北京国金管理咨询有限公司   刘尚桥

   随着我国房地产业的发展，电气设计面临许多新的设计问题，变电站设置及站址选择就是其中的一个问题，这需要我们设计人员采用创新的思路和方法，才能解决所面对的问题。下面分几个方面，就10kV变电站设置及站址选择的设计谈一谈我的设计体会。

1．项目概述

本工程由包括办公、商业、酒店等，地下共4层，地上约80层高层建筑，其下部为办公楼，中部为标准酒店，上部为套房酒店。

2．用电区域状况分析

1）用电区域的划分的原则

用电区域的划分将遵照如下的原则进行：

- 一般条件下，供电距离在供电有效半径内，超出供电半径时应采取有效的技术措施来保证供电电压质量。

- 按照建筑功能区域划分用电区域。

- 本着变电站深入负荷中心的原则。

2） 各用电区域划分的分析

本工程为超高层建筑，按照上述原则，将划分为三个用电区域，低区，中区和高区，分别对应：

- 低区：高档办公写字楼：；

- 中区：标准酒店；

- 高区：套房酒店。

冷冻站:

空调系统设置一座集中的冷冻站，由于其用电负荷集中，负载容量大，考虑单独划分为一个独立供电区域；同时换热站的用电设备也纳入该用电区域。

3．变电站的选址分析

1） 变电站的选址原则

依据《20kV级以下变电所设计规范》关于变电站站址选择的要求，本项目的变电站位置的选择应符合下列要求：

变电所位置的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定：

一、接近负荷中心；

二、进出线方便；

三、接近电源侧；

四、设备运输方便；

五、不应设在有剧烈振动或高温的场所；

六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行凤向的下侧；

七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻；

八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定；

九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。

2） 变电站的选址分析

- 低区变电站：

变电站选址在B2层。

- 中区变电站：

该变电站的选址有下列几个方案：

方案一：变电站选址在B2层低区变电站位置。

优点：与低区变电站合并，有利于设备集中运行管理。同时变电站位于地库，不存在高区运输的问题。

缺点：用电区域的45层至60层部分超出380V有效供电半径，引起供电电压下降，需要加大供电电缆规格，造价增加。同时，由B2层至30~60层用电区域，供电电缆距离较其它方案多出130~140米，引起投资增加。

方案二：变电站选址在45层的设备层内。采用中间开花的方式，分别向下为30~45层供电，和向上为45~60层供电。

优点：站址位于中区用电区域的中间，低压供电馈线电缆最短，节省造价。

缺点：由于变电站上楼，由于变压器的运输，需要配置大吨位的货运电梯。 同时，变压器的最大容量只能是1000KVA，被迫使用小变压器，变压器数量增加。

方案三：变电站选址在60层的设备层内。采用由上向下的供电方式向30~60层供电。

优点：能满足供电半径的要求。同时，可以和高区变电站在一起，有利于高区变电站的集中管理。

缺点：同方案二，同样存在高区变压器运输问题；馈线电缆的用量也高于方案二。

方案四：变电站选址在30层的设备层内。

优点：同方案三，只是供电方向改为由下向上供电。

缺点：同方案三，只是综合考虑其它机电专业在30层均设置了较多的设备，恐怕没有本变电站的位置。

结论：综合考虑上述几个方案，方案二从技术、经济、运行管理上比较合理，选用方案二。

- 高区变电站：

该变电站的选址有下列几个方案：

方案一：变电站选址在B2层低区变电站位置。

优点：与低区变电站合并，有利于设备集中运行管理。同时变电站位于地库，不存在高区运输的问题。

缺点：由B2至顶层末端用电设备，供电距离超过400米，已大大超过380V电压供电半径，常规办法解决投资造价巨大，该方案基本不可行。

方案二：变电站选址在60层

优点：满足供电半径的要求。

缺点：由于变电站上楼，由于变压器的运输，需要配置大吨位的货运电梯。 同时，变压器的最大容量只能是1000KVA，被迫使用小变压器，变压器数量增加。

结论：综合考虑上述两个方案，方案二从技术、经济、运行管理上比较合理，选用方案二。

冷冻站:

冷冻站选址在B4层，，冷冻站变电站将布置在冷冻站的上方，具体有如下方案：

冷冻站和变电站共同占据B2层，B3层和B4层，变电站布置在冷冻站的上方区域，就近向制冷设备供电，同时，还可以与冷冻机的启动设备及水泵的控制设备进行统一组合布置。

4．总结

综合各方案的比较，本项目设置4座变电站向各用电区域供电，各变电站按如下选址布置：

名称	位置	供电区域	用电设备
低区变电站	B2层	B2层至30层	高档写字楼
中区变电站	45层设备层	30层至60层	标准酒店
高区变电站	60层设备层	60层至顶层	套房酒店
冷冻站变电站	B2层	冷冻站	冷冻站和热力站

    考虑变配电所靠近建筑物用电负荷中心、进出线方便、接近电源侧、设备吊装、运输方便、负荷容量及其分布、建筑布局等因素，合理设置本工程10kV变电站，达到了分配电能、运行可靠、提高电压质量，降低配电线路损耗的目的。