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    “供電工程”中電壓等級的確定

    作者:點擊:1494 發布時間:2021-06-04

    文章通過小區中“公建樓”在供配電設計過程中采用“高供”(10kV)和“低供”(0.4/0.23kV)的問題,經反復“論證”比較,用數字說明應選用合理的方案,實現“節能減排”,節約了一次性投資和經費,在同等條件下,還提高了供電工程質量和供電可靠性。




    1、從某住宅小區“公建樓”的供電方案說起


    引自(建筑電氣節能技術)’2007中國(國際)建筑電氣節能技術論壇《論文集》;“住宅小區內公共建筑樓供電的節電方案”一文(續)

    注:此次“電氣節能技術論壇會”2007年9月在西苑飯店召開。圍繞節能減排主題,部分中外專家發言宣讀論文,進行交流討論,達到預期效果,參會者收獲很大。會上出版的《論文集》中收錄的“電氣與智能建筑”2006年第10期中刊載的“住宅小區內公共建筑樓供電的節電方案”一文,其中數據有所變化,因為是“在施”工程,需重新整理,根據事實再做深入的驗算,把本文的節電“論據”用數字肯定下來。

    北京供電局代表與建筑設計院對本項公建樓的供配電電源設計的電壓等級有分歧:供電局堅持按低壓(0.4/0.23kV)供電;設計院按電氣規范認為必須采用(10kV)高壓供電。雙方堅持已見。甲方同意供電局意見:按低壓供電設計;設計院認為不妥,重新做論證。

    2、把102萬元的電纜投資節省下來


    (1)本“論文”例題應選實際設計工程演算,現仍以五路居住宅小區公建樓供電設計實例為例(見圖1)。經演算,說服房地產開發商接受設計院的方案:由公建樓低壓供電改為高壓供電,把本工程的(10kV)變電室設計在負荷中心的公建樓內的地下室(原預留位置中心),符合“規范”規定,提高了供電的可靠性。值得注意的是,在達到同樣效果并滿足公建樓本身及組成在一起的天然氣鍋爐房的動力負荷需要,經計算,將全部所需的大截面銅芯低壓電纜換成高壓電纜敷設,又可節約13噸銅材消耗。

    (2)經查“北京工程造價信息”:高壓電纜YJV-8.7/15kV-3×240的單價為548,080元/km,設計需0.5km。

    低壓電纜YJV-0.6/1kV-4×240+1×120的單價為770,490元/km,設計需1.68km。

    高壓供電所需電纜費用:

    548080×0.5=274,040(元)

    低壓供電所需電纜費用:

    770490×1.68=1,294,423.2(元)

    二者差價:低(價)-高(價)=1,020,383.2元 ≈102萬元(節約)

    此例為高供、低供時一次性投資的比較。

    3、從對公建樓以“高供”或“低供”時的不同線路能耗中選擇節電方案


    在同等負荷功率、同等輸送距離時,不同電壓需選用不同導線截面時產生不同能耗下選擇節約方案。

    電纜能耗的計算(同樣以1000kVA為基數):

    P=nI2?籽t/S(W/m)(不同供電電壓時計算)(1)

    10kV:高壓供電P=3×(58)2×0.02÷240(W/m)

    0.4kV/0.23kV:低壓供電P=3×(1200)2×0.02÷240(W/m)

    從公式(1)的計算結果可以得出:采用“低供”比“高供”時的損耗高出428倍。顯然選擇“高壓供電”節約日常線路能耗。如按其原設計圖低壓供電,由南區10kV高壓變電站(地下建筑)引接每路三根300mm2低壓電纜輸送至公建樓供1000kVA功率電量,把電纜負荷功率損耗排放在埋電纜的土壤中或電纜通行溝中,日積月累的浪費也非常大;經分析比較,即從電纜初投資和日常能耗中得出結論,應采用設計院的方案即采用高壓供電設計。

    4、選擇項目的供電電壓等級不可忽視


    節能減排是我國“十一五”期間將實施的十項節能工程中的重點,由于經濟的發展帶來我國資源和能源逐漸短缺,不得不把一些能耗高、產品低劣又污染環境的企業關停并轉,各省市的能源需求指標定量控制,促使企業采取節能節電措施。從上例分析可看到,原因還在于從源頭抓起,關鍵在于建筑設計院各個專業。暖通空調供排水和供配電各專業緊密合作,共同貫徹好節能規范和技術措施;再從五路居供電工程分析,只有“減排”才能節能節電,減少污染環境。

    還有一些習以為常的慣例、老做法照搬套用,如低壓供電配電網的供電半徑不大于250m時,沒有規定負荷功率的限制,又忽略了根據功率的規模,論證選擇供電電壓等級,這就造成了設計產品低劣,按照此設計圖紙建成后,勢必在投產運行后出現種種問題無法挽救,造成性的不合理、浪費甚至出現供電事故……。

    5、對“節電減排”的幾點建議


    (1)從建筑電氣設計做起

    《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16-92(修改中)條文應再做推敲,使更多因素能適合和地區其它有關的電力規范,綜合各民用行業的不同特點。

    (2)《全國民用建筑工程設計技術措施——電氣篇》電壓等級的選擇:建議參考本論文集第65頁:中國醫藥集團重慶醫藥設計院作者陳學明的文章“供配電系統設計中的節能問題”中第65頁表1,再按規范修改稿推薦。

    (3)建議在建筑總圖上做一供電工程負荷密度圖,找出“負荷中心”作為變電站址的位置,作為供配電設計的提示,使設計做得更合理。根據這些原則使設計人員得到啟發,做出更好的供配電設計成品,更加重視“節電減排”。

    (4)加強對施工圖的審批把關,特別是住宅小區的電氣設計。建筑設計院負責建筑個體內的電氣配套,小區內的10kV的中心配電及外線電纜的設計由供電部門負責,由于開發公司沒有及時把供電部門與建筑設計院二者的電氣設計進行協調,勢必造成工程上的矛盾。

    (5)我國國內的(電業)規范急待協調統一,以便于工作。避免一個工程項目,多個設計單位進駐,各行其事,結果使電氣系統之間不能銜接,造成不必要的損失。如文中列舉的“五路居住宅區”內—公建樓的供電設計依據北京供電局編制的“北京電網規劃設計技術原則”第4.1.8條對分散的低壓公共負荷應采取配電變壓靠近用戶……,低壓配電網的供電半徑應逐步縮小,市中心區一般不大于100m,其它地區不大于250m。建設部制定的《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T-16-92行業標準,以及于2003年制定的《全國民用建筑工程設計技術措施》——《電氣篇-2.3.1電壓等級選擇》中較具體地列出:當用戶的計算容量(pjs)為200kW或用電設備單臺功率大于或等于250kW,供電距離大于250m,計算容量大于100kVA者宜采用高壓供電……。

    本文主要論點是“節電減排”,需要在供電設計中具體體現,為一項供電設計從“線路電壓”、“輸送功率”、“輸送距離”這“三者”關系中選供電方案。



    “供電工程”中電壓等級的確定


    6、結束語


    筆者沒有做過這樣細致的計算核準,由于存在爭論,技術問題只能科學論證,探索查清,這是個先例。

    提高“公建樓”供配電系統電壓等級,沒有帶來增加基建投資,除去節約明顯的室外電纜成本,還減少了較大電纜的電能損耗,系統上比“低供”時減少了一級保護……。

    對公建樓來說,作為高壓用戶的變電室,應按10kV高壓用戶配備設施及值班電工。


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