探究北京汽车博物馆高低压供配电系统组成

探究北京 汽车博物馆高低压供配电系统组成

崇蒙

北京汽车博物馆丰台区规划展览馆 ，北京， 100160

摘要：北京汽车博物馆的高低压供配电系统是博物馆的重要组成体系，其组成、电源等级以及接线方式、高低压开关供电的稳定性都关系着博物馆内的供电正常使用以及供电的安全。所以，本文对其组成的合理性以及应用性，进行了探究。

关键词：汽车博物馆；高低压；供配电系统

前言：供配电系统是保证博物馆内诸多系统正常运转的重要因素，也是安全保障的前提，例如：消防系统的运行、内部的照明使用等等重要工作都需要供配电系统来支撑。所以，在北京汽车博物馆当中，要依据馆内的实际情况，合理地进行高低压供配电运行方式，并且做好后期的维护以及故障问题的处理，满足博物馆对供电的需求。

1北京汽车博物馆的供电需求与负荷等级划分

博物馆作为陈列、典藏、以及研究汽车发展的重要文化地点，其高低压配供电系统的配置非常的重要。供电作为博物馆的重要需求，对于博物馆内的管理，运行有着关键性的作用。

博物馆所应用的负荷顶级需要三级，最为重要的一级负荷是应用双路市电，作为应急电源供电，指双电源工作，一路引自发电机供电的应急母线。另一路引自正常需要的母线。一级负荷供电，是在双电源供电在末尾处进行切换使用。在二级负荷供电时，要应用双电源供电模式，可选择在末尾处切换，或者是选择在适当位置切换之后在配电。

1.1一级负荷应用

一级负荷是负荷当中最为关键的。此等级在消防安全系统、应急照明系统、安全监控防护系统、通讯信息机房的应用、中央大厅的重要设备以及客梯等地方使用，满足重要环节的需求。在展厅照明当中、文物库房区空调、文物库房区照明、排水泵以及变频水泵设备等区域产生着重要的作用^[1]。

1.2二级负荷应用

二级负荷的用电需要，首先应用在展示厅空调，因为空调的功率负荷比较大，要应用单独的变压器组为这类季节性负荷供电的设备提供保障，所以划分在二级的负荷应用上^[2]。其次，还有报告厅、新闻厅、汽车模拟体验厅、咖啡厅以及扶梯和夜景照明等应用。

1.3三级负荷应用

那么三级负荷的应用大多数是在办公区的照明、动力设备的用电需求、车库、走廊等公共区域的正常照明需求以及演示广播、娱乐实施等区域的用电。

2供电系统应用概述

2.1高压配电系统的运行方式

当下市政给博物馆提供的供电线路为2路10kV的进线，高压柜主要包含计量柜、进线柜、出线柜、联络柜。1kV以下就是低压，3kV-35kV是中压，35kV以上是高压。10kV的系统2条线路电源同时进行运作，并为互相之间的备用。

高压配电的运行模式是单母线分段来进行工作，共有2段母线，当中设有2组的联系开关^[3]。在正常情况下,2组电源共同工作，在其中一路电源出现故障问题时，可以通过手动或者自动模式，对相关联系的其他两路开关进行操作，应用当中的一条线路承担起出现故障问题段落的母线负荷。在其中两路电源出现问题的时候，通过操作关闭1组问题线路开关，应用一条电路来承担全部的负荷工作。

2.2低压配电系统的运行方式

放射式供电以及树干式供电方式是低压配电的干线应用方式。其中的干线应用母线供电以及电缆供电。在低压系统的工作中，也同样应用单母线进行分段工作运行，相互联系。在对不同供电应用时，要选择合适与这种等级的供电方式。例如：占比最重的一级负荷要应用2路电源来进行供电，满足其需求，当中的一路电线是来自发电机供电的应急母线。在2路电线对一级负荷进行供电时，来自不同变压器的母线段路，要在两路电源的末尾处进行连接。在二级负荷中，同样也是应用两路电源来进行供电的模式，2路电线的电源在其末端互通，也可以选择在合适的位置进行互通。

在博物馆当中，低压配电系统为2台变压器，依次向不同的区域进行用电的供给。低压配电是应用单母线分段进行运作的，互相联络的开关可以设置成自投自复、自投不自复以及手动转换开关几种模式来进行操作。在低压主要进行开关和其联络开关之间要设置电气连锁模式，致使在任何的情况之下也只能整合其中的两个开关。

2.3应急电源系统应用

在博物馆内要配置1台柴油发电机组，其中的发电容量需求要根据博物馆内的自身消防负荷来进行确定。应急的电源需要是独立的电源发电机组，区分于其他发电设备，在供电网络当中拥有独立自主的电源专用馈电线路以及蓄电池。在可以中断供电的时间段内，有几种应急电源可供选择。第一，在快速的自动启用的应急发电机组，通常适合应用在可以允许断电的14秒到30秒的供电需要。第二，适用于供电中断时间大于电源进行切换所需时间的，是与正常电源不同，带有自动投入功能的独立专用馈电线路^[4]。第三，不间断电源，此种通常用在需要进行连续供电，或者是可以中断供电时间为毫秒级单位的供电需求。第四，就是应急电源，其合适应用于中断用电供给时间需求为毫秒级单位的应急照明供电使用。

柴油发电机组在给一级负荷供电时，10kV市电出现一同停电的情况时，发电机的延时启动信号功能，会把信号传输到柴油发电机房内，信号的延时时间可进行调节，在1秒-10秒之间。自动进行启动的柴油发电机组的转速、频率、电压在12秒内达到定额要求，并且进入运行工作。如果在此阶段内，出现了火灾情况，就切断应急母线段上其他非消防用电的负荷。在市电恢复到35秒-55秒以后，自主进行市电供电的恢复，此时柴油发电机组延时功能，自动停止运行。

在消防中心、安全防护中心以及网络机房和通讯机房要配置UPS备用电源，以防不备之需。而应急指示疏散灯和重要收藏品的库房警卫灯要配置EPS备用电源。此项应用设备中拥有ATS自动转换柜，可以在电源和应急电源当中进行自动切换，与柴油发电机组形成了应急供电系统，能在主线电源停止工作后，自主的把应急照明、消防设备以及安全保护电源转换到发电机组上，保障了博物馆的应急供电使用。同时在ATS转换柜当中，设置了主线路备用电源的自主转换装置，还可以对市电的故障问题进行问题记录存档，拥有测试性功能的选择，在进行柴油发电机组测试运行时，也可以同时进行启动操作，但是不能进行联合的运作。

此项功能在汽车博物馆的消防安全上和防护安全上起到了重要的作用，拥有很大的实际效果，非常值得应用。

总结：北京汽车博物馆是一座现代化的建筑，体现了城市科技发展的前沿。所以在其高低压供电系统的组成当中，要应用合理化的，安全性能高的供电配电组成。市电以及柴油发电机的组合，在供电上保障了供电负荷的正常工作与运转，改善了供电的稳定性，不仅保证了博物馆内各种活动的开展进行，同时保障了博物馆内的安全，是非常适合博物馆供电负荷需要的，值得推广使用。

参考文献：

1. 王强. 10kV及以下高低压供配电系统故障探究[J]. 南方农机, 2020, v.51;No.342(02):187+193.
   [2]方明明. 供配电系统变压器配置与高低压供配电方式[J]. 中国新技术新产品, 2019(18).
   [3]于磊, 尚金金, 尚银银. 供配电系统变压器配置与高低压供配电方式[J]. 科技经济导刊, 2019, v.27;No.687(25):90-90.
   [4]齐鹏. 博物馆供配电系统的无功补偿实践探索——以太原市博物馆为例[J]. 文化创新比较研究, 2020, 000(001):P.166-167.

作者简介：崇蒙，1986，男，汉，北京，本科，单位名称：北京汽车博物馆(丰台区规划展览馆)，单位所在省市及邮编：北京，100160