高层建筑内用中压分布式供配电系统设计

翟鸣竹 南京东禾自动化工程有限公司

高层建筑内用中压分布式供配电系统设计

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本文介绍了一种高层楼宇中压分布式供配电系统设计，给负荷较大的大型建筑物和高层建筑分散设置微型箱变，变压器的设置尽可能靠近用电负荷，减少低压线路的长度，由于低压输电线路通向用电设备的距离较短，具有电压降和输电损耗都较小，并且运行更加稳定的优点。

高层楼宇 建筑电气 中压 分布式 供配电

1 引言

目前，大多数变电站的箱变都是大型箱变，箱变体积大，内部均为并排布置，需要更长的低压线路与用户的用电器进行连接，浪费空间，而且增加了线材的成本和线材的电损，另外，在高层楼宇的小区需要另外规划一块区域用于放置大型箱变。不仅需要占用更多的位置，而且还需要安全防护，防止楼宇内的人员触电等，有一定的安全隐患；另外，电工人员对电表或配电控件的更换维修都需要进入箱变内才能进行操作，对电工人员的安全也有一定的隐患，易造成电工人员触电，而且箱变内部因设备发热，导致温度升高，尤其在炎热的夏天，对电工人员进行维修或其他电工操作的时候也非常不舒适。同时，传统供电方式：10kV中压终端用户从供配电系统来说是采用放射式、变压器集中式供电，往往将大容量变压器集中布置靠近主要的负荷中心，这样配电系统虽然供电可靠性高，便于管理，但线路和高压开关柜数量多，适用出线数量少、距离近的配电系统。

由于变压器容量大使得低压防护电器的分断能力要求高，对于远离负荷中心的设备造成低压线路长，有色金属消耗大，线路损耗大，末端电压有时达不到要求，供电质量差；而且不能及时发现问题或监控用户的电路状况，导致需要大量的人力物力，效率下降。对此，本文介绍了一种新型的高层建筑用中压分布式供配电系统设计。

2 系统介绍

图1 高层建筑内用中压分布式配电系统的布局示意图

如图1所示，该中压分布式配电系统，包括高压进线、高压出线、低压输电线、用电器、微型箱变和中压开闭站。系统构建方式为：中压开闭站的一端连接高压进线，高压进线的电压一般为10KV，中压开闭站的另一端连接高压出线的一端，高压出线也为10KV；微型箱变上的一端与高压出线另一端连接，微型箱变另一端与低压输电线连接；其中，高压出线的组数与微型箱变的数量相同，中压开闭站在系统中起到高压分线作用，将一组高压进线对应的电压通过中压开闭站分解成若干组同样电压的高压出线后，再接入微型箱变中；低压输电线的另一端与用电器连接；中压开闭站设置在水平地面上，且与中压开闭站连接的高压出线的线组数与楼宇内设置的微型箱变的数量相同；中压开闭站用于同电压分线配电的作用，同时，可以在微型箱变维修时，关闭中压开闭站，避免电力人员维修微型箱变时触电，提高了安全性。

该微型箱变设置在高层楼宇内的不同楼层，将微型箱变设置在高层楼宇的不同楼层的空置地方，可以保证箱变低压输出端离用电负荷更近，以减少低压输出过程中的电力损耗；若低压输电线较长，低压输电线末端的电压可能达不到用电负荷的要求，导致供电的质量差，电压不稳定，也容易造成用电负荷的损坏；因此，微型箱变设置在楼宇内，大大降低了电损和用电负荷损坏的风险。

3 效果验证

本系统设计应用在某地高层建筑大厦，同时对该大厦的供电方案优化节能效果比较。项目基本情况：1、大厦的第8～49层，共42层，面积共8．75万平米，总负荷4860kVA。2、按以上楼层计算，该楼负荷分布0．056kVA/平米，115．71kVA/层。

经计算得出：该大厦节省电缆投资70%以上，节省设备采购投资40%以上。且降低电网损耗25～30%，年节省电费7．5万元以上。同时，预计在30年的寿命周期中共能节省电费230万元。

4 小结

采用中压分布式给高层楼宇供配电，给负荷较大的大型建筑物和高层建筑分散设置微型箱变，使变压器的设置尽可能靠近用电负荷，以减少低压线路的长度，且由于低压输电线路通向用电设备的距离较短，所以电压降和输电损耗都较小；同时，使用微型箱变，体积小，微型箱变将高压室、变电室和低压室设计成上下结构，充分综合使用箱变空间，使箱变内使用的线材更少；同时，在变电室顶部的顶盖上设置抽风机和在安全门下半部分设置多孔板，利用冷凉作用使箱变内达到快速降温，减缓了线材的老化速度，延长了使用寿命，而且配电控件安装在控件基板外侧，更加方便了电工人员维修或抄表人员快速抄表，提高了工作效率。该箱变体积相对更小，可以放置于高层楼宇内的供电房内，极大的缩短了低压输电造成的损失，也使低压端到用户的电压输出更加稳定。

[1]高桂根.高层建筑电气工程供配电系统设计分析[J].价值工程,2014,33(36):118-119

[2]肖惠文.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2015,(06):243-244