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時(shí)間：2023-10-29 09:45:18
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇變電與配電的區(qū)別范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。
1 配電自動化
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，配電自動化還沒有一個明確的定義。在電力系統(tǒng)一般把這4個方面的內(nèi)容統(tǒng)稱為配電管理系統(tǒng)。事實(shí)上，4個方面的內(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、利用是相互影響的。分步驟地從縱向和橫向兩個方向逐步實(shí)施和完善。在供電企業(yè)內(nèi)，它屬于一個信息管理系統(tǒng)。
2 配電自動化的內(nèi)容
2.1變電站自動化
發(fā)展變電站綜合自動化也是當(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饋線自動化
饋線自動化是指配電線路的自動化。包括配電網(wǎng)的高壓、中壓和低壓3個電壓等級范圍內(nèi)的線路自動化。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。等級饋線自動化有其自身的技術(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化設(shè)計(jì)提供一種手段。在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(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。在配電自動化進(jìn)程中，自動重合器、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)的一個完整而準(zhǔn)確的記錄，配電調(diào)度員或任何一項(xiàng)自動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)行的動態(tài)過程，信息存入、檢索和處理隨時(shí)都在進(jìn)行著。對用于控制的信息，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)在毫秒級時(shí)間內(nèi)動作。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。對于這種配電系統(tǒng)，故障識別和恢復(fù)供電均可自動操作。當(dāng)一條線路某段發(fā)生故障時(shí)，饋電線斷路器將自動跳閘并自動重合一定次數(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。配電自動化系統(tǒng)通過對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，自動地打開有關(guān)的分段刀閘將故障段隔離。自動化系統(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
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年三個規(guī)劃階段。應(yīng)當(dāng)針對城區(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。對于城市配電網(wǎng)的建設(shè)與規(guī)劃需要做到以下幾個方面：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)生的社會影響等情況，通過對歷史數(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10kV配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)的限制使得在城市中心不會再有新的電源點(diǎn)以及走廊出現(xiàn)的可能性。對此，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?，并正式納入規(guī)劃當(dāng)中備案。
四、結(jié)語
總之，只有從滿足各個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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[1]蔣洪增，侯杰.配電網(wǎng)建設(shè)中的實(shí)用技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011，（1）.
中圖分類號： TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
改革開放以來，我國電力工業(yè)得到了快速的發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)逐年加強(qiáng)，與此同時(shí)，對電網(wǎng)自動化和智能化的要求越來越高。如何提高自動化水平，如何擴(kuò)展各種功能逐漸成為現(xiàn)在的發(fā)展方向。在我國近幾年配電系統(tǒng)的發(fā)展中，饋線自動化起著十分重要的作用。本文主要對饋線自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的研究和介紹。
配電線路（也稱饋電線路、饋線）是配電系統(tǒng)的重要組成部分，智能配電網(wǎng)的研究尚處于摸索階段[1-3]，而目前的饋線自動化是智能配電網(wǎng)的關(guān)鍵和核心。饋線自動化主要指饋線發(fā)生故障后，自動地檢測并切除故障區(qū)段，進(jìn)而恢復(fù)非故障區(qū)段正常供電的一種技術(shù)。長期以來，由于指導(dǎo)思想上的不重視和經(jīng)濟(jì)條件制約，饋線自動化水平不高，對用戶供電的可靠性得不到保障。饋線自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)饋線自動化系統(tǒng)主要由一次設(shè)備、控制箱、通信、控制主站4部分組成。
1.一次設(shè)備
1.1開關(guān)。
實(shí)現(xiàn)饋線自動化首先要求配電網(wǎng)采用環(huán)網(wǎng)、分段供電結(jié)構(gòu)。故障區(qū)段的隔離及恢復(fù)供電可分為按順序重合及SCADA監(jiān)視系統(tǒng)配合遙控負(fù)荷開關(guān)、分段器兩種方式。采用的開關(guān)設(shè)備有自動重合器、負(fù)荷開關(guān)及分段器等。自動重合器是早期使用比較多的饋線自動化一次設(shè)備，應(yīng)用V-T（電壓-時(shí)間）配合原理實(shí)現(xiàn)。在配電線路故障后逐個自動重合，若再次重合到永久性故障，便自動閉鎖，隔離故障點(diǎn)。自動重合器的優(yōu)點(diǎn)是無需通信設(shè)備，這在早期電子、通信設(shè)備相對較貴的情況下有利于減少投資。但用它恢復(fù)供電需要較長的時(shí)間，對開關(guān)開斷能力要求較高，有可能多次重合到永久故障點(diǎn)，短路電流對系統(tǒng)沖擊較大，眾多開關(guān)反復(fù)動作及負(fù)荷冷啟動要從配電網(wǎng)上攝取大量功率，給配電網(wǎng)帶來了不利影響，現(xiàn)已逐漸被淘汰。饋線自動化所選用的負(fù)荷開關(guān)、分段器要具備電動操作功能。在電纜線路中采取臺式安裝方式，而在架空線路上采用柱上安裝方式。從實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段的隔離及恢復(fù)供電的功能角度來說，線路開關(guān)是在變電站內(nèi)斷路器切除故障后，線路處于停電狀態(tài)下操作的，因而可選用無電流開斷能力的“死”線分段開關(guān)，以減少開關(guān)的投資。
1.2電壓、電流互感（傳感）器。
傳統(tǒng)的電壓、電流互感器體積大、成本高，不適于在變電站外的線路上使用。饋電線路監(jiān)控系統(tǒng)對電壓、電流變換器的負(fù)載能力及精度要求相對較低，一般使用電壓、電流傳感器裝置。這些傳感器體積小、造價(jià)低，它們內(nèi)嵌在絕緣子內(nèi)，配套安裝在柱上開關(guān)上或線路開關(guān)柜內(nèi)。
2 控制箱
控制箱起到聯(lián)結(jié)開關(guān)和SCADA系統(tǒng)的橋梁作用，主要部件如下。
2.1開關(guān)操作控制電路。
該電路應(yīng)具有防止操作安全閉鎖的功能，可遙控或就地手動操作，還應(yīng)有AC電源或蓄電池電壓指示。
2.2不間斷供電電源。
不間斷供電電源為開關(guān)操作機(jī)構(gòu)及二次電子設(shè)備提供電源，一般是采用2組12V直流可充電蓄電池串聯(lián)供電，可由電壓互感器的二次側(cè)100V交流電充電，也可由220V低壓電網(wǎng)充電。在交流電源停電時(shí)蓄電池應(yīng)能維持一段時(shí)間的工作。
2.3控制箱體。
在使用臺式配電開關(guān)柜時(shí)，控制箱一般配套安裝在柜內(nèi)或柜體的一邊；在使用柱上開關(guān)時(shí)，可安裝在電力線桿柱上?？刂葡潴w一般是戶外安裝，需要有較強(qiáng)的防腐蝕、防寒、防塵、防潮能力，在氣候特別潮濕和寒冷的地區(qū)，建議在箱內(nèi)裝一小功率電加熱器，以提高控制器內(nèi)電子元器件運(yùn)行的穩(wěn)定性。
2.4遠(yuǎn)方終端（FTU）。
饋線自動化遠(yuǎn)方終端（FA-RTU），簡稱FTU，與傳統(tǒng)調(diào)度自動化用的RTU有所區(qū)別，對其有一些特殊要求。①能夠正確測量和自動記錄線路故障電流的幅值和方向，這是為了滿足對故障線路迅速定位和隔離故障區(qū)段的要求；當(dāng)配電線路單線接地時(shí)，F(xiàn)TU必須測量該線路零序電流的幅值和大小，以便迅速判定接地線路和相別；線路故障時(shí)電流比正常工作時(shí)電流大得多，F(xiàn)TU必須適應(yīng)大電流的動態(tài)變化范圍。②能夠?qū)Σ僮麟娫醇伴_關(guān)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。對操作電源主要監(jiān)視其電壓，包括備用電源的剩余容量；對開關(guān)主要監(jiān)視其動作次數(shù)、動作時(shí)間、累計(jì)切斷電流能力等。③能適應(yīng)戶外惡劣運(yùn)行環(huán)境。除能防塵、防潮、防寒等外，還必須具有抗御大電流、高電壓、雷電等強(qiáng)烈干擾的能力。④體積小、重量輕、功耗小，便于安裝。⑤價(jià)格低廉。配電網(wǎng)自動化需要大量的FTU，比調(diào)度自動化系統(tǒng)所用RTU數(shù)量高一個數(shù)量級以上。如果價(jià)格昂貴、成本高，勢必大幅度提高配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)投資，嚴(yán)重影響本項(xiàng)工作的開展。
2.5通信終端。
如無線電臺、擴(kuò)頻電臺、光端機(jī)、載波機(jī)等。
3.控制主站
3.1控制主站的主要功能。
自動處理來自FTU的數(shù)據(jù)；實(shí)施對故障線路定位、隔離及恢復(fù)供電；提供人機(jī)接口；作為配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)一個結(jié)點(diǎn)時(shí)，必須具備信息轉(zhuǎn)發(fā)功能，如與上一級SCADA系統(tǒng)或其他相關(guān)系統(tǒng)的通信。
3.2設(shè)置原則。
控制主站的設(shè)置應(yīng)根據(jù)本地區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、資金來源、數(shù)據(jù)流量等具本情況酌定。一般有以下幾種方式：①與相關(guān)變電站監(jiān)控主站或主RTU綜合考慮。如果變電站監(jiān)控主站容量允許，可與之共用，饋線自動化控制主站可作為變電站監(jiān)控主站的一個工作站，只負(fù)責(zé)故障線路的定位、隔離和恢復(fù)供電工作，其余工作均由變電站監(jiān)控主站完成。②設(shè)置區(qū)域性控制主站。根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)，把控制主站設(shè)在附近變電所內(nèi)或其他適宜的地方。它的功能就是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)必須完成的功能。這樣一來，可大量節(jié)約通道投資，減小整個系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。③與配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)主站統(tǒng)一考慮。這種設(shè)置方式的優(yōu)點(diǎn)是減少了投資，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但是帶來的缺點(diǎn)是饋線自動化功能擴(kuò)展困難，有可能影響系統(tǒng)的總體性能。
4.0總結(jié)
饋線自動化在運(yùn)行的過程中存在著一定的缺陷，一般地，除過饋線出口斷路器之外，饋線其他位置安裝的都是沒有切斷短路電流能力的負(fù)荷開關(guān)，因此非故障饋線段被切斷是不可避免的。另外僅在饋線出口配置電流速斷保護(hù)，必然盲目地動作并切斷整條饋線，致使在切斷的過程中沒有選擇性。
在以后的發(fā)展過程中，更應(yīng)該創(chuàng)新地開發(fā)更高效益的饋線自動化系統(tǒng)，為配電系統(tǒng)的能力提高起到很大的作用。
中圖分類號：F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引 言
現(xiàn)如今，隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，對用電量的需求也越來越大，用電安全性是否可以得到充分保障，對于人們的日常生活而言顯得尤為重要。 對于我國而言，土地資源短缺，再加上征地費(fèi)用極高，這對我國變電站電網(wǎng)的設(shè)計(jì)以及規(guī)劃都提出了更加嚴(yán)格的要求。 怎樣才能夠在變電站內(nèi)建立一套科學(xué)、合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，確保城市規(guī)劃能與電網(wǎng)設(shè)計(jì)相互適應(yīng)，并從根本上實(shí)現(xiàn)城市電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，成為了電力工作者們共同探討的問題之一。對于城市中的電網(wǎng)建設(shè)而言，要圍繞協(xié)調(diào)發(fā)展、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、安全、超前發(fā)展等原則執(zhí)行。 這些原則的根本含義，就是讓城市電網(wǎng)在與城市相互結(jié)合、促進(jìn)城市發(fā)展的前提下，為電網(wǎng)的后續(xù)發(fā)展留有足夠空間，保證了城市電網(wǎng)的安全，減低電網(wǎng)建設(shè)的造價(jià)。
1、電力設(shè)計(jì)確保電網(wǎng)安全的原則
1.1 合理選擇電壓等級
在整個電網(wǎng)規(guī)劃過程中， 最為重要的是電壓等級的選擇，這會直接影響電網(wǎng)的整體規(guī)劃。 以某座城市為例，規(guī)劃取消該城市中 35kV 的電壓，但城市周邊的郊區(qū)，為了預(yù)防線路過長而造成的種種問題，可以繼續(xù)使用 35kV 的電壓。 當(dāng)電壓等級在不斷簡化的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)逐漸減少變壓層次。 為了防止重復(fù)降壓的情況出現(xiàn)，只選取高電壓或低電壓中的一級，在 220kV的變電站中，選擇 110kV、220kV 或者35kV電壓，如果在 110kV的變電站中， 則應(yīng)當(dāng)選擇 110kV 或者 10kV 電壓。 為了可以更加良好的減少變壓層次，優(yōu)化電壓等級。
1.2 確保電網(wǎng)供電可靠性
在城市電網(wǎng)供電中，必須要滿足兩個基本原則―――供電可靠性和安全性。對于城市供電來說，必須要根據(jù)相應(yīng)的變電容載比對其進(jìn)行嚴(yán)格配置，不同級別的變電容載比必須滿足當(dāng)前《電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》的相關(guān)內(nèi)容。 而在這套《電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》中，包含了 N-1 準(zhǔn)則以及 N-2 準(zhǔn)則。 對于城市配電網(wǎng)而言，通常情況下都要求使用 N-1 準(zhǔn)則，但是在那些較為重要的地方，也會使用N-2 準(zhǔn)則。只有當(dāng)城市供電真正滿足了 N-2 原則，才可以確保電網(wǎng)在進(jìn)行供電過程中更加安全和可靠。在供電可靠性方面，一般城網(wǎng)供電可靠性的目標(biāo)制定為99.99%，變壓器是不允許過載的。對于中壓配網(wǎng)來說，其負(fù)荷轉(zhuǎn)移需要一定的安全前提，如果變電站失去任一回進(jìn)線或主變壓器，供電能力會有所下降，這時(shí)就具備轉(zhuǎn)移負(fù)荷的能力。如果在變電站中，一段母線因?yàn)榘l(fā)生故障而停止傳輸，那么配電網(wǎng)就具備轉(zhuǎn)移負(fù)荷的能力。如果在10千伏的配電線路中，有任一段發(fā)生故障，配電網(wǎng)就具備轉(zhuǎn)移負(fù)荷的能力。在配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，可能會造成停電的現(xiàn)象在兩回路供電的用戶，失去一個回路時(shí)不需要限電。在三回路供電的用戶，如果失去一條回路時(shí)，不需要限電，失去兩條回路時(shí)，需要滿足供電容量50%的用電。
1.3 電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力
變電站的電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移應(yīng)當(dāng)具備以下幾個最基本的能力：
（1）保證中壓配電網(wǎng)的供電能力。 在電網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)中，中壓配電網(wǎng)起到一個至關(guān)重要的主體作用，因?yàn)樗梢允关?fù)荷進(jìn)行轉(zhuǎn)移。 假設(shè)變電站中的變壓器以及回線路無法得到聯(lián)系時(shí)，中壓配就會發(fā)揮其應(yīng)有的作用，為繼續(xù)供電提供保障。對于中壓配網(wǎng)來說，其負(fù)荷轉(zhuǎn)移需要一定的安全前提，如果變電站失去任一回進(jìn)線或主變壓器，供電能力會有所下降，這時(shí)就具備轉(zhuǎn)移負(fù)荷的能力。
（2）中壓配電網(wǎng)可以修復(fù)出現(xiàn)的問題。 假設(shè)在用電過程中，中壓配出現(xiàn)了技術(shù)故障，即便在這種情況下依舊能夠?qū)ω?fù)荷進(jìn)行轉(zhuǎn)移。 比如，如果在變電站中，一段母線因?yàn)榘l(fā)生故障而停止傳輸，那么配電網(wǎng)就具備轉(zhuǎn)移負(fù)荷的能力。如果在10千伏的配電線路中，有任一段發(fā)生故障，配電網(wǎng)就具備轉(zhuǎn)移負(fù)荷的能力。在配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，可能會造成停電的現(xiàn)象在兩回路供電的用戶，失去一個回路時(shí)不需要限電。在進(jìn)行修復(fù)時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足以下基本條件：①在三回路供電的用戶，如果失去一條回路時(shí)，不需要限電，失去兩條回路時(shí)，需要滿足供電容量50%的用電。 ②當(dāng)變電站多回路或單個回路的電源全部停掉時(shí)，恢復(fù)電量的時(shí)間應(yīng)當(dāng)?shù)扔诠收咸幚砘謴?fù)時(shí)間。 ③當(dāng)電網(wǎng)處于環(huán)網(wǎng)方式時(shí)，對于那些開環(huán)網(wǎng)絡(luò)里的用戶，在恢復(fù)時(shí)的最低供電要求應(yīng)當(dāng)是恢復(fù)供電的時(shí)間； 將配網(wǎng)自動化限制在 2min 以內(nèi)對供電進(jìn)行完全恢復(fù)，確保用戶能夠及時(shí)用電。
（3）中壓配電網(wǎng)擁有備用容量。 在正常情況下，中壓配電網(wǎng)自身擁有 50%的裕度。 假設(shè)電網(wǎng)中的某個元件發(fā)生了故障，或正在進(jìn)行搶修無法正常供電時(shí)，使用道閘操作，可以確保能為用戶繼續(xù)供電，不會出現(xiàn)停電情況。
2、110 kV和 220 kV變電站電力設(shè)計(jì)的區(qū)別
2.1 110kV變電站
未來城市電網(wǎng)對 110kv 變電站的設(shè)計(jì)規(guī)劃主要為接線簡單化、多層化、室內(nèi)化發(fā)展。一般 110kv 變電站的主接線形式?jīng)Q定電網(wǎng)的安全可靠性。因?yàn)槭墙K端變電站，110kv 變電站均采用雙電源路線到內(nèi)橋接線，再到使用備投電源作為高壓側(cè)主線的形式。在內(nèi)橋段進(jìn)行接線時(shí)，選擇 2 線 2 變時(shí)；若需擴(kuò)充內(nèi)橋段的接線時(shí)，則改為 2線 3 變時(shí)。若 110kv 變電站的測壓小于 10kv，并且接入 2 臺變壓器時(shí)，應(yīng)選擇單母分段的接線方式。一般而言，110kv 變電站主要與變壓器以及變壓器的容量相關(guān)。正常情況下，按照 2×50 兆伏安的變電站規(guī)模，10kv 出線，21~25 回。
110kv 變電站技術(shù)準(zhǔn)則要點(diǎn)，現(xiàn)以某市的城網(wǎng)為例：某市的110kv 變電站規(guī)范大約為 2×31 兆伏安，因?yàn)?110kv 變電站需進(jìn)一步深入城市，而城市的用地緊缺現(xiàn)象嚴(yán)重。因此，變電站的占地面積以及線路應(yīng)經(jīng)過充分的科學(xué)論證后方可施行。一般情況下，110kv變電站可提供 3 臺變電器規(guī)劃和設(shè)計(jì)。如果按照 2 臺計(jì)算，但可能增加為第 3 臺，應(yīng)采用雙繞組變壓器。使用雙繞組變壓器應(yīng)為110kv/10kv，三級電壓。
2.2 220kV變電站
眾所周知，在城市電力傳輸過程中，一般采用220千伏的變電站220千伏也是國內(nèi)常用的電壓標(biāo)準(zhǔn)。220千伏變電站在市區(qū)傳輸過程中起著重要的作用我們必須保證電網(wǎng)的安全性按照下列設(shè)計(jì)要求來進(jìn)行電力設(shè)計(jì)我國對 220kV 變電站有著極為嚴(yán)格的要求，因?yàn)檫@種變電站對城市供電起著至關(guān)重要的作用。 在對 220kV 變電站電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃中，應(yīng)當(dāng)將以下幾方面考慮在內(nèi)：
（1）對 220kV 變電站的規(guī)模進(jìn)行重點(diǎn)考慮。 在對變電站規(guī)模進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先使用 180MVA 或 150MVA 作為主要變?nèi)萘俊?/p>
（2）要對電源供應(yīng)進(jìn)行充分考慮：對于 220kV 的變電站而言，其電源供應(yīng)應(yīng)當(dāng)有兩回或者兩回以上。 在這些電源回路上，要滿足變電站規(guī)定的額定功率以及穿越功率。
（3）對于單個變電所而言，在其內(nèi)部應(yīng)當(dāng)裝有 2 個或 2 個以上的變壓器。 當(dāng)變電所當(dāng)中的任何一臺變壓器出現(xiàn)故障之后，其負(fù)荷會自動轉(zhuǎn)向可以正常工作的變壓器上。 與此同時(shí)，能夠確保變壓器短時(shí)間過載容量大于變壓器的負(fù)荷。 電網(wǎng)可以幫助變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷的過載容量。 通常情況下，變電站的變壓器過載率可以達(dá)到 15，過載時(shí)間長達(dá) 4h。 假設(shè)變電站中的變電器超過 2 臺，那么運(yùn)行率可以取 70%，超過 4 臺時(shí)運(yùn)行率可以取 90%。
（4）諧波問題
電容器具備一定的抗諧波能力，但諧波含量過大時(shí)會對電容器的壽命產(chǎn)生影響，甚至造成電容器的過早損壞；并且由于電容器對諧波有放大作用，因而使系統(tǒng)的諧波干擾更嚴(yán)重。另外，動態(tài)無功補(bǔ)償柜的控制環(huán)節(jié)，容易受諧波干擾影響，造成控制失靈。因而在有較大諧波干擾，又需補(bǔ)償無功的地點(diǎn)，應(yīng)考慮添加濾波裝置。這一問題普遍被忽視，致使一些補(bǔ)償設(shè)備莫名其妙地?fù)p壞。因而做無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮諧波治理。
（5）無功倒送問題
無功倒送是電力系統(tǒng)所不允許的，因?yàn)樗鼤黾泳€路和變壓器損耗，加重線路負(fù)擔(dān)。無功補(bǔ)償設(shè)備的生產(chǎn)廠家，雖然都強(qiáng)調(diào)自己的設(shè)備不會造成無功倒送，但是實(shí)際情況并非如此。對于接觸器控制的補(bǔ)償柜，補(bǔ)償量是三相同調(diào)的；對于晶閘管控制的補(bǔ)償柜，雖然三相的補(bǔ)償量可以分調(diào)，但是很多廠家為了節(jié)約資金，只選擇一相做采樣和無功分析。于是在三相負(fù)荷不對稱的情況下，就可能造成無功倒送。至于采用固定電容器補(bǔ)償方式的用戶，在負(fù)荷低谷時(shí)，也可能造成無功倒送。選擇補(bǔ)償方式時(shí)，應(yīng)充分考慮這一點(diǎn)。
（6）電壓調(diào)節(jié)方式的補(bǔ)償設(shè)備帶來的問題
有些無功補(bǔ)償設(shè)備是依據(jù)電壓來確定無功投切量的，這有助于保證用戶的電能質(zhì)量，但對電力系統(tǒng)而言卻并不可取。因?yàn)殡m然線路電壓的波動主要由無功量變化引起，但線路的電壓水平是由系統(tǒng)情況決定的。當(dāng)線路電壓基準(zhǔn)偏高或偏低時(shí)，無功的投切量可能與實(shí)際需求相去甚遠(yuǎn)，出現(xiàn)無功過補(bǔ)或欠補(bǔ)。
3、結(jié)束語
關(guān)鍵詞:住宅小區(qū)；用電負(fù)荷；供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)；變電所
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平也得到逐步提高，各種住宅小區(qū)被開發(fā)建造。人們對住宅小區(qū)供電的可靠性、安全性的要求也越來越高，因此，研究住宅小區(qū)供配電設(shè)計(jì)問題，以最經(jīng)濟(jì)、安全、可靠的方式向住戶提供電能，確保住宅小區(qū)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，是很有必要的。
1 住宅小區(qū)用電負(fù)荷計(jì)算
住宅小區(qū)的用電負(fù)荷計(jì)算涉及的方面非常廣，主要包括：商業(yè)用電、住戶用電、消防用電、居住公共用電（包括樓梯間、門廳、住宅樓電梯、架空層照明、地下車庫用電、生活水泵以及居住區(qū)配套居委會和物業(yè)管理、老人活動室等）、整體用電等。
1.1 住宅用電
居民住宅用電負(fù)荷為建設(shè)住宅小區(qū)供電網(wǎng)的根本依據(jù)。住宅的用電負(fù)荷預(yù)測點(diǎn)在于居民投入家電種類與數(shù)量的不確定，用電設(shè)施投入的時(shí)間不確定性。直接影響著這2個不確定性因素包含：國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平與社會的文明程度，居民人均收入，地域及文化生活、習(xí)慣與消費(fèi)理念，所處地域的氣候環(huán)境因素，電力給予情況與能源策略等。
1.2 住宅小區(qū)公共用電
住宅小區(qū)公共的用電負(fù)荷包含架空層、門廳及樓梯間等公用照明；供居住樓使用的生活水泵、電梯以及供居住樓地下車庫的用電。公用照明可依據(jù)照度需求采取單位面積的安裝功率法展開設(shè)計(jì)。正常狀況下可依照度30～75 lx，即依4.0～10W/m（2 熒光燈）來計(jì)算。其計(jì)算總?cè)萘恳佬枨笙禂?shù)法計(jì)算，在照明面積＜500m2需要系數(shù)取1.0～0.9；面積在500～3 000 m2時(shí)，取0.9～0.7；面積＞3 000 m2時(shí)，取0.7～0.5。供居住樓使用的電梯分直流電梯與交流電梯2種，其中單臺電梯的設(shè)備容量應(yīng)為電動機(jī)額定功率加上別的附屬電器之和（比如轎廂照明、排氣扇等），當(dāng)其為直流電梯時(shí)，設(shè)備容量應(yīng)依拖動直流發(fā)電機(jī)的交流電動機(jī)限定功率計(jì)算。在向多臺電梯供電之時(shí)，其計(jì)算總?cè)萘繎?yīng)當(dāng)算進(jìn)同時(shí)工作系數(shù)。
1.3 商業(yè)用電
住宅小區(qū)廣泛設(shè)置有商場、店鋪、俱樂部及學(xué)校與診所等公共建設(shè)，其用電容量應(yīng)當(dāng)依實(shí)際安裝設(shè)備的容量計(jì)算并且計(jì)入同時(shí)工作系數(shù)。在方案及擴(kuò)初階段可以采納單位指標(biāo)法計(jì)算。正常情形下店鋪依60～80 W/m2，診所依60～80 W/m2，學(xué)校依40～60 W/m2，娛樂場所依80～100 W/m2，商場依80～120 W/m2。以上均包含動力、照明、空調(diào)綜合的用電指標(biāo)。
1.4 消防用電
住宅小區(qū)依據(jù)其建筑范圍、高低以及建筑物內(nèi)的功能與設(shè)置有相應(yīng)的消防用電設(shè)備。它的用電容量需依有關(guān)專業(yè)給予的設(shè)備容量展開計(jì)算。尤其為高層住宅樓的電梯正常兼作消防電梯。所以其用電除計(jì)入住宅用電負(fù)荷外，還應(yīng)計(jì)入消防用電負(fù)荷。
1.5 整體用電
住宅小區(qū)整體用電包含道路照明、景觀與廣告照明，還有動力設(shè)備用電。其用電容量和小區(qū)的范圍及景觀照明與動力設(shè)置的要求相關(guān)。施工圖設(shè)計(jì)需依實(shí)際設(shè)備容量來計(jì)算，并考慮恰當(dāng)?shù)男枰禂?shù)。方案與擴(kuò)初設(shè)計(jì)時(shí)于正常情形下（不包含別墅型小區(qū)）可依建筑面積衡量，建筑面積在2 萬m2以下，為20～30 kW；于2～6 萬m2，為30～60 kW；于6～10萬m2，為60～100 kW。
2 小區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
對住宅小區(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。
2.1 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，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，對住宅的電氣線路設(shè)計(jì)，當(dāng)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為難以更換與增加的，故需一步到位，以滿足長遠(yuǎn)負(fù)荷需求。所以針對昔日住宅電氣設(shè)計(jì)要求中存在的問題與《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB0096—1999）中的規(guī)定“電氣線路當(dāng)采納符合安全與防火需求的敷設(shè)形式配線，導(dǎo)線當(dāng)采取銅芯線，每套的住宅進(jìn)戶導(dǎo)線截面不應(yīng)＜10 mm2，分支的回路截面亦不應(yīng)＜2.5 mm2。”依據(jù)以上基準(zhǔn)的最低需求，在進(jìn)行住宅小區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)依照戶型面積大小，對于用電負(fù)荷是單相8 kW 的，那么住宅入戶的線徑，不應(yīng)＜16 mm2的銅芯導(dǎo)線；對于用電負(fù)荷為單相6 kW的，那么住宅入戶的線徑為≮10 mm2的銅芯導(dǎo)線；其分支回路采取2.5～4 mm2的銅芯導(dǎo)線。
2.2 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)過小，并且有的甚至為照明與插座共用一個回路。因?yàn)榉种Щ芈飞?，?dǎo)致每個回路所帶負(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。分支回路的數(shù)量增多，當(dāng)一路線展開檢修與因故障跳閘之時(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)，其空調(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)便會脫扣，以保證用電安全。
2.3 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50 VA/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、商店、幼兒園、車庫等用電量）；b 為較大型公共建筑用量：依照60～70 VA/m2計(jì)（比如多功能活動場所、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。例如：小區(qū)居住與配套建筑面積為12 萬m2，公建面積為1.68 萬m2，小區(qū)里設(shè)有一個較大型的廣場，廣場里有噴泉、院區(qū)照明等等。
上述3項(xiàng)計(jì)算：a=50VA×120000=6000kVA；b=65VA×16800=1092 kVA；c估算為300 kVA。
整個小區(qū)變壓器的總?cè)萘?6 000+1 092+300=7 392 kVA，加上預(yù)留10%的容量，實(shí)際上整個小區(qū)變壓器的總?cè)萘繛? 392×1.1=8 130 kVA。
3 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，與用電容量及負(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 與有容量極大的商業(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從小區(qū)變高壓系統(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臺變壓器。單臺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)有一級與二級負(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)。總之，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對小區(qū)住戶用電管理中的特別要求。
4 變電所的選址
配電室與變壓器室組成配電房。高、低壓進(jìn)出統(tǒng)一規(guī)劃均采取電纜并且敷設(shè)于電纜溝與電纜保護(hù)管里。配電房適宜靠近用電負(fù)荷中心設(shè)置。從小區(qū)物業(yè)管理角度來考慮，住宅小區(qū)變配電所應(yīng)當(dāng)設(shè)置于小區(qū)會所及專門管理用房內(nèi)。從小區(qū)的建筑特征方面考慮，也就是住宅群、樓棟間的間距比較大且分布分散?？稍谛^(qū)中心會所內(nèi)設(shè)置高壓總配電房，來分區(qū)、分片設(shè)置低壓配電房。在條件不允許時(shí)，也可設(shè)戶外箱式變電站，但應(yīng)當(dāng)注意對住宅小區(qū)總體環(huán)境的影響以及電力變壓器噪音對住宅小區(qū)用戶的影響。
4 結(jié)束語
總之，住宅小區(qū)的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過程是比較復(fù)雜的，我們只有不斷探討和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能為居民提供更安全、更經(jīng)濟(jì)、更可靠地供配電系統(tǒng)以及優(yōu)質(zhì)合格的供電質(zhì)量，同時(shí)對住宅小區(qū)的用電負(fù)荷的確定機(jī)配電系統(tǒng)的安全設(shè)施配置應(yīng)具有超前意識，這樣才能為住宅小區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供更好的保證。
中圖分類號：TM421 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
Discussion on the Power Supply and Distribution Design of Urban Underground Space in City
ZHENG Xinyang (CCCC-FHDI Engineering Co.,Ltd.Guangzhou 510230 ,China)
Abstract : In according of the electrical demands for an urban underground space in Guangzhou city, the power supply and distribution design scheme ,which include the grading of power load ,power source ,the allocations of the substations and the own diesel generator rooms，MV distribution system, LV distribution system, etc., is introduced in this paper.
Key : Urban Underground SpacePower Supply and Distribution Design Scheme
0前言
工程設(shè)計(jì)必須面向具體項(xiàng)目，不同的需求有相對應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。隨著社會的進(jìn)步和科技的發(fā)展，城市地下空間的開發(fā)利用的技術(shù)越來越復(fù)雜，機(jī)電設(shè)備也不例外，特別在防災(zāi)方面，對供配電的安全性、可靠性提出較高要求，本文以廣州某地下空間為例，對城市地下空間的供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行初步探討。
1項(xiàng)目簡介
地下空間工程項(xiàng)目（以下簡稱：本項(xiàng)目）位于廣州市，是一涵蓋各種交通接口的多種用途的地下公共建筑工程項(xiàng)目。本項(xiàng)目為地下民用建筑，地下共三層，建筑面積約27萬平方米，長度最大處1200m，寬度最大處120米，周邊呈現(xiàn)不規(guī)則折線。地面上為綠化廣場、城市道路、人行天橋、防洪渠。地下功能主要為換乘交通通道、交通配套設(shè)施、公共服務(wù)設(shè)施、集中供冷設(shè)施、文化設(shè)施、停車庫、人防工程等。其中集中供冷設(shè)施是為本項(xiàng)目周邊的建筑提供冷源，擬采用冰蓄冷技術(shù)，初步預(yù)留滿足54000kW冷量的設(shè)備空間。
2電力負(fù)荷等級
電力負(fù)荷分級的意義在于正確地反映它對供電可靠性要求的界限，以便根據(jù)負(fù)荷等級采取相應(yīng)的供電方式，提高投資的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益?！豆┡潆娤到y(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》3.0.1條款中對電力負(fù)荷的劃分給出原則性規(guī)定。在《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 》、《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》、《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《城市地下空間開發(fā)利用規(guī)劃與設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中對于電力負(fù)荷等級的劃分也基本遵循上述規(guī)定，這些規(guī)范中也給出比較詳細(xì)或明確的規(guī)定。綜合考慮，對本項(xiàng)目的電力負(fù)荷劃分表2-1。
表2-1電力負(fù)荷分級表
序號 負(fù)荷分級 用電設(shè)備
1 一級 應(yīng)急照明、疏散指示標(biāo)志燈、導(dǎo)向標(biāo)志照明（事故時(shí)仍需點(diǎn)亮）、公共照明（事故時(shí)仍需點(diǎn)亮）、消防水泵、消防與平時(shí)合用風(fēng)機(jī)、消防風(fēng)機(jī)及風(fēng)閥、事故風(fēng)機(jī)及風(fēng)閥、排水泵、排污泵、氣體滅火設(shè)備、所用電、消防設(shè)備房用電、通信系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、環(huán)境及設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、電機(jī)械停車設(shè)備、救助中心、其它事故仍需工作的用電設(shè)備。
2 二級 設(shè)備區(qū)照明、管理區(qū)照明、導(dǎo)向標(biāo)志照明、污水泵、電梯和扶梯（消防時(shí)無需運(yùn)行）、各類弱電機(jī)房照明和空調(diào)、生活水泵、維修電源、其它為一級負(fù)荷服務(wù)的用電設(shè)施。
3 三級 一般照明、景觀照明、廣告照明、一般空調(diào)系統(tǒng)、集中供冷系統(tǒng)、清潔工具、一般服務(wù)設(shè)施、其它與事故無關(guān)（可以斷電）的用電設(shè)備。
考慮到本項(xiàng)目的作為地下人行和車行的交通重要通道的因素，為避免在照明斷電后引起的公眾的恐慌，造成秩序的混亂，公共場所的照明，公共照明的供電系統(tǒng)應(yīng)采取必要的措施，保證在事故時(shí)具備正常照度，其電源的轉(zhuǎn)換時(shí)間應(yīng)提高標(biāo)準(zhǔn)。如果將火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用電列入一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，提高負(fù)荷等級，這將增加工程的造價(jià)。
3電源
《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.0.2款規(guī)定一級負(fù)荷的供電要求“一級負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電，當(dāng)一電源發(fā)生故障時(shí)，另一電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞”；目前，城市的電力網(wǎng)中，很難有完全獨(dú)立的兩路市電提供給一級負(fù)荷，通常把不同區(qū)域變電站（110kV或35kV）或同一區(qū)域變電站的不同10kV母線引出的兩條10kV饋線看作兩路獨(dú)立電源。
然而，在電力部門的《供電營業(yè)規(guī)則》第十一條規(guī)定中可以了解到，供電部門的高可靠性電源（備用、保安電源）也可能出現(xiàn)中斷電源的情況，因此，一級負(fù)荷除了兩路市電外，將采用備用柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源，保證供電的可靠性。備用柴油發(fā)電機(jī)組的容量，除了保證一級負(fù)荷外，在投資變化不大的情況下，同時(shí)考慮對二級負(fù)荷進(jìn)行供電，進(jìn)一步項(xiàng)目滿足功能需求。
在雙重電源供電的系統(tǒng)中，必須考慮雙重電源的切換時(shí)間和維持設(shè)備正常運(yùn)行允許切換時(shí)間。根據(jù)用電設(shè)備的性質(zhì)、用途和有關(guān)規(guī)定，第二電源投入時(shí)間有不同的要求，應(yīng)急照明的投入時(shí)間在1.5s~5s之間，電子計(jì)算機(jī)設(shè)備供電電源的轉(zhuǎn)換時(shí)間為0~4ms，市電及自備發(fā)電機(jī)電源不能滿足這種要求，必須使用UPS、蓄電池（或干電池）或其它專用的電源裝置作為補(bǔ)充，來滿足雙電源切換時(shí)設(shè)備連續(xù)運(yùn)行的使用要求，這些電源裝置通常有EPS,UPS,直流備用電源等。
本項(xiàng)目考慮采用UPS來保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行；采用EPS電源來滿足集中供電的消防用電設(shè)備的連續(xù)工作，如應(yīng)急照明、疏散指示標(biāo)志燈、公共照明（事故仍需工作）、指示燈箱等；采用干電池作為消防主機(jī)的備用電源、應(yīng)急照明及疏散指示標(biāo)志燈的內(nèi)置備用電源。UPS的持續(xù)供電時(shí)間，由于有備用柴油發(fā)電機(jī)組，在滿足電源切換所需的時(shí)間同時(shí)留一定的余地，通常選用0.5h。
由于本項(xiàng)目內(nèi)設(shè)置了集中冷站，故不考慮空調(diào)冷源部分的用電負(fù)荷，預(yù)估總負(fù)荷為10800kW；一級負(fù)荷按30%計(jì)，為3240kW；二級負(fù)荷按20%計(jì)，為2160kW。通過調(diào)查本項(xiàng)目所在區(qū)域的電源現(xiàn)狀和電力規(guī)劃的情況，附近有3個規(guī)劃的110kV區(qū)域變電站，可以提供多路10kV電源。集中冷站負(fù)荷較大，可采用引入多路10kV市電直接引入的方案，其它變電所由市電引入兩路10kV市電，經(jīng)分配后，可滿足一級負(fù)荷對電源的要求。
目前，在建筑工程中大都采用高速柴油發(fā)電機(jī)組作為自備電源，發(fā)電機(jī)組輸出電壓等級較多采用低壓400V，少量采用10kV；多臺機(jī)組時(shí)按變電所分布布置，或集中布置方式；機(jī)組的冷卻方式基本采用風(fēng)冷方式。如果采用低壓400V輸出機(jī)組，由于需要備用柴油發(fā)電機(jī)組供電的用電設(shè)備分布較廣，每個變電所都需要設(shè)置發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)組利用率會較低、總?cè)萘繒^大，而且機(jī)房占據(jù)的總空間較大，環(huán)保處理的代價(jià)較高，低壓結(jié)線比較復(fù)雜，建成后運(yùn)行和維護(hù)也比較麻煩。
在本項(xiàng)目中，采用低壓10kV輸出機(jī)組, 備用柴油發(fā)電機(jī)房可與集中冷站專用的變電所比鄰設(shè)置，可以最大限度優(yōu)化建筑空間的使用功能，節(jié)省設(shè)備用房的面積，同時(shí)方便管理，有利于防災(zāi)，環(huán)保工程集中處理較好；但是10kV配電系統(tǒng)比較復(fù)雜、10kV電纜用量稍多、機(jī)組的價(jià)格較高。集中或分散，從技術(shù)方面來講，可靠性、安全性沒有特別明顯的區(qū)別，從使用、管理方面來講，集中布置的方案對供電系統(tǒng)的可靠性、安全性將有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
綜合考慮，備用柴油發(fā)電機(jī)組集中設(shè)置，輸出電壓采用交流10kV，低壓配電系統(tǒng)簡單，可保證電源的質(zhì)量，提高可靠性，綜合效益較高。
4供配電系統(tǒng)
本項(xiàng)目建筑占地范圍較大，在考慮了負(fù)荷分布、低壓供電半徑、防澇防災(zāi)、建筑空間使用功能等方面因素后，在負(fù)2層設(shè)置3個變電所，在集中冷站設(shè)備區(qū)設(shè)1個集中冷站專用的變電所。備用柴油發(fā)電機(jī)房與集中冷站專用的變電所比鄰設(shè)置。開閉所的布置需要進(jìn)一步與供電部門溝通落實(shí)，比較好的方案是設(shè)置2個開閉所，并靠近市電電纜進(jìn)線位置，其中1個開閉所的鄰近集中冷站。在建筑平面上需要設(shè)置若干配電間，滿足分區(qū)控制的需要，配電間上下位置對齊 ，同時(shí)在配電間內(nèi)設(shè)置電纜垂直通道（電纜豎井）。
按照上述負(fù)荷預(yù)測和電源的情況，結(jié)合規(guī)范對一級負(fù)荷供電要求，每個變電所設(shè)置2臺變壓器，采用2路10kV市電進(jìn)線，市政10kV電源向每個變電所分別提供2路10kV電源，在10kV配電中心，系統(tǒng)采用單母線結(jié)線，獨(dú)立運(yùn)行方式， 兩路電源分別接至不同的母線段，正常情況下母聯(lián)開關(guān)斷開，兩路電源同時(shí)供電，當(dāng)其中一路電源故障時(shí)，通過母聯(lián)開關(guān)手動/自動閉合，由另一路高壓電源向全部負(fù)荷供電。所有高壓配出線回路均采用放射式供電方式。其結(jié)線見圖4-1。
圖4-1 10kV市電配電系統(tǒng)
備用柴油發(fā)電機(jī)組采用集中設(shè)置，考慮分段并列，以提高其可靠性。如采用多臺并列運(yùn)行，可減少總安裝容量。出線電壓采用10kV，為每個變電所提供2路備用電源，其結(jié)線見圖4-2。目前10kV輸出電壓水平的單臺民用柴油發(fā)電機(jī)組容量可達(dá)2500kVA,具體機(jī)組的數(shù)量和單臺容量需要根據(jù)具體的用電設(shè)備參數(shù)和使用的要求來確定。機(jī)組的選型必須考慮可單臺機(jī)組低負(fù)荷（20%~30%）安全運(yùn)行，機(jī)組的自啟動的信號來自2個10kV進(jìn)線總開關(guān)或其兩段母線，只有在2路市電電源均失電時(shí)，才執(zhí)行自啟動程序。
圖4-2發(fā)電機(jī)分段并列
考慮到日常操作以低壓為主，且備用發(fā)電機(jī)組采用集中和中壓供電方式，及本文有別于常規(guī)做法，兩臺變壓器的10kV供電母線在變電所內(nèi)是獨(dú)立的，在中壓配電系統(tǒng)中加強(qiáng)變電站自動化的可靠性、安全性措施和自動化程度來滿足日益復(fù)雜的供配電系統(tǒng)。變電所的10kV配電采用圖4-3結(jié)線，每臺變壓器的進(jìn)線均采用2路10kV電源，1路來自市電，1路來自發(fā)電機(jī)組，兩路電源自動切換。
圖4-3 變電所10kV配電系統(tǒng)
建筑內(nèi)的低壓配電的接地保護(hù)采用TN-S系統(tǒng)，低壓配電采用三相五線220V/380V系統(tǒng)。變電所變壓器低壓側(cè)采用單母線分段，正常時(shí)分列運(yùn)行，某一變壓器失電時(shí)，由另一母排通過母聯(lián)開關(guān)供電，變壓器的出線開關(guān)與母聯(lián)開關(guān)設(shè)置電氣連鎖功能，每臺變壓器的容量均能保證100%該變電所供電范圍內(nèi)的一、二級負(fù)荷的正常運(yùn)行需求，見圖4-3。
圖4-3 各變電所配電系統(tǒng)
三級負(fù)荷的饋線開關(guān)設(shè)置失電脫扣裝置及電操機(jī)構(gòu)，電源恢復(fù)后，可遠(yuǎn)程恢復(fù)供電，方便實(shí)現(xiàn)自動化管理。一、二級負(fù)荷采用放射供電方式，三級負(fù)荷采用混合供電方式，在滿足供電可靠性、安全性的情況下，降低工程造價(jià)。消防負(fù)荷及其它一、二級負(fù)荷設(shè)置雙電源供電回路，在供電末端設(shè)置EATS或ATS裝置，滿足高可靠性要求。對于非常重要的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，斷電引起的損失遠(yuǎn)大于設(shè)備投入時(shí)，采用雙UPS電源供電。
對于復(fù)雜的供配電系統(tǒng)，人工的監(jiān)控、操作已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代化大型建筑的各種功能及供配電系統(tǒng)管理的需求。實(shí)現(xiàn)電站的無人化，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和自動化裝置進(jìn)行各種運(yùn)行作業(yè)，提高運(yùn)行和管理水平，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中必須給予充分考慮。
本項(xiàng)目屬于地下建筑，為減少、消除火災(zāi)時(shí)電線電纜受熱發(fā)出大量有毒煙氣，同時(shí)消防及一級負(fù)荷的供電導(dǎo)線應(yīng)具有較強(qiáng)的抗沖擊能力，又能在高溫下可靠地運(yùn)行，因此，本項(xiàng)目的導(dǎo)線的選擇按以下原則：
（1）、消防負(fù)荷的低壓配電系統(tǒng)干線，由10kV配電室和發(fā)電機(jī)房引出的中壓饋線電纜采用礦物絕緣電纜。
（2）、一級負(fù)荷（非消防負(fù)荷）的低壓配電系統(tǒng)采用無煙、無鹵、阻燃、耐火類型的無鎧裝電力電纜；
（3）、二、三級負(fù)荷的低壓配電系統(tǒng)采用無煙、無鹵、阻燃類型的無鎧裝導(dǎo)線；
（4）、采用低毒特性的電力電纜。
一級負(fù)荷（含消防負(fù)荷）的兩回供電線路，為提高可靠性，其路由應(yīng)相距較遠(yuǎn)。如，一路走地下一層，另一路走地下二層或走地面管溝。
5節(jié)能和環(huán)保
環(huán)保和節(jié)能是當(dāng)今電氣設(shè)計(jì)必須考慮的環(huán)節(jié)，主要遵循以下原則：
（1）、變電所靠近負(fù)荷中心。合理選擇電纜截面，減少正常運(yùn)行時(shí)的線路損耗，降低配電系統(tǒng)自身的能耗。
（2）、采用節(jié)能產(chǎn)品。變配電系統(tǒng)設(shè)備采用節(jié)能、高效型技術(shù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；空調(diào)器、水泵等采用節(jié)能型電動機(jī)，提高電動機(jī)的能效。
（3）、采用合適的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。低壓配電系統(tǒng)采用單母線分段運(yùn)行方式，系統(tǒng)接線適應(yīng)負(fù)荷變化時(shí)，靈活投切變壓器。
（4）、動態(tài)無功補(bǔ)償。在低壓配電系統(tǒng)設(shè)功率因數(shù)自動補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償后的功率因數(shù)大于0.95，減少無功損耗。
（5）、對于動態(tài)變化頻繁的負(fù)荷，采用變頻器控制，根據(jù)負(fù)荷大小實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電能供應(yīng)。
此外，按廣州市綠色建筑設(shè)計(jì)指南的要求，冷熱源、輸配電系統(tǒng)、照明需要分項(xiàng)獨(dú)立計(jì)量，新建的超過5萬m2的公共建筑，有條件時(shí)與城市能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)檢測中心聯(lián)網(wǎng)，供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足在電能管理設(shè)計(jì)方面，預(yù)留必要的信息和通信接口。
6結(jié)語
地下空間的供配電設(shè)計(jì)涉及內(nèi)容多，本文未能全面詳述，不足之處請同行們批評指正。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號：F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
概述
隨著社會的發(fā)展以及進(jìn)步，電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)自動化已然成為了當(dāng)下電網(wǎng)建設(shè)、改造的熱點(diǎn)，每一個城市都積極的將電力系統(tǒng)配電自動化建設(shè)、改造當(dāng)成發(fā)展的重點(diǎn)項(xiàng)目，并且相應(yīng)的為這個項(xiàng)目投入大量的物力、財(cái)力以及人力，其目的就是為了能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)配電的自動化模式，以提高自身城市供電的可靠性、強(qiáng)化自身城市供電的能力以及擴(kuò)大自身城市供電的范圍，從而真正的實(shí)現(xiàn)優(yōu)化電力，做好電力服務(wù)工作。然而，就我國電力系統(tǒng)目前的發(fā)展?fàn)顟B(tài)來說，電力系統(tǒng)配電自動化當(dāng)中的一些內(nèi)容仍然處于研究、開發(fā)或者是試用的階段，還不能夠全面的投入以及使用。正是因?yàn)檫@樣，城市在進(jìn)行自身電力系統(tǒng)配電自動化建設(shè)以及改革的時(shí)候，必須嚴(yán)格的根據(jù)自身實(shí)際條件著手，科學(xué)的進(jìn)行統(tǒng)籌安排工作，并且以循序漸進(jìn)為基本原則，做好相關(guān)的項(xiàng)目規(guī)劃，這樣才能夠確保項(xiàng)目開展的科學(xué)性、有序性以及適應(yīng)性，才能夠真正的賦予電力系統(tǒng)配電自動化意義，最終也才能夠建設(shè)出適合自身城市發(fā)展的配電自動化系統(tǒng)，真正的起到對城市的促進(jìn)作用。
1、配電自動化概念
配電自動化是20世紀(jì)80年代末,美國等幾個工業(yè)發(fā)達(dá)國家發(fā)展起來的,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,配電自動化還沒有一個明確的定義。在電力系統(tǒng)一般把這4個方面的內(nèi)容統(tǒng)稱為配電管理系統(tǒng)。事實(shí)上,4個方面的內(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、利用是相互影響的。分步驟地從縱向和橫向兩個方向逐步實(shí)施和完善。在供電企業(yè)內(nèi),它屬于一個信息管理系統(tǒng)。
2、電力系統(tǒng)配電自動化
經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對配電網(wǎng)自動化提出了更高的要求，配電網(wǎng)自動化也是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢。技術(shù)在發(fā)展，需求也在提高，應(yīng)參照發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)。最終目的都是為了擴(kuò)大供電能力，提高供電可靠性，優(yōu)化電力服務(wù)。從目前的應(yīng)用情況，有些內(nèi)容只限于開發(fā)、研制和試用階段，因此，應(yīng)本著從實(shí)際出發(fā)，統(tǒng)籌安排，循序漸進(jìn)的原則，綜合考慮近期與遠(yuǎn)期、全局與局部、主要與次要的關(guān)系，進(jìn)一步設(shè)計(jì)開發(fā)出先進(jìn)、通用、標(biāo)準(zhǔn)的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)，對電力市場的發(fā)展具有重要意義。
①、實(shí)施配網(wǎng)自動化的目標(biāo)
實(shí)施配網(wǎng)自動化的首要目標(biāo)是提高配電網(wǎng)的供電可靠性，實(shí)現(xiàn)高度可靠的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)要遵循原則：（1）具有可靠的電源點(diǎn)；（2）具有可靠的配電網(wǎng)網(wǎng)架（規(guī)劃、布局、線路）； （3）具有可靠的設(shè)備（一次智能化開關(guān)、二次戶外FTU、TTU等）；（4）具有可靠的通信系統(tǒng)（通信介質(zhì)、設(shè)備）；（5）具有可靠的主站、子站系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)）。
②、配電自動化發(fā)展過程
20世紀(jì)50年代以前，電力系統(tǒng)容量在幾百萬千瓦左右，單機(jī)容量不超過10萬千瓦，電力系統(tǒng)自動化多限于單項(xiàng)自動裝置，且以安全保護(hù)和過程自動調(diào)節(jié)為主。例如：電網(wǎng)和發(fā)電機(jī)的各種繼電保護(hù)、汽輪機(jī)的危急保安器、鍋爐的安全閥、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)電壓的自動調(diào)節(jié)、并網(wǎng)的自動同期裝置等。50～60年代，電力系統(tǒng)規(guī)模發(fā)展到上千萬千瓦，單機(jī)容量超過20萬千瓦，并形成區(qū)域聯(lián)網(wǎng)，在系統(tǒng)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)調(diào)度和綜合自動化方面提出了新的要求。廠內(nèi)自動化方面開始采用機(jī)、爐、電單元式集中控制。系統(tǒng)開始裝設(shè)模擬式調(diào)頻裝置和以離線計(jì)算為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)功率分配裝置，并廣泛采用遠(yuǎn)動通信技術(shù)。各種新型自動裝置如晶體管保護(hù)裝置、可控硅勵磁調(diào)節(jié)器、電氣液壓式調(diào)速器等得到推廣使用。70～80年代，以計(jì)算機(jī)為主體配有功能齊全的整套軟硬件的電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng) (SCADA)開始出現(xiàn)。20萬千瓦以上大型火力發(fā)電機(jī)組開始采用實(shí)時(shí)安全監(jiān)控和閉環(huán)自動啟停全過程控制。水力發(fā)電站的水庫調(diào)度、大壩監(jiān)測和電廠綜合自動化的計(jì)算機(jī)監(jiān)控開始得到推廣。各種自動調(diào)節(jié)裝置和繼電保護(hù)裝置中廣泛采用微型計(jì)算機(jī)。
③、電力系統(tǒng)及其自動化研究方向
⑴智能保護(hù)與變電站綜合自動化 ；⑵電力市場理論與技術(shù)；⑶電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng) ；⑷電力系統(tǒng)運(yùn)行人員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)；⑸配電網(wǎng)自動化 ；⑹電力系統(tǒng)分析與控制；⑺人工智能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 ；⑻現(xiàn)代電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用；⑼電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù) 。
3、配電自動化的內(nèi)容
3.1、變電站自動化
發(fā)展變電站綜合自動化也是當(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。
3.2、饋線自動化
饋線自動化是指配電線路的自動化。包括配電網(wǎng)的高壓、中壓和低壓3個電壓等級范圍內(nèi)的線路自動化。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。等級饋線自動化有其自身的技術(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。
4、配電自動化的立足點(diǎn)
中圖分類號：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（a）-0016-02
電網(wǎng)是我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容，配網(wǎng)工程作為電力工程的關(guān)鍵組成部分承擔(dān)著分配電力能源的責(zé)任，配網(wǎng)工程的科學(xué)性、合理性、安全性直接關(guān)系著整個電力工程的建設(shè)質(zhì)量及電力能源的分配，下文主要就居民小區(qū)10 kV配網(wǎng)規(guī)劃工作開展中相關(guān)的問題進(jìn)行簡單的歸納總結(jié)。
1 小區(qū)10 kV配電網(wǎng)規(guī)劃的具體流程
1.1 規(guī)劃前的準(zhǔn)備工作
小區(qū)配電網(wǎng)規(guī)劃之前的準(zhǔn)備工作十分重要，配網(wǎng)組織人員首先需要對小區(qū)所在區(qū)域電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查分析，10 kV配電網(wǎng)屬于中壓配電網(wǎng)，具體的規(guī)劃過程中要協(xié)調(diào)好該配電網(wǎng)與高壓配電網(wǎng)及低壓配電網(wǎng)之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)規(guī)劃工作中必須嚴(yán)格按照國家城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
1.2 數(shù)據(jù)調(diào)查
數(shù)據(jù)調(diào)查是10 kV中壓配電網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)劃的另一個重要步驟，電網(wǎng)規(guī)劃中涉及到許多變化性較大的數(shù)據(jù)問題，規(guī)劃人員必須要做好規(guī)劃說明書等相關(guān)資料的搜集整理整理工作，以免實(shí)際的工作過程中遇到一些突發(fā)的問題影響配網(wǎng)工程的質(zhì)量。
1.3 小區(qū)類別劃分
根據(jù)小區(qū)的功能、居民的生活方式等等不同，可以將其劃分為高檔居民住宅區(qū)、普通居民住宅區(qū)、純商貿(mào)區(qū)、純工業(yè)區(qū)等等幾類，小區(qū)內(nèi)又可以劃分為綠地、公園、住宅等等幾個組成部分，不同區(qū)域?qū)τ陔娏δ茉吹囊罂赡艽嬖谝欢ǖ膮^(qū)別比如綠地區(qū)的電力能源需求相對較低，住宅區(qū)則相對較高，因此，配單網(wǎng)規(guī)劃工作中首先需要根據(jù)小區(qū)的不同情況，對其進(jìn)行分類。
1.4 負(fù)荷預(yù)測
小區(qū)電網(wǎng)的負(fù)荷預(yù)測對于配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃十分重要，目前來說，我國配電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測工作主要通過功能小區(qū)負(fù)荷密度指標(biāo)法進(jìn)行，通過該種方法預(yù)測小區(qū)的電力負(fù)荷準(zhǔn)確度較高。
1.5 變電站選址和定容
變電站是配電網(wǎng)的重要組成部分，它的工作安全性、穩(wěn)定性直接決定了末端電力傳輸情況的好壞，設(shè)計(jì)人員在變電站選址過程中要對小區(qū)周圍的地形、建筑物情況進(jìn)行詳細(xì)勘察分析，綜合考慮整個電力系統(tǒng)中高壓變電站及低壓變電站容量問題，最終確定10 kV中壓變電站設(shè)備的容量。
2 現(xiàn)階段我國小區(qū)10 kV中壓配電網(wǎng)規(guī)劃工作中存在的問題
就目前來說，我國住宅小區(qū)10 kV配網(wǎng)規(guī)劃工作之中還存在著許多問題，管理方面，工詢方案制定劉華才能不完整，項(xiàng)目立項(xiàng)、評估等等體制不完善，整個工程規(guī)劃過程比較混亂，為配網(wǎng)工程埋下安全隱患；規(guī)劃過程中沒有考慮到變電層運(yùn)行等等問題，沒有形成配網(wǎng)的主推接線方式；工作人員事前沒有指定統(tǒng)一完善的配網(wǎng)規(guī)劃及負(fù)荷預(yù)測方案，施工人員在配網(wǎng)建設(shè)過程中只是按照自身的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，不夠科學(xué)合理。網(wǎng)架方面，存在著嚴(yán)重的分段裝接容量過大、用戶數(shù)量過多、架空線聯(lián)絡(luò)不足等問題，一旦出現(xiàn)電路故障很有可能會導(dǎo)致大面積集中停電，影響了居民的正常工作及生活。基于此，配網(wǎng)組織人員在實(shí)際的配電網(wǎng)規(guī)劃過程中必須要注意以下幾方面問題。
3 優(yōu)化小區(qū)10 kV中壓配電網(wǎng)規(guī)劃工作的策略
3.1 小區(qū)負(fù)荷指標(biāo)確定
小區(qū)負(fù)荷指標(biāo)確定時(shí)，可以首先劃分小區(qū)配電區(qū)域，然后結(jié)合總的電力負(fù)荷指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)劃定不同區(qū)域的電力負(fù)荷指標(biāo)，總體的負(fù)荷指標(biāo)則主要根據(jù)小區(qū)住戶的電力需求及經(jīng)濟(jì)情況進(jìn)行確定。工業(yè)用地居民用地的負(fù)荷指標(biāo)存在著很大的區(qū)別，就工業(yè)用地來說，規(guī)劃人員需要對區(qū)域的工業(yè)發(fā)展情況及實(shí)際的盈利情況、電力資源使用情況等等確定負(fù)荷密度指標(biāo)。居民用地負(fù)荷指標(biāo)確定時(shí)則需要重點(diǎn)關(guān)注負(fù)荷指標(biāo)和最大負(fù)荷同時(shí)系數(shù)的選取問題，規(guī)劃人員首先需要對小區(qū)內(nèi)部居民的生活水平進(jìn)行分析調(diào)查，以此為基礎(chǔ)分析各戶居民空調(diào)、照明、冰箱等用電設(shè)備的電力資源使用情況，并結(jié)合具體的建筑面積確定居民負(fù)荷密度。
3.2 變電站選址定容問題
10 kV中壓配電變壓器選址時(shí)必須嚴(yán)格遵守國家城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)到則以及各個城市特殊的電網(wǎng)規(guī)劃規(guī)范進(jìn)行，同時(shí)還要綜合考慮小區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行，小區(qū)的負(fù)荷密度較低時(shí)，最好使用容量較小的配電變壓器，密度負(fù)荷較高時(shí)可以選用容量在800 kVA的配電變電站。隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，未來變壓器必然會朝著可靠性高、占地面積小、維修率低、自動化、標(biāo)準(zhǔn)化等等方向發(fā)展。電網(wǎng)規(guī)劃過程中選用小容量的變壓器能夠縮短低壓線路的長度，減少線路損耗，相對于大容量的變壓器而言更加的經(jīng)濟(jì)；小容量變壓器發(fā)生故障之后影響的供電范圍較好，因此受到了電力規(guī)劃人員的青睞。
為了保證電網(wǎng)供配電的科學(xué)性、合理性，高壓配電變壓器選址時(shí)必須要注意以下問題：首先電力負(fù)荷預(yù)測本身就具備很強(qiáng)的不確定性，高壓配電變壓器選址及定容時(shí)必須要考慮到這一問題，電網(wǎng)的規(guī)劃要能夠適應(yīng)負(fù)荷的變化；為了盡可能減少線路損耗，變電站站址與負(fù)荷中心的位置應(yīng)盡量的小，建設(shè)過程中要避免破壞周圍的自然環(huán)境，站址選定之后必須經(jīng)過市政規(guī)劃部門的審核批準(zhǔn)之后才能夠進(jìn)行建設(shè)施工；站址選擇需要考慮區(qū)域一級電源及自然環(huán)境、社會環(huán)境情況，保證其與高壓配電網(wǎng)、周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性。
3.3 網(wǎng)絡(luò)接線模式選擇
小區(qū)10 kV配電網(wǎng)的接線模式選擇時(shí)需要綜合考慮小區(qū)的用點(diǎn)情況、區(qū)域分布情況，必須保證整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理性，接線模式選擇時(shí)必須要滿足配電網(wǎng)供電安全性、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、可拓展性等等要求，要方便配電自動化共組的開展，平衡網(wǎng)絡(luò)的可靠性、投資的經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行靈活性等等之間的關(guān)系。
3.4 開關(guān)站選擇
開關(guān)站可以有效地解決高壓配電變壓器線路出現(xiàn)走廊不足、出線開關(guān)柜緊張等等問題，增加接線的靈活性，因此開關(guān)站的選擇時(shí)電網(wǎng)規(guī)劃的重要內(nèi)容，城市電網(wǎng)開關(guān)站因該盡可能靠近負(fù)荷中心進(jìn)行設(shè)置，方便電力企業(yè)線路敷設(shè)及維護(hù)管理的同時(shí)，可以有效地減少電纜的長度，這對于降低投資管理成本十分有利；此外，為了方便施工，實(shí)際的規(guī)劃過程中應(yīng)盡可能簡化接線方式；為了便于后期的維護(hù)管理工作，開關(guān)站接線應(yīng)留有一定的發(fā)展余地。
4 結(jié)語
該文主要就小區(qū)10KV配電網(wǎng)規(guī)劃的步驟，存在的問題進(jìn)行了簡單的分析，實(shí)際的配電網(wǎng)規(guī)劃工作中，設(shè)計(jì)人員必須要重點(diǎn)關(guān)注小區(qū)負(fù)荷指標(biāo)、變電站選址定容、開關(guān)站選擇、網(wǎng)絡(luò)接線模式選擇等等問題，嚴(yán)格遵守相關(guān)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，盡可能提高配電網(wǎng)建設(shè)的質(zhì)量，保證小區(qū)供電的安全性、穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊仕鋒.淺談小區(qū)10kV配網(wǎng)規(guī)劃存在的問題及處理辦法[J].黑龍江科技信息，2012（19）：39.
一、我國配電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)狀
當(dāng)前，我國有意識地改變原先的“重發(fā)電、輕輸送配電”的現(xiàn)狀，而且取得了一定的成果。使得整體上配電網(wǎng)的沒置都趨向了正規(guī)、合理。但是，由于我國在配電網(wǎng)規(guī)劃上發(fā)展較晚，依舊存在一些不合理的因素。
1、電路結(jié)構(gòu)不合理，轉(zhuǎn)換不靈活。
我國存電網(wǎng)建設(shè)中呈現(xiàn)出電路復(fù)雜、互相交錯、難以移動等現(xiàn)象。近電遠(yuǎn)送、電網(wǎng)接線復(fù)雜、迂回供電、專用線路占有主線路過多等不當(dāng)理的安排也為之后重新建設(shè)新電路結(jié)構(gòu)帶來了極大的不便，也增大了電路維修的困難。
2、基礎(chǔ)建設(shè)差。
在過去的電網(wǎng)建支中，由于缺乏早期的勘測、考察和規(guī)劃，導(dǎo)致當(dāng)前我國配電網(wǎng)的設(shè)置分布不合理，供電線路較長，損壞較嚴(yán)重。一些城市出現(xiàn)了市中心電源豐富，周邊村落電源稀少的現(xiàn)狀，這種情況致使一些周邊農(nóng)村長期處于沒有電用的狀態(tài)。
3、供電質(zhì)量下降，容易出現(xiàn)故障。
由于基礎(chǔ)差、底子薄，加上線路設(shè)置的不合理，就必然會影響供電的質(zhì)量和效率，降低了供電的可靠性。直到現(xiàn)在還有很多地區(qū)都在采用架空線輸送電能的方式，這也直接影響著供電的可靠性。
二、10kv配電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)中存在的問題
1、運(yùn)行可靠性差，線路負(fù)荷率偏大
隨著城區(qū)的擴(kuò)展建設(shè)，新開發(fā)區(qū)的電源均從原有線路引用，這就造成了供電可靠性變差，直接導(dǎo)致原有線路的負(fù)荷大大增加。以某地區(qū)為例，通過對該地區(qū)供電線路的審核，我們發(fā)現(xiàn)，在線路負(fù)荷方面大部分線路的負(fù)荷率超過了70%，正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷率偏高，負(fù)荷發(fā)展適應(yīng)性差；而小部分線路負(fù)荷率低于20%，這就會使得資源得不到充分利用。
2、城市10kv電源點(diǎn)布點(diǎn)方式不合理
由于對城市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。
3、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。
三、10kv配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)的思路
對于城市配電網(wǎng)的建設(shè)與規(guī)劃需要做到以下幾個方面：做好負(fù)荷預(yù)測工作；中壓配電站的結(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.這些都將對降低配電網(wǎng)的電能損耗起到明顯作用。
l、基礎(chǔ)工作
10kv配電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)是以為負(fù)荷預(yù)測基礎(chǔ)的。負(fù)荷預(yù)測的正確性及預(yù)見性對城市電網(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)和電壓等級的選擇都由負(fù)荷水平?jīng)Q定。因此，我們要對負(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)生的社會影響等情況，通過對歷史數(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)。因此，因地制宜，針對負(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。
2、技術(shù)措施
2.1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)的最大載流量需要控制在一個安全范圍之內(nèi)，即安全電流的1/2-3/4內(nèi)。如果載流量超出了規(guī)定的安全范罔，就需要及時(shí)采用轉(zhuǎn)帶負(fù)荷措施來進(jìn)行分流，以確保其安全性。
2）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，而每一段的用戶應(yīng)當(dāng)控制在8到10戶以內(nèi)。
中圖分類號： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、居民小區(qū)供電特點(diǎn)分析
隨著社會的不斷發(fā)展，近代小區(qū)普遍存在著樓房密集、樓與樓之間的距離小、居民供電需求較大等問題，加之供電箱的供電范圍及供電能力有限，因此需要多個供電箱才能完成整個小區(qū)的供電任務(wù)。為避免會在高峰時(shí)期電量超負(fù)荷，在用電回路方面也不應(yīng)采用單一回路。此外要注意根據(jù)不同的小區(qū)建筑而積和布局方式，采用與之相應(yīng)的供電方式，取點(diǎn)方式的選擇要以小區(qū)內(nèi)每棟樓層的居民數(shù)量為綜合考量依據(jù)。一般情況下小區(qū)的供電方式有兩種，一種是單相電源供電，適用于聯(lián)體樓住宅小區(qū)，另一種是三相電源供電方式，適用于復(fù)式樓住宅小區(qū)。小區(qū)一般設(shè)有相應(yīng)的供配電中心，分電到小區(qū)的各個配電箱。供配電形式一般采用單環(huán)網(wǎng)或是雙射的形式，可以達(dá)到一條電路發(fā)生故障另一條電路承擔(dān)所有電路負(fù)荷的作用。進(jìn)行小區(qū)配電設(shè)計(jì)工作之前，詳細(xì)合理的分析居民小區(qū)的供電特點(diǎn)可以為設(shè)計(jì)工作提供準(zhǔn)確的操作依據(jù)。
二、居民小區(qū)配電問題的解決方案
（一）斷路器的選用方面
居民小區(qū)的配電設(shè)計(jì)時(shí)，斷路器的錯誤選擇是是普遍存在的設(shè)計(jì)不合理因素，有些設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí)常常選擇高級非選擇性斷路器，認(rèn)為越是高級的斷路器越是安全，越能起到維護(hù)小區(qū)供電穩(wěn)定的需要。其實(shí)高級非選擇性短路器存在一定的缺陷，當(dāng)末端發(fā)生較大的故障電流時(shí)，高級非選擇性斷路器可能會導(dǎo)致一級或多級斷路器非選擇性切斷；此外在斷路器選擇方面存在的另一問題是，過多地選用選擇性斷路器，對于供電需求相對較小的居民小區(qū)，電路上可能只有幾十或百多安培的電流，因此在這樣的小區(qū)內(nèi)過多的使用選擇性斷路器，就顯得多此一舉，造成資源的浪費(fèi)。
其次就是斷路器的參數(shù)設(shè)定不準(zhǔn)確或是與供電線路的參數(shù)不匹配。一般容易發(fā)生的現(xiàn)象是上級短延時(shí)過電流脫扣器額定電流太小，甚至小于下級斷路器之瞬時(shí)過電流脫扣器額定電流，或上級瞬時(shí)過電流脫扣器額定電流太小，這些問題的產(chǎn)生都會破壞選擇性斷路器的選擇動作，一旦發(fā)生電路故障，斷路器失去應(yīng)有的作用就可能造成不可挽回的損失。
（二）回路設(shè)計(jì)方面
近年來居民小區(qū)的的配電設(shè)計(jì)方面，往往忽略回路設(shè)計(jì)。一些設(shè)計(jì)師為圖一時(shí)之便，在照明和其他電器插座之間設(shè)計(jì)較少的回路，有些設(shè)計(jì)師甚至跳過設(shè)計(jì)回路這一步驟，根本不設(shè)置回路，造成實(shí)際線路的橫截面減少的問題，實(shí)際線路橫截面減少可能會導(dǎo)致超負(fù)荷斷電，一旦電氣線路在短時(shí)間之內(nèi)超負(fù)荷，線路的絕緣能力會大大降低，造成線路升溫，住戶大部分電器會因此受到不同程度的損壞，甚至造成不可挽回的事故，嚴(yán)重危害著小區(qū)居民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此在居民小區(qū)配電設(shè)計(jì)時(shí)，對于各住戶的室內(nèi)配電方式的設(shè)計(jì)，要切實(shí)做好回路的設(shè)計(jì)工作，避免安全隱患的產(chǎn)生。值得注意的是，有些工作人員會在設(shè)計(jì)電路時(shí)隨意更改線路，隨意更改各個地下墻面上暗埋的管線的導(dǎo)線截面以及各房間的插座等這些不應(yīng)更改的線路的位置，這些不當(dāng)?shù)淖龇橐院蟮陌踩\(yùn)行留下了諸多隱患。
解決方案分析
居民小區(qū)配電設(shè)計(jì)時(shí)，對于電流較大的饋線首端應(yīng)選用選擇型斷路器，短延時(shí)過電流脫扣器電流Iset2 不應(yīng)小于下級最大的斷路器的短延時(shí)或瞬時(shí)過電流脫扣器電流之1.2~1.3 倍，其延時(shí)時(shí)間不宜小于0.3~0.4s。瞬時(shí)過電流脫扣器電流宜盡量選大。中間級保護(hù)電器宜采用使用安全、分?jǐn)嗄芰Ω?、選擇性好和維護(hù)簡單方便的斷路器或熔斷器，上下級的額定電流比不小于其過電流選擇比1.6∶1。末端回路的保護(hù)電器沒有選擇性要求，可采用非選擇型斷路器或熔斷器，但應(yīng)滿足接地故障能按規(guī)定時(shí)間內(nèi)切斷之要求，在戶內(nèi)安裝配電箱，一般位置選在靠近入口的承重墻位置，在配電箱內(nèi)裝設(shè)支路斷路器。對于戶內(nèi)僅有一路插座回路的情況，需要裝設(shè)漏電斷路器。對于插座回路多于兩路的情況，可安裝漏電保護(hù)器，在各插座回路分設(shè)單極斷路器，同時(shí)在大型電器上使用單獨(dú)的回路；對于居民樓室內(nèi)的回路設(shè)計(jì)，應(yīng)以照明，空調(diào)以及其他電器用插座分三個回路為基本設(shè)計(jì)回路，且在回路設(shè)計(jì)時(shí)對一些大型電器進(jìn)行用電負(fù)荷計(jì)算，并參照計(jì)算結(jié)果進(jìn)行回路設(shè)計(jì)，同時(shí)要為大型電器設(shè)置單獨(dú)回路，切不可想當(dāng)然。
四、變電所的確定
居住小區(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，小區(qū)用電容量及負(fù)荷性質(zhì)，結(jié)合所在地區(qū)環(huán)境與節(jié)能等進(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400A的380V/220V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400A或有容量極大的商業(yè)用電（＞100kW）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從小區(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)置單獨(dú)變電所，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630kVA，為了保證用電可靠性應(yīng)采取2臺變壓器。小區(qū)變電所單臺變壓器容量最大不宜超出1000kVA。專用變內(nèi)的變壓器的容量與臺數(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)有一級與二級負(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，對于不安置專用變時(shí)，居住小區(qū)的公變中少量商業(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?，居住小區(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對小區(qū)住戶用電管理中的特別要求。
五、 變電所的選址
變電所的選址應(yīng)在滿足供電半徑要求的前提下根據(jù)周邊環(huán)境合理布置，而且變電所的高、低壓進(jìn)出線敷設(shè)需與小區(qū)內(nèi)其他配套設(shè)施，如通訊、有線電視等的纜線敷設(shè)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，電力線路采取電纜并且敷設(shè)于電纜溝與電纜保護(hù)管里。變電所適宜靠近用電負(fù)荷中心設(shè)置。從小區(qū)物業(yè)管理角度來考慮，居住小區(qū)變配電所應(yīng)當(dāng)設(shè)置于專門管理用房內(nèi)。目前江蘇地區(qū)居住區(qū)變電所按照典型設(shè)計(jì)必須獨(dú)立建設(shè)。從小區(qū)的建筑特征方面考慮，也就是在小區(qū)樓棟之間中心位置處設(shè)置變電所，對于大型小區(qū)在滿足供電半徑要求下可多處設(shè)置變電所來分區(qū)、分片供電。在條件不允許時(shí)，也可設(shè)戶外箱式變電站，但應(yīng)當(dāng)注意對居住小區(qū)總體環(huán)境的影響以及電力變壓器噪音對居住小區(qū)用戶的影響。
六、結(jié)語
居民小區(qū)配電設(shè)計(jì)關(guān)乎整個小區(qū)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此在配電設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)定，合理選用斷路器，有效防止電路故障，保證電力安全。此外對于小區(qū)配電設(shè)計(jì)時(shí)切不可投機(jī)取巧，要加大人員和硬件設(shè)施的管理力度，謹(jǐn)慎操作，消除安全隱患，打造宜居小區(qū)。
［參考文獻(xiàn)］
