2018住宅小区环网供电设计探讨

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　　摘要:住宅电气设计属于建筑电气设计中相对比较简单的配电设计，随着理论体系和实践经验虽然日趋成熟，在住宅电气设计实践中，仍有一些问题值得进一步探讨但有许多细节需要我们在设计时加以注意和推敲，以免违返国家规范。本文结合实际工作经验对住宅电气设计有关问题进行分析,供同行探讨。
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　　Abstract: Residential electrical design though seems relatively simple, while with mature of theoretical system and practice experiences, it is worth exploring some issues, and especially we should pay attention and study further in some details to avoid irregularity. Based on years of working experiences, the paper analyzes some questions in the design process; hopefully it will be of references for peers.
　　关键词:住宅配电自动化供电系统环网供电
　　Key Words: distribute automation, power supply system, ring network power supply
　　中图分类号：U223.6 文献标识码：A 文章编号：
　　一、住宅小区的建筑电气整体设计
　　随着人民生活水平的不断提高，人们不仅需要现代化家庭电气设备，也需要生活小区的电气服务设施。这就要求我们在设计时必需考虑生活小区整体电气设计与住宅每户电气设计相结合的原则来进行设计。现代生活小区是集住宅、办公、商服等建筑组成的群体。由于他与人们生活有着密切的关系，因此对小区的建筑电气设计的成败，将直接影响人们的生活。
　　1、电气负荷的估算
　　电气负荷在建筑电气设计中是一个重要参数，它受许多客观因素的制约。随着城乡人们物质文化生活水平的提高，家用电器在人们生活中的迅速普及，若要准确地计算小区的电气负荷是很困难的。一般在进行小区的规划或初步设计中，可以采用负荷密度法来对小区的电气负荷进行估算。由于建筑物的功能不同，其负荷密度也随之不同而不同，
　　2、供电电源及变配电所的设置
　　合理选用的电压等级对生活小区供电，将直接影响小区今后的管理及经济运行，然而，采用什么样的电压等级对生活小区供电，要取决于小区的规模及小区的电气负荷。
　　（1）当小区电气负荷小于200KVA时，供电范围在200米以内，可以采用低压为380/220V供电。
　　（2）当小区电气负荷大于300KVA时，应采用高压供电，以实现高压深入负荷中心，从而达到减小线路损耗，降低电压损失的目的。
　　（3）当小区电气负荷小于8MVA时，可以采用10KV电压等级供电，在小区适当处设置10KV/0.4KV/0.23KV变电所。设置的位置应考虑以下两个因素：一是变电所系统容量控制在3.2MVA以下；二是变电所的控制供电半径一般控制在250米以内。
　　小区规划用电负荷应考虑今后的发展，对变电所应留有余量，以备将来发展的需要，避免今后东添西改，争取小区规划一次到位为佳。在小区的建筑群体中，有高层建筑，有多层建筑，对高层建筑中的一些电气设备和消防设备，属于一级负荷，应有两路电源供电，以确保供电的可靠性。
　　3、供电系统
　　环网供电能使配电网线路简化，管理方便，能方便地为重要负荷提供两个电源。并且，出现故障时易于查找，对于实现电网自动化管理具有重要的意义。同辐射形供电相比，投资省。因此。在国内外获得愈来愈广泛的应用。
　　在小区中心设一开关站，采用环形供电，东、西两区自成一环。低压供电半径≤250m，整个小区设有17台箱变和7个变电点。
　　对于大型公用商业建筑及地下车库等不宜设置箱变的用户，可设置变电点，配置环网柜作为整个小区环网供电系统的一个单元。为了限制短路容量，简化继电保护，小区两个环形供电系统采用开环运行方式。
　　二、10kV配电自动化" v! Mp; _" e) K6 J+ a
　　随着自动化技术、计算机技术、网络技术、通讯技术及变配电智能装置制造技术的迅猛发展，配电自动化技术越来越引起人们的广泛注意。配网改造工作仅仅依靠一次系统的投入是难以适应高供电可靠性、高质量服务水平、高效率系统管理的需求，只有在城市配网建设、改造的同时，进行配电自动化系统的建设，才能满足现代化电网的发展要求。
　　在小区建设供配电管理中心，管理中心设置配电自动化系统，监控开闭站及所有小区配电室。住宅区配电自动化系统基本功能为：满足无人值班、集中值班的要求；运行相关数据的采集与远传；负荷监控管理；自动无功补偿功能；故障隔离与恢复供电；住宅电度表的远方传输。开闭站高压装设10kV中置式开关柜，配置微机综合保护，配电室设置SF6环网柜，不设保护，依靠故障隔离与恢复供电程序完成配网的保护功能，即自动识别故障并发出隔离故障的操作指令。在确认故障隔离之后，自动发出供电恢复的操作指令，缩短停电时间。在故障识别、隔离和供电恢复的全过程中向实时数据库发出相应的报警信号。: I+ H5 y) |) O8 O. w4 Q: i$ o+ q。
　　三、 环网供电方案的设计
　　中压配电系统中环网供电接线方式基本上分为二类：
　　 1、单环网系统（多用于双电源或多电源的网络系统）
　　顾名思义，环网供电系统是由一个环，甚至于几个环组成的系统，它对用户而言，均可实现不同方向的2个线路的供电。
　　设计环网供电主接线应根据用电负荷等级分类，并都遵循“N-1完全准则”。
　　(1)单环单线
　　(2)具有备用线路单环网供电接线方式
　　该结线方式遇到事故时，负荷转移由备用电源线环承担。
　　（3）双线单环供电结线方式，该结线方式对于系统是单电源而言,进一步研究的意义不大，不作为推广方案。
　　2、双环系统
　　对用户而言，双线单环和双线双环的供电主结线可以提供2个电源。
　　双线双环，供电主接线又称双“T”或“手拉手”方式，这种结线很明显使得2路简单经济可靠性差的树干式系统一跃变成可靠性较高的，并可满足一级负荷供电要求的供电主接线系统。从双线双环的主接线简图可知，若采用开环运行方式，每个用户应拥有2个工作电源和2个备用电源，这样就具备了4个电源点，其可靠性的优点是显而易见。
　　 实际上，现行的环网两级电压集中供电方式的核心是多支路分束供电，由主变电所35kV母线分别引出几个供电支路，每个支路可挂接3个左右的牵引降压变电所；有来自不同变电所的两个支路通过分段开关互相联通，保证当一个主变电所解裂时另一个主变电所的支援供电。这种供电系统的主要特点是环网进出线均为断路器，环网电缆的主保护为纵差保护。对于简单环网供电来说，核心内容是将环网进出线断路器更换为三工位电动隔离开关，相应地取消35kV环网电缆光纤纵差保护。环网故障时电流保护跳闸时间短，保护配合容易实现；缺点是故障后倒闸作业时间相对较长，大约4~6秒，比进出线为断路器的方案略长2~3秒。也就是说，在机车运行过程中如果发生环网馈线故障，在6秒钟内应该保证故障判断、故障区段的迅速切除以及备用电源的自动投入，而6秒钟的时间机车不会马上停止滑行，这样在机车运行过程中即能保证重新受电。
　　对于各牵引降压变电所的控制信号盘中的智能通信单元的功能要求如下：
　　（1）SOE功能：记录系统状态量变化的时间和先后顺序，每一记录点均带时标。
　　（2）对时功能：接收、判断控制中心GPS对时信号。
　　（3）通信功能：可采用CANBus，以太网接口，专用MODEM和RS485总线模式，抗干扰能力较强。
　　（4）自诊断功能：装置自动检测设备本身运行状态，自身故障时可及时上报告警。
　　（5）电流及电压数据采集功能：能采集各相电流及母线电压，并能进行电流方向判断。
　　（6）故障检测功能：装置根据采集电流的大小及设置的定值能快速做出故障判断，甚至间隙性故障的判断，并能将故障信息、性质主动上报主变电所上位机。
　　（7）保护功能：该装置具有保护功能及满足保护装置所要求的速动性，灵敏性，可靠性的参数要求。
　　（8）数据存储功能：定值数据具有存储及掉电保持功能。
　　（9）故障分析功能：主变电所的智能通信单元能根据各变电所的上送信息判断出故障电缆区段。
　　（10）远程通信功能：能将相关信息上送SCADA控制中心主站。
　　四、环网电缆的选择
　　小区环网线路应全部选用YJV22－8．7／10.3×240铠装交联聚乙烯电缆直接埋地敷设。电缆按长期允许载流量选择，并进行短路热稳定校验。1kV以下电缆当采用低压断路器或熔断器作网络保护时，一般均能满足稳定性要求，不必进行校验。
　　 R0 结语：
　　综上所述，随着国民经济飞速发展，人们生活水平不断提高，配电网建设中暴露出来的有电送不上,配网结构薄弱，自动化水平低的矛盾日益严重。供电部门急需完善供配电基础设施以加快经济发展。配电自动化技术的广泛应用与配电网整体规划的实施，将为居民提供更安全、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。