城市综合体的供配电系统方案设计

城市综合体的供配电系统方案设计

庄晓勇1赵雄生1秦向琪1谭昕东2百振宇1

（1国网山阴县供电公司山西省朔州市036900；2国网应县供电公司山西省朔州市037600）

摘要：随着社会的发展，我国的城市化建设水平也越来越迅速。城市综合体是指将城市生活当中的商业、办公、交通、展览、文化娱乐、餐饮和会议组合起来，并在各个部分之间建立一个相互依存和影响的能动关系，让其形成完整性、多功能和高效率的综合体。城市综合体和一般民用、工业工程项目相比，在供电系统方案设计上具有特殊性，建筑面积广泛，用电负荷相对比较集中，负荷等级较高。

关键词：城市综合体；供配电系统；方案设计

目前，我国社会经济与科学技术迅猛发展，城市化进程也随之加快，促使城市建筑朝着高层和超高层发展。对于建筑工程项目来说，其本身对供配电系统有相应要求，相关设计部门应严格遵循设计规范进行设计工作，保证其科学性与合理性，同时还需要严格遵守安全实用原则，避免供配电系统对建筑工程质量产生重大不利影响。在本文中，针对建筑工程供配电设计的实际案例，对城市综合体的供配电设计方案设计进行了相应探索。

1城市综合体

城市综合体一般指：城市中具有商业、交通、展览、办公、居住等功能综合性的建筑，并且各种功能区之间建立了一个具有相互依存的电能配送关系，让整个建筑工程形成多功能性、完整性和高效性的完美统一。城市综合体与一般的民用建筑相比具有其独有的优势与复杂性，城市综合体一般建筑工程量比较巨大，并且整个建筑空间能够得到高效的利用，在建筑内部人口密度比较大。在供电体统方案设计上要结合建筑工程本身特点，做出具有针对性的设计已满筑建筑工程设计的需要。城市综合体在供配电系统设计上要充分考虑到，城市综合体建筑面积比较巨大，并且用电的地方相对集中，并且负载大等特点。城市综合体供配电系统设计是整个建筑工程建设非常重要的一个环节，对整个建筑工程质量影响巨大。在进行相关工作之初，一定要做好准备工作，以保证后续工作的开展。

2城市综合体的供配电系统方案设计分析

2.1供电电源要求

由于该建筑项目具有较大群体量，模式各种各样。为确保用户安全用电，按照有关的规范标准，需要市政供电引入10kV电源供电。例如城市综合体建筑工程项目的造价成本和其余建筑相比，其成本相对要高，而且人员过于集中，所以，供电和企业运行、工作人员、设备安全息息相关。尤其是建筑物发生火灾时，内部人员和消防人员都需要通过建筑本身设置的消防设备设施来灭火、疏散人员及物资。通常情况下，建筑内部的消防设备设施和电紧密相关，大部分设备设施都需要用电进行供应，表明了电源安全可靠的重要性，否则不能在短时间内报警、灭火、疏散人员和物资，不利于控制火势，给经济带来损失和造成人员伤亡。因此，为了确保城市综合体建筑建设消防设备设施稳定供电，应选择适当的电力负荷等级，实现供电安全性与可靠性。

2.2配电系统接线方式的选择

按照《供配电系统设计规范》中“高压配电系统应使用放射式，按照变压器的容量、分布和地理环境，也可选择树干式或者是环网式。”的要求，在使用树干式高压接线方式时，需要通过高压电缆分支箱，可靠性较低，出现故障后影响范围广；高压环网式的使用，供电具有较高的可靠性，但是，由于切换操作频繁，保护装置与整定配合十分复杂；而高压放射式的使用，具有较高的可靠性，一旦出现故障会自动关闭，缩小影响范围，方便切换操作，保护相对比较单一，属于自动化装置。因此，该城市综合体供配电系统接线选择双电源放射式。

2.3在供电电源方面，城市综合体提出了相关严格要求

该建筑工程项目特征突出，不同功能区的建筑空间有着较大差异，要为用户用电的安全性与高效性提供重要保障，必须在市政供电企业中引入10kV电源，由此进行供电。在供配电系统质量方面，城市综合体有着比较高的要求，同时城市综合体人员密度较大。供配电系统的安全稳定运行发挥着重要作用和影响，可以为企业的正常工作以及居民的正常生活提供重要保障。根据当下的发展来说，城市综合体绝大部分设备是利用电能来运行的，当供配电系统出现问题时，会导致城市综合体陷入瘫痪，从该方面可以看出供配电系统电源可靠性的重要作用。

2.4用电负荷

（1）负荷分级。城市综合体及结构的复杂度比较高，电气设备所需要的电压和负荷也有着较大差异，当开展供配电设计的时候，需要充分考虑这一内容。用电负载可分3个级别。1）一级负载。在城市综合体中存在部分大型设备，这部分设备需要应用比较高的电压。要为供电的可靠性提供保障，必须具备输电线路，由此提高供电可靠性。2）二级负载。我们生活中经常用到的电器大多数都是这一级别的负载。3）三级负载。三级负载的应用率较低，只有在比较特殊的情况下才对其进行应用。（2）用户划分。在供电企业中，城市综合体运行管理工作的复杂度较高，可分成两部分，分别是营业场所用电和居民用电。营业场所用电量较大，并且对成本的关注度高，因此供电企业需要采取有效措施，加强管理力度，避免出现盗电问题。同时，在居民用电方面，需要加强用电安全宣传，保证居民生活用电安全。

2.5变电站的分布空间

城市综合体对电能的需求量巨大，所以对变压器的需求也十分巨大，这在一定程度上占用大量的建筑空间。相关人员在进行供配电系统设计时，要充分考虑到变电站位置的选择，尽可能做到低成本、并且方便日后的维护工作。所以一般变电站设计在城市综合体的地下一层，并且集中安装，这样也方便日后的维护工作。

2.6无功补偿

无功补偿是现代变压器其中安装不可缺少的部分，在用电高峰期高压测功率路在补偿后其因数应大于0.95。采用过零投切模式和电容的自动循环模式，这样很大程度上保证了每组电容使用保持平衡。而过零投切主要是电压郭玲投入与电流过零之间的切除。这样可以保证电压和电容电压之间保持一致性，这时电容器在介入系统时，也不会出现涌流的现象，这样开关节点的无电弧分断目标就可以轻松的得以实现。

2.7应急电源系统

城市综合体，一些重要的设备是不能够断电的，所以在电网出现一些状况时，要采用其他的方法进行配电。而目前普遍采用柴油发电机进行发电，作为第三方电源。城市综合体一般会采用3~5台600kW的柴油发电机作为第三方电源，以备在供电企业电网大面积出现瘫痪时进行供电。但是柴油发电机供电不能喝电力系统并行运行，假如电网恢复供电，柴油发电机应该自动退出供电状态。这样可以有效保护用电设备。

2.8高压配电系统

前置环网柜至百货、超市、开关站高压电缆经过室外排管设置在地下室1层的各个站内。10kV进线属于双重电源供电，两路电源同时工作，相互之间能够自动切换形成备用电源。同时，开关站至下级各个用户站高压电缆，经过室外排管敷设在各个用户站中。例如10kV高压系统使用单母线分段运行，两路电源同步工作，相互可转换为日备用电源，开关站内允许不设置高压母联，同时，将高压联络设置在前置环网柜部位。另外，进线断路器设置过流和速断保护，而出线断路器设置过流、温度、速断和零序保护；10kV开关柜使用中置移开式金属铠装柜，设有综合继电保护，使用DC110V来操作电源，弹簧储能操作机构。

结语

通过对城市综合体供配电系统方案设计的分析和探索，从中发现，配电线路选择需要同电源需求进行充分结合，并且选择与之相符合的接线方式。在用电负荷计算方面，需要充分应用负荷分级与用户区分。但是，城市综合体供配电系统设计仍旧存在一定的问题，还需要对其进行更加深入的研究，从而获取最佳设计方案，为企业工作正常运行以及居民生活安全提供重要保障。

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