供配电系统变压器配置与高低压供配电方式

供配电系统的监控对象为高压系统、低压系统、直流系统、变压器、备用发电机系统的有关设备的状态控制及系统电流、电压、功率等参数，监测的信号由相应设备上的电压互感器、电流互感器、电能传感器、温度传感器及开关设备辅助触头上脚导，经过变送器转换为统一的直流参量，再转换送入现场监控器中。由监控站输出的控制信号通常送到相应的操作机构的线圈上，控制某些断路器或开关设备自动接通或分断。对于一级负荷为保证供电可靠性，必须有两个独立电源，在一路电源停电或需要检修时，其他电源间联络开关自动闭合，由另一路电源给所有重要负荷提供电能，还要设置一台发电机组，供应事故照明、消防用电和其余重要负荷用电。采用计算机监控系统能实现变配电所无人值班，自动测量、监视、控制，并把测量的数据由计算机及时准确的进行分析和处理，自动显示并打印。以计算机为核心的供配电系统是实现远距离测量、监视与控制综合自动化的系统，可以减少值班人员劳动强度，减少维护量，提高供电安全性，合理调配负荷，实现合理运行和科学管理及有效节能。

1、负荷分布及变压器的配置

用电负荷通常分为空调、动力、电热、照明等。对全空调的各种楼房，空调负荷属重要用电，冷热源设备通常放在楼房的地下室、首层或下部。动力负荷主要是电梯、水泵等设备，一般动力负荷比较小，在现代高层建筑中因电梯负荷和水泵容量的增大，动力负荷的比重明显增加。动力负荷中的水泵等一般放在下部，就负荷的竖向分布讲，负荷大部分集中在下部，把变压器设置在建筑物的底部有利。

为减少变压器台数，变压器的容量通常大于1000kvA。因变压器深入负荷中心而进入楼内，从防火角度考虑，不要采用普通的油浸式变压器和油断路器等容易发生火灾的电气设备，而要采用干式变压器和真空断路器。

变电所要尽可能设在负荷中心，便于配电、节省导线，负荷中心是一种最佳配电点，负荷的大小不是恒定不变的，在设计时也会因各种实际因素而不能把配电点布置在计算得到的负荷中心上。只有在负荷较为平稳的部门，才能把变电所设在负荷中心。

2、高压供电方式

高压供电是把高压电源移至大楼附近，楼内的用电设备仍是以低压为主。高压供电方式主要有以下几种：（1）两路高压电源，一用一备用或互为备用；（2）三路高压电源，两用一备用或互为备用；（3）一路高压电源，一路低压备用电源，适用于一般高层建筑；（4）一路高压电源，一路柴油发电机作为第二备用电源，第三路由不间断电源( UPs ）作为第三电源，可用于保证计算机系统、消防通信系统、事故照明等重要一级负荷的供电可靠性。因功能需要，现代建筑采用双电源进线，即要求有两个独立电源。一般的高压供电方案如图1。

图1a为两路高压电源，正常时一用一备用，在电源事故停电时，另一路备用电源自动投入。这个方案可减少中间母线联络柜和一个电压互感器柜，对节省投资和减小高压配电室面积有利，接线要求两路都能保证100%的负荷用电。在清扫母线或母线故障时，可能导致全部停电。所以，这种接线方式常用在负荷较小、供电可靠性要求相对较低的建筑中。

图1b为两路电源同时工作，在其中一路故障时，由母线联络开关对故障回路供电。该方案增加了母线联络柜和电压互感器柜，变电所也要增大。在变压器台数多时，这种方案较为适用，可保证较高的供电可靠性。

变压器台数较少时，可从邻近楼高压配电室以放射式向变压器供电。电力的输送与分配，要由母线、开关、配电线路、变压器等组成一定的供电电路，此电路就是供电系统的一次接线，即主接线。我国目前最常用的主接线方案，采用两路10kV 独立电源，变压器低压侧采取单母线分段的方案。规模较小的建筑，因用电量不大，附近有400v 的备用电源时，可采用一路lokV 电源作为主电源，400V 电源作为备用电源的高供低备主接线方案。

3、低压配电方式

低压配电方式是低压干线的配线方式。低压配出干线是从变电所低压配电屏分路开关至各大型用电设备或楼层配电盘的线路；用电负荷分组配电系统是指负荷的分组组合系统。因负荷的种类较多，低压配电系统的组织得当与否，会直接影响用电的安全运行和使用效率。

低压配电系统可分为放射式和树干式，现代建筑多采用放射式和树干式相结合的混合式配电系统。

放射式配电是一独立负荷或一集中负荷都由一单独的配电线路供电，可适用于供电可靠性高、单台设备容量较大或容量比较集中的低压配电场所。对大型消防泵、一般水泵和中央空调的冷冻机组，供电可靠性要求高，单台机组容量较大，以放射式专线供电。

树干式配电是独立负荷或集中负荷，按它所处的位置依次连接到某一条配电干线上。树干式配电所需配电设备及有色金属消耗量较少，系统灵活，而干线故障时影响范围大，适用于用电设备均匀、容量不大，无特殊要求的场合。

一般配电箱采用由小型单极塑料外壳断路器组装而成。对照明及小容量插座采用树干式接线，即配电箱中每一分路断路器带几盏灯或几个小容量插座；而对电热水器、空调器等用电设备，要采用放射式供电。