涉外项目变配电所设计调整的感想

涉外项目变配电所设计调整的感想

邵艳红

(江苏中设集团股份有限公司江苏无锡214100)

摘要：针对10kV/0.4kV变电所规划设计中发现的一些问题,依据国家现行规范和标准进行了简要分析,对外方设计公司的设计图纸提出具体的改进意见,以保证设计质量和工程，本文就笔者自己设计的苏丹变电所设计作一些简单介绍。

关键词：变电所、发电机、配电系统、线路电压损失、配电联络。

随着社会经济的发展，有些项目的供电可靠性、安全性、合理性的要求越来越高，与国外设计公司的合作越来越多，外方公司的设计图纸也可能出现严重的设计错误，一切均需要有设计依据作支撑，下面就以本人参与的苏丹安保技术学院项目的变电所设计为例，来简要的说一下如何以数据支撑设计：

1、项目工程概况：

苏丹位于非洲东北部，红海西岸，是非洲面积最大的国家。北邻埃及，西接利比亚、乍得、中非共和国，南毗刚果（金）、乌干达、肯尼亚，东壤埃塞俄比亚、厄立特里亚。东北濒临红海，海岸线长约720公里，苏丹安保技术学院是苏丹为培养高级安保技术人员的高等学府，由中国援建；苏丹安保技术学院项目室外设置了3个变电所，共设置5台变压器，5台变压器分别对应配备5台相同容量的发电机作为备用电源，相互联络。

2、各变电所的外方设计公司的设计情况：

1#变电所：两台2000KVA的T1，T2变压器，两台2000KVA的发电机，1#变电所的系统示意图如下：

1#变电所系统示意

2变电所：两台2000KVA的T3，T4变压器，两台2000KVA的发电机，2#变电所的系统示意图如下：

2#变电所系统示意

3#变电所：一台2500KVA的T5变压器，一台1500KVA的发电机和一台1000KVA的发电机，3#变电所的系统示意图如下：

3变电所系统示意

该设计方案变压器进线端均与同等容量的发电机通过ATS进行联络，并且1#变电所与2#变电所内的2台变压器中间也设置有联络柜，互为备用。为了增加供电的可靠性，外方设计师在3个变电所之间的变压器之间也增加了联络开关。系统示意图如下：

3、针对外方设计公司的设计进行的设计调整：

现场3个变电所之间的相互距离近400米，看到该设计方案后，经过和技术人员及现场项目经理，研究讨论得出的结论变电所之间的联络是不合理的，没有必要的。并且最关键的一点，由于负荷容量比较大，距离比较远，这段的线路电压损失非常大，已经无法通过加大电缆截面积来实现降低线路电压损失。根据《工业与民用配电设计手册》第三版及《建筑电气常用数据》04DX101-1的内容，对该项目我分别选了几种计算，来证明无论怎么加大电缆截面积均无法实现降低线路电压损失：

第一种算法是两个变电所之间的室外联络电缆我假如选用10根240截面的铜芯电缆，计算结果线路电压损失为17.239886%；第一种算法的具体计算步骤如下：

R=ρ*L/SPj=1600KW，COS∅=0.9

Sj=Pj/COS∅=1600/0.9=1777.78KVA

Qj*Qj=Sj*Sj-Pj*PjQj=774.92KVAR

1、Copperconductorsection:240mm2,10(4C240+1C120)mm2

R(Resistance)=0.091Ω/km

L(Lnductive)=0.077Ω/km

R=0.091Ω/km*0.4km/10=0.00364Ω

L=0.077Ω/km*0.4km=0.0308Ω

circuitvoltagedrop(%)

=Pj*R+Qj*L/(10*0.415*0.415)=17.239886%

第二种算法是两个变电所之间的室外联络电缆我选用28根240截面的铜芯电缆，计算结果线路电压损失为15.065985%；第二种算法的具体计算步骤如下：

2、Copperconductorsection:240mm2,28(4C240+1C120)mm2

R(Resistance)=0.091Ω/km

L(Lnductive)=0.077Ω/km

R=0.091Ω/km*0.4km/28=0.0013Ω

L=0.077Ω/km*0.4km=0.0308Ω

circuitvoltagedrop(%)

=Pj*R+Qj*L/(10*0.415*0.415)=15.065985%

第三种算法是两个变电所之间的室外联络电缆我选用44根630截面的铜芯电缆，计算结果线路电压损失为15.029388%，第三种算法的具体计算步骤：

3、Copperconductorsection:630mm2,44(1C630)+11C120mm2

R(Resistance)=0.091Ω/km

L(Lnductive)=0.077Ω/km

N=11*630/240=28。875

R=0.091Ω/km*0.4km/28.875=0.001260606Ω

L=0.077Ω/km*0.4km=0.0308Ω

circuitvoltagedrop(%)

=Pj*R+Qj*L/(10*0.415*0.415)=15.029388%

最终计算三种计算结果均远远大于外方要求的线路电压损失小于4%的结果。计算结果说明这段室外电缆是无法通过加大电缆截面积来达到降低线路电压损失的目的。

在进行数据计算后，经项目部其他电气工程师对数据核实讨论后，我们拿着计算结果马上找到翻译人员带着我们去找管理公司的外方电气工程师去进行沟通协商。因为有计算依据，外方管理公司人员接受了我们提出的要求：这段联络电缆是否可以取消；最终管理公司给我们的回复是他们经过最终研究讨论决定，由于这段成本投入太大，取消变电所之间的联络电缆。

确定方案后，紧接着就是对配电所的深化设计，内部电缆沟的布置，配电柜的布置，外部出线位置方向的考虑，详图的设计等等，为尽量减少避免交叉，对配电柜厂家提供的配电柜内部布置图根据实际情况进行调整，尽量调整到比较理想的状态。3个变电所的最终布置示意如下图：

4、设计结论：

以上是苏丹安保技术学院项目变电所的一般设计思路，对类似变电所的设计管理提供一定的参考，不能迷信的认为外方已经定型的设计图纸就一定符合规范要求的。

当然对外方公司已经定型的设计图纸进行方案调整，必需要有足够的设计依据作为支撑，没有设计依据作为支撑，外方管理公司是不认可的。

随着技术的进步，各国合作交流，涉外项目越来越多，遇到具体项目应进行具体设计分析，详细的核算原有的设计产品，确保项目既符合规范要求，亦方便业主管理，更保证设计者自身的设计安全，达到多赢目的。

参考文献：

1、《工业与民用配电设计手册》第三版

2、《建筑电气常用数据》04DX101-1