓器每相額定功率15％的情況，因此，小區(qū)內(nèi)應(yīng)選用接線組別為D，yn11的變壓器。住宅區(qū)用電負(fù)荷季節(jié)差別甚至?xí)円共顒e都很大。所以宜選用空載損耗低的節(jié)能型變壓器，如S9系列或非晶合金變壓器。小區(qū)內(nèi)設(shè)置的變電站的型式和數(shù)量必須根據(jù)小區(qū)規(guī)模、建筑類別(別墅、多層、高層等)及配電總?cè)萘坎⒔Y(jié)合當(dāng)?shù)仉姌I(yè)部門的供電系統(tǒng)規(guī)劃來確定。目前住宅區(qū)內(nèi)設(shè)置的變電站的類型有多種：獨(dú)立型、戶內(nèi)型和分散型。獨(dú)立型變電站一般用于規(guī)模較小或負(fù)荷比較集中的住宅區(qū)；分散型變電站一般用于規(guī)模較大、負(fù)荷分布比較分散的住宅區(qū)，大多采用箱體移動(dòng)式結(jié)構(gòu)(即箱變)，且一般設(shè)置開閉所(開關(guān)站)；戶內(nèi)型變電站一般用于高層且單體面積較大的住宅建筑。
供電變壓器的臺(tái)數(shù)及單臺(tái)容量可按以下原則確定：對(duì)于獨(dú)立型或戶內(nèi)型變電站，配電變壓器的安裝臺(tái)數(shù)宜為兩臺(tái)，單臺(tái)變壓器的容量不宜超過1000kVA；對(duì)于分散型變電站，根據(jù)小容量多布點(diǎn)的原則，對(duì)以多層住宅為主的小區(qū)單臺(tái)變壓器的容量不宜超過630kVA；對(duì)別墅區(qū)單臺(tái)變壓器的容量不宜超過315kVA。
3.2變電站的設(shè)置
住宅區(qū)內(nèi)變電站的設(shè)置應(yīng)遵循以下原則：
(1)盡量接近小區(qū)負(fù)荷中心且進(jìn)出線方便，以降低電能損耗、提高供電質(zhì)量、節(jié)省設(shè)備材料。
(2)考慮合理的負(fù)荷分配及適宜的供電半徑。單臺(tái)變壓器的容量一般不超過上節(jié)所述；中壓供電半徑：負(fù)荷密集地區(qū)不超過2km，其他地區(qū)應(yīng)不超過3km；380／220V配電線路的配電范圍一般不宜超過250m。
(3)當(dāng)小區(qū)內(nèi)有高層、多層或別墅等多種類型住宅時(shí)，宜按不同類型分別劃分供電范圍。
(4)當(dāng)小區(qū)規(guī)模較大時(shí)，如果分期開發(fā)，應(yīng)盡量按分期片區(qū)劃分供電范圍。
(5)一般按小區(qū)內(nèi)干道的自然分隔劃分供電分區(qū)，避免大量管線穿越馬路、交叉重疊。
(6)與住宅樓(尤其是住戶的南臥室)保持一定距離，一般不低于6m(現(xiàn)行規(guī)范無明確規(guī)定)，以滿足防火、防噪聲、防電磁輻射等要求。
(7)遠(yuǎn)離通信機(jī)房、微機(jī)機(jī)房和消防控制室等有防電磁干擾要求的房間。
4、低壓配電系統(tǒng)
低壓配電系統(tǒng)，應(yīng)保障安全、配電可靠、經(jīng)濟(jì)合理、維護(hù)方便。住宅區(qū)低壓配電應(yīng)采用TN―S或TN―C―S系統(tǒng)供電方式，并在入樓處做總等電位聯(lián)結(jié)，相線與零線等截面。從變電站到各棟樓或各中間配電點(diǎn)一般均采用放射式接線方式，低壓線路一般采用YJV22型低壓電纜直埋敷設(shè)，入戶處穿鋼管保護(hù)。對(duì)單元式高層住宅，可在每單元地下室設(shè)置小型低壓配電間，分單元雙電源供電。配電間內(nèi)安放數(shù)臺(tái)低壓配電及計(jì)量柜，以放射式、樹干式或分區(qū)樹干式向各樓層饋電。對(duì)多層住宅或別墅，可在樓前適當(dāng)位置設(shè)置落地式風(fēng)雨箱或在樓內(nèi)地下室設(shè)置落地式進(jìn)線箱作為中間配電點(diǎn)，以放射式向各棟樓或各單元供電。每單元宜提供三相電源，以利三相負(fù)荷平衡。單元配電箱暗設(shè)在單元首層入口處。
單元配電大體有兩種形式：第一種，單元配電箱內(nèi)設(shè)單元總開關(guān)、分支開關(guān)及各分戶計(jì)量電表，由單元配電箱到各戶配電箱用放射式布線；第二種，單元配電箱內(nèi)設(shè)單元總開關(guān)，由單元配電箱到樓層配電箱采用樹干式布線，各層配電箱暗設(shè)在各層樓梯間墻上，在層配電箱內(nèi)設(shè)有該層住戶用計(jì)量表及配電開關(guān)，由層配電箱到各住戶采用放射式配電。選擇低壓電纜時(shí)，除按計(jì)算負(fù)荷考慮與出線開關(guān)的保護(hù)配合外，還應(yīng)保證供電質(zhì)量，宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面并適當(dāng)考慮負(fù)荷發(fā)展裕量。
5、結(jié)束語
總而言之，住宅區(qū)的供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在可靠、舒適、美觀和有利于發(fā)展的原則上，應(yīng)該綜合考慮技術(shù)上的可行性和布局上的合理性，經(jīng)濟(jì)上的適應(yīng)性及使用上的安全可靠性等問題。
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