高等院校電力增容及配電改造建設方案分析

黃惠青 張家章

(1.福建農林大學 福建福州 353007；2.福建信息職業技術學院 福建福州 353002)

0 引言

近年來隨著高校招生規模不斷擴大和教育事業的發展，特別是重點高校科研業務激增，原有高校配置的用電容量越來越不適應發展需要，迫切需要增加供電容量，以適應和滿足校區教學和科研的需求。我國高等院校的建設，基本上是在數十年的基礎上逐步發展的，老校區如何在既定空間中考慮用電容量的增加，以滿足近期及遠期用電需要。筆者多年從事高校配電增容管理工作，現以某大學老校區配電增容為例，對此研究探析高等院校配電增容規劃建設應考慮的問題。

1 項目配電系統現狀

主要從以下幾個方面了解學校用電情況：①供電公司提供電源情況，了解學校總用電容量、從市政變電站引入的專線高壓電纜運行情況，根據電纜運行情況考慮是否在原有線路上增容；②各配電房變壓器情況，了解總電房與各分電房變壓器裝機容量，各配電房內是否可以擴容以及變壓器是否需要更換；③各電房運行情況，了解各電房高峰期用電情況，明確是否超負荷運行；④低壓供電情況，了解各電房在學校的具體位置、低壓供電范圍以及主要用電負荷情況；⑤高壓饋線路徑情況，了解總電房到各分電房電纜饋線路徑，同時了解校區內地下管網情況，明確哪些路段可以開挖，哪些路段有可用預埋管，特別老校區，如果沒有完整的地下管網綜合圖，將可能給后期施工帶來很多不可預見的棘手問題，具體某高校基本用電情況如表1所示。

表1 某高校基本用電情況

通過深入分析，校內各電房用電基本處于超負荷運行情況，同時供電公司提供的一路專線電纜也長期處于滿負荷運行狀態，學校總用電量已經嚴重制約了不斷發展的教育事業。根據建設“雙一流”高等院校的要求，學校將引進多個科研團隊，增加新科研設備；同時為改善學生學習生活條件，需要在學生宿舍安裝空調和熱水器，教學樓、圖書館安裝空調，因此必須向供電公司申請增容。

2 項目電力增容及配電改造規劃建設方案

2.1 項目近期及遠期用電規劃

針對學校現有各類建筑物需要用電增容摸底情況，掌握學校近期及遠期需要用電增容的建筑物主要有以下幾類：①引進科研團隊增加科研設備；②學生宿舍需要安裝空調和熱水器；③部分建筑物線路老化，需要進行線路改造及增加新的用電設備；④正在建設即將投入使用的建筑物；⑤學生食堂、教學樓和圖書館安裝空調；⑥已立項擬建設的建筑物。

根據以上各類用電情況，估算學校近期和遠期需要用電增容情況。學校近期及遠期需要增容的用電負荷估算情況如表2所示。

通過分析計算得出，本校區近期及遠期各類型建筑用電容量缺口將達到17 285 kVA。

表2 近期及遠期需要增容的用電負荷估算情況

2.2 項目電力增容規劃方案

2.2.1 申請增容規劃方案

①根據學校遠近期用電情況分批申請，分期建設,明確近期申請新增容量情況；②明確是否新增專線，根據申請的容量提前與供電公司溝通是否需要新增專線；③明確新建配電房及裝機容量，根據學校新增用電容量密集區域并結合校園規劃情況選址新建配電房，按低壓電纜供電半徑250m范圍以內考慮；④明確原有配電房內部情況，核實原有配電房內部是否有預留增容空間及是否可以通過更換變壓器容量來達到增容目的。

2.2.2 配電房選址規劃

配電房位置的選擇將影響配電工程運行的安全性、供電的可靠性和投資費用，配電房位置的選擇應滿足以下條件[2]：盡量靠近低壓用電負荷區域，最好位于各低壓用電負荷的中心位置；低壓電纜進出線方便；盡量接近供電電源側；高低壓設備運輸方便；不宜與廁所、浴室或容易積水的場所相連；不應設在地勢低洼和可能積水的場所。考慮校園整體規劃，盡量在新建建筑物樓內建設配電房。

2.3 項目高低壓電纜調整方案

2.3.1 新增高壓專線電纜情況

根據供電公司提供的專線電纜情況，提前了解市政道路上的線路走向及是否有預留電纜通道，提前做好規劃部門、市政部門及供電部門的審批工作；學校內部電纜通道應根據校園地下管網情況盡量安排開挖合理路徑。

2.3.2 總電房高壓饋線電纜路徑規劃方案

根據學校申請增容情況，校區供電由原來的一條專線電纜供電(一座開閉所)變為兩條專線電纜供電(兩座開閉所)，并結合校內各配電房及新建配電房容量情況，需要對兩座開閉所的高壓饋線重新規劃調整，按分區域管理及錯峰供電原則，將學校的用電區域分成東南片區和西北片區兩個供電區域，各配電房從開閉所饋線柜獨立出線，徹底改變從一個配電房環網柜出線到另一個配電房的供電方式，這樣既提高了供電可靠性，又方便學校管理。

結合學校現有配電房變壓器增容以及新建設配電房負荷情況，根據兩條專線供電分區管理原則，整理學校增容規劃方案。校區增容規劃調整方案如表3所示。

表3 校區增容規劃調整方案

2.3.3 低壓電纜調整方案

低壓出線的調整，根據就近原則將部分超負荷配電房低壓用電調整到新建配電房，以保證學校用電安全；部分原來供電半徑超過250 m的低壓用電調整到附近的分電房供電，以減少原來超負荷運行的分電房的低壓用電，達到節能用電目的。

2.3.4 低壓電纜路徑調整的敷設原則

根據學校增容建設情況以及老校區特點，涉及低壓電纜調整參考以下原則，應符合下列規定[3-5]：①應避免電纜遭受機械性外力、過熱、腐蝕等危害；②滿足安全要求下，應保證電纜路徑最短；③應便于敷設、維護；④宜避開將要挖掘施工區域；⑤充分利用校內原有的電力預埋管道；⑥沒有預埋管道的路段，應在施工過程中盡量多預留管道；⑦早期的鋁芯電纜盡量更換銅芯電纜；⑧有破損經常出問題的電纜更換新電纜；⑨電纜比較多且沒有安裝套管的路段，可以適當考慮變更電纜溝敷設。

3 結論

高等院校老校區用電是保證學校正常教學、科研與生活的基礎性保障工作。配電增容能不能到位，能不能最大限度地發揮作用，滿足教學、科研及生活的需要，要求高校工程建設管理專業技術人員要去解決的工作。做好此項工作，要從校區用電情況，近遠期用電需求，高低壓電纜路徑的安排，配電房選址等諸多因素綜合考慮，來實現和確保用電增容的安全、供電的可靠和投資建設的經濟。

高等院校配電增容實施建議：用電增容申請前應先充分與供電公司方案人員和設計人員認真分析各項數據，明確需要增容及容量總體分配情況；配電增容申請容量，并得到批復后，設計單位根據批復方案進入正式的設計工作；高校科研項目不斷有新增實驗設備，應在估算容量時做好充分預留。