低压环形供电方式的探讨一★[1][1](1)

1、节能降耗，配电低压环形供电方式的探讨张亚平济南供电公司，山东省济南市泺源大街238号，250001（山东省电机工程学会2008年第五届供电专业学术交流会入编论文）摘要：本文针对两座及以上的低压配电室设计中，广泛采用的每座配电室两台变压器，一用一备的400V单母线分段接线方式进行了分析。提出了在不影响用户供电可靠性的前提下，从节约投资，节能降耗角度，采用单台变压器低压环形供电方式的设想，并分析解决在实际应用中可能遇到的问题。关键词：配电：环形：方式引言在大用户配电室设计过程中，应充分考虑客户的用电性质。在确保安全可靠供电前提下尽量减少投资，采用灵活的接线方式节能降耗。如何在不影响用户用电可靠性的

2、前提下，既可减少备用容量的投资，又可避免“大马拉小车”状态下的运行变压器空载损耗，配电室单台变压器400V低压环形供电应是首选方案。本文针对两座及以上低压配电室设计中，广泛采用的每座配电室两台变压器，一用备的400V单母线分段接线方式进行了分析。1、两台变压器低压单母线分段供电和单台变压器低压环路供电方式的比较大用户两座及以上的低压配电室设计中，为了提高低压用户的用电可靠性，每座配电室通常采用双变压器、单母线分段的设计。此种设计方案多数用户一座配电室内一台变压器运行，一台备用。虽然运行方式灵活，提高了供电可靠性，但往往变压器一台运行时台变压器冷备用闲置。经调查，且运行的变压器部分用户全年负荷率

3、也不足变压器容量的50%。既造成备用容量空闲，又增加运行变压器空载损耗。特别是一些时段性用电客户，如大专院校、旅游景区文体场馆等。当学校假期和旅游或比赛淡季到来，用电负荷大量减少，但每座配电室为了安全照明防火监控设备保温等重要的小负荷用电，至少投入台变压器运行。“大马拉小车” 的现象十分突出。据统记，我公司所管理的长清大学园区等五个客户，10KV开关站向分配电室供电的均存在以上问题。例如；济南市长清区大学城商业街配电室在淡季，配电室6台变压器每台也不超过额定负荷的10。为了减少损耗，用户自行改变设计，将六条低压母线用电缆和空闲开关联接，用一台变压器供电。虽然减少了多台变压器的运行损耗，但不规范

4、的接线在防误操作闭锁装置缺失的情况下，及易发生变压器误并列、反送电、带接地刀闸误送电等误操作事故。但是变压器在负荷较小的情况下，长期空载损耗和设备闲置引起的能源浪费问题也确应引起足够重视。低压环形供电方式就是在中心配电室保留适当容量和数量的变压器，在各分配只安装台变压器。将各配电室低压母线通过联络开关与相邻配电室连接。确保相邻变压器运行中不并列的前提下，任何一台变压器均可向本母线，或通过联络开关向相邻配电室母线供电的运行方式。低压环形供电方式的最大优点在于，运行变压器数量和投入地点，可根据负荷变化任意选择调整。无需安装备用变压器。当每座现配电室运行变压器停运时，可任意从两侧相邻配电室通过联络回

5、路进行供电，不但提高了运行可靠性，减少了备用变压器和高压间隔设备的投入，而且减少了低负荷情况下出现的多台变压器运行的空载损耗。2、设计要求 每座配电室原则只装一台变压器，不再装设备用变压器。负荷中心配电室变压器容量或数量可略选大些多些。 每座配电室低压母线两端，各安装母线联络开关一台，通过电缆或架空母线与相邻配电室母线联络开关联接。 防误操作闭锁装置必须保证在不发生变压器并列和反送电的前提下，任何一台变压器均可单独向所在母线供电，或通过所在母线两侧联络开关向其它配电室母线供电。四种运行方式举例图示：图中： 开关方框内黑色表示开关合闸状态，无色为分开状态。低压开关编号说明:41表示400伏1母线

6、进线开关，依次类推。412表示400伏12母线联络开关，依次类推。环形供电安全保障措施 低压开关防误操作合闸闭锁回路的设计要求：确保在任何运行方式下，防止发生两台及以上变压器误并列和反送电。所有母线进线开关和低压母线联络开关均装设防误操作合闸闭锁。为了避免影响联络开关过电流保护动作行为，单台变压器运行时低压供电也不采用闭环运行。 母线进线开关只有在变压器充电后方能合闸。母线侧带电或变压器无电时闭锁合闸。 母线联络开关只有一侧带电时方能合闸，两侧无电或有电时闭锁合闸。 母线联络开关在任何一侧带电时，其操作回路电源均可自动切换。 低压开关防误操作合闸闭锁回路图示： 变压器过负荷信号的设置和整定考虑

7、到低压母线运行方式变更灵活，运行变压器负荷较为集中。为了避免变压器经常过负荷，应将变压器过负荷信号设定可靠准确。告警定值设定应小于变压器额定电流，便于及时通知值班员改变运行方式，投入备用变压器。运行操作中的注意事项 运行方式的选择 我们知道，在额定电压时变压器空载损耗是基本固定的。电流流过导体时产生的能量损耗与导体的电阻成正比。为了降低损耗，尽量避免长距离输送电流，正常状态应在负荷中心投用变压器。联络开关向相邻配电母线供电运行方式，只考虑在轻载和相邻变压器事故停用时使用。运行中应根据各配电室低压联络开关之间电缆的电阻与低载负荷电流计算功率损耗，再与主供配电室变压器固有的空载损耗（铁损）进行比较

8、后选择运行方式。生产厂家也可研制线损自动比较预告装置，使用时输入固有的电缆电阻参数和变压器铁损参数，按负荷电流的变化自动进行比较，当电流到达到设定值时，自动提示运行人员进行方式倒换。这里不再祥细论述。 运行操作时注意事项（1）在倒换低压母线环形运行方式前，应注意计算运行变压器和相邻母线负荷情况，不要过负荷。（2）低压进线、联络开关合闸时应从电源侧依次合闸，分闸时相反。如操作顺序不正确，防误操作闭锁装置将闭锁合闸。倒闸操作中除非防误操作闭锁装置失灵，否则不得随意使用开关机械合闸装置。（3）带有冲击和影响电压波动的母线负荷应尽量与其它母线隔开。 电压与无功补偿由于变压器备用时不能实现无功补偿装置自

9、动运行，通过联络开关向相邻母线供电时，如电压偏低可将相邻母线的补偿电容器手动投入。投入数量可根据电压高低进行调整。变压器直供母线无功补偿装置应投自动。当直供母线电容器自动减少或增加的数量无余量时，应及时手动调整相邻母线电容器投切数量。避免欠补偿或过补偿。需要完善和改进的部分 如果设计时将无功补偿装置的电流回路，在主供和两端联络开关之间互相切换，实现各方向自动补偿，更能提高补偿质量和减少运行人员手动调整工作量。为了便于运行人员监视变压器和各配电室高低压母线负荷情况，及时调整运行方式，可将所有电压、电流、功率因数等参数集中微机监控。并预设超限预警信号。结论低压环路供电方式，在不影响安全可靠供电的基础上，减少了配电室建设投资。运行方式灵活，可按负荷变化任意选择变压器运行数量和容量。最大限度的减少变压器空载损耗。经济效益显