方明明

摘 ?要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科技的進(jìn)步，供配電系統(tǒng)中的變壓器配置以及高低壓供配系統(tǒng)在其經(jīng)濟(jì)適用性與安全系數(shù)方面的性能逐漸提高，此外，隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)在供配電系統(tǒng)中的全面應(yīng)用，高低壓供配電系統(tǒng)也越來(lái)越智能化。該文對(duì)供配電系統(tǒng)變壓器的配置以及負(fù)荷的分布、高低壓供配電系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，并就其中存在的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：高低壓供配電;變壓器;供配電系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM72 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)科技與經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人民群眾對(duì)于居住環(huán)境的舒適性、安全性的要求也逐漸提升，為了滿足人民群眾的基本需求，電力企業(yè)需要結(jié)合客觀條件對(duì)供配電系統(tǒng)的高低壓配電方式以及供配電變壓器配置進(jìn)行優(yōu)化，強(qiáng)化其可靠性、安全性，進(jìn)而保證供配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，推動(dòng)電力工程的進(jìn)步，保證電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為我國(guó)的現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供支持。

1 供配電系統(tǒng)概述

供配電系統(tǒng)主要對(duì)高壓供電系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)以及供配電系統(tǒng)變壓器、備用發(fā)電機(jī)等相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)、系統(tǒng)電流電壓、功率等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制。其主要通過(guò)供配電系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備上的傳感器（包括電壓、電流、電能、溫度傳感器）與開關(guān)設(shè)備輔助觸頭上的腳導(dǎo)對(duì)信號(hào)進(jìn)行感應(yīng)與輸出，通過(guò)信號(hào)變送器，將信號(hào)輸出為統(tǒng)一的直流參數(shù)，再將其輸出到計(jì)算機(jī)的監(jiān)控設(shè)備中。通過(guò)電氣自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用，供配電系統(tǒng)變電所實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守、系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制、分析以及處理全部由計(jì)算機(jī)自動(dòng)化處理，進(jìn)而減少了供配電系統(tǒng)工作人員的工作量，提高了供配電系統(tǒng)的安全性，對(duì)供配電系統(tǒng)負(fù)荷分布進(jìn)行了合理調(diào)配，節(jié)省了大量人力資源和能源。

2 供配電系統(tǒng)的用電負(fù)荷分布與變壓器配置

在供配電系統(tǒng)中，用電負(fù)荷大概分為幾類，主要包括空調(diào)用電負(fù)荷、動(dòng)力用電負(fù)荷、電熱用電負(fù)荷以及照明用電負(fù)荷。

隨著空調(diào)設(shè)備的廣泛應(yīng)用，在大多數(shù)的高層建筑中，每間樓房幾乎都配備了空調(diào)設(shè)備，因此，空調(diào)用電負(fù)荷是用電負(fù)荷中最重要的一部分。在高層建筑中，空調(diào)設(shè)備的冷熱源設(shè)備通常被設(shè)置于建筑的地下室等下部分空間，因此，空調(diào)用電負(fù)荷大部分也集中在建筑的下部。

在一般建筑中，動(dòng)力用電負(fù)荷在用電負(fù)荷中占比比較小，但在現(xiàn)代高層建筑中，人的數(shù)量擴(kuò)增數(shù)倍不止，動(dòng)力負(fù)荷中的電梯用電負(fù)荷隨之大大增加，水泵容量也隨之增長(zhǎng)，動(dòng)力用電負(fù)荷在用電負(fù)荷中的所占比例也水漲船高。動(dòng)力負(fù)荷中的水泵等主要用電設(shè)備一般也設(shè)置于建筑的下部分。

除此之外，電熱用電負(fù)荷與照明用電負(fù)荷一般是均勻分布在建筑各處的，因此，在建筑的下部分是用電負(fù)荷比較集中的部分，從用電負(fù)荷在建筑中的豎向分布角度來(lái)看，應(yīng)將變壓器設(shè)置在建筑物的底層部分。變電所與變壓器應(yīng)盡可能設(shè)置在用電負(fù)荷壓力最大的正中心位置，進(jìn)而有利于供配電工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、節(jié)約導(dǎo)線材料成本。盡管用電負(fù)荷的中心位置是進(jìn)行配電工作的最佳地點(diǎn)之一，但由于在實(shí)際中常常會(huì)因?yàn)樵S多因素，不能將配電點(diǎn)設(shè)置在用電負(fù)荷的中心位置上，并且實(shí)際用電負(fù)荷的大小、中心是經(jīng)常發(fā)生變化的，所以在進(jìn)行變電所與變壓器的設(shè)置時(shí)，應(yīng)綜合考慮多方面因素，合理地進(jìn)行設(shè)置。

在對(duì)變壓器進(jìn)行配置時(shí)，為了減少變壓器的數(shù)量，其容量大多在1 000 kVA以上，由于變壓器大多數(shù)在用電負(fù)荷的中心位置，也就是建筑的內(nèi)部，因此需要對(duì)其防火性能進(jìn)行考慮，不應(yīng)采用油浸式等防火性能差的變壓器和油斷路器，而應(yīng)使用干式變壓器以及真空斷路器。

3 供配電系統(tǒng)高壓供電的方式

由于建筑物內(nèi)的用電設(shè)備主要使用低壓電源，供配電系統(tǒng)中高壓供電指的是將高壓電源設(shè)置在建筑物附近，其方式主要有4種。1）兩路高壓電源，一路使用一路作為備用電源，一旦一路電源出現(xiàn)故障發(fā)生停電，另一路作為備用電源將自動(dòng)投入使用。這種供電方式能夠有效減少高壓配電室的面積，節(jié)省資金成本，兩路接線都能保證百分百的負(fù)荷供電。同時(shí)，在母線故障時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致兩路電源全部停電，因此這種供電方式主要用于對(duì)供電穩(wěn)定性要求較低、用電負(fù)荷不高的建筑當(dāng)中。2）兩路電源同時(shí)工作，一旦其中一路發(fā)生故障，則通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)電源的開關(guān)對(duì)故障回路進(jìn)行供電。這種供電方式相較于其他供電方式，多了一個(gè)母線聯(lián)絡(luò)柜與電壓互感器柜，相應(yīng)地，供電所的面積也需要增加，資金投入也會(huì)提高，但其穩(wěn)定性也大幅提高，適用于用電負(fù)荷高、對(duì)供電電源穩(wěn)定性要求高的建筑。3）一路高壓電源，一路備用柴油發(fā)電機(jī)電源，一路UPS設(shè)備不間斷電源。這種供電方式能夠有效地保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與消防通信系統(tǒng)、事故照明系統(tǒng)等重要用電負(fù)荷系統(tǒng)在發(fā)生供電故障時(shí)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。4）其他不常用的供電方式，包括三路高壓電源，兩路電源工作，另外一路作為備用電源;一路高壓電源工作，一路低壓電源作為備用電源等，在一般高層建筑中有一定的適用性。

4 供配電系統(tǒng)低壓配電的方式

在供配電系統(tǒng)中，低壓配電方式主要是指低壓干線配線的方式。從變電所的低壓配電屏分路開關(guān)到建筑各個(gè)用電負(fù)荷高的大型用電設(shè)備之間的線路為低壓配出干線，由于在實(shí)際中，建筑的用電負(fù)荷種類比較繁雜，所以，低壓用電負(fù)荷的分組組合系統(tǒng)的合理性將直接對(duì)建筑用電的安全性與效率產(chǎn)生影響。在現(xiàn)代建筑中，低壓配電系統(tǒng)包括放射式配電系統(tǒng)與樹干式配電系統(tǒng)以及目前應(yīng)用最多的二者結(jié)合的混合式配電系統(tǒng)。

4.1 放射式配電系統(tǒng)

放射式配電系統(tǒng)是由總配電箱或變電所低壓配電柜向每一分配電箱或用電設(shè)備提供一條出線回路的配電系統(tǒng)，其可靠性較高，經(jīng)濟(jì)性較差，所用開關(guān)設(shè)備與管線比較多，當(dāng)總配電箱的任一出線回路出現(xiàn)故障時(shí)，該回路保護(hù)裝置動(dòng)作能及時(shí)切斷故障線路電源，而其他回路不會(huì)受到影響。主要適用于對(duì)供電穩(wěn)定性要求較高的低壓配電場(chǎng)所。

4.2 樹干式配電系統(tǒng)

樹干式配電系統(tǒng)是從總配電箱或變電所低壓配電柜引出一條干線向分配電箱或用電設(shè)備供電的配電系統(tǒng)。其可靠性較低，經(jīng)濟(jì)性較高，總出線回路少，開關(guān)設(shè)備以及管線較少，當(dāng)干線出現(xiàn)故障時(shí)，所有分配電箱或供電設(shè)備都會(huì)停電。這種供電形式主要適用于對(duì)供電穩(wěn)定性要求不高的低壓配電場(chǎng)所。

4.3 混合式配電系統(tǒng)

在配電系統(tǒng)的實(shí)際使用中，往往并不是單獨(dú)使用以上2種低壓配電形式，而是將其組合進(jìn)行使用。如從總配電箱到分配電箱部分使用樹干式配電系統(tǒng)的形式，從分配電箱到用電設(shè)備則使用放射式配電系統(tǒng)的形式，這樣的混合式配電系統(tǒng)對(duì)于低壓配電形式靈活運(yùn)用，使其能夠很好地適用于各種配電場(chǎng)所，并且也節(jié)約了成本。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，供配電系統(tǒng)作為電力工程中最關(guān)鍵的部分之一，其安全性與經(jīng)濟(jì)性無(wú)疑是十分重要的。為了保障電力工程整體的安全運(yùn)轉(zhuǎn)、人民群眾日常生產(chǎn)生活活動(dòng)的正常進(jìn)行，必須對(duì)供配電系統(tǒng)的變壓器配置與高低壓供配電方式進(jìn)行優(yōu)化，避免因供配電系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題而造成電力工程出現(xiàn)事故，進(jìn)而導(dǎo)致電力企業(yè)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)遭受損失。只有電力企業(yè)各個(gè)相關(guān)部門以及人員共同努力，保證供配電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，才能促進(jìn)電力工程的可持續(xù)發(fā)展，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

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