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技术篇:二级负荷及其供电形式的问题解析——天友总工说

文章发布于:2020-05-28 14:58:50


现实生活中,我们随处可见的用电设备就是电负荷。电力负荷对于用户来讲就是用电设备电量总和,对于电力供电来讲就是需求要供电的负荷。电力负荷根据中断供电所造成的损失或影响的程度,由高至低分为一级负荷、二级负荷及三级负荷,供电的可靠保障也因此而不同。

在现实的建筑电气设计或建筑项目配套中,常遇到二级负荷,而规范中给出的二级负荷供电如何实施不够具体不够详尽,往往出现:

“情况是”在工程设计常中出现二级负荷按一级负荷双电源供电,或二级负荷单电源埋地进线单电缆供电。
结果是”:不需提供市政双电源的而要求提供;需提供市政双电源的而没要求提供;单电源引入后的配电系统没全面满足各类负荷的需求等;
“带来了”增大不必要的建设投资及运行成本,不能真正保证重要电力负荷的正常用电和事故时的用电。

基于对二级负荷及其供电形式多理解上的疑惑和偏差,对其问题进行了解析,下面来听一下天友总工说。



肖驰


天津公司总工办 

电气专业总工程师

正高级工程师

天津建设领域科技专家库资深专家


1 二级负荷内容

《供配电系统设计规范》

规定二级负荷是:

①中断供电将在经济造成较大损失时。

②中断供电将影响较重要用电单位的正常工作。

《重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范》

划定的二级重要电力用户是指中断供电将可能产生下列后果之一的:

①造成较大环境污染;②造成较大政治影响;

③造成较大经济损失;④造成一定范围社会公共秩序严重混乱;

对比以上规范,前者的二级负荷内容定义与后者中的二级重要电力用户的相同。由此,更便于设计全面考虑对二级负荷所含盖的内容。

2 二级负荷供电形式及分析

《供配电系统设计规范》指出:二级负荷的供电系统宜由双回路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时二级负荷可由一回6kV以上专用架空线供电。

一回6kv架空线路供电

规范考虑了负荷容量及困难地区的实际情况等,规定了此供电方式。这应为二级负荷供电的最低标准。由此也区别一级负荷供电。例如:当一回架空线路供电故障时,而且有尽可能短的断电抢修时段,此断电时段二级负荷需求允许。规范还明确另种方式为自配电所采用双回电缆供电,比前者在一定范围内提高了供电可靠性,但配电所已仅是属低压的电能接收、分配、控制与保护,高压仍是单回送至用户。

《重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范》GB/Z29328-2012指出:二级负荷宜采用双回路供电。还列出电力部门对双回路供电四种模式。

双回路供电四种模式

①双回路专线供电;

②双回路一路专线、一路环网公网进线供电;

③双回路一路专线、一路辐射公网进线供电;

④双回路两路辐射公网进线供电;

双回路及其供电

规范定义双回路是指:为同一用户负荷提供的两回线路。双回路供电最基本应满足二个变电所(站)或一个变电所(站)输出同级电压的二条线路,根据需要不同地区及条件也采用可不同电压的二条线路供电。

但当一条线路故障停电时,另一条线路应可立即切换投入供电使用,当后者变电所高压电源出故障时,有可能二路均不能保障供电。由此也易看到,需高可靠性应采用高压双回路供电系统。另为提高供电系统可靠性双回路通常不应引自同一变压器的同一母线段

由此,前者《供配电系统设计规范》所述为二级负荷供电最低标准,而后者《重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范》所述对二级负荷供电依据、操作更具体指导意义。

3 二级负荷供电的高配方式

1

双重电源供电

双重电源是给一个负荷供电的两路电源,该两路电源就安全供电而言是互相独立的。当一路电源发生故障时,另一路电源不应同时受到损坏。并能满足全部一、二级负荷。当地区供电条件允许且投资不高时,二级负荷可由两个电源供电,也是保证了双回路供电。

2

一、二级负荷与占比

区域内当一级负荷数量、容量占量少,二级负荷数量、容量占量大区域整体可认定为二级负荷。而针对一级负荷供电需求,必须采用其它(自备)电源的解决供电问题。其中一级负荷的容量、电压等级、供电方式、电源切换允许时间以及供电切换位置应要考虑。

3

自备应急电源的方式:

可作为自备应急电源的电源有:

①自备电厂

②发动机驱动发电机组:如:柴油发动机驱动发电机组。

③静态储能装置,如:不间断电源UPS、EPS、蓄电池等。

④动态储能装置,如:飞轮储能装置。

⑤移动发电设备,如:装有电源的专用车辆等

⑥新型能源装置等。

4 二级负荷供电设计方案举例

供电方案1

配电方式采用高压双电源及各自变压器,可同时满足一、二级负荷用电。

供电方案1

供电方案2

配电方式采用高压单电源及其变压器+柴油发电机,可同时满足一、二级负荷用电或一定时限的用电。

供电方案2

供电方案3

配电方式采用高压单电源及双台变压器,可靠性优于单台变压器供电。可用于二级负荷允许有高压断电短时修复时间的。

供电方案3

供电方案4

配电方式采用6KV 单路架空电源与独立自备应急电源,可满足6KV 单路架空电源断电情况下,独立低压电源维持供电并保证一定时段负荷用电。

供电方案4

供电方案5

6KV单路架空电源J+不间断电源装置,可满足6KV 单路架空电源断电情况下,保证小用电量设备或不能断电的设备维持供电。

供电方案5


结语

上述方案仅是举例。二级负荷的供电应根据工程可能提供的电源、二级负荷容量、投资等实际需求进行配置。我们设计中应选择可靠安全、经济、必要的电源和合理的供电系统方案,防止过度提高负荷等级、增加建设甚至运行成本。




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