某綜合保稅區(qū)的供配電系統(tǒng)設計
【摘要】：本文從工程用電負荷等級、供配電系統(tǒng)設計、配變電所的設置、變配電智能化系統(tǒng)以及節(jié)能措施等幾個方面，介紹了某綜合保稅區(qū)的供配電系統(tǒng)設計，體現(xiàn)了對綜合保稅區(qū)設計理念的把握。
【關鍵詞】：綜合保稅區(qū)，負荷等級，供配電系統(tǒng)，配變電所，節(jié)能
綜合保稅區(qū)是設立在內(nèi)陸地區(qū)的具有保稅港區(qū)功能的海關特殊監(jiān)管區(qū)域，由海關參照有關規(guī)定對綜合保稅區(qū)進行管理，執(zhí)行保稅港區(qū)的稅收和外匯政策，它集保稅區(qū)、出口加工區(qū)、保稅物流區(qū)、港口的功能于一身，可以發(fā)展國際中轉(zhuǎn)、配送、采購、轉(zhuǎn)口貿(mào)易和出口加工等業(yè)務，是我國目前開放層次最高、優(yōu)惠政策最多、功能最齊全、手續(xù)最簡化的特殊開放區(qū)域。設立綜合保稅區(qū)，可以利用綜合保稅區(qū)的政策優(yōu)勢，加快發(fā)展本地外向型產(chǎn)業(yè)和貿(mào)易中轉(zhuǎn)服務，形成開放型經(jīng)濟體系，對當?shù)氐陌l(fā)展提供強有力的政策支持，形成吸引資金和資源的強大優(yōu)勢。但是由于綜合保稅區(qū)具有區(qū)域面積大、用電負荷等級高、用電設備分散等特點，所以它不同于一般的民用或工業(yè)項目，在供配電的設計上有一定的特殊性，筆者結(jié)合剛剛做過的某綜合保稅區(qū)工程，介紹一下綜合保稅區(qū)工程中的供配電系統(tǒng)設計的思路和方法。
一、工程概況
某綜合保稅區(qū)主要由綜合辦公區(qū)、卡口外停車場、罰沒庫場地、熏蒸庫場地、圍網(wǎng)及卡口等幾部分組成，規(guī)劃用地面積5.073平方公里。區(qū)域內(nèi)主要建筑為綜合辦公樓、報關大廳、查驗罰沒庫、熏蒸庫等，其中綜合辦公樓地下1層，地上10層，為一類高層公共建筑；報關大廳地下1層，地上2層，為多層公共建筑；查驗罰沒庫、熏蒸庫地上1層，均為單層庫房。區(qū)域內(nèi)內(nèi)還分散設有三個預判卡口，圍網(wǎng)總長度約13000米，沿圍網(wǎng)根據(jù)需要共設置4處人流卡口，在主卡口外及查驗罰沒庫處共設置三處室外停車場（約50000平方米），貨車停車位366個。
二、工程用電負荷等級
根據(jù)國家相關規(guī)范及《海關特殊監(jiān)管區(qū)域基礎和監(jiān)管設施驗收標準》的要求，本工程的消防設備、應急照明、弱電系統(tǒng)、高層客梯、生活水泵、排水泵以及海關監(jiān)管設備、圍網(wǎng)監(jiān)控電源等設備用電為一級負荷，其它設備用電均為三級負荷。經(jīng)計算，本工程用電設備總安裝容量4023.74kW，其中照明安裝容量1197.34kW，一級負荷安裝容量928.9kW。
負荷計算采用需要系數(shù)法，計算結(jié)果如下：
全部用電設備總安裝容量4023.74kW
有功功率2600.85kW
補償后無功功率971.46kvar
補償后視在功率2776.4kVA
功率因數(shù)0.94
總需要系數(shù)0.65
增容3700kVA
三、供配電系統(tǒng)
本項目采用兩路10kV電源供電，兩路電源分別引自機場110kV變電站和規(guī)劃4#110kV變電站，滿足一級負荷供電要求。兩路電源同時工作，互為備用，一路電源故障時，兩路電源間的高壓聯(lián)絡開關閉合，由另一路電源向所有的一級負荷供電，以保證一級負荷用電的可靠性。
高壓系統(tǒng)采用單母線分段方式運行，每段母線設獨立的電源進線，經(jīng)高壓開關柜分配后向各變壓器供電。兩路10kV電源同時工作，互為備用，兩段高壓母線間設聯(lián)絡開關，當一路市電故障時，聯(lián)絡開關合閘，由另一路市電保證一級負荷的用電。
變電所內(nèi)的變壓器均采用分列運行，兩臺變壓器同時工作，互為備用，其低壓側(cè)設聯(lián)絡開關，當一臺變壓器故障時，聯(lián)絡開關合閘，由另一路市電保證一級負荷的用電。
對于消防控制室、海關監(jiān)控機房等對供電要求比較高的設備，采用設備自帶UPS作為保安電源，以免兩路10kV市電停電、缺相、電壓或頻率超出范圍，或同一變配電所兩臺變壓器同時出現(xiàn)故障時，丟失重要數(shù)據(jù)。
四、配變電所的設置
1、綜合辦公區(qū)的配變電所：
綜合辦公樓是整個綜合保稅區(qū)的管理指揮中心，主要功能為海關和國家檢驗檢疫局的監(jiān)控、管理機房、報關大廳、辦公室、設備站房等，也是用電級別最高、負荷最集中的地方。因此在地下一層設變電所1座，作為本項目的總配變電所，包括高壓配電室、變壓器室、低壓配電室、值班控制室等，內(nèi)設KYN28型高壓柜14面，直流屏1套，SCB-160010/0.4,D,Yn11型變壓器2臺，GCS型低壓柜17面，供綜合辦公樓、卡口的低壓用電設備和其它區(qū)域的10kV變電所用電。
2、查驗場區(qū)的配變電所：
查驗場區(qū)包括海關查驗罰沒庫和國檢查驗罰沒庫兩座建筑物，主要功能為海關和國檢現(xiàn)場辦公室和相應的辦事大廳以及倉庫。根據(jù)場地內(nèi)的負荷計算，在查驗場區(qū)設箱式變電站1座，內(nèi)設S9-25010/0.4,D,Yn11型變壓器1臺，供海關查驗罰沒庫、國檢查驗罰沒庫內(nèi)的用電設備用電。
3、熏蒸場地的配變電所：
熏蒸場地包括熏蒸處理庫、焚燒間和藥品間，是國家檢驗檢疫部門對出入境貨物、集裝箱進行檢驗檢疫處理的重要設施，根據(jù)用電負荷需要，在熏蒸場地設箱式變電站1座，內(nèi)設S9-20010/0.4,D,Yn11型變壓器1臺，供熏蒸庫、廢棄物焚燒間內(nèi)的用電設備用電。
4、圍網(wǎng)監(jiān)控設施配變電所：
該工程圍網(wǎng)總長度約13000米，用電設備主要為圍網(wǎng)監(jiān)控設施、巡網(wǎng)道路照明、人流卡口等，負荷等級高，設備分散，供電半徑大，因此沿圍網(wǎng)一周均勻設置三處箱式變電站，各內(nèi)設S9-6310/0.4,D,Yn11型變壓器2臺，供以上設備用電。
10kV供電系統(tǒng)示意框圖如下：
e五、變配電智能化系統(tǒng)
為保證供配電系統(tǒng)安全可靠運行，提高管理水平，本設計采用變電站微機自動控制系統(tǒng),可對本供電系統(tǒng)實行四遙即遙測、遙信、遙控、遙調(diào)功能。微機綜合保護是一種專用于電力系統(tǒng)的智能型綜合保護監(jiān)控裝置，它集測量、信號、控制、保護于一機。該裝置可單機運行（分散安裝于各高壓開關柜內(nèi)），也可與微機聯(lián)網(wǎng)形成變電站綜合自動化系統(tǒng)。顯示單元可顯示電壓、電流、有功、無功等數(shù)據(jù)，滿足相、線電壓、電流、功率、COSφ、頻率、諧波含量等全監(jiān)功能。該裝置對高壓進線柜進行定時限過流保護和定時限速斷保護。對變壓器饋電回路采用定時限過流保護,短路速斷保護,及變壓器溫度保護。
在各變電所裝設記錄變壓器低壓側(cè)各出線回路的電流、電壓、頻率、有、無功、功率因數(shù)、諧波含量、電度計量等參數(shù)的智能儀表。要求監(jiān)控儀表具有網(wǎng)絡接口，通訊功能。要求能通過斷路器所帶的分勵脫扣器和故障報警觸點，監(jiān)控斷路器的運行狀態(tài),還可根椐市電失電情況發(fā)出信號切除非保障負荷。
六、節(jié)能措施
1、合理選定供電半徑：在確定各處變電所位置的時候，根據(jù)用電設備的分布情況，盡量將變壓器（變電所）設置在用電負荷中心，這樣可以減少低壓線路長度，降低線路損耗，提高電能的利用率。
2、合理設置無功功率補償：在供配電系統(tǒng)中，許多用電設備如電動機、變壓器、燈具的鎮(zhèn)流器等很多電器設備均為電感性負荷，會產(chǎn)生滯后的無功電流。為了提高供配電網(wǎng)絡的功率因數(shù)，在低壓配電室裝設補償電容器，每套氣體放電燈具均設置電容補償，補償后功率因數(shù)達到0.92以上，從而減少輸電無功功率損耗，改善電能質(zhì)量、提高供電能力。
3、合理選擇變壓器：選擇高效低能耗變壓器。力求變壓器的實際負荷接近設計的最佳負荷，提高變壓器的技術經(jīng)濟效益，減少變壓器空載和負載損耗。
4、抑制諧波危害：電壓波形是衡量電能質(zhì)量的三個主要指標之一。諧波電流的存在不僅增加了供配電系統(tǒng)的電能損耗，而且對供配電線路及電氣設備也會產(chǎn)生危害。為了抑制諧波，在變壓器低壓側(cè)電容器柜增加電抗器，有效濾除中性線和相線的諧波電流，這樣不僅凈化了電路，而且降低了電能損耗，提高了供電質(zhì)量，保證系統(tǒng)安全可靠運行。
5、電能計量作到三級計量，加強考核，節(jié)約能源。
七、結(jié)束語
綜合保稅區(qū)作為一個特殊的區(qū)域，對供配電系統(tǒng)的要求比較高，其能否正常、可靠的運行，直接關系到保稅區(qū)的封關驗收工作，因此作為綜合保稅區(qū)工程中非常重要的一部分，我們設計人員一定要對供配電系統(tǒng)引起足夠的重視。
參考文獻：
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