摘要：合理的供配电系统是电力系统安全运行的保障。本文研究的是中小型小区的供配电系统，论文首先分析小区供配电设计的方法，然后对供配电系统变电所位置、变压器型号等方面展开设计。设计有一定的实际参加价值。
关键词:变压器；配电；原则
1 供配电系统概述
设计的供配电系统基本步骤：首先由市政的开闭所引出两条10KV线路，然后把这两条线路引到小区内，再由相应的降压变压器降到0.4KV供用户使用，其中居民的住宅楼供电形式是380V/220V三相五线制。其中从上述接线形式到每一个小区的供电形式应该在保证用户供电可靠性的前提下最大限度的保证供电的灵活性，以此方便后续的维护，另外还需要注意的是应该最大可能的降低系统的网损以及整个系统有色金属的利用[1]。
从当今社会的实际情况可知，我国的经济正处于高速发展的时期，系统负荷的增长率在逐年增多，所以在对小区供配电系统设计时应该充分考虑未来发展的实际情况，即应该从长远角度发展，为系统留有尽可能合理的备用容量。
2 变电所位置及环境
对于变电所位置的选择，我们应该在充分考虑多种情况下进行针对性的选择，以此确定出性价比最高的供配电系统。在经过多方面考虑后，文中最终决定其位置尽最大限度的选择在负荷的中心，这样可以减小负荷与变电所的位置，从而能够降低系统的网损和对应的电压损耗，这样的设计也能够在一定程度上降低系统的投入。对于中小型住宅小区内变电所的设计还应该遵照低容量、低密度、靠近负荷的原则进行相应的配置[2]。另外，在对系统进行设计时还应该考虑到系统所处的环境，即所确定变电所位置的环境应该干燥，空气没有腐蚀性或者尘埃，并且应最大限度的为未来的发展留有一定的发展空间。通过上述的分析，我们可以总结出，所配置的配电设备应该能够在达到安全、经济和适用的基础上，最大可能的减小后续运行所遇到的困难。
对于高层建筑来说，由于其负荷量相对而言较大且具有一定的分散性，加上用户的供电可靠性要求非常高，所以对于此类建筑一般采取楼内设置配电所的方式来保证系统供电的可靠性[3]。其中楼内装设变电所的位置主要有三种方式，分别是在楼的地下位置装设，另外两个分别是在楼的中间还有顶层。在本文设计中，在考虑经济性和稳定性的前提下，最终将变电所的位置定在了地下二层。
对于本文研究的小区供配电系统，在对相关资料进行充分后最终决定设置两台变电所，并且将其配置在楼体的地下二层。考虑到此次设计最终将变电所放置在楼内，而处于变电所安全运行的考虑，文中最终决定采用干式变压器，具体的型号是10KV级SCB10。而对于变压器，根据上文的计算与相关规章规程，文中最终决定使用三台干式类型，对应型号分别是SCB10-400kVA、SCB10-400kVA、SCB10-800kVA。具体的配置情况是在1#中配备一台800kVA的干式变压器，以此确保住宅居民的可靠供电，将其它两台变压器均安装在2#变电所内设，以此确保公共用电的连续可靠供电。
3 系统内变压器型号和数量选择的基本原则
通过对变电所内变压器基本选择的原则进行充分分析后知，选择变压器应该能够保证系统内负荷的供电，也就是说系统内选择的每一台变压器的容量SNT必须与计算负荷Sc达到如下的关系：
（1）
对于两台并列运行的变压器，则应满足:
（2）
其中， , 两变量对应表示的是并列运行的两台变压器的容量，而 ， 两者对应代表的是系统内一等级与二等级负荷的大小。
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对于变压器的选择，除了需要在满足上述约束的前提下还应该考虑长远发展的基本要求，即所选择变压器的容量必须有15％～25％的裕度，以此在保证变压器稳定运行的前提下，尽可能的提高系统经济性。
本次设计，当系统内一台变压器可以供电的时候，应该优先选择一台，对应容量的应该按照所设计系统内计算的负荷量大小进行相应的确定。而当系统内包含很多的一二等级负荷，且这些负荷的供电情况受季节或者特殊情况影响较大的时候，系统内应该配置两台变压器，以此降低后续运行过程中经济的损失。另外，当系统中含有注入高压电动机、电炉等冲击量相对较大的负荷时，系统应该针对性的设置一台独立的变压器为此类型负荷进行供电。还有就是当系统内的负荷对供电稳定性要求相对较高，并且没有对应的措施和低压联络线或者能够相连但是经济性较差的时候，系统内应该针对性的配备两台变压器。当在系统内配备两台变压器的时候，每一台变压器必须对应的满足一定的条件，即在一台变压器出现故障或者需要检修的时候，另一台变压器应该能够对系统内剩余的二级以上负荷进行供电。
通过上述的分析可以进行如下的总结，即系统在选择变压器的时候，需要依据系统内计算的负荷量大小，在保证系统供电可靠性要求和未来发展规划的前提下，最大限度的提高系统的经济性。虽然在同样的情况下，选择的变压器台数越多，对应系统的可靠性就越高，但是此种情况也就无形的增加了系统的整体投入和未来设备的维护费用，所以文中在对对中条件进行对比后，决定应尽可能的减少变压器的台数。
4 系统内变压器型号和数目的具体选择
利用系统内计算出的负荷总量，可以对应的得出变压器的总容量，其中系统内总的视在功率计算公式如（3）所示：
（3）
另外，系统在选择变压器的时候，还应该考虑到负荷率大小的影响，也就使说当系统在运行的过程中，每一负荷的最大量不可能同时出现，即某一台变压器的容量在某一时刻其值可能最大，但是对于另一容量此值可能处于中间或者最小，所以在对变压器进行选择的时候需要针对性乘以一个同时系数来降低经济的支出，在对本文的基本资料进行分析后知，变压器的实际负荷量通常情况下是在75%-85%之间，为了最大限度的提高系统供电的可靠性，此文最终选择负荷率β=0.85。对于同时系数，同样在考虑多种情况并进行对比后最终选择K∑p=0.9。
根据上述分析则指系统内所选择变压器容量的基本计算方法是：
（4）
Pcj——计算负荷；cos——功率因数；
β——变压器的负荷率；K∑p——同时系数。
通过上述计算出负荷量大小可以确定系统内的住宅楼可以选择一台容量大小为800KVA的变压器。
5 接地方式
对于低压系统的接地保护方式，应该最大限度的确保系统供电的可靠性和稳定性。当今我国对应的住宅接地保护措施主要包括：TT、TN-C-S和TN-S系统三种，在进行整体楼的施工过程中，必须依据实际的供配电系统进行相应的总等电位联结，以此确保系统的稳定运行。
在考虑多方面因素的前提下，文中最终选择的接地方式是TN-S。此种接地方式的基本特点是把保护线PE与系统内的零线N进行分开后再进行接地。采用此种方式进行接线的主要优点可以总结如下：当系统处于正常运行的时候，系统内产生的不平衡电流仅仅流过零线，而不流过PE，另外就是系统内配置的保护线既不能够处于断线状态也不能够装设对应的开关。所以设备金属外壳的保护线是接在PE线上，相对而言可靠性更高。
参考文献
[1]翁双安.供配电工程指导设计[M].机械工业出版社，2008：107-108.
[2]中华人民共和国机械工业部.10kV及以下变电所设计规范（GB 50053—94）[S]，中国计划出版社，1994：4-6.
[3]邢军.大型住宅小区供配电系统及其自动化探究[A].城市建设理论研究（电子版)，2012.
论文作者:苏梦梦,卢黄城,王进东
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/7
标签：系统论文; 变压器论文; 负荷论文; 变电所论文; 一台论文; 供配电论文; 容量论文; 《电力设备》2017年第10期论文;