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“供电工程”中电压等级的确定

作者:点击:251 发布时间:2021-06-04

文章通过小区中“公建楼”在供配电设计过程中采用“高供”(10kV)和“低供”(0.4/0.23kV)的问题,经反复“论证”比较,用数字说明应选用合理的方案,实现“节能减排”,节约了一次性投资和经费,在同等条件下,还提高了供电工程质量和供电可靠性。




1、从某住宅小区“公建楼”的供电方案说起


引自(建筑电气节能技术)’2007中国(国际)建筑电气节能技术论坛《论文集》;“住宅小区内公共建筑楼供电的节电方案”一文(续)

注:此次“电气节能技术论坛会”2007年9月在西苑饭店召开。围绕节能减排主题,部分中外专家发言宣读论文,进行交流讨论,达到预期效果,参会者收获很大。会上出版的《论文集》中收录的“电气与智能建筑”2006年第10期中刊载的“住宅小区内公共建筑楼供电的节电方案”一文,其中数据有所变化,因为是“在施”工程,需重新整理,根据事实再做深入的验算,把本文的节电“论据”用数字肯定下来。

北京供电局代表与建筑设计院对本项公建楼的供配电电源设计的电压等级有分歧:供电局坚持按低压(0.4/0.23kV)供电;设计院按电气规范认为必须采用(10kV)高压供电。双方坚持已见。甲方同意供电局意见:按低压供电设计;设计院认为不妥,重新做论证。

2、把102万元的电缆投资节省下来


(1)本“论文”例题应选实际设计工程演算,现仍以五路居住宅小区公建楼供电设计实例为例(见图1)。经演算,说服房地产开发商接受设计院的方案:由公建楼低压供电改为高压供电,把本工程的(10kV)变电室设计在负荷中心的公建楼内的地下室(原预留位置中心),符合“规范”规定,提高了供电的可靠性。值得注意的是,在达到同样效果并满足公建楼本身及组成在一起的天然气锅炉房的动力负荷需要,经计算,将全部所需的大截面铜芯低压电缆换成高压电缆敷设,又可节约13吨铜材消耗。

(2)经查“北京工程造价信息”:高压电缆YJV-8.7/15kV-3×240的单价为548,080元/km,设计需0.5km。

低压电缆YJV-0.6/1kV-4×240+1×120的单价为770,490元/km,设计需1.68km。

高压供电所需电缆费用:

548080×0.5=274,040(元)

低压供电所需电缆费用:

770490×1.68=1,294,423.2(元)

二者差价:低(价)-高(价)=1,020,383.2元 ≈102万元(节约)

此例为高供、低供时一次性投资的比较。

3、从对公建楼以“高供”或“低供”时的不同线路能耗中选择节电方案


在同等负荷功率、同等输送距离时,不同电压需选用不同导线截面时产生不同能耗下选择节约方案。

电缆能耗的计算(同样以1000kVA为基数):

P=nI2?籽t/S(W/m)(不同供电电压时计算)(1)

10kV:高压供电P=3×(58)2×0.02÷240(W/m)

0.4kV/0.23kV:低压供电P=3×(1200)2×0.02÷240(W/m)

从公式(1)的计算结果可以得出:采用“低供”比“高供”时的损耗高出428倍。显然选择“高压供电”节约日常线路能耗。如按其原设计图低压供电,由南区10kV高压变电站(地下建筑)引接每路三根300mm2低压电缆输送至公建楼供1000kVA功率电量,把电缆负荷功率损耗排放在埋电缆的土壤中或电缆通行沟中,日积月累的浪费也非常大;经分析比较,即从电缆初投资和日常能耗中得出结论,应采用设计院的方案即采用高压供电设计。

4、选择项目的供电电压等级不可忽视


节能减排是我国“十一五”期间将实施的十项节能工程中的重点,由于经济的发展带来我国资源和能源逐渐短缺,不得不把一些能耗高、产品低劣又污染环境的企业关停并转,各省市的能源需求指标定量控制,促使企业采取节能节电措施。从上例分析可看到,原因还在于从源头抓起,关键在于建筑设计院各个专业。暖通空调供排水和供配电各专业紧密合作,共同贯彻好节能规范和技术措施;再从五路居供电工程分析,只有“减排”才能节能节电,减少污染环境。

还有一些习以为常的惯例、老做法照搬套用,如低压供电配电网的供电半径不大于250m时,没有规定负荷功率的限制,又忽略了根据功率的规模,论证选择供电电压等级,这就造成了设计产品低劣,按照此设计图纸建成后,势必在投产运行后出现种种问题无法挽救,造成性的不合理、浪费甚至出现供电事故……。

5、对“节电减排”的几点建议


(1)从建筑电气设计做起

《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92(修改中)条文应再做推敲,使更多因素能适合和地区其它有关的电力规范,综合各民用行业的不同特点。

(2)《全国民用建筑工程设计技术措施——电气篇》电压等级的选择:建议参考本论文集第65页:中国医药集团重庆医药设计院作者陈学明的文章“供配电系统设计中的节能问题”中第65页表1,再按规范修改稿推荐。

(3)建议在建筑总图上做一供电工程负荷密度图,找出“负荷中心”作为变电站址的位置,作为供配电设计的提示,使设计做得更合理。根据这些原则使设计人员得到启发,做出更好的供配电设计成品,更加重视“节电减排”。

(4)加强对施工图的审批把关,特别是住宅小区的电气设计。建筑设计院负责建筑个体内的电气配套,小区内的10kV的中心配电及外线电缆的设计由供电部门负责,由于开发公司没有及时把供电部门与建筑设计院二者的电气设计进行协调,势必造成工程上的矛盾。

(5)我国国内的(电业)规范急待协调统一,以便于工作。避免一个工程项目,多个设计单位进驻,各行其事,结果使电气系统之间不能衔接,造成不必要的损失。如文中列举的“五路居住宅区”内—公建楼的供电设计依据北京供电局编制的“北京电网规划设计技术原则”第4.1.8条对分散的低压公共负荷应采取配电变压靠近用户……,低压配电网的供电半径应逐步缩小,市中心区一般不大于100m,其它地区不大于250m。建设部制定的《民用建筑电气设计规范》JGJ/T-16-92行业标准,以及于2003年制定的《全国民用建筑工程设计技术措施》——《电气篇-2.3.1电压等级选择》中较具体地列出:当用户的计算容量(pjs)为200kW或用电设备单台功率大于或等于250kW,供电距离大于250m,计算容量大于100kVA者宜采用高压供电……。

本文主要论点是“节电减排”,需要在供电设计中具体体现,为一项供电设计从“线路电压”、“输送功率”、“输送距离”这“三者”关系中选供电方案。



“供电工程”中电压等级的确定


6、结束语


笔者没有做过这样细致的计算核准,由于存在争论,技术问题只能科学论证,探索查清,这是个先例。

提高“公建楼”供配电系统电压等级,没有带来增加基建投资,除去节约明显的室外电缆成本,还减少了较大电缆的电能损耗,系统上比“低供”时减少了一级保护……。

对公建楼来说,作为高压用户的变电室,应按10kV高压用户配备设施及值班电工。


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