淺析大負荷電源設置的主接線方案

胡志偉

（廣州城建開發工程咨詢監理公司，廣東 廣州 510620）

隨著社會經濟的發展，科學技術的進步及人民生活水平的不斷提高，人們對電力的需求和依賴性越來越大，對安全穩定供電的要求越來越強。 然而,在我國，近20年來，各大電網發生的大停電事故據報導有100余起。保證大規模互聯電力系統的安全、穩定和經濟運行是一個重大而迫切的問題，必須作為一個重大戰略問題來解決。由于改革開放的不斷深入，社會主義建設逐顯繁榮，越來越多的大型商場，高度密集的綜合寫字樓的不斷興起，大容量大負荷的供電配電建設隨之配套工程上馬，前所末有的單體受電3.4萬KVA的用戶相繼出現，有待人們對供電、配電的更新認識。根據國家規范《供配電系統設計規范》（GB50052－1995）及行業標準《民用建筑電氣設計規范》（JGJ/T16－92）的規定，廣州市天河城是人流密集的地方，要以一級負荷供、配電，即雙回路供電。當主供電源出現故障時，備用電源馬上投入，確保供電的可靠性，確保人們不能因供電原因造成的恐慌而發生造成事故。如何確保供電安全、可靠運行是筆者要探討的一個課題，從我們教科書所學的知識，很自然地認為：雙回路供電就是一條主供電纜對應一條備用電纜，當主供電纜出現故障時由備用電纜補充。這樣的供配電方式一直都是習慣在供電配套工程上實施。隨著大負荷的供電配套工程的不斷出現，110KV供電站不斷在城市的出現都滿足不了獨立大負荷建筑供電要求，特別是雙回路的設置，110KV供電站的主供變壓器出線不可能預留給備用（幾萬KVA）電源投入開關空置位，只能從供電調度管理上加與完善。也即是一級負荷的備用電源可與二、三級負荷的電源共用一個開關位置，當一級電源主供電纜出現故障時，拉斷二、三級負荷的電源供給備用的一級負荷使用。從而確保一級負荷供電，又確保了110KV供電站內的主供變壓器相間均勻供電的設置。如以習慣的一主一備設置，勢必造成開關的空置，不利于供電的調度管理，不利于110KV供電站內的變壓器運行（三相負荷難以均勻），更不利于受電方用電建設的投資（空置開關位置及出線增多）。

怎樣滿足、配置、符合國家規范《供配電系統設計規范》及行業標準《民用建筑電氣設計規范》的規定的要求，人流密集的地方要以一級負荷供、配電。即雙回路供電，當主供電源出現故障時，備用電源馬上投入，確保供電的安全、可靠性。隨著人們對電能的需求量日益增加，電能由發電廠發出要經過變壓器變壓供給用戶，這時10KV電網就成為了發電廠到用戶的媒介。這樣就必須合理的規劃10KV電網，以保證向用戶可靠、安全的供電。廣州市天河城的34000KVA的供電工程的例子是一個好的說明。其供電電源設置供電部門批出的方案是（三加一240mm2）主供和備用結合，一條240mm2電纜滿載約可載12000KVA負荷來計算，（三加一）就是四條240mm2電纜，三條主供不成問題，一條備用何以擔當三條主供就成為討論的關鍵。（在此不討論供電部門的備用電源收費問題，只討論結線是否合理）從上述闡明的110KV供電站的設置與調度運行管理的立場上，110KV供電站不可能空置34000KVA的變壓器容量給廣州市天河城作為備用電源，供電部門的方案說明是：A）當一條電纜出現問題時由另一條備用電纜補充（誰也無爭議）；B）當二條電纜同時出現問題時由剩余的二條電纜短時間內擔當全部負荷；C）當三條電纜出現問題時由剩余的一條擔當必保電源的負荷。從正常的供電運行管理角度看：B）問題出現的概率不大，從停電、檢修、更換電纜的工序上完全操控在人為的管理，可避免。概率出現在失誤的管理上，因此要加強大負荷的運行管理。C）問題出現就更微了，概率出現在供電產品質量及人為嚴重管理失誤的情況下，如此問題就算習慣上的（一主一備）也避免不了。綜合上述的幾個問題，縱觀廣州市天河城十多年的供電運行，此種大負荷電源的設置還是可靠的。從經濟投資、社會管理、實際運行同習慣的（一主一備）是異曲同工的。為了使變電所順利完成變電、輸配電任務，主接線設計要滿足供電可靠性、運行的靈活性和經濟性、先進性等項基本要求。根據負荷的大小確定既經濟又實用的變壓器及其結線。如下圖示：

筆者通過了解供電運行的調度與分析供電站實際配置到用戶的開關出線，通過對方案的分析和方案詳細比較，進行指標排選，對電力系統的平衡運行進一步了解，對整個網絡三相平衡，對供電部門批出了電網的電氣主接線圖深刻的探討，而且對于電網的投資方案進行了經濟分析，通過這些分析，筆者以工程監理的身份說服了受電投資方，采納了供電部門批出的廣州天河城永久供電的（三加一）方案。

與時具進，大負荷電源設置都從習慣的（一主一備）雙回路電源進化為（二加一或三加一）的方式。廣州天河城大型綜合商業大廈，從原來投資方的不理解到慢慢接受，經歷十多年的時間考驗證明是可行的。隨著電網規模的日益擴大，環行電網的大量出現，供電可靠性大大提高，在這種情況下，10KV供電網多選擇一至三路主供電，一路備用的運行方式，就電源供電的可靠性即可利用備用電源自投裝置（BZT）來保證。備用電源自動投人裝置就是當工作電源因故障斷開以后，能自動而迅速地將備用電源投入工作或將用戶切換到備用電源上去，從而確保用戶供電安全的一種裝置。隨著計算機軟硬件技術的飛速發展，可采用"虛擬邏輯編程"功能，進行圖形化直觀式編程和整定，技術人員只要利用軟件畫出保護安全自動裝置的邏輯流程圖，標明相關整定項，即可自動生成相應的保護程序和整定值。更有效、更可靠、更安全地保障了電網的運行，從而避免次生事故的出現，保障了人民正常的生活秩序。

［1］GB 50052-2009供配電系統設計規范

［2］JGJ 16-2008民用建筑電氣設計規范