10KV变配电所供电系统设计实例分析

2015-10-21陈黎

建筑工程技术与设计 2015年8期

关键词：节能

陈黎

【摘要】文章结合笔者的实际工作经验，简要地阐述了10KV变配电所的供电设计要求，从中结合工程实例，针对住宅小区的10KV变配电所供电系统设计进行了研究，提出了自己的看法和建议，旨在有效地提升配电所设计的水平及保证小区供配电的安全运行。

【关键词】变配电所；供电线路；节能

1 10KV变配电所的供电设计要求

10KV 变配电所供电设计的标准主要包括以下几个方面：1）详细了解上级电源的长远规划及布置，合理选择上级电源；2）设计时容量留有发展余地，便于日后改造或调整；3）线路布局合理，变配电所要具有一定的调控能力；4）供电可靠，电压波动小，同时，具有一定的保护措施以及谐波治理措施；5）环保节能，具有节能设计。

2 10KV变配电所供电系统设计实例分析

某住宅小区总设备容量为3 834 KVA，其用电负荷如下表 1 所示。

表1中，k 为同时系数，小区中住宅用户分为

1#区、2#区及 3#区，设总变配电所 1 座，分变配电所5座。总变配电所位于小区负荷中心，其余5个分变配电所位于各自的负荷中心。

3 10KV变配电所综合设计

1. 上级电源进线方案

对于小区供电进线，本文主张3至4回路供电，而且要由上一级的110KV变电站的不同母线引来10KV的馈电线路，同时这些馈电线路间隔容量不小于104KVA。

对于上文案例，本文采用了3回路供电，如图1 所示。

2. 10KV变配电所配电线路布置

小区供配电宜采用负荷平衡、互为备用的方案，同时各供配电所位置应满足各个负荷供电半径的要求，综合目前小区的负荷分布，采用环网式的开环供配电模式最佳。

上文的案例中有6个变配电所，5个为分变配电所。其中，3#变配电所承担疏散照明及应急照明灯供配电任务，由 1#电源单独供电，其余变配电所由 1#-和 3#电源均衡供电。同时，住宅用电由住宅变压器配电，公共用户部分由公共用电变压器配电，由各配电所的环网柜将各个负载、变配电所及上级电源联系起来，低压输出端采用单母线分段联系，构成环网式的供配电系统。另外，小区中的公用负荷中的一级负荷采用10 KV双回路供电，这样可以

满足一级负荷的供电要求。图2为环网柜的示意图。

图2环网柜结构示意图

3. 線路的投切及继电保护设计

（1）投切设计

在案例中，为使重要负荷不停电倒切，采用3条10KV电源同时供电，互为备用的接线方式，投切方式采取单母线分段运行方式。母线上的断路器采用手动投入，同时，进线断路器与母联断路器间设有电气与机械联锁，而且进线断路器与母线隔离开关，母联断路器与母联隔离开关，以及计量柜等之间也设有电气联锁。

采取联锁设置后，当进线隔离开关与计量柜等处于工作状态时，进线断路器才能闭合，只有进线断路器断开后，隔离开关及计量柜等才能切断。另外，母联隔离开关处于工作状态后，母联断路器才能合闸，而母联断路器断开后，母联隔离开关才能切断。

（2）继电保护设计

在本文的案例中，进线的继电保护功能有：过流保护、速断功能、零序电流保护。变压器线路的继电保护功能有：过流保护、速断功能、零序电流保护、高温报警及自动跳闸功能。母联的继电保护功能有：过流保护及速断功能。另外，采用具有综合保护性能的保护继电器，其技术参数由供电部门整定。

4. 10 KV 变配电所得谐波治理

随着UPS、变频器及LED灯等非线性负荷的大量使用，小区配电所常出现电压不稳定、能耗增大以及断路器跳闸、一些设备（如无功补偿柜等）被烧毁等现象。因此，本文对10 KV变配电所的设计中，也考虑到了谐波治理。本文案例中，谐波治理的要点如下。

第一，采用有源电力滤波器整体治理。在案例中，有源电力滤波器设置在低压母线侧，与无功补偿柜并列布置。

第二，采用 D，Y11 供配电变压器。这样，3次及3 的整数倍谐波被隔离在△绕组之中，形成环流，它们不再污染输入端。