大学校园配电网规划及配电设计.pdf
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1、建 虢电乞。 I_I_ BU L 黪 NG 2口1 4 年第 1 2 期 l鲢 鲢 张l 大学校园配电网规划及配电设计 李国有 ( 华南理工大学建筑设计研 究院,广 州市 5 1 0 6 4 1 ) Di s t r i b u t i o n Ne t wo r k P l a n n i n g a n d Di s t r i b u t i o n De s i g n f o r Un i v e r s i t y Ca mp u s LI Gu o y o u ( Ar c h i t e c t u r a l De s i g n Re s e a r c h I n s t
2、 i t u t e o f S C U T,G u a n g z h o u 5 1 0 6 4 1 ,C h i n a ) Ab s t r a c t :Th e pa p e r p r e s e n t s t h e p l a n n i n g p r i n c i p l e s , l o a d p r e d i c t i o n, l o a d l e v e l , v o l t a g e c l a s s a n d ma i n wi r i n g f o r ms b a s e d o n po we r g r i d p l a n
3、n i n g t h e o r y, r e l a t e d d e s i g n s p e c i f i c a t i o n s , c a mp u s d i s t r i b u t i o n n e t wo r k p l a n n i n g c h a r a c t e r i s t i c s a n d p l a n n i n g a n d d e s i g n e x p e r i e n c e i n t h e p a s t I t a l s o p r o p o s e s t h e i mp r o v e me n
4、 t me t h o d a n d s e t s o u t t h e c o n s i d e r a t i o n s a n d s o l u t i o n s d u rin g t h e p l a n n i n g a n d d e s i g n Ke y wo r d s: d i s t r i b u t i o n n e t wo r k p l a n n i n g; l o a d p r e d i c t i o n; l o a d l e v e l ; d i s t rib u t i o n d e s i g n; e me
5、r g e n c y p o we r s u p p l y;s wi t c h s t a t i o n;s u bs t a t i o n a n d d i s t r i b u t i o n s t a t i o n;u n i v e r s i t y c a mp u s 摘 要 :根据 电网规 划理论及 有 关设 计规 范要 求 。结合校 园配电 网规 划特 点 ,总结 多年 来校 园配 电网规 划设 计 经验 ,介 绍规 划原 则 、 负荷预 测 、 负 荷 等级 、电压等 级 、主接 线形 式等 ,提 出校 园配 电 网规划及 配 电设 计的 改进 方法 ,
6、 阐述 规划设 计过 程 中应 注意的问题及解决方案。 关 键词 :配 电 网规 划 ; 负荷 预 测 ; 负荷 等级 ; 配 电 设 计 ;应 急 电 源 ;开 关站 ; 变 配 电所 ; 大 学 校 园 中图分 类号 :T U 8 5 2 文献标识码 :A 0 引言 “ 科教兴 国”的基 本国策 。推动 了 中国教 育事业 的快 速发展 ,全 国各 地高 校新 建 了大批校 区 ,学校 占地 面积 、功能 分 区 、建 筑类 型都 在发 生着 巨大变 化 。随着学校供 电面积的不断扩大 ,各种新型实验设 备 的广泛使用 ,学校用 电负荷大 幅度增长 ,一些 重点 大学建设 了一些如核磁实验
7、室 、风洞实验 室 、航 天实 验室等重点实验室 。其用 电量大 ,可靠性要求 高 ,如 何合理规划学校配 电网络 ,提高可靠性是 校园配电网 规划设计需要解决 的一个重要 问题 。 1 校 园配 电网规划的原则 a 认 真贯彻执行 国家和地 区的相关规范 ,根据 校 园用 电特 点 ,因地 制宜 地搞 好校 园配 电 系统 的规 划 ,确保校 园配 电网安全可靠 、经济合理 。 b 变 配电所应接近 负荷 中心 低压供 电半 径在 2 5 0m之 内 ,进 出线方便 ,以降低电能损耗 ,节约 电 缆投资 ,减少 电压损 失 ,提 高供 电质量 。 c 采用适 当的负荷预测计算 方法合理地 预
8、测用 电负荷 。 d 布局合理 。避 免线路迂 回交错 ,系统设计 满 足分期实施 、逐步发展 、远近结合 、灵活多变的要求。 2 电力负荷预 测及计 算方法 负荷预测计算是 电力规划 的基础 ,欠计算 或过计 算会 给以后 的发展带来相 当大的影 响 ,负荷欠计算会 使 投资不 足 ,阻碍配 电网 的发展 ,影 响今后 的用 电 ; 负荷过计算导致投资过度 ,投资效益遭受损失。因此 负荷计算应选用适合 配电网发展规律 、符合实际的计 算方法 ,充分考虑影 响负荷 预测 的各种因素 ,使负荷 预测计算结 果尽可能合理可靠 。 电力负荷 预测方法有 多种 ,主要有单耗法 、综合 作者信息 李 国
9、有 ,男 ,华南理工大学建筑设计研究 院,高级工程师 ,主任工程师 。 2 8 一 Q Q 1 4 _ v o L 一 ! 8 1 4 h tt p : w ww j z d q n e t c n 用 电水平法 、电力弹性 系数法 、负荷密度 法 、分类负 荷预测法 、趋势分析法等 。针对校 园电力 规划 ,目前 在规划设计 阶段使用最多 、经过实践证 明最接 近实际 的计 算 方式是 负 荷密 度法 与需 用系 数法 相结 合 的方 式 。对建筑群或单体建筑 的规划采 用负荷 密度法 ,对 实验室 、食堂 、中央冷站及其它设备机房 等大负荷采 用需用系数法 。 电力 负荷预测应 详细 了解
10、校 园规划 总建筑 面积 、 区域功能 、各单体建筑 面积等 。按 照校 园总体规划 的 布局 ,结合建筑单体 面积和功能要求 ,用 负荷密 度法 和需 用系数法估算 出各类负荷 的大小 ,同时也需要 考 虑一些不确定因素和今后发展的需要 ,留有一定的裕 量 以满足校园近远期用 电的需求 。 使用负荷密度法预测负荷时应综合考虑校 园以下 特点 : a 现代建筑 门厅 、公共走 道等公共 空间面积所 占建 筑总面积 比例与 以前老 旧建筑相 比普遍增大 ,功 能性空间面积 比例相对减少 ,因此 以总面积计算 负荷 密度应适当减少 。 b 应根据学 校定 位及地 区经济差异 ,了解各栋 建筑 的空
11、调设置情况。 C 了解实验 室的功能性质 。深入 了解 实验室动 力负 荷等级 、负荷 性质 、负荷 大小。 d 现代 教 工及 学 生食 堂 大 量采 用 厨 房 电气 设 备 ,并设有冷库 ,用电负荷 比较大 ,根据本人对设计的 多个 校园 的统计 ,食 堂负荷范 围约为 4 0 0 1 1 0 0 k W , 应根据食 堂面积和功能设 置情况合理选取 。 e 分 析校 园同时使用系数 。学校建筑 大致分为 办公 、教学 、宿舍 、食堂 、礼堂等 ,这 些建筑一般不 同时使用 ,全天 负荷 波动 较大 ,应 合理选 用 同 时系 数 ,可减少安装容量节约投资 。 综合 以上因素 ,同时 系
12、数一般可选 取 0 60 7 , 负荷密度般为 3 01 2 0W m 。 3 校 园负荷等 级 根据校 园最高或最重要建筑决定 负荷 等级。如 四 级生物安全实验室等 国家重点实验室用 电为一 级负荷 中特别重要 的负荷 ,核磁实验室 、风洞实验 室 、航天 实验室等重点实验室用 电为一级 负荷 ;一类 高层 建筑 的消防 、安防 、应急照明 、信息设备 、客梯等用 电为 一 级负荷 ;二 类高层建 筑的消 防 、安防 、应 急照 明 、 信 息 设 备 、客 梯 等 用 电为 二 级 负 荷 ;藏 书量 超 过 1 0 0万册的 图书馆及重要 图书馆 的安 防设 备 、计算机 系统用 电为
13、一级 负荷 中特别重要 的负荷 ,其他用 电为 二级负荷 。 4 中压 电源 引入及 电压等级 及 时向甲方 、当地 电力公 司了解校外市政 电网的 状 况 ,决定外 电的引入方 向,引 入位置 、电压 等级 , 引入 回路数 。引入 电源 电压一般选 择 1 0 k V,如果负 荷 比较大 ,可 以考虑 引入 3 5 k V或 1 1 0 k V电源 。应 根据安装容量 、负荷等级 、市政电网的状况等综合 因 素考虑外 电源 的回路数量 : a 如 果 校 园 一 级 负 荷 容 量 较 大 时( 约 大 于 8 0 0 0 k V A) ,应 引入两路 1 0 k V电源。对两路 电源 的
14、 要求是 当一个 电源发生故障时 ,另一个 电源不应 同时 受到损坏 。 b 如一级 负荷容量不大时 ( 约小于 8 0 0 0 k V A) , 可引入一路 1 0 k V电源 ,采用应 急发电机组作为备用 电源 ,当一级负荷仅有照明或电信负荷 时 ,采 用不间 断电源 U P S 或 E P S作为备用电源。 C 如果校 园规模 比较大 。负荷 比较大 ,可以考 虑引入 3 4路 1 0 k V电源 。如果负荷超过 1 5 0 0 0 k V A, 可 以考虑 引入 3 5 k V或 1 1 0 k V电源 设 置 3 5 k V或 1 1 0k V开关站 。 5应急 电源 的规划 应急电
15、源是规划阶段 容易忽视的问题 以前规 范 没有 明确要 求在规 划阶段 进行规划设计 ,但是 如果在 这个 阶段不 统筹考 虑 很可能影 响工程建设周期 、导 致投 资浪费。 如果校 园内有一级负荷而且外来 电源不能满足一 级负荷要求 时 ,或有特别重要负荷时 ,需要对应急 电 源做 出规划 。下列情况下般需要设置应急 电源 : a 需要设 置 自备 电源作 为一级负荷 中特别重要 的负荷 的应 急电源 时或第二 电源不能满足一级负荷 的 条件 时。 b 设置 自备 电源较从 电力系统取得第二 电源经 济合理 时。 C 所在地 区偏僻 ,远离 电力系统 ,设置 自备电 29 差 壁 曼 曼 曼
16、 塑型墨熙皇 塑 2 I h t t p : w w w j z d q n e t c n 8 1 5 建 藐电乞 。 ll_8U DI NG 2口 1 4 年 第 1 2 期 l苣LE C 张I Cl TY 源经济合理时。 当一级负荷 或特别重要负荷 比较大时 ,或分布在 不 同的区域时 ,可以根据供 电半径 ,几栋建筑共 同设 置一 台应急发电机 ,如特别重要负荷 比较小时也可 以 就地设置 E P S或 U P S 。柴 油发 电机房 ,在满 足通风 、 排烟 、设备运输 的条件 下 ,应靠近变配 电室布置 。 应急 电源与正常电源之间 ,应采取 防止并列运行 的措施 。 6 开关站规
17、划 选择 开关站位 置时 ,必须考虑 以下原则 : a 靠近负荷 中心 ,尽可能在变 电所群 的 中心位 置 ,方便外电源引入 ; b 便于维护管理 : c 有利于减少 配电电缆长度 和敷设 方便 ,节 约 投资 : d 留有 发展余地 : e 主接线力求简化。 随着人们对环境 的要求越来越高 ,开关 站一般采 用户 内型放在 建 筑物 内部 ,与 1 0 k V配 电所 联 体建 设 ,内设 1 2台配 电变压 器 ,低压 出线直 接给本建 筑物及其周围建筑物供电。 7变配电所规划 变配 电所选址过程中 ,应 注意以下几个 问题 : a 由于负荷预测存在不 确定 性 ,因此变配 电所 选址
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