淺析高校建設(shè)中供配電系統(tǒng)研究

梁巖

[摘? ? 要 ]本文論述高校建設(shè)中在電氣工程方面對(duì)用電負(fù)荷、負(fù)荷等級(jí)等方面進(jìn)行分析，選擇有效的負(fù)荷計(jì)算方法，確定用電容量，確定負(fù)荷中心建造開(kāi)閉所，低壓側(cè)按照單體用電負(fù)荷設(shè)計(jì)進(jìn)行分配容量及選擇供電方式。

[關(guān)鍵詞]負(fù)荷分類; 負(fù)荷計(jì)算;? 供配電系統(tǒng)

[中圖分類號(hào)]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]209595–6487（2020）04–0–02

[Abstract]This paper discusses the analysis of electric load and load grade in the construction of colleges and universities， selects effective load calculation methods， determines the power capacity， determines the construction of the load center opening and closing station， and the low voltage side distributes the capacity according to the single load design and selects the power supply mode.

[Keywords]load classification; load calculation; power supply and distribution system

高校新校區(qū)整體規(guī)劃中分批次逐步建設(shè)，電氣工程高低壓供配電系統(tǒng)的整體規(guī)劃是建設(shè)中重要組成部分，本文以某高校新校區(qū)建設(shè)為例對(duì)用電設(shè)計(jì)、供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析研究。

學(xué)校規(guī)模：某高校新校區(qū)總建筑面積約為41.6萬(wàn)m2，建設(shè)規(guī)劃容納學(xué)生總?cè)藬?shù)為15000人，教職工800人。項(xiàng)目計(jì)劃建設(shè)分兩期，一期工程包括：四棟公共實(shí)訓(xùn)樓、8棟學(xué)生公寓、食堂浴池超市、圖書(shū)館、體育場(chǎng)等;建筑面積約為16.6萬(wàn)m2，建筑物平均高度22 m。二期建筑面積約為25萬(wàn)m2其中包含學(xué)生宿舍、食堂、體育館、職教大樓等，建筑物平均高度22 m。本文主要對(duì)一期工程進(jìn)行測(cè)算設(shè)計(jì)。

1 負(fù)荷等級(jí)分類

根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)和建筑重要程度分為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷。新校區(qū)建設(shè)包括校圖書(shū)館、公共實(shí)訓(xùn)樓、學(xué)生公寓、學(xué)生宿舍、食堂、體育場(chǎng)及其他附屬用房等。

本項(xiàng)目電梯、消防設(shè)備、應(yīng)急照明燈等重要設(shè)備按二級(jí)負(fù)荷供配電設(shè)計(jì)，要求雙電源供電。其余動(dòng)力、照明按三級(jí)負(fù)荷供配電設(shè)計(jì)。10 kV電源由市政電力干線引入校區(qū)，備用電源采用設(shè)備用房?jī)?nèi)新增的柴油發(fā)電機(jī)組（500 kW）保證二級(jí)負(fù)荷用電。

1.2 負(fù)荷指標(biāo)

本項(xiàng)目采用負(fù)荷密度法與需要系數(shù)相結(jié)合的方法進(jìn)行一期工程的用電負(fù)荷計(jì)算。

本期工程根據(jù)建設(shè)的建筑類型的用途和耗電程度對(duì)各類數(shù)據(jù)手冊(cè)及圖集中相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行參考，最后確定的負(fù)荷指標(biāo)如表1所示。

1.3 負(fù)荷計(jì)算

變電所按功能分區(qū)的原則設(shè)置，參考數(shù)據(jù)手冊(cè)中需要系數(shù)取值，并考慮實(shí)訓(xùn)中心、學(xué)生公寓和食堂分時(shí)使用的實(shí)際情況，取Kx=0.7;保證高壓側(cè)功率因數(shù)滿足規(guī)范要求，故cosφ=0.9;根據(jù)學(xué)校建設(shè)中教學(xué)需求對(duì)一期工程用電負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算如表2所示。

2 供配電設(shè)計(jì)

新校區(qū)建設(shè)前要充分考慮供電的高可靠性，設(shè)置一主一備10 kV中壓電源供電，可以互為備用，并設(shè)置應(yīng)急電源如柴油發(fā)電機(jī)，用于消防應(yīng)急的電源。根據(jù)表2計(jì)算一期工程用電負(fù)荷為6396 kVa，按主供負(fù)荷30%左右的比例設(shè)置保障負(fù)荷變壓器用于保證重要負(fù)荷的供電。

2.1 供配電系統(tǒng)

開(kāi)閉所設(shè)置在園區(qū)的東南角，開(kāi)閉所沒(méi)有設(shè)置在負(fù)荷中心附近，出于對(duì)學(xué)生安全考慮，變配電所低壓供電距離控制在200m左右。

開(kāi)閉所采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，按無(wú)人值班設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)以上各變電所遠(yuǎn)程控制的功能。

10 kV高壓由供電公司引至開(kāi)閉所附近，根據(jù)校園的規(guī)劃和用電負(fù)荷等條件設(shè)置箱變位置，為滿足箱變用電負(fù)載的70%，我們將一個(gè)箱變?yōu)槎鄠€(gè)建筑供電，重要建筑物為達(dá)到用電安全和出現(xiàn)故障不停電的需求，采用一個(gè)建筑物從兩個(gè)箱變?nèi)‰?，如圖書(shū)館、培訓(xùn)中心、教學(xué)樓等。

根據(jù)院校規(guī)劃設(shè)計(jì)線路圖，開(kāi)閉所及箱變位置平面圖如圖1所示。

3 柴油發(fā)電機(jī)

民用建筑一般采用市電作為正常電源，為提高消防用電的可靠性，校內(nèi)消防應(yīng)急電源應(yīng)采用柴油發(fā)電機(jī)組。柴油發(fā)電機(jī)組作為一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的應(yīng)急電源，在兩路市電均失電時(shí)投入運(yùn)行，確保所有特別重要負(fù)荷的連續(xù)供電。在不影響應(yīng)急電源配電系統(tǒng)可靠性前提下，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組也可以作為某些重要負(fù)荷的備用電源，如為保障建筑基本運(yùn)營(yíng)條件而需保持連續(xù)供電的保障型負(fù)荷。

本工程10 kV市電和發(fā)電機(jī)電源的切換采用成套電源自動(dòng)切換裝置。當(dāng)裝置檢測(cè)到變電所兩路10 kV市電均失電后，發(fā)電機(jī)組延時(shí)啟動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)到發(fā)電機(jī)側(cè)正常帶電后，自動(dòng)切換到發(fā)電機(jī)側(cè)，從而保持供電連續(xù)性。當(dāng)市電恢復(fù)后，手動(dòng)或者自動(dòng)切換到市電供電狀態(tài)，發(fā)電機(jī)組經(jīng)延時(shí)停機(jī)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要介紹了高校配電的基本設(shè)計(jì)，并在實(shí)踐中論證，在建設(shè)完成后，我們觀察相應(yīng)的配電負(fù)載，在正式運(yùn)行中用電負(fù)荷明顯低于設(shè)計(jì)中的用量，還需要多琢磨研究相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，達(dá)到理想的平衡狀態(tài)，既不浪費(fèi)還適用。

參考文獻(xiàn)

[1] 武翔.數(shù)據(jù)中心機(jī)房配電系統(tǒng)的分析[J].通信電源技術(shù).2018（10）：12-13.

[2] 韓愚拙，傅衛(wèi)東，張琪，等.某中外合作高校培訓(xùn)樓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].智能建筑電氣技術(shù)，2020，14（1）：79-81，94.

[3] 高汝武.大學(xué)新校區(qū)供配電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代建筑電氣，2017，8（1）：40-43，47.

[4] 陳錫良，馬強(qiáng)，數(shù)據(jù)中心電源切換系統(tǒng)應(yīng)用方案探討[J].建筑電氣，2019（1）：15-17.

[5] 陶云飛，工程設(shè)計(jì)中選用柴油發(fā)電機(jī)的條件分析[J].智能建筑電氣技術(shù)，2017（4）：20-26.

[6] 李謙.淺談高校供配電系統(tǒng)的節(jié)能管理[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（10）：3818.

[7] 周洪濤，姚小春.淺談供配電系統(tǒng)在實(shí)際工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)[J].黑龍江科技信息，2017（8）：61.

[8] 朱小龍，金潔麗.淺析電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017（7）：56.

[9] 翟曉華.建筑電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)研究[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016（9）：192.

[10] 徐曉鋒.建筑電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)探討[J].文摘版：工程技術(shù)，2015（3）：22.