小区配网设计的优化方案探讨

电力18讯：    摘要：随着城镇小区建设的蓬勃发展，小区配电网的要求也发生了新的变化，该文针对小区配网设计中应该注意的问题，提出了相应的解决方法，得到了较好的推广效果。

关键词：小区配网；变压器

中图分类号：TM727.1　　　文献标志码：B　　　文章编号：1003-0867(2007)06-0013-02

近几年来，随着城镇化建设不断扩大，城镇的小区建设也蓬勃发展。笔者从2000年以来，一直从事县级供电公司的小区配网设计。随着时间的推移，从2003年起，房地产开发出现了新的形势，小区的配网设计也必须跟随其发展的特点而变化。

1 问题的提出

2003年以前，桐庐县的小区开发规模较小，变压器申报总容量大都在2000 kVA以内（单台控制在630 kVA以内），小区配变容量按最终规模考虑，一次到位，配变之间不存在着联系，这种在小区规模不大，入住率较高的情况下是可行的，运行也比较经济。2003年以后，随着小区开发的深入，其数量越来越多，其规模也越来越大，申报容量往往突破3000 kVA。另一方面，由于受市场购买力及县城人口影响，2004年以后出售的小区入住率只有30％左右，有些甚至只有10％，配变的负荷率也很低。我们知道，在同等负荷情况下，容量越大的变压器空载损耗就越大，因此如果仍然按照原来设计思路，电能的损耗将很大，这与目前倡导的节约型、节能型社会发展不相符合。

2 问题的解决

基于上述分析，笔者提出用一大一小的两台配变来替代原来一台配变的运行模式。例如，某个小区原来按其最终规模考虑，要设置4台800 kVA配变，在新的供电设计思路下，用（315 kVA＋500 kVA）各1台替代1台800 kVA的供电范围。总共需要315 kVA和500 kVA变压器各4台。这种模式的供电有以下特点。

第一，小区负荷从低到高的过程，它可以经历以下的几个阶段：当小区初期住户入住率较低时，此时负荷较轻，只用315 kVA供电就可以满足该区的用电需要，此时500 kVA配变停运，低压母联开关合上；当负荷上升到超过315 kVA时，用500 kVA配变供电，而315 kVA配变停运，低压母联开关合上。以上两种情形，两台配变的低压均为并列运行。随着负荷再增加，超过500 kVA时，则两台配变同时供电，此时低压母联开关拉开，低压屏分列运行。以上是小区住户数从少到多的过程中，该小区供电的三种方式。

第二，当小区的户数饱和时，该种接线方式同样显示出很强的节能效果，因为我们知道，江南地区的负荷特性是春秋低夏冬高，春秋一般为夏季的2/3负荷。因此，在负荷低的时候，停运1台配变，在高负荷情况下，两台配变同时投入运行。

另外，在这样接线方式下，其供电可靠，调度灵活。从某种意义上讲，两台配变互相备用，遇上紧急情况下可以减少停电范围。

3 经济效益分析

采用以上配变组合形式下，其工程造价比原来单台配变供电的高出8％左右
。
下面从几个条件下，对该供电方式在降损节能方面与原来单台配变供电的比较（配变为S11型）。

第一，按8年为小区住户饱满期，采用两台配变组合供电时，其中前5年为315 kVA配变运行，后3年为500 kVA配变运行，则空载损耗为
P0 = P0.315×365×24×5＋P0.500×365×24×3
　 = 0.48×365×24×5 + 0.68×365×24×3
　 = 38894 kWh

如采用单台800 kVA配变供电时，则空载损耗为
P0 = P0.800×365×24×8
　 = 0.98×365×24×8
　 = 68678 kWh

两者相比，改进后的设计单个的配变组合可以节约电能29784 kWh，整个小区可以节约119136 kWh。平均每年节约14892 kWh。
第二，小区住户饱满后，按照历史负荷实测经验数据，桐庐县居民用电负荷春秋季节是冬夏季节的1/3左右。在负荷轻的时候，可以将315 kVA退出运行，则采用两台配变组合供电时，其每年的空载损耗如下式计算所得。
P0 = P0.315×60×24＋P0.500×60×24＋P0.500×305×24
　 = 0.48×60×24+0.68×60×24 + 0.68×305×24
　 = 6647 kWh



如采用单台800 kVA配变供电时，则空载损耗为：
P0 = P0.800×365×24
　= 0.98×365×24
　 = 8584 kWh

两者相比，改进后的设计单个的配变组合每年可以节约电能1937 kWh。

因此优化后的电气设计可以给供电企业带来较大收益，给社会节约了很多的电能，在目前新农村电气化建设中值得进行推广应用。两台变压器优化后的方案见图1。