某学校供配电系统设计方案

某学校供配电系统设计方案内容摘要：

置的合理的话，那么对北区的供电来说将形成高压环式接线，对北区来讲，供电的可靠性将大大的增强。 17 18 规划方案 4 只在南区建一个高压总配，但从南区引出一根（能承担北区全部负荷的）大容量的配电线路到北区，进入北区的配电子站。 平面示意图和系统示意图如下所示： 这也是一个高压放射式接线。 19 各方案比较 采用架空线、电缆线及各自的费用和必要性 大专线在四个方案中相同，即 都是采用架空线在学校 .入口处接入，费用一样，在此不再赘述。 方案 1：只需要一个高压通道引出至南区总配即可；需从双港线上引一段架空线（或者是 10KV 高压电缆线）到高压总配电房，距离约在 400 米。 方案 2：由于南北分治，需要从双港线上引两路分别到两个配电所，相应的线路费用增加。 方案 3：方案 3基本同方案 2，只是多了一条从南到北的一段电力电缆线，约 450 米。 方案 4：综合方案 1和方案 3，一段从双港线上引 300 米，另一段从南到北约 450 米。 电压绝缘等级花费 由于两回线路采用的都是 10KV 电压 ，绝缘设备花费几个方案相同。 、 土建费用 方案 1：仅需要现有的高压配电房即可，对土建没有其它的要求。 方案 2：需在现有的高压配电房的基础上再在北区建一个高压配电房（或者是高压子配电房）花费较方案 1大；并且这样的话，将增加管理人员的数量，监管费用增加。 其它方案同方案 2。 施工费用 方案 1：增设了 5 根电缆到北区，在线路铺设的时候比较费时费力。 并且高压线缆在即使是埋地走线的情况下，也需要一定量值的空间，怎样协调，合理布置走线有待研究。 20 其它方案中，由于走的都是独立的电力电缆，比较好处理， 施工简单。 效益 几个方案在经济效益方面相当，只是在方案 2 和方案 3 中需要三面进线柜、三面计量柜，设备较多，初期投资较高，相比较而言，产出投入比不是很划算；并且在设备增多的情况下，相应的出现故障的几率也增大了。 在社会效益方面，方案 1更可观些，因为采用的是高压放射式配电方式，各配出线之间没有联系，当某条线路发生故障时，不会牵连到其它的线路，因故而造成的停电范围也会比较小。 方案 2中，在北区仅有双港线一回线路供电，假如双港线发生故障，势必造成北区全面停电，影响面较广。 并且也没有能很好的满足北区综合教 学楼的消防电梯和其它消防设备的供电要求。 技术指标 供电可靠性及灵活性 方案 3 运行比较灵活：可单回线路独立供电，也可采用双回线路同时供电；可靠性也较高，因为那样的设置满足了在全校区域内都有两回电源的供给，只有在极端情况下才可能产生停电的情况，那就是所有母线同时故障的时候。 满足了 2 级负荷的全部要求。 其余两个方案中，由于都有瓶颈，在电力供给比较紧张或者在天气等自然条件变化较大的时候，极易出现故障，很难越过瓶颈。 供电电能质量 四个方案相当。 运行管理、维护检修条件 方 案 1中仅有一个高压配电房，所需管理人员少，且实现了集中统一管理，较易实现 全校的协调和统一调度管理。 在具体的配电柜中，都采用了电流互感器，接地刀开关，高压断路器，避雷器，能完全保证正常的运行。 在厉行的检修或者是维护中只需把高压断路器断开，然后把接地开关接地即可以安全的作业了。 其它方案中只是需要较多的管理人员，在维修监管作业的条件与方案 1一样。 交通运输及施工条件 在交通运输方面，由于学校内部道路交通网络比较发达，运输较易。 施工条件：方案 4中，均需在南北两区作业，并且配电电缆所走的线路 比较长， 21 相对施工比较麻烦些。 而方案 2 就相对省工。 分期建设的可能性及灵活性 方案 1：比较灵活，由于有 13面柜子的空间，现已经上了 7 面，等以后北校区、研究生学院区、孔目湖校区相继建成后，可分期上配电柜，即是说建成一个区位，上一面柜子。 分期投资，分期建设，同时也可把分散风险是比较灵活的设计思想。 其他方案中，不管具体的这样建设，北区配电房无论如何要一次性建设到位，但选址在何处，建成什么样式的，以后是否能很好的融入主体建筑群，是很难说清楚的（因为现在北区有很多地方还有待开发，有待整合）。 各方案比 较列表示下 项目 方案号 电源 质量 供电 可靠性 建设 费用 运行维 护费用 土建 施工量 灵活 与否 交通运 输条件 方案 1 相同 高 低 省 少 是 相当 方案 2 一般 较高 耗 多 一般 方案 3 高 高 耗 多 是 方案 4 一般 高 耗 多 一般 方案定案 综合比较以上各个方案 ,决定采用方案 1,但需做些适当的补充和改进说明 配电母线设置 高压配电母线排采用单母线分段，一段管南区，另一段管北区和孔目湖校区。 中间用断路器连接，平时使用的是双回路同时运 行：利于减少电能在线路上的损失；即使在线路 发生故障的情况下，也能保证至少有一半的用电负荷不会停电，造成的负面社会影响较小；一回线路发生故障的时候，可以通过倒闸操作，闭合母连断路器，实现继续供电。 当控制回路设计的合理时，还可以实现自动投切，停电后恢复期较短。 大大的提高了供电的可靠性和持续性。 低压联络线 在邻近的变区设置低压母线联络线，形成准网式供电。 二食堂变 考虑到二食堂处的生活区 1 变工作的环境比较恶劣 —— 旁边有水泵房，并且在配电所 22 中有水管穿过，拟迁址重建。 最好能建成独立式的变电 所，具体位置建议设在教工住宅 4 栋之间的马鞍山脚下。 这样使得变电所更接近负荷中心，减少能耗和有色金属耗量，并且可以把南大门，地下道的用电负荷点加入的此区。 各变电所内部设置 给排水区，生活 2区，研究生院区设置无特殊要求，采用单母线即可。 主教学区，学生区，生活 1 区，北校区和孔目湖校区变有两台变压器的变电所宜设置成单母线分段接线，通常情况下各变压器仅向各自的母线段供电；在紧急情况下，用单台变压器向整条线路供电 —— 把母线联络断路器连接即可。 这样做能保证至少全部二级负荷和部分三级负荷的用电需求。 实 习工厂区，由于其中的符合性质相差很大，故虽只有一台变压器，也宜设置成单母线分段形式，学生区在一段上，工厂区在另一段上。 但仅在实习工厂母线段上进行电容补偿，容量按全区负荷配制。 整个系统的运行方式 根据前面的设计，在正常情况（或用电需求不是很紧迫的情况）下，各变电所是相互 独立的，互相之间没有影响，互相也不会受到牵制，这也是放射式配电的优势。 通常由进线到个配线柜通过 10KV 电力电缆送到各区域变电所，降压为 380/220V 后再通过低压电力电缆送达各负荷点。 完成整个的变配电过程。 分时区别供电 在有明显时间区段用电负荷的变电所，可通过调节变压器投入的台数来适时调整供给量，甚至当负荷相当低的时候通过高压配电房中的断路器来切断整个区的供电，而有邻近的低压联络线供给电能 —— 主要时段是晚上 11： 30 到早上 6： 00，和寒暑假期间。 柴油发电机房 在整个系统中，两回线路已经足以能满足我校的用电需求和国家的相关用电规范。 但是由于我校的历史原因，遗留下一些个柴油发电机，年代比较久远，有点老态龙钟的感觉—— 似鸡肋，食之无味，弃之可惜。 为了能很好的安置它们，让它们“老”有所用，拟在高压配电房旁边设置柴油 发电机室。 那么现在就有三电源，进一步增强了我校的供电可靠性。 在紧急情况下，还可以 作 为应急电源使用。 UPS 电源 对某些不允许停电的（哪怕是 1~2 秒钟）场所应设置 UPS 电源。 这些地方主要是在 —— 南区综合楼中的中心计算机，学校重要的研究所，实验室等等。 UPS 通常由整流器和充 23 电器，储能装置，逆变装置，开关等组成。 GB7260— 87 按输出电流的不同，给出了一张产品系列表：从 ~1500A 的输出范围不等，把 UPS 分成 27 个等级，单相输出为 220V，三相输出为 ，额定输出电压偏差不超过 额定值的 2%。 工作原理和技术特性在此不做详细介绍。 通常在学校来说，可以选用大于 15 分钟的 UPS。 节能建议 电容补偿 前已述及的电容补偿节能（及减少有色金属耗量）在次不再赘述。 节能设备 在整个片区内建议全部选用节能型的设备，包括 像 节能电灯，节能冰箱，节能空调等。 这样由于这些设备通常技术先进，科技含量高，故初期投资虽高，但从长期运行来看，将节约大量的能源，也是一个节省电费的好方法。 下面仅以照明节能来说明这样做的效果： 在照明设计中，应尽可能的满足工作时的视觉要求，那么在选 用光源，灯具的时候就要综合考虑照明特性和长期运行的经济效益。 目前，全国照明用电约占发电量的 8%~10%，总用电量的 10%，而且照明用电量的平均年增长率为 %，所以开展照明节能对于民用建筑的经济效益有着重要的意义，常用的照明节能措施有：、 (1) 采用高效光源 目前我国大量采用的几种光源从节能效果的好坏来分为：高压钠灯，荧光灯，金属卤化物灯，汞灯，卤钨灯，白炽灯。 近年来普遍采用的新型节能灯有：紧凑型高效节能荧光灯，细管型节能荧光灯，紧凑型定向照明卤物灯，小功率高压钠灯，和金属卤化物灯。 任何一所高校都是一 个大宗电力用户，以我校为例仅照明就记为 ，初略的估计一年也能节约电费为 万圆。 这可不是一个小数目哦。 (2) 采用高效灯具 在选择灯具，一般不宜选用效率低于 70%的灯具，采用荧光灯照明时应选用高效荧光灯具及低能耗的电子镇流器。 ① 选用合理的照度方案 ② 采用合理的建筑艺术照明设计 ③ 装设必要的节能装置：使用调光开关，屋顶墙面等用高反射率的材料粉刷，并且建立定期清扫制度。 24 变配电装置的节能 为了使变压器经济运行，一般情况下，从以下几个方面采取措施降低功率损耗。 (1) 及时切除轻载变压器。 前已述及。 (2) 更换额定负载或轻载变压器。 当一台变压器长时间工作在轻载或过载，都会使效率下降，损耗增加。 此时可更换一台较大容量的变压器，使其运行在高效节能区。 相反，当长时间工作在轻载状态下时（ 30%以下）的变压器，应更换小容量的变压器，以减少电能损耗。 (3) 停用夜间或假日中多余的变压器。 前已有论述。 (4) 采用节能型的变压器。 方案小结 方案评价 (1) 高压总配位于外来架空线路高压入校处，进线方便。 (2) 各变电所基本位于负荷的中心，减少了线路上的能量损失。 (3) 实现 了自备应急电源的高压联络，直接有生活区 1 变，升压为 10KV 后通过高压配电线路送达各个变电所，设置集中，便于管理。 (4) 各个变电所建立了就近低压联络，从而解决了各站检修或者故障时应急备用的问题，和在假期中合理调配变压器的问题。 (5) 配电房的设置，便于了集中统一的管理。 存在的问题及建议 (1) 从高压配电房出来到到达北区之前， 5 根配电电力电缆有一段走线公共区，特别是在过双港路的时候，施工比较麻烦。 走地下直埋的话，由于地下道处是一个低地，经常有水渗透，线缆易受到腐蚀；如果走架空线，又很影响城 市美观。 建议具体设置在征求了水文地质专家和南昌市城市规划处的负责人后给出。 (2) 柴油发电机房设置在高压配电房处，由于这里是生活区，相应的噪声污染和油污染会很大。 建议既然设置了柴油发电机房，就要好好利用，把它设置好，配备好，管理好。 最好能把这些老式柴油机处理掉，购买进新型节能，低耗，低污染的奔驰等。 25 第 6章 结论 通过 3 个多月的毕业设计，使我学习到了很多的东西，并且很多是在课堂上想学却没有 机会 学到的。 在整个的毕业设计过程中，我们把供配电工程又好好的复习了 一遍，可以说从头到尾的又在我们的脑海中消化了一遍。 再一次的把理论知识和实践好好的联系了起来，做到了理论与实践的结合。 由于我们做的是实际工程，不可避免的要牵扯到很多现实 生活中的东西。 很多我们想 象 可以的东西，在现实操作中就不一定能实现。 比如象在我们这个题目中，在选择电缆的时候，我一开始不知道，就随便选了油浸式的， 但听老师 讲解 后 ，才知道在现实中一般不用这样的电力电缆，而是用塑料电缆，油浸式的通常应用在环境比较恶劣的场所。 所以要想进步， 人是需要不断学习的。 在整个设 计的过程中，我也时刻本着不懂就问的原则，虚心的向学 校的老高工 学习 请教。 在它的讲解下，我明白了设计的意义 ， 与做设计的基本方法 、 基本步骤。 当然要 把这个设计 用于现实施工中， 可行性还是有一定欠缺的。 毕竟其中还有些不太完善的地方， 像5 根高压配线在同时穿越双港路的时候，怎么 一 个走法，这样布置，是我所没有能够解决的。 不管怎样，设计效果基本达到了本实际工程的需求和老师的要求。 电力用户要获得高。