商場供配電系統設計

黃昌倫（茂名市技術開發辦公室,廣東茂名525099）

商場供配電系統設計

黃昌倫
（茂名市技術開發辦公室,廣東茂名525099）

在整個電力系統中，配電是一個相當重要的環節。故此，本設計就這一環節以某超市配電工程為例進行初步技術設計。內容涉及到工程資料的搜集和分析、負荷計算、配電方案的選擇、短路電流計算與應用、電氣設備的選擇與校驗、防雷及接地等。

負荷；變壓器；避雷器；接地

1　設計背景

本次設計是針對某商場的配電工程進行的初步技術設計。此商場位于市中心，離電力配用中心距離較近，因此電源的引入和配出無須另外配套設備，高壓電壓值初定為10kv，系統容量則可直接視為無窮大。由于此配電工程位于市經濟和行政中心，人流量較大，出于經濟和安全性的考慮，配電室和變電所都建在地下較為合理。室內變壓器初定采用干式變壓器，且選用雙進線的方式以確保供電的安全性。設計在宏觀上通過整理合理的布局和設備的預留選用，以保證三相負載的供給平衡，而且在微觀上，給各區域盡量提供一個優質的用電環境，避免相互間的影響。在資源了配置上力求安全、穩定、經濟、合理。

2　方案的論證

2.1變配電所的選址

此商場位于市中心，離電力配用中心距離較近，因此電源的引入和配出無須另外配套設備，高壓電壓值初定為10kv，系統容量則可直接視為無窮大。由于此配電工程位于市經濟和行政中心，屬于大型商場，人流量較大，為了布局的合理性和出于安全考慮，故選擇將變配電所建設在地下室。

2.2變壓器的選擇

據不完全統計，該商場的主要用電設備包括；消防卷門抽風機（75KW）、東側主電梯（36KW）、排風機（64.5KW）、西側副電梯（36KW）、消防噴淋系統（100KW）、潛水泵1號（18.5KW）、潛水泵2號（18.5KW）、西樓照明底座（1000KW）、東樓照明底座（700KW）、備用照明插座（100KW）、生活用水泵（110KW）。

由于負載的功率較大且對供電的穩定性有一定的要求，初定采用三臺獨立運行的變壓器給用電設備進行供電，正常運行狀態下，三臺變壓器將同時運作供電。

2.3負荷的計算

負荷的計算就是根據商場主要用電設備的安裝容量，通過公式求出計算負荷，并估算商場整體正常運作時所需的總電力和電量，在此基礎上選擇與之負荷相匹配的配變電設備。負荷估算的精準度，將影響著整個商場電力系統設計的質量，如果負荷估算過高，將使電力系統的供電容量偏大，加大了電網設計的難度，同時也增加了電力系統的建設成本和后期運行管理的工作量。但是如果負荷計算過低，在電力系統投入使用后，供電系統將長期運作在額定負荷的臨界狀態，線路和電氣設備會因為長期的滿負荷工作而加速老化，大大降低了其使用壽命，同時影響了供電系統的穩定性和安全性。因此，變配電所得負荷大小是后期導線截面積及量程、變壓器容量、繼電保護等關鍵參數選擇的基礎，同時也是電力系統穩定運行的前提。

2.4配電工程主接線方式

電力系統的接線原則應首先考慮安全性，其次是系統的可靠性和經濟性。安全性主要包括設備本體的安全及操作人員的安全；可靠性就是接線應能滿足各類負荷在正常運作期間的不中斷供電要求，且保證電力的質量；經濟性是在滿足了以上前提的情況下，用最少的資金投入來完成項目的建設。同時，接線方式還應該具有一定的前瞻性，為未來電網系統的改造升級留有余地。本設計從電網系統中引出兩條進線，即采用雙進線的接線方式，且采用單母線分段制。

2.5短路電流

供電系統在設計之初一般都能穩定運作，在經歷長時間的運行尤其是高負荷運行后，由于設備、線路老化等原因，常常會因為發生短路而造成供電系統的癱瘓。造成短路的主要原因是電氣設備和線路由于時間的關系出現絕緣層老化，或者是操作人員不符合規定的誤操作及雷擊等。短路時候的瞬間電流值是正常工作時候電流值幾十倍甚至上百倍。當如此大的電流值流過電氣設備的時候，將會造成線路的急劇升溫，燒毀絕緣層和內部線路。短路電流在主線路上會產生很大的壓降，且電壓的下降值和短路點的距離成反比，嚴重影響著電網的供電質量，處理不當更會燒毀燒毀整個供電系統。

供電系統中的短路類型與其電源的中性點是否有效接地有著直接的關聯。短路的基本類型分單相短路、兩相短路、兩相接地短路和三相短路。為了將電路短路后所帶來的影響和損失降到最低，選取適當的短路點是十分重要的，因為它是校驗電氣設備及計算繼電保護裝置的主要數據依據，同時也是校驗保護裝置靈敏度的重要參數。短路點設計得過多會增加電網系統的建設成本；太少則會起不到應有的保護作用，本設將設計5個短路點，以保證系統的穩定運行。

第一個短路點選在進線的母線上；第二個短路點選在變壓器1號所聯設備線路的末端；第三個短路點選在變壓器2號所聯設備線路的末端；第四個短路點選在變壓器3號所聯設備線路的末端；第五個短路點選在生活區線路的末端。各個短路點直接都是一個相對獨立的用電模塊，一旦發生電路短路，能盡量減少對本電路以外供電系統的影響。

2.6防雷設計

南方天氣雨季較多，每到春夏雨季的時候，很多的變配電系統會遭受雷擊，影響了電網的正常供電，嚴重的會燒壞電網中的供電設備和用電設備。為了將雷擊所帶來的損失盡量降低，供電電網需要安裝避雷器，將大自然的雷電通過導線泄放到大地中去。

避雷器在安裝之前一定要做交接實驗，如果誤將損壞了的避雷器安裝上電網系統或者避雷器沒有安裝到位，一旦需要避雷器引流的時候而不能發揮作用，雷電的超高電壓將直接作用到供配電系統及電網上的供電設備，將給供用電設備造成不可逆的損壞，更會危及設備周邊人員的生命安全。為了安全起見，每年的雷雨季節來臨之前，應對供配電系統的避雷器進行一次預防性試驗，及時排除因為老化等原因而損壞了的避雷器。

3　結論

在本次的供配電系統設計中，將采用雙進線、單母線的接線方法來保證供配電系統的穩定性及可靠性，將變電所設立在地下室也從根源上解決了安全隱患問題，最大程度的降低了不相關人員接觸到變電所的可能性，同時將給日后電網系統的改造設計在空間上留有了一定的裕度。