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浅析高层住宅小区供配电系统接线方案

来源:admin ??发布时间:2018-11-23 10:33


浅析高层住宅小区供配电系统接线方案

 
   随着经济(jīng jì)的不断发展,平湖市房地产业在近几年得到快速发展,不少住宅小区规模达到20万m2,有的特大型小区甚至达到40万m2。大型高层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,其负荷特性是负荷容量大,用电设备多,而且电梯、消防设施(shè shī)、水泵(water pump)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。目前住宅小区的供电电源电压等级均为10kV,而10kV电压等级供电容量有限。大型小区如果只采用一条10kV线路,其供电容量往往达不到小区负荷的要求,这时就需要有多条10kV线路同时供电,然而多条10kV线路同时供电存在一定的安全隐患。大型高层住宅小区供配电系统接线方案的设计不仅要满足其负荷的需求,而且还要接线简单、运行安全可靠、方式灵活。 
  1 高层住宅小区供配电系统(system)典型接线方案 
   某高层住宅小区总建筑面积6.323万m2,有高层住宅、多层住宅、商业及物管建筑、地下车库。小区视在功率为3780kVA,设计6台箱式发生器(以下简称箱变)分别供电,高低压配电系统(system)主接线方案(fāng àn)为平湖市供电局高层住宅小区典型接线方式方法,其接线方式如图1所示。 


  图1 住宅小区供配电系统典型接线方案(fāng àn) 
   该小区设计10kV二进三出的开关站一座,两条10kV进线分别来自上级变电站不同的母线,同时停电的概率低,每路出线开关分别负载两台发生器,两台进线开关柜G01和G08设置二合一的机械闭锁,正常运行时一条进线开关柜(G01或G08)运行,另一条进线开关柜(G08或G01)备用,普通负荷分别由1#、3#、4#、5#箱变低压端供电,需低压双路电源末端切换的
  一、二级负荷,分别从2#和6#箱变低压侧引两路电源至其低压双电源自动切换装置(其接线图如图2所示)。当小区10kV主用电源进线线路因故停电而短时间内无法恢复时,运行人员可将已停电的主用电源进线开关柜开关断开,合上备用电源进线开关柜开关,通过以上倒闸(zhá)操作控制能实现在短时间内恢复小区供电,保证了
  一、二级负荷的用电。 


  图2 低压双电源自动切换装置接线 
  2 方案(fāng àn)存在的问题 
   按图1所示的接线方案建设小区供配电系统(system),接线方案简单,运行安全可靠,操作维护简单,适用于中小型高层住宅的接线方案。直流高压发生器采用了高频倍压电路,应用了最新的PWM高频脉宽调制技术,闭环调整,采用了电压大反馈,使电压稳定度大幅度提高。使用性能卓越的大功率IGBT器件及其驱动技术,并根据电磁兼容性理论,采用特殊屏蔽、隔离和接地等措施。使直流高压发生器实现了高品质、便携式,并能承受额定电压放电而不损坏。但该方案的不好的地方是主供电源只有一条10kV线路,供电容量有限,当小区规模增大到一定程度时,一条10kV线路供电容量就没有办法满足小区负荷的需求。虽然可以解除(说明:解决、消除)两台10kV进线开关的闭锁,使两条10kV线路同时供电,从而来满足小区的负荷需求,但是从图1中可以看出如果解除两台10kV进线开关的闭锁,使两条10kV线路同时供电,当低压双电源自动切换装置出现故障(fault)时,两条10kV线路与
  一、二级负荷低压双电源线路,及其双电源自动切换装置有可能(maybe)形成环形回路,造成倒送电,影响电网安全运行。
 3 高层住宅小区供配电系统(system)接线方案设计 
   高层住宅小区接线方案特点是必须确保
  一、二级负荷的可靠供电。现以某大型高层住宅小区为例,该小区总建筑面积18.686万m2,有高层住宅、多层住宅、商业及物管建筑、地下车库,小区视在功率为11340kVA。该小区供配电系统接线方案(fāng àn)如果按照图1设计,只有一条10kV线路主供电,其供电容量显然无法满足该小区的负荷需求,综合考虑(consider)各种因素(factor),该小区供配电系统接线方案可按图3设计。 


  图3 某高层住宅小区供配电系统(system)主接线方案(fāng àn) 
   该方案设计10kV开关站一座,环网型箱变18台。10kV开关站主接线按单母线分段接线设计,两条10kV进线分别来自上级变电站不同的母线,同时停电的概率低,两台进线开关柜G01、G13与分段开关柜G07设置三合二的机械闭锁。10kV开关站每台出线断路器负载三台环网型箱变,同一出线断路器负载的箱变之间用电缆(Cable)连接。普通负荷分别接在1#~9#箱变及10#、13#、14#、15#、16#箱变上,
  一、二级负荷双路电源分别接于11#、12#、17#、18#箱变(接于10kV开关站同一段母线上)。直流高压发生器采用了高频倍压电路,应用了最新的PWM高频脉宽调制技术,闭环调整,采用了电压大反馈,使电压稳定度大幅度提高。使用性能卓越的大功率IGBT器件及其驱动技术,并根据电磁兼容性理论,采用特殊屏蔽、隔离和接地等措施。使直流高压发生器实现了高品质、便携式,并能承受额定电压放电而不损坏。正常运行时G01和G13开关柜开关合上,G07开关柜开关断开,两条10kV进线同时供小区所有负荷的用电,各自承担一半左右的负荷。当G01开关柜进线因故停电时,
  一、二级负荷的供电不受影响(influence);当G13因故停电时运行人员可断开G13开关柜开关,合上G07开关柜开关,同时断开G04、G05、G06、G09开关柜开关,通过这样的倒闸(zhá)操作可在短时间内恢复
  一、二级负荷的供电,同时也使一条10kV线路能供得起小区其他的负荷。 
   图3方案优点是两条10kV线路同时供电,互为备用,保证
  一、二级负荷可靠供电的同时,充分发挥(表现出内在的能力)两个10kV供电电源的供电能力,合理利用了资源。直流高压发生器采用了九十年代新技术、新材料和新器件,具有输出功率大、体积小、重量轻的特点,有可靠的过压、过流及零位合闸保护功能,带0.75倍电压锁存功能,并配有时间继电器,能在试验中设置定时声讯报警。另外由于开关站G01、G07、G13设计了三合二的机械闭锁,而且
  一、二级负荷的每台低压双回路自动切换装置的低压双电源线路所接的两台箱变,均由10kV开关站的同一段母线供电,从技术上避免了两条10kV进线与低压双电源自动切换装置及其双回低压进线形成环行回路的可能,消除了电网及人身安全等事故隐患(accident potential) 。 
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