10kV變電站設置及站址選擇的探討………劉尚橋
發布時間：[2015-02-13] 關注度：[]北京國金管理咨詢有限公司 劉尚橋
隨著我國房地產業的發展，電氣設計面臨許多新的設計問題，變電站設置及站址選擇就是其中的一個問題，這需要我們設計人員采用創新的思路和方法，才能解決所面對的問題。下面分幾個方面，就10kV變電站設置及站址選擇的設計談一談我的設計體會。
1．項目概述
本工程由包括辦公、商業、酒店等，地下共4層，地上約80層高層建筑，其下部為辦公樓，中部為標準酒店，上部為套房酒店。
2．用電區域狀況分析
1）用電區域的劃分的原則
用電區域的劃分將遵照如下的原則進行：
- 一般條件下，供電距離在供電有效半徑內，超出供電半徑時應采取有效的技術措施來保證供電電壓質量。
- 按照建筑功能區域劃分用電區域。
- 本著變電站深入負荷中心的原則。
2） 各用電區域劃分的分析
本工程為超高層建筑，按照上述原則，將劃分為三個用電區域，低區，中區和高區，分別對應：
- 低區：高檔辦公寫字樓：；
- 中區：標準酒店；
- 高區：套房酒店。
空調系統設置一座集中的冷凍站，由于其用電負荷集中，負載容量大，考慮單獨劃分為一個獨立供電區域；同時換熱站的用電設備也納入該用電區域。
3．變電站的選址分析
1） 變電站的選址原則
依據《20kV級以下變電所設計規范》關于變電站站址選擇的要求，本項目的變電站位置的選擇應符合下列要求：
變電所位置的選擇，應根據下列要求經技術、經濟比較確定：
一、接近負荷中心；
二、進出線方便；
三、接近電源側；
四、設備運輸方便；
五、不應設在有劇烈振動或高溫的場所；
六、不宜設在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當無法遠離時，不應設在污染源盛行鳳向的下側；
七、不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰；
八、不應設在有爆炸危險環境的正上方或正下方，且不宜設在有火災危險環境的正上方或正下方，當與有爆炸或火災危險環境的建筑物毗連時，應符合現行國家標準《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》的規定；
九、不應設在地勢低洼和可能積水的場所。
2） 變電站的選址分析
- 低區變電站：
變電站選址在B2層。
- 中區變電站：
該變電站的選址有下列幾個方案：
方案一：變電站選址在B2層低區變電站位置。
優點：與低區變電站合并，有利于設備集中運行管理。同時變電站位于地庫，不存在高區運輸的問題。
缺點：用電區域的45層至60層部分超出380V有效供電半徑，引起供電電壓下降，需要加大供電電纜規格，造價增加。同時，由B2層至30~60層用電區域，供電電纜距離較其它方案多出130~140米，引起投資增加。
方案二：變電站選址在45層的設備層內。采用中間開花的方式，分別向下為30~45層供電，和向上為45~60層供電。
優點：站址位于中區用電區域的中間，低壓供電饋線電纜最短，節省造價。
缺點：由于變電站上樓，由于變壓器的運輸，需要配置大噸位的貨運電梯。 同時，變壓器的最大容量只能是1000KVA，被迫使用小變壓器，變壓器數量增加。
方案三：變電站選址在60層的設備層內。采用由上向下的供電方式向30~60層供電。
優點：能滿足供電半徑的要求。同時，可以和高區變電站在一起，有利于高區變電站的集中管理。
缺點：同方案二，同樣存在高區變壓器運輸問題；饋線電纜的用量也高于方案二。
方案四：變電站選址在30層的設備層內。
優點：同方案三，只是供電方向改為由下向上供電。
缺點：同方案三，只是綜合考慮其它機電專業在30層均設置了較多的設備，恐怕沒有本變電站的位置。
結論：綜合考慮上述幾個方案，方案二從技術、經濟、運行管理上比較合理，選用方案二。
- 高區變電站：
該變電站的選址有下列幾個方案：
方案一：變電站選址在B2層低區變電站位置。
優點：與低區變電站合并，有利于設備集中運行管理。同時變電站位于地庫，不存在高區運輸的問題。
缺點：由B2至頂層末端用電設備，供電距離超過400米，已大大超過380V電壓供電半徑，常規辦法解決投資造價巨大，該方案基本不可行。
方案二：變電站選址在60層
優點：滿足供電半徑的要求。
缺點：由于變電站上樓，由于變壓器的運輸，需要配置大噸位的貨運電梯。 同時，變壓器的最大容量只能是1000KVA，被迫使用小變壓器，變壓器數量增加。
結論：綜合考慮上述兩個方案，方案二從技術、經濟、運行管理上比較合理，選用方案二。
冷凍站:
冷凍站選址在B4層，，冷凍站變電站將布置在冷凍站的上方，具體有如下方案：
冷凍站和變電站共同占據B2層，B3層和B4層，變電站布置在冷凍站的上方區域，就近向制冷設備供電，同時，還可以與冷凍機的啟動設備及水泵的控制設備進行統一組合布置。
4．總結
綜合各方案的比較，本項目設置4座變電站向各用電區域供電，各變電站按如下選址布置：
|
名稱 |
位置 |
供電區域 |
用電設備 |
|
低區變電站 |
B2層 |
B2層至30層 |
高檔寫字樓 |
|
中區變電站 |
45層設備層 |
30層至60層 |
標準酒店 |
|
高區變電站 |
60層設備層 |
60層至頂層 |
套房酒店 |
|
冷凍站變電站 |
B2層 |
冷凍站 |
冷凍站和熱力站 |
考慮變配電所靠近建筑物用電負荷中心、進出線方便、接近電源側、設備吊裝、運輸方便、負荷容量及其分布、建筑布局等因素，合理設置本工程10kV變電站，達到了分配電能、運行可靠、提高電壓質量，降低配電線路損耗的目的。
