小区10kV高压供配电系统的设计李展能

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1、2013 年 18 期随着我国城市化进程的不断推进和各种物质的丰富 ，人们生活得到了极大改善 。 各种大型居住小区 、别墅的出现 ，人员居住更加集中 ，现代化程度更高 ，各种配套设施一应俱全 。 所以搞好居民住宅小区的供配电设计 ，满足人们不断增长的物质文化生活的需要 ，应结合该居住小区的规模和小区规划需求 ，全面提升设计服务 ，保证居住环境在舒适性 、美观性 、安全性和环保性等方面的高要求 。1.工程概况某小区占地面积 45 万 m2，建筑面积 28.8 万 m2，按照 12 个分区组合 。 该小区 10kV 电源来自其就近的 110kV 高压变电站 。2.负荷的分级和供电要求2.1 负荷的

2、分级根据不同负荷在突然中断供电后影响的强弱 ， 可将负荷分为一级 、二级和三级这三个高低不等的等级 。其后果造成的影响越大 ，级别就越高 ，也就对供电系统的稳定性 、可靠性和安全要求也越高 。 因此 ，在设计应为不同类型的建筑配备相应的级别 。22 负荷的供电要求因为不同级别对供电系统的稳定性 、 可靠性和安全性要求也不同 ，所以对各级别的负荷的供电 ，应做到 ：（1）一级负荷应提供 2 个独立的电电源 ，当一个供电电源出现故障时 ，可以启用另一个供电电源进行供电 。 对特别重要的一级负荷 ，还应准备 1 个应急电源 ，以避免 2个供电电源同时出现故障时出现断电 。 （2）为二级负荷供电的变压

3、器或线路 ，在出现故障时应能继续供电 ，或在中断供电后能能迅速恢复 ，确保二级负荷的正常运转 。（3）为三级负荷供电的变压器或线路 ，只要能保证三级负荷在正常情况的使用就行 。3.配电系统接线方式的选择在选择选择接线方式时 ，应从性能 、时间 、费用 、适应性 、可靠性等多方面进行综合评价 ，以经济合理 、安全可靠地输送电能到用户 。根据供配电系统设计规范 规定 ，高压供电系统适合采用放射式 。 在综合考虑变压器的容量 、分布及地理环境等情况后 ，亦可采用树干式或环式 。 这三种方案具体如下 ：一 、高压树干式接线方案 。 需大量使用高压电缆分接箱 ，但可靠性较低 ，大型居住小区集中了大量的人

4、口 ，在当地居民对用电要求较高的情况下使用这种方式不合理 。 二 、高压放射式接线方案 。 一般在初期使用但只用在可靠性较低的地方 ，适用于年停电时间为 32h 以上 ，其可靠性也较低 ，而且需要在电网入小区处设置电气开闭站 ，大量配置高压柜 ，高压电缆回路多 ，初始阶段投资过大 ，很少采取该方案 。 三 、高压环网式接线方案 。 环网供电系统是由电源引出两个回路向 P 个负荷点供电 ，并在各负荷点供电 ，在各负荷点之间依次敷设联络线 ，形成闭合的多边形电网 ，敷设的线路数目 n=P1。 该方案具有结构简单 、投资较少 、可靠性高等优点 ，适合大型居住小区供电系统的设计 。 环网供电接线方式又

5、分为两种类型 ， 一种是两路电源来自同一变电站的不同母线或者不同的变电站 ，是典型的双回路电源环网供电接线 ，适用于年停电时间高达 24-32h 的地方 ；另一种是双环网供电接线 ，每一变电所内两台变压器来自不同电源的闭式环网 ，同时变压器低压侧再设联络开关 ，因此供电可靠性大大提高 ， 双环网供电接线适用于年停电 24h 以下的地方 。 由于双环网供电接线的环形供电方式可靠性很高 ，在遵循经济适宜 、技术合理的原则下 ，该小区 10kV 供电系统应采用前一种环网供电接线方式 。4.配电所的设置4.1 配电所的设置随着人们对供配电设施要求的提高 ，目前配电所设置应符合小区的总体规划 、保持小区

6、的整体形象美观 、节约小区的土地资源 、具有较高的可靠性和安全性 、布局科学合理 。 因为大型居住小区一般均有不同的功能区 ，该小区根据不同的建筑类型分别分为别墅 、公寓 、洋房 、学校 、幼儿园 、会所不同区域 。建筑的配电所电压的设计要考虑小区用电负荷的大小 、小区的远景规划 、当地电网的现状 、供电距离的远近和线路的回路数等因素 。 由于大型居住小区内各种用电设备的容量较大 ，通常会选择 10kV 的高压供电方式 。 设置配电所的位置时 ，应把小区用次干道划分成不同的供电区域 ，配电所的布置中每条 10kV 供电线路和每座配电站都要有明确的供电区域 ，以避免出现交叉重叠或近电远送的情况

7、。 10kV 变 （配 ）电所的布置 ，应先要考虑深入负荷中心及所供负荷的合理供电半径 ，380V 电源线路可输送距离约为 250m，确保在最大负荷时线路末端满足各种用电设备正常工作 。 由于开发商不能一次性完成一个住宅区的建筑施工 ，而是分区分片开发 ，所以必须考虑建筑规划及开发商的开发时间次序 。 所以在符合建筑物不同职能分区的情况下 ，将该小区 10kV 供电线路及配电所分区布置为（见图 1)。图 1 小区变电所位置4.2 各个配电所单台变压器的数量根据 10kV 及以下变电所设计规范 规定 ：变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择 。 当有大量一级或二级负荷或季节性负荷变化较大 ，

8、或集中负荷较大时 ，应装设两台及以上变压器 。 所以小区各个变电所以设置两台变压器为原则 ， 根据季节性负荷的变化 ，灵活停运变压器 ，以减少变压器的损耗费用 （一台 1000kVA 变压器的空载有功损耗 P。 值为 2550W，短路有功损耗 Pk 值为 7600W，而每降低 1kW， 一年可节约 8760kWh 电能的电费 ）， 且利于运行检修 。5.箱式变电站的选用由于土建变配电所占地面积大 ，不仅影响公建用地指标 ，在外观上和附近环境难以协调一致 ，目前大型居住小区内的配电所都是采用户外箱式变电所 。 户外箱式变电所占地面积较小 ，可以灵活选址 ，而且外观美观 ，不影响居民采光 ，同周围

9、环境协调一致 ，不影响小区的整体形象美 ，提高了社会经济和环境效益 。 此外 ，需要投入的资金和时间都较少 、运行稳定安全 ，所以户外箱式变电所是大型居住小区较为理想的选择 。 根据小区地质情况 ，修建土建变配电所需考虑桩基础 ，桩长约为 34m。 选择色彩选择时 ，在不增加成本的情况下 ，在箱壳外观造型和色彩上作处理 。 将箱式变喷上了以该花园文化为主题的绿化图样 ，周围植上树 ，显得美观大方 ，与周围环境相一致 。 在选择箱式变电所时 ，应认真计算小区所需的容量大小 ，如果容量过大 ，会容易出现大马拉小车的情况 ，造成不必要的浪费 ；如果容量过小 ，则会影响变压器的最佳负载率 ，造成损耗过

10、大 ，而且不利于小区用电器的扩容 。 当增加负载时 ，需要更换更大容 （下转第 259 页 ）小区 10kV 高压供配电系统的设计李展能(佛山市顺德区威泰电力工程有限公司 广东 佛山 528315)【摘 要 】随着城市经济建设的飞速发展 ,人们对小区住宅环境的要求也越来越高 ，在供电系统设计 ，在结合居住小区的规模和小区规划需求的基础上 ，要满足小区用电需要以及使供配电系统安全 、可靠 、经济 、合理地运行的要求 。 本文结合了工程实际情况 ，对某小区 10kV 高压供配电系统的设计进行了论述 ，以提高工程的社会效益和经济效益 。【关键词 】供配电系统 ；配电设计 ；接线方式科技论坛 2082

11、013 年 18 期1.无线保真技术概述无线保真 “WiFi”(全称 WirelessFidelity)，即无线保真技术 ，是一类符合 IEEE(美国电子和电气工程师协会 )标准的无线接入技术 。 WiFi使用的是 2.4GHz 附近的频段 ， 这个公用频段在全球范围内没有所谓使用许可权的限制 。 目前可用的标准分为两个 ， 它们是 IEEE802.11a和 IEEE802.11b，同时也与各种 802.11DSSS 设备兼容 。1.1 无线保真联接点网络的结构一个 WiFi 联接点的基本结构如下 ：（1）站点是网络最基本的组成部分 。（2）基本服务单元是最基本的网络服务单元 ，最简单的服务单

12、元只由两个站点组成 ，可动态的联结到基本服务单元中 。（3）分配系统可连接各异的基本服务单元 ， 尽管两者在物理上也许同属一个媒介 ，比如同一个无线频段 ，但分配系统使用的媒介逻辑上和基本服务单元使用的媒介是完全不同的 。（4）接入点虽是普通站点 ，但可接入到分配系统 。 扩展的服务单元是由分配系统和基本服务单元组合而成的 。 本质上讲是一种逻辑组合 ，因为不同的基本服务单元在物理位置上可能相距很远 。 （5）关口主要作用是联系无线局域网和有线局域网或其它网络 。 这里包含 3 种媒介 ，站点的无线媒介 ，分配系统的媒介 ，以及和无线局域网集成一起的其它局域网的媒介 ， 它们相互之间可以重叠

13、。IEEE802.11 协议负责在站点使用的无线的媒介上寻址 ， 寻址范围不包括分配系统和其它局域网的寻址 。 IEEE802.11 协议没有具体定义分配系统 ，仅定义后者应提供的服务 ，无线局域网所定义 9 种服务中有 5 种属分配系统 ，即联接 、结束联接 、分配 、集成 、再联接 。1.2 WiFi 工作方式与 WiFi 的接入技术相关的设备有两种 ， 分别是无线站和无线接入点 。前者的结构为经一台 PC 机加一块无线网卡构成 。后者主要提供无线和有线网络之间的桥接 ，它的结构则由一个无线输出口加一个有线的网络接口构成 ，如 802.3 接口 ，而桥接软件必须符合 802.1d 协议 。

14、接入点可比喻成无线网络的一个基站 ，聚合了多个无线的接入站到有线的网络上 。此外 ，WiFi 技术的工作模式包含两种 ，即 infrastructure 模式和 adhoc 模式 。 前者的无线网络至少有一个无线接入点和有线网络连接 ，并包含一系列无线终端 。这种模式比较通用 ，因为很多用户需要访问有线网络上的设备或服务 。 后者也称为点对点模式 （p2p 模式 ）或IBSS，目前并不普及 。1.3 WiFi 技术的优势（1）移动便捷 ，覆盖范围较大 。 基于 WiFi 的网络传输的明显优势应是其便捷性 ，意味着可在任意覆盖的节点间移动而不会断开网络连接 。 因为 WiFi 并不依赖有线骨干网

15、 ，它独立于有线网络而存在 ，必要时可随时组建临时网络 。 处于该网络的终端经无线方式进行通信 ，而不依赖于有线介质 。 基于 WiFi 的局域网不仅支持移动终端之间的通信 ，还可利用无线设备接入有线网络 。在 WiFi 覆盖的热点范围内可以方便地增减移动终端 ， 若要扩大用户数量或覆盖范围只需增加无线接入点即可 ，并可在一定范围内漫游 。 WiFi 的热点可覆盖直径达 200 米范围 ，可供一整栋大厦使用 。 随着 WiFi 技术的发展 ，其覆盖范围有进一步扩大的趋势 。（2）传输速度快 。 基于 WiFi 技术传输的无线通信质量并不理想 ，数据安全性略差于蓝牙 ，传输质量有改进的空间 ，然

16、而传输的迅速符合了个人和社会信息化的需求 。 根据无线网卡使用的不同标准 ，WiFi的速度也有差异 。 目前 IEEE802.11b 协议可达 11Mbps，有些厂商研制的配套设备速度达到 22Mbps，然而 IEEE802.11a、IEEE802.11g 协议速度高达 54Mbps。（3）安装简便 、健康安全 。 基于 WiFi 的局域网最主要的优势在于不需考虑安装线缆的高成本费用 ， 大大简化了网络的安装铺设工作 ，接入网络不必再把电话线或网线接入每个房间 ，不只降低了成本还方便管理 。 用户仅需通过搭载无线网卡的笔记本电脑或掌上终端进入该区域 ， 就可以轻轻松松地连上 Internet 另一方面 ，IEEE802.11 协议规定辐射功率必须低于 100mW，而实际辐射约 6070mW，相对于手机辐射的约 0.2-1W 和对讲机的 5W，对人体造成的辐射非常低 ，并且不需像手机一样直接接触人体 ，所以其安全系数较高 ，对人体危害几乎可忽略 。1.4 WiFi 技术的不足与有线接入方式对比 ，WiFi 技术仍有一定的缺陷 ：首先 ，传输速率有所局限 。