商场供配电系统设计

黄昌伦（茂名市技术开发办公室,广东茂名525099）

商场供配电系统设计

黄昌伦
（茂名市技术开发办公室,广东茂名525099）

在整个电力系统中，配电是一个相当重要的环节。故此，本设计就这一环节以某超市配电工程为例进行初步技术设计。内容涉及到工程资料的搜集和分析、负荷计算、配电方案的选择、短路电流计算与应用、电气设备的选择与校验、防雷及接地等。

负荷；变压器；避雷器；接地

1　设计背景

本次设计是针对某商场的配电工程进行的初步技术设计。此商场位于市中心，离电力配用中心距离较近，因此电源的引入和配出无须另外配套设备，高压电压值初定为10kv，系统容量则可直接视为无穷大。由于此配电工程位于市经济和行政中心，人流量较大，出于经济和安全性的考虑，配电室和变电所都建在地下较为合理。室内变压器初定采用干式变压器，且选用双进线的方式以确保供电的安全性。设计在宏观上通过整理合理的布局和设备的预留选用，以保证三相负载的供给平衡，而且在微观上，给各区域尽量提供一个优质的用电环境，避免相互间的影响。在资源了配置上力求安全、稳定、经济、合理。

2　方案的论证

2.1变配电所的选址

此商场位于市中心，离电力配用中心距离较近，因此电源的引入和配出无须另外配套设备，高压电压值初定为10kv，系统容量则可直接视为无穷大。由于此配电工程位于市经济和行政中心，属于大型商场，人流量较大，为了布局的合理性和出于安全考虑，故选择将变配电所建设在地下室。

2.2变压器的选择

据不完全统计，该商场的主要用电设备包括；消防卷门抽风机（75KW）、东侧主电梯（36KW）、排风机（64.5KW）、西侧副电梯（36KW）、消防喷淋系统（100KW）、潜水泵1号（18.5KW）、潜水泵2号（18.5KW）、西楼照明底座（1000KW）、东楼照明底座（700KW）、备用照明插座（100KW）、生活用水泵（110KW）。

由于负载的功率较大且对供电的稳定性有一定的要求，初定采用三台独立运行的变压器给用电设备进行供电，正常运行状态下，三台变压器将同时运作供电。

2.3负荷的计算

负荷的计算就是根据商场主要用电设备的安装容量，通过公式求出计算负荷，并估算商场整体正常运作时所需的总电力和电量，在此基础上选择与之负荷相匹配的配变电设备。负荷估算的精准度，将影响着整个商场电力系统设计的质量，如果负荷估算过高，将使电力系统的供电容量偏大，加大了电网设计的难度，同时也增加了电力系统的建设成本和后期运行管理的工作量。但是如果负荷计算过低，在电力系统投入使用后，供电系统将长期运作在额定负荷的临界状态，线路和电气设备会因为长期的满负荷工作而加速老化，大大降低了其使用寿命，同时影响了供电系统的稳定性和安全性。因此，变配电所得负荷大小是后期导线截面积及量程、变压器容量、继电保护等关键参数选择的基础，同时也是电力系统稳定运行的前提。

2.4配电工程主接线方式

电力系统的接线原则应首先考虑安全性，其次是系统的可靠性和经济性。安全性主要包括设备本体的安全及操作人员的安全；可靠性就是接线应能满足各类负荷在正常运作期间的不中断供电要求，且保证电力的质量；经济性是在满足了以上前提的情况下，用最少的资金投入来完成项目的建设。同时，接线方式还应该具有一定的前瞻性，为未来电网系统的改造升级留有余地。本设计从电网系统中引出两条进线，即采用双进线的接线方式，且采用单母线分段制。

2.5短路电流

供电系统在设计之初一般都能稳定运作，在经历长时间的运行尤其是高负荷运行后，由于设备、线路老化等原因，常常会因为发生短路而造成供电系统的瘫痪。造成短路的主要原因是电气设备和线路由于时间的关系出现绝缘层老化，或者是操作人员不符合规定的误操作及雷击等。短路时候的瞬间电流值是正常工作时候电流值几十倍甚至上百倍。当如此大的电流值流过电气设备的时候，将会造成线路的急剧升温，烧毁绝缘层和内部线路。短路电流在主线路上会产生很大的压降，且电压的下降值和短路点的距离成反比，严重影响着电网的供电质量，处理不当更会烧毁烧毁整个供电系统。

供电系统中的短路类型与其电源的中性点是否有效接地有着直接的关联。短路的基本类型分单相短路、两相短路、两相接地短路和三相短路。为了将电路短路后所带来的影响和损失降到最低，选取适当的短路点是十分重要的，因为它是校验电气设备及计算继电保护装置的主要数据依据，同时也是校验保护装置灵敏度的重要参数。短路点设计得过多会增加电网系统的建设成本；太少则会起不到应有的保护作用，本设将设计5个短路点，以保证系统的稳定运行。

第一个短路点选在进线的母线上；第二个短路点选在变压器1号所联设备线路的末端；第三个短路点选在变压器2号所联设备线路的末端；第四个短路点选在变压器3号所联设备线路的末端；第五个短路点选在生活区线路的末端。各个短路点直接都是一个相对独立的用电模块，一旦发生电路短路，能尽量减少对本电路以外供电系统的影响。

2.6防雷设计

南方天气雨季较多，每到春夏雨季的时候，很多的变配电系统会遭受雷击，影响了电网的正常供电，严重的会烧坏电网中的供电设备和用电设备。为了将雷击所带来的损失尽量降低，供电电网需要安装避雷器，将大自然的雷电通过导线泄放到大地中去。

避雷器在安装之前一定要做交接实验，如果误将损坏了的避雷器安装上电网系统或者避雷器没有安装到位，一旦需要避雷器引流的时候而不能发挥作用，雷电的超高电压将直接作用到供配电系统及电网上的供电设备，将给供用电设备造成不可逆的损坏，更会危及设备周边人员的生命安全。为了安全起见，每年的雷雨季节来临之前，应对供配电系统的避雷器进行一次预防性试验，及时排除因为老化等原因而损坏了的避雷器。

3　结论

在本次的供配电系统设计中，将采用双进线、单母线的接线方法来保证供配电系统的稳定性及可靠性，将变电所设立在地下室也从根源上解决了安全隐患问题，最大程度的降低了不相关人员接触到变电所的可能性，同时将给日后电网系统的改造设计在空间上留有了一定的裕度。