吴江市居住区配网规划及设计案例分析摘要:根据吴江地区居民住宅区的供配电特点,按小区的各种类型以变电所为 中心结合箱变等组团进行灵活多样形式的配电设计,满足用户的用电需求,使小 区的供配电规划更具合理性、适用性、适度超前关键词:住宅小区;配网规划;供配电设计进入新世纪后,我国进入人口城市化的社会新时期各地的开发小区悄然兴 起,以满足城市人门急剧膨胀的需要近年来尤其是高档小区也逐渐出现并得到 了较快的发展其特点是不仅占地面积大、人口集中、楼房之间有较大的空间, 而且相关配套设施也比较完善加之绿地、曲径、花园、水泵、以及灯饰等,丰 富了小区的内涵,体现环境、建筑及人居的和谐统一在配网规划及设计中必须 采取新的配电思路和方式来满足其功能的需要吴江东邻上海,西濒太湖,南连浙江,北依苏州,地处以上海为龙头的长三 角的腹地面积1176平方公里,辖9个镇和2个省级经济开发区人口近百万 经济发达,全市GDP及人均收入均在全国前列吴江房地产业在近儿年得到快速 发展,不少住宅小区规模达到20万nf,有的特大型小区甚至达到50万nV以上 高级住宅小区里面一*般有高层住宅建筑、多层住宅建筑、商业性建筑和地下车库, 其负荷特点是负荷容量大,用电设备多,而且电梯、消防设施、水泵等一级和二 级负荷要求供配电系统接线方案的高低压部分都必须是双电源,供电可靠性要求 高。
在省公司推广20kV供电以来,我市也积极贯彻、落实省公司的指示精神, 目前吴江市居住区的配网规划以新建20kV网络为主,原有10kV网络为辅即 20(10)kV开闭所,由开闭所分供各小区配电室以仅解决变电站20(10)kV出 线开关的不足,增加变电站的供电能力供配电形式一般采用20 (10) kV双电 源的双射或单环网的形式对于干线20 (10) kV电缆线路的带负荷能力应考虑 当一路电源出口段短路故障跳闸,另一路电源要承担非正常运行状况下所有负 荷以交联聚乙烯铜芯Y.JV22-8. 7/15kV 300m2电缆为例,其载流量为600A计, 其正常情况下的容量裕度为50%,即正常负荷电流为300A依据《城市电网规 划设计导则》变压器选择应按Se=Sje/1.3x0.5=Sje/O. 65变压器的负载率按0. 65,最大负荷同时系数按0. 8考虑折算总容量约为SMAX= V3XUXT/0. 65/0. 8=10000kVA,满容量计算约合 1 OOOkVA 变压器 10 台即 5 个小区配电室小区供配电一般由开闭所的20 (10) kV不同母线引出双回路干线电缆,引 入小区距开闭所最近的小区配电室的不同高压母线,再经高压负荷环网柜引至下 一个小区配电室,行成双射线供电方式。
配电变压器分母线运行分别由不同的电 源电缆供电,高压无联络,低压设联络当一路电源或变压器故障时,低压母联投 入,一台变压器带全部负荷这种接线形式其优点是:接线简单,便于接入新的用电负荷,双路电缆同路 由敷设便于施工,由于变压器分母线运行所以先天的具有较好的供电可靠性由 此可见双射线供电方式适用于住宅建设逐步开发的小区,因为这样便于配电设施 随着小区的开发而逐步建设所以双射线供电的方式被广泛的采用但双射线供 电的方式也存在着一些不足,由于接线形式的限制,每个配电室20 (10) kV高 压配电间隔较多,浪费了资源由于高压不设联络,在不具备配网自动化的小区 即使是高压电源电缆故障也只能靠低压母联投入,由一台变压器带出全部负荷 而且由于10kV电源电缆同路由敷设,如果遭到外力破坏,有可能造成干线两路电 缆同时故障,造成小区配电室全停的恶性事故另一种接线方式为:由开闭所的20 (10) kV一段•母线引出一路干线电缆,引 入第一个小区配电室的高压母线,再经高压负荷环网柜引至下一个小区配电室, 最后引到开闭站的20 (10) kV另一•段母线,行成单环网供电正常运行时依据 均分负荷的原则开环运行。
小区配电室接线为单母线接线方式,一段母线带2 台变压器,低压为单母线分段,带联络当变压器故障时,投入低压母联,带出 全部负荷而当一路电源故障时,需要另路电源投入支援这种接线形式其优点是:与双射供电相比节省了2个高压出线间隔,同时电 缆的敷设长度也较短,具有较好的经济性干线电缆不同路由敷设,电源具有良 好的供电可靠性但由于网络型式为单环,而且两台变压器在同一条母线运行, 所以整个单环需要一次建成,对住宅小区的整体规划和供配电网规划有较高的要 求而且在当一路电源故障,将造成申带的所有小区配电室全停所以要求配网 自动化与小区配电室同期建设,当配电室的一路电源故障时,系统自动将另一方 向的电源投入,将其余负荷转到另一半环供电当变压器故障时低压主进跳开, 低压母联投入,另一台变压器带起全配电室负荷但由于每个配电室能节省2 个高压间隔,约10万元投资,如前所述开闭所双路约带5〜10个配电室,整个 单环可节省投资50〜100万元,在投入相同的资金情况下单环网加配电自动化有 着明显的优越性配电自动化的建成将大大的提高供电可靠性随着大型及高级 住宅区成为城市的重要组成部分,规划、设计和建设管理与整个城市有机结合, 科学合理地规划设计口益在小区建设中起到决定性作用。
随着住宅小区供配电规 划与小区整体规划设计同步考虑,单环网的接线型式及配电自动化将被更广泛的 采用下面以吴江某2个不同时期规划、设计的住宅小区为例,浅析其各自特点A住宅小区为06年规划,当时采用10kV双回路进线至一级开闭所,高压联 络,下级配电室由开闭所两段母线引出电缆进线,高压侧联络,方式基本与开闭 所一致如图1所示:10kV电源I 10kV电源II椰音音变蜥A图1该供电方案为典型的环网式供电,优点是可靠性强,一路高压失电,可以通 过母联开关投切到另一路高压电源故不影响其所带所有负荷,缺点是确保每一 路高床电源都能负载全部负荷,在正常的情况下造成了电能的浪费B小区为08年规划,同样采用双路高压进线,开闭所高压侧不联络,低压联络;下级变电所接线方式类似开闭所如图2所示:lOkVW I 10kV电源 H「1觌所;r*[图2该方案在高压的供电E靠性上不如图1的接线方式强,考虑到非正常运行时 间短,以及在•一路电源检修或故障时,通过低压联络开关能保证小区内重要负荷 的正常供电,而目此供电方案在最大程度上避免的高压线路的容量的利用率,避 免了长期轻载引起的浪费因此在现在的居住区配电规划中主要采用图2的方式,达到资源的有效利 用。
在高档小区规划中有个重要的因素必须着重考虑,那就是一、二级负荷其 特点是需要2路或双回路供电,以往的规划中往往是分散考虑,也就是利用就近 的变电所的2段母线上的配电互为供电仍然以上述两小区为例A小区的供电 方式如图3所示:图3此方案的优点是节约电缆,缺点很明显就是不利于同一的操作调度,往往一 幢高级住宅楼因为重要负荷较大而分散在不同的变电所,不利用统一的管理而 旦由于某一台配电检修或故障直接导致低压侧倒闸操作,浪费了人力物力B小区的供电方式如图4所示:图4采用此方案是重要负荷的主供电源由独立的高压电源及配变供电,备供电源 引至就近的变电所,其优点明显,可以统-一管理调度不需频繁低压侧倒闸操作 只是稍微的增加了一些备供电源的电缆,不过「寸以在有效的控制范围内减少不必 要的浪费结束语:上述就吴江地区近年来对小区规划及设计作了浅析,随着国民经 济飞速发展,我们的小区规划及设计理念必须要有更深层次的认识和提高,必须 根据小区实际,符合其特点,采用多种供配电形式和方法,满足使用功能的要求, 不但做到整体布局合理,在宏观上保持资源的合理分配,而且在微观上要做到细 致,给居民提供更安全、稳定、可靠的供配电系统,优质合格的供电质量。
为完 善城市功能和促进城市可持续发展提供坚实的物质保证参考文献[1] 工业与民用配电设计手册(第三版).中国电力出版社[2] GB50052-95.供配电系统设计规范[S][3] JGJ/T 16-1992.民用建筑电气设计规范[4] DGJ32/JU-2005.居住区供配电设施建设标准。