城市住宅小区变配电系统设计(2)
(一)线路
城市住宅小区的供电线路以采用电缆线路为主,因此在电缆的选型及敷设过程中应注意以下问题,以提高电缆线路安全运行的可靠性:
(1)电缆应首选支联(YJV)系列电缆,因该系列电缆与其它系列同规格的电缆相比有较好的载流性,对电缆的外护套应选用具有阻燃、低烟、低毒特性材质的护套。
(2)电缆的载流量要考虑全线路在不同的敷设条件下的校正系数,对于主干电缆在考虑带负荷点全部负荷的前提下,还应留有25%的负荷余量,电缆并联使用对要充分考虑修正系数。
(3)电缆走向设计时,要结合变配电室开关柜的平面布置及负荷点的开关箱的平面位置,决定易于电缆进出的路径,以最大限度的减少电缆的变曲次数,电缆的变曲半径应严格控制在规范允许的范围内。
(二)变压器
变压器容易和台数的选择,应从供电的可靠性、经济性、维护性为综合考虑。可靠性为在一台变压器故障或检修时,应不影响系统内主要负荷的正常供电,经济性包括设备投资、自身损耗、运行方式和所占空间。维护性包括日常巡检及变压器在检修期时,不影响系统供电的可靠性。根据这三项原则,在住宅小区设计中普遍采用两种方案,一是两台变压器100%备用,即一台变压器运行即可满足全系统的正常供电,另一台处于热备用状态。二是每台变压器按60-70%的负荷年选取,两台变压器同时运行,一台故障或检修时,可将主要负荷调至运行的变压器,以保证主要负荷供电的可靠性,两种方案相比,第二方案较适用于城市住宅小区的负荷特征。
(三)断路器
城市住宅小区变配电系统的高压侧(35kV、10kV)断路器应首选真空断路器,因真空断路器具有以下特点:
(1)因其在真空中熄弧,电弧和炽热气体不外露,不飞溅到其它物体上,运行安全可靠。
(2)熄弧时间短,弧压低、电弧能量小触头损耗小,开断次数多,使用寿命长。
(3)触头密封在真空中,不会因受潮气、灰尘、有害气体等影响而降低其性能,并且维护工作量少,综合性能价格比优于少油断路器。
(4)开断短路电流时的性能优于SF6断路器,并且具有在开断短路电流时,待故障排除后无需检修就可投入运行。
(三)配电母线
小区的变配电系统的主母线应首选钢母线,因其导电性和机械特性都优于铝母线,在其载流量选择时,其主母线的载流量应留有25%裕度,同时要根据母线的并列数及平立敷设方式的不同条件下考虑其修正系数,对于采用护套式绝缘母线还应考虑其温度修正系数。
四、变配电室的形式及布置
城市住宅小区变配电室的形式,应结合我国城市小区规划的特点及国内变配电设施的制造技术,以减小占地面积为设计原则。现广泛采用的变配电室形式有建筑物内集中式和箱形分布式两大类,所谓建筑物内集中式,就是把变配电设施布置在小区内公共设施的建筑物内或地下室,该种布置形式的主要特点是不占小区内的平面有效面积,便于管理和维护。而箱形分布式具有结构紧凑,布置灵活等特点。
在变配电室形式的选择应结合小区的平面规划特点,对于棋盘式布局的住宅小区,采用建筑物内集中式较为适合,把变配电设施布置在相对小区负荷中心的公共设施建筑物内,利于电力的合理经济分配。而对于沿江河及山脉走向规划的住宅小区,因其供电半径相对较大,为提高供电质量和经济运行指标,采用箱形分布式较为合理,箱式变电室的布置又可分为高架式和落地式两种,根据所处位置的实况作以选择。对于建筑面积超过30万m2的住宅小区,采用建筑物内集中式与箱形分布式相结合的方式,可构成高质量,运行经济可靠的供电网络。
五、电费自动化系统
小区电费自动化系统是集计算机技术、网络技术于一体的物业管理系统的子系统,目前我国广泛采用的单元总线式,即以每一住宅楼单元为一基本单元,如采用DDY系列多用户电能表为每住户的数据采用单元,该表采用单片微处理器,可对24户用电进行集中检测显示,并可通过RS-232串行口将各用户的电量信息传输至住宅区的电能管理机,其系统框图如图2所示。 该方式具有连接线少,网络简单,便于配置,是我国住宅小区电费自动管理系统较为经济实用的一种系统配置,并可通过电能管理机设置的各种接口及外设,可显示打印系统内的各种实时数据,并可与整个小区的物业管理系统联网,以实现小区物业管理自动化。如小区内变配室采用变电站自动化系统,可与物业管理系统联网,实现小区供电管理自动化,提高小区变配电设施经济运行水平及供电可靠性。变电站自动化系统在工矿企业供配电系统中已得以广泛应用,而在住宅小区中应用,仍处于起步阶段,深信随着我国经济建设的发展,城市住宅小区的变配电系统将步入自动化时代。