摘要：社会经济的快速发展，增加了人们对电力资源的需求量，此外也提升了人们对用电安全方面的需求。在整个电力系统中，配电系统的合理设计，能更好的保障电力系统运行的稳定性和安全性。基于此，本文以汕头金平万达广场的供配电系统为例，从变配电房和电源的选址、用电设备的选择、接地与接零的设计、负荷估算、配电工程主接线措施的选择，以及短路电流的预防等方面，进行了深入的探讨和分析，以期为相关工作的开展，给予一定的参考。
关键词：供电源；大型商场；供配电系统
引言
社会的发展，使得人们的生活水平不断提升，对物质的需求也在不断增加，进而增加了商业建筑的数量，而商场的建筑物的建筑面积较大、综合性较强，业态较为复杂。为此，本文结合汕头金平万达广场的设计为本次研究对象，从配电企业的选址、用电设备选择、接地与接零的设计、负荷计算、配电工程主接线措施的选择角度出发，探究供配电系统的设计情况，以期为人们提供更加安全的购物场所。
1商场设计的背景
本次设计的对象是汕头金平万达广场，该商场位于城市中心点，其电力配用中心也在该商场附近，因此为配电所节约了引入和输出等电力配套设备的成本投入。本次设计的依据为《10千伏及以下变电所设计规范》GB 50053、《供配电系统设计规范》GB 50052；《低压配电设计规范》GB 50054、《民用建筑电气设计规范》 JGJ 16、《电力变压器选用导则》GB/T 17468等方面的内容，本次设计方案应用的是高压系统，其电源值为10kV，系统的容量视为无限大。该工程处于本次的行政中心和经济中心，并具有较多的人流量，为了有效的保障商场顾客的安全性与经济性，会将配电房和电源设置在地下负一层，新建2座专用电房，和一座开关房，并在红线范围内进行土建，两座电房内的层高全部为4.5m。此外为了更好的确保供电系统的安全性，可运用双进线方式。从宏观角度分析，为了保障三相负载能够处于平衡供给，应更大限度的确保本次设计所预留的设备和整体布局的合理性。而如果站在微观角度的角度分析，应合理的优化配电系统资源，确保资源配置可具有一定的稳定性、安全性与合理性，并保障企业能为商场带来较高的经济效益，进而能够优化商场内各个区域和角落的用电环境，避免项目相互间出现影响，进而为顾客提供较好的购物环境。
2商场供配电系统的设计
2.1变配电房和电源的选址
汕头金平万达广场位于城市中心区，并与电力配用的中心区域较近，因此能够有效的解决引入和输出电源之外的配套设备，电源开关值为10kv，系统的容量能够将其看成为无限大。由于本商场的地理位置优越，规模大、客流量大，为了确保整个工程布局的安全性与合理性，因此本次将变配电房和电源选择在商场的地下负一层，其属于最佳的位置。
2.2选择用电设备
本次用电设备大致为：配电房高与低压电气设备采用是在配电房的内部新安装了一组KYN柜一共14面，分别采用了2台SCB10-2000kVA和SCB10-1600kVA变压器；在专用配电房的内部新安装了两组KYN柜一共有10面，有4台SCB10-2000kVA变压器；专用的配电房配置为4组低压抽屉式的开关柜，其分别为：4面进线柜，12面电容补偿柜，29面馈线柜，2面联络柜。
此外，由于负载的功率相对较大，并且在供电系统运行时应保障供电的安全性和稳定性，还在专用配电房配置4组，低压抽屉式的开关柜，分别有4面进线柜，12面电容补偿柜，30面馈线柜，2面联络柜。在计量的过程中在专用配电房内装设了两套计量柜，并采用了装高供高计，两套计量柜的CT变比和PT变比均为：600/5 0.2S级与10000/100V 0.2级。
2.3接地与接零的设计
商场的供电系统中接地和接零的设计也是一项重要的工作内容，本工程埋设了1组接地系统，在整个工程完成后，实测供电系统接地的电阻应为≤4欧，如果不能达到实际需求应采用合理的解决措施进行解决，直至合格。第二，电房内的接地系统设计，采用原有的接地系统，在完成施工后要求实测的接电电阻系统为≤4欧，如果不能满足实际需求，应采用适当的方法，直至合格。第三，应保障高压和低压的所有设备和金属构架的外壳都能良好好的接地。第四，本次低压接地系统采用TN-S进行设计，并采用分开敷设保护接地线和工作的零线的方案，低压系统中性线在执行相关工作时应严格根据中性线重复接地的相关规定，低压所有的设备外壳和金属构架，都应一同对零线进行保护。
2.4负荷估算
估算负荷时，由于大型商场的用电量较大，因此在安装用电设备时应充分的考虑用电系统和设备的电容量，并且应根据相关公式进行计算，并且应该估算商场在运作时的总用电量和电力，然后根据总电力和电量选择适合本商场电力系统运行的配变电设备，并应确保配变电设备与负荷能够相互匹配。由于配变电系统的设计质量和所估算的负荷的精确性具有直接的关系，应保障估算的精确性，否则会导致如果所估算的负荷过高会使得电力系统供电容量增大，进而会增加配电系统的设计难度，并且也会增加建设电力系统的成本，甚至会导致后期在进行运行管理时的工作产生不利影响，并在一定程度上会增加工作的投入量。与此相反，如果负荷的估算偏低，会使得所投入的电力系统，供电系统都一直处于临界额定的状态，这样长期处于满负荷的工作状态会加快电气设备和线路的老化，降低线路和设备的寿命，并且也会对供电系统的安全可靠性产生不利的影响，由此能够看出估算负荷对供配电系统的安全运行具有重要的意义。
总体来看，为了更好的保障供配电系统的安全运行和选择出合理的关键性参数，其主要包括导线的截面积、导线的量程、变压器的容量、继电的保护等，而为了保证电力系统的安全运行，应该有效的保障变配电所所估算的负荷值的准确性与科学合理性。
图1 主接线的设计方案图
2.5选择配电工程的主接线
在选择电力系统的接线时，应本质保障电力系统安全性的原则，此外还应确保电力系统的经济性与可靠性。其安全性主要包含所应用到的电力设备的安全性和相关工作人员自身的安全性。可靠性是指，接线要保障在能在不同负荷下处于正常运行的器件能够与断供电的持续相符，并且应该确保电力质量。其中经济性，是指能够满足以上条件的基础上，保障项目所投入资金的最小化。此外，接地方式应具有一定的前瞻性，随着社会的发展也会受到多种因素影响，因此未来的电网系统可能会发生改变和升级，这就需要将这一因素融入到设计方案内，确保未来供配电系统的升级改造带来一定的便利。综上能够看出，该商场的配电系统设计选择双进线接线方式属于一种最佳的选择，其主要方案是从电网系统当中引出两条进线，同时采用单母分段的方式。
2.6预防短路电流
一般情况下，供电系统的运作一般较为稳定，随着供电系统运作时间的不断增长、尤其是供电系统长期高负荷运作的环境下运作、设备和线路的不断老化受到这些因素的影响，会使得电流出现短路而使得供电系统发生瘫痪的现象。其产生电流短路的原因主要是由于线路和电气设备长期运行使得绝缘层出现老化的现象，也可能是由于操作人员在实际操作过程中没有遵守相关规定或者由于雷击等现象。在一般情况下，短路的一瞬间会使得电流值会高于电路正常运作的十倍甚至几百倍的数值。如果电气设备流入这种高的电流值，会瞬间上升线路的温度，使得内部的线路和绝缘层被烧毁。在主线路中，短路的电流会产生较大的压降，另外，还会出现电压的下降的越低低，短路点的距离就会越长，进而会使得电网供电质量下降，如果在处理相关工作时，如果出现失误的现象可能就会烧毁整个供电系统。一般短路的类型很大程度是由供电系统电源中心点的时效性所决定。可将短路类型大致分为四种，即单相短路、两相短路、三相短路、两相接地短路。为了降低由于电路的短路而产生的损失和破坏性，就应选择适当位置作为短路点，这由于短路点能够为效验电气设备和计算继电保护装置提供较为可靠的数据信息做支撑，此外需要该参数来效验保护装置的灵敏度，此外应注意所设计的短路点不能过多，也不能过少，应根据商场的实际需求进行适当的设计。如果短路点过多，就会增加电网系统的投入成本；如果短路点过少，则难以起到自身应有的保护作用。
因此，为了保障电路系统的安全性和稳定性，本次设计是根据该商场的实际需求，设计了5个短路点，。以下介绍了相关内容，第一个短路点设置在进线母线上。第二个短路点设置在1号变压器连接设备的线路末端。第三个短路点，设置在2号变压器所连接的设备末端。第四个短路点，设置在3号2号变压器所连接的设备末端。第五个短路点，设置于生活区域的路线的末端。在设计每个短路点时，应确保能与用电模块对应，并且每个短路点都具有独立性特点，如果出现电路短路的现象，能够更大程度的减少来自本电路之外供电系统的影响。
总结
为了更好的保障商场供配电系统的安全稳定性，应做好供配电系统的设计工作，本设计是受汕头金平万达广场的委托进行，本次设计所采用的是双进线和单母线，为了保障电力系统的安全性，对解决定电力系统存在的安全隐患提供一定的方便，应将变电室和电源开关设置在地下负一层，进而避免电力工作不相关人员触电事故的发生。此外，本次供电系统的设计，充分考虑本商场的实际情况和电网系统的未来发展的趋势，并为电网未来的改造，留有充足的空间。从而电力系统的可持续进步与发展。
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论文作者:姚东烁
论文发表刊物:《河南电力》2018年14期
论文发表时间:2018/12/28
标签：系统论文; 供电系统论文; 配电房论文; 商场论文; 设备论文; 电力系统论文; 安全性论文; 《河南电力》2018年14期论文;