建筑电气实用技术100问
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24. 线路供电半径较大如何解决?

正常有条件的情况下,应控制供电半径,从而有效控制线路电压降。但是情况较为特殊时(如临时用电和农网低压线路往往较长),低压供电半径较大或很大,造成线路电压降较大或很大。

主要有以下几种方法来解决供电半径较大的问题:

1)正确选择变压器的电压比和分接头。

2)降低系统阻抗,如采用电缆代替架空线,加大电缆或导线截面等。

3)无功补偿。

调整并联补偿电容器组的接入容量。投入电容器后线路及变压器电压降的减少量,可按式(13)和式(14)估算。

线路

变压器

以上式中 ΔQc——并联电容器的投入容量(kvar);

X1——线路的电抗(Ω);

Un——系统标称电压(kV);

SrT——变压器的额定容量(kVA);

uT——变压器的阻抗电压(%)。

投入电容器后电压提高值的数据见表28。

表28 投入电容器后电压提高值的数据

(续)

注:1.变压器每栏中第一行是SC(B)10型干式变压器的电压降值,第二行是S11型油浸式变压器的电压降值。

2. SC(B)10型干式变压器,容量不大于630kV·A时阻抗电压为4%(对于630kV·A的容量,括号内为阻抗电压为6%的数据),容量大于630kV·A时阻抗电压为6%。

3. S11型油浸式变压器,容量小于630kV·A时阻抗电压为4%,容量不小于630kV·A时阻抗电压为4.5%。

4.本表中架空线、电缆电压降的计算参数,架空线的截面采用10mm2,电缆的截面采用50mm2时的线路电抗值做依据。

电网电压过高时往往也是电力负荷较低、功率因数偏高的时候,适时减少电容器组投入的容量,能同时起到合理补偿无功功率和调整电压偏差的作用。如果采用的是低压电容器,调压效果将更显著,应尽量采用按功率因数或电压水平调整的自动装置。

4)调整同步电动机的励磁电流。

在铭牌规定值的范围内适当调整同步电动机的励磁电流,使其超前或滞后运行,就能产生和消耗无功功率,从而达到改变网络负荷的功率因数和调整电压偏差的目的。

5)宜使三相负荷平衡。

6)错峰,一些对电压敏感的用电设备,应尽量错峰,在用电低谷时使用。

如某实例:

某住宅项目分为一期、二期。种种原因下二期的车库变小,专用变压器部分去掉了。只能用一期的专用变压器来带二期的公共部分负荷,有大约800kW负荷供电半径为400~600m,200kW负荷供电半径为1000m,每个配电箱功率为50~200kW。方案已经确定,而且一期已经完工,二期主体已经完成,在这种情况下,需要解决专用变压器供电半径大的问题。

考虑变配电室低压柜的断路器,其瞬动倍数可调,灵敏度相对还好,另外对于实际项目,很多时候没有过多地考虑灵敏度。但电压降和载流量是必须考虑的,如果不满足,将直接影响正常使用,对于这种线路在400m以上的,主要考虑电压降问题。一般供电半径控制在200~250m,设计是合理的,电压降和灵敏度等基本都能满足。对于供电半径明显超出的,需要校验电压降。

当敷设方式为室外直埋时,一般400m需要考虑电压降影响,此时会把导线截面放大1~2级,600m时放大2~3级,最终以实际精确计算为准,如果考虑其他因素如灵敏度加大截面,可能已经满足电压降要求。电缆截面太大或双拼又不太方便,所以只能拆分,原来200kW一个箱子,现在两个箱子,进线截面不变。1000m那条线路单独做补偿。

分析报告如下:

关于某项目专用变压器供电半径问题的分析

(1)情况介绍

由于建筑方案的调整,取消了部分地库,原规划在地库的专用变压器未能实施。目前设计仅在大一期地库内设置了一座专用变压器。

大一期专用变压器供电范围如下:

1)一期地库内所有设备用电;67#~69#单体内商业部分用电;71#(生活水泵房);72#(配套用房、变电站)。

2)二期:62#~66#单体内商业部分用电;74#(中水泵房);73#(配套用房、变电站)。

3)二期:地库内所有设备用电。

4)景观用电。

由于专用变压器的位置距二期商业较远,供电距离太长,因此将一期专用变压器至二期的配电线路电压降进行计算,并考虑在二期增设专用变压器的方案。

(2)电压降计算(见表29)

表29 专变配电回路电压降校验

(续)

一期专用变压器到二期商铺的供电距离较长,尤其是沿街底商,仅干线最远达到500m左右,远大于正常的200~250m供电半径,较为不合理,在放大电缆截面的情况下,算上末端电压降,至最远商铺的电压降达到7.15%,原设计最远线路末端电压降在10%左右,按变压器出口处电压能保证400V考虑,勉强满足电压降要求,但白天用电高峰期可能有一定困难,只能说基本能保证使用,高压侧的市政条件很难准确确定,白天高压侧电压最低多少,晚上高压侧能高到多少,都无法准确确定,若为照顾远端让变压器提升7.5%,晚上可能近端电压过高,影响寿命或烧损设备,因此不能轻易调整抽头。同时保护整定存在较大困难。

(3)增设专用变压器的方案

原设计供电距离较长,存在下列缺点:

1)需要放大电缆截面,增加了电缆投资和室外管线。

2)线路上的电能比较大,从节能的角度也很不合理。

3)电缆线路长,阻抗大,保护电器的动作灵敏度下降,安全性降低。

一期专用变压器容量是按带二期考虑的,如果二期另外建专用变压器,一期专用变压器将长期负荷率很低,变压器损耗相对较大。

新建专用变压器,负责二期62#~66#单体内商业用电、73#配套用房用电、中水泵房常用电及大二期景观用电。其余用电仍由一期专用变压器供电。

由于地库主体结构已经施工完毕,现有梁底净高只有2.9m,将专用变压器设在地库比较难以实现,需与相关部门协商可实施性。

新增专用变压器放置在地上,等于改变了规划,需要重新报规划。另外对于销售是一个不利情况,已售的部分未告知有专用变压器,业主可能投诉。

变压器计算见表30。

表30 变压器计算