CN108832618A - 商业配电双电源系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑配电技术领域，公开了一种商业配电双电源系统，包括：10KV开闭所、第一配电房和第二配电房，所述10KV开闭所包括：通过高压侧母联开关连接的第一段母线和第二段母线以及第一段母线和第二段母线通过单母线分段形式作为电源母线，向一、二、三级用电负荷提供电源的馈电出线回路。本发明对配电系统进行了简化，高压侧和低压侧都减少了配电柜的使用，在满足供电灵活可靠的情况下，也创造了可观的经济效益。

Description

商业配电双电源系统

技术领域

本发明涉及建筑配电技术领域，特别涉及一种商业配电双电源系统。

背景技术

近年来商业综合体项目在大中城市中频繁出现，商业项目中需要解决大量的消防和非消防一、二级负荷的配电问题。目前大多商业项目中配电设计为了实现一、二级负荷的双回路问题，在高压开闭所位置对双回路电源进线进行连锁备用，在低压配电所10KV分配电柜处又对双回路电源进线进行连锁备用，同时变压器低压侧母线之间也增设了母联开关将两台变压器互为备用。这样的层层连锁在需要备用电源投切时，连锁关系过于复杂，很难保证及时可靠的投入备用电源。其次低压侧两台变压器互为备用时，很多配电设计不能很好的将不同种类的一、二级负荷合理的分配到不同的变压器上，造成正常运行的变压器所带的备用负荷投入使用时，负载率过高而不能长时间使用或者需要切除部分三级负荷才能使用。总体而言不能使整个配电系统简单、可靠且高效地运行。

发明内容

本发明提出一种商业配电双电源系统，解决现有技术中配电方案过于复杂，同时整个配电系统又不能简单、可靠且高效地运行的问题。

本发明的一种商业配电双电源系统，包括：10KV开闭所、第一配电房和第二配电房，所述10KV开闭所包括：通过高压侧母联开关连接的第一段母线和第二段母线，第一段母线和第二段母线通过单母线分段形式作为电源母线，向一、二、三级用电负荷提供电源的馈电出线回路；

所述第一配电房包括：第一变压器、第二变压器、第一变压器母线和第二变压器母线，所述第一变压器和第二变压器分别通过第一高压侧出线开关和第二高压侧出线开关连接所述第一段母线，且分别通过第一低压侧进线开关和第二低压侧进线开关连接所述第一变压器母线和第二变压器母线，第一变压器母线和第二变压器母线通过第一低压侧母联开关连接，第一低压侧母联开关的出线端与第一变压器母线和第二变压器母线连锁连接，所述第一变压器母线和第二变压器母线上均设有若干用于连接用电负荷而形成若干电源回路的低压侧出线开关；

所述第二配电房包括：第三变压器、第四变压器、第三变压器母线和第四变压器母线，所述第三变压器和第四变压器分别通过第三高压侧出线开关和第四高压侧出线开关连接所述第二段母线，且分别通过第三低压侧进线开关和第四低压侧进线开关连接所述第三变压器母线和第四变压器母线，第三变压器母线和第四变压器母线通过第二低压侧母联开关连接，第二低压侧母联开关的出线端与第三变压器母线和第四变压器母线连锁连接，所述第三变压器母线和第四变压器母线上均设有若干用于连接用电负荷而形成若干电源回路的低压侧出线开关；

第一配电房的一、二级负荷的备用电源回路在第二配电房的第三变压器母线或第四变压器母线上出线；第二配电房的一、二级负荷的备用电源回路在第一配电房的第一变压器母线或第二变压器母线上出线。

其中，还包括：燃油发电机组、第一ATS开关和第二ATS开关，所述燃油发电机组通过第一ATS开关将电能输送至与第一变压器母线连接的低压侧出线开关，且通过第二ATS开关将电能输送至与第四变压器母线连接的低压侧出线开关。

其中，所有高压侧出线开关为断路器或负荷开关，所有的低压侧进线开关、低压侧出线开关和母联开关均为断路器。

本发明的商业配电双电源系统解决了商业项目中为满足大量的一、二级负荷可靠供电要求而使供电系统繁琐复杂的问题，其次也为一、二级负荷数量较多时，如何在低压侧合理分配到不同的变压器和配电房提供一种思路。本发明对配电系统进行了简化，高压侧和低压侧都减少了配电柜的使用，结构相对简单，在满足供电灵活可靠的情况下，也创造了可观的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种商业配电双电源系统结构示意图；

图2为本发明的另一种商业配电双电源系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例的商业配电双电源系统如图1所示，包括：10KV开闭所1、第一配电房2和第二配电房3，10KV开闭所1包括：通过高压侧母联开关13连接的第一段母线11和第二段母线12，第一段母线和第二段母线通过单母线分段形式作为电源母线，向一、二、三级用电负荷提供电源的馈电出线回路。高压侧母联开关13将第一段母线11和第二段母线12连锁连接，可以通过机械或电气式的第一连锁开关14进行连锁，在第一连锁开关14检测到第一段母线11和第二段母线12都正常工作时，保持高压侧母联开关13断开。

第一配电房2包括：第一变压器21、第二变压器22、第一变压器母线23和第二变压器母线24，第一变压器21和第二变压器22分别通过第一高压侧出线开关15和第二高压侧出线开关16连接第一段母线11，且分别通过第一低压侧进线开关25和第二低压侧进线开关26连接第一变压器母线23和第二变压器母线24。第一变压器母线23和第二变压器母线24通过第一低压侧母联开关28连接，第一低压侧母联开关28的出线端与第一变压器母线23和第二变压器母线24连锁连接，可以通过机械或电气式的第二连锁开关27进行连锁，在第二连锁开关27检测到第一变压器母线23和第二变压器母线24都正常工作时，保持第一低压侧母联开关28断开。第一变压器母线23和第二变压器母线24上均设有若干用于连接用电负荷而形成若干电源回路的低压侧出线开关4，第一变压器母线23和第二变压器母线24分别可连接多个低压侧出线开关4，低压侧出线开关4不但可以连接负载，还可以与第二配电房3中的低压侧出线开关4互为备用。

第二配电房3包括：第三变压器31、第四变压器32、第三变压器母线33和第四变压器母线34，第三变压器31和第四变压器32分别通过第三高压侧出线开关17和第四高压侧出线开关18连接第二段母线12，且分别通过第三低压侧进线开关35和第四低压侧进线开关36连接第三变压器母线33和第四变压器母线34。第三变压器母线33和第四变压器母线34通过第二低压侧母联开关38连接，第二低压侧母联开关38的出线端与第三变压器母线33和第四变压器母线34连锁连接，可以通过机械或电气式的第三连锁开关37进行连锁，在第三连锁开关37检测到第三变压器母线33和第四变压器母线34都正常工作时，保持第二低压侧母联开关38断开。第三变压器母线33和第四变压器母线34上均设有若干用于连接用电负荷而形成若干电源回路的低压侧出线开关4，低压侧出线开关4不但可以连接负载，还可以与第一配电房2中的低压侧出线开关4互为备用。

第一配电房2的一、二级负荷的备用电源回路在第二配电房3的第三变压器母线33或第四变压器母线34上出线；第二配电房3的一、二级负荷的备用电源回路在第一配电房2的第一变压器母线23或第二变压器母线24上出线。从图1中结构上看，只需要将第一配电房2的某个备用的低压侧出线开关4，通过ATS开关(automatic transfer switch，自动转换开关)连接到第二配电房3的某个备用的低压侧出线开关4即可。

上述电路结构中，10KV开闭所1采用单母线分段互为备用的联结形式，两根10KV电源进线(两根10KV电源进线一端连接市政10KV分支箱，另一端分别连接第一段母线11和第二段母线12)首先满足两路独立10KV电源要求，其次两路10KV电源进线容量满足本回路一、二、三级负荷和另一回路的一、二级负荷容量的总和即可。这样10KV端满足一、二级负荷的供电要求，同时在申请供电配套的时候，又能节约一大笔费用。

在低压配电房内，即第一配电房2和第二配电房3，每个配电房中，一、二级负荷通过两台变压器互为备用首先保证主用电源回路的可靠性，同时本配电房的一、二级负荷的备用电源回路在另一个配电房的互为备用的两台变压器母线段上出线。这样对于一、二级负荷来说，主用回路和备用回路均出自两台互为备用的变压器母线，电源相对可靠。同时因一、二级负荷的主用回路和备用回路引自两个不同的配电房，而第一配电房2和第二配电房3的10KV电源分别引自10KV开闭所的两段独立的电源出线母线，即第一段母线11和第二段母线12，因此在低压配电房处，无需再使用10KV分配电柜进行连锁，可以分别使用一台10KV环网柜将10KV的高压侧出线引入两个配电房即可。这样同样实现了所有一、二级负荷的10KV电源为两路独立的电源，配电系统却大大简化，同时还增强了一、二级负荷的可靠性，而且加入10KV环网柜，配电房中的变压器需要停电的时候，将10KV环网柜上的开关拉闸即可，不需要到10KV开闭所就能操作。

而且因每个低压配电房的变压器出线回路都有另一个配电房变压器的一、二级负荷的备用回路，如果一个配电房的电源出现故障或者变压器需要断电检修，那么出现故障的一、二级负荷就需要在另外一个配电房正常运行的变压器上投入使用，此时就要评估变压器的负载率是否能满足长时间稳定运行的要求。经调研国内知名的几家干式变压器厂家，干式变压器在配备强制风冷的情况下，可以在过载110％的情况下长期运行，因此在验算变压器的所有一、二级负荷(包括备用)和三级负荷投入运行时，变压器的负载率保守不超过105％，并且须具备强制风冷功能，多个项目实际使用稳定可靠。在做供配电设计时，只要把一、二级负荷的备用回路合理的分配到不同的变压器上，那么一台变压器故障，其它变压器依然可以在不切除三级负荷的情况下保证所有一、二级负荷回路稳定供电，直至故障解除。

图1中的商业配电双电源系统是10KV电源满足两路独立电源，消防一、二级负荷满足双回路时，可不使用柴油发电机作为备用电源的配电方案。但是在工程设计的过程中，部分地区消防一级负荷备用电源必须由柴油发电机来提供。因此本实施例中，在图1独立双10KV电源进线配电的基础上，加入了柴油发电机备用电源。

如图2所示，本实施例的商业配电双电源系统还包括：燃油发电机组5(如：柴油发电机)、第一ATS开关61和第二ATS开关62，燃油发电机组5通过第一ATS开关61将电能输送至与第一变压器母线23连接的低压侧出线开关4，且通过第二ATS开关62将电能输送至与第四变压器母线34连接的低压侧出线开关4。即在每个配电房互为备用的两段低压母线末端增加ATS转换开关，将柴油发电机的电源引入低压配电系统。

图1中的商业配电双电源系统中，一、二级负荷的主用电源和备用电源在两个配电房10KV电源进线分别为两路独立10KV电源的情况下，低压侧通过两台变压器互为备用，各配电房低压变压器互相备用对方一、二级负荷。这种配电方式尤其是在非消防状态下，任一个配电房正常供电就能满足现场所有一、二级负荷的供电，即使增设了ATS开关将柴油发电机电源引入了低压配电系统，因市电电源即能满足一、二级负荷在非消防状态下双电源切换的要求，柴油发电机就能大大减少起动次数和投入使用时间，提供比较经济的用电效果。

柴油发电机电源同时引进了两个配电房，在非消防状态下，任一个配电房的电源出现故障，柴发电源除满足现场所有一、二级负荷正常供电的同时，根据需要，还可以满足部分特殊需求的三级负荷，供电更加灵活可靠。

柴油发电机电源通过ATS转换开关直接引入低压配电系统，消防时所有非消防负荷从供电系统中切除，变压器进线开关分闸(即各低压侧进线开关25、26、35和36断开)的情况下，柴发电源即可切换供电。配电系统简单可靠，同时也大大减少了专设柴油发电机备用电源柜的数量，设备房的面积也可以减小，节约前期投资费用。

本实施例中，所有高压侧出线开关为断路器或负荷开关，所有的低压侧进线开关、低压侧出线开关和母联开关均为断路器。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种商业配电双电源系统，其特征在于，包括：10KV开闭所、第一配电房和第二配电房，所述10KV开闭所包括：通过高压侧母联开关连接的第一段母线和第二段母线，第一段母线和第二段母线通过单母线分段形式作为电源母线，向一、二、三级用电负荷提供电源的馈电出线回路；

所述第一配电房包括：第一变压器、第二变压器、第一变压器母线和第二变压器母线，所述第一变压器和第二变压器分别通过第一高压侧出线开关和第二高压侧出线开关连接所述第一段母线，且分别通过第一低压侧进线开关和第二低压侧进线开关连接所述第一变压器母线和第二变压器母线，第一变压器母线和第二变压器母线通过第一低压侧母联开关连接，第一低压侧母联开关的出线端与第一变压器母线和第二变压器母线连锁连接，所述第一变压器母线和第二变压器母线上均设有若干用于连接用电负荷而形成若干电源回路的低压侧出线开关；

所述第二配电房包括：第三变压器、第四变压器、第三变压器母线和第四变压器母线，所述第三变压器和第四变压器分别通过第三高压侧出线开关和第四高压侧出线开关连接所述第二段母线，且分别通过第三低压侧进线开关和第四低压侧进线开关连接所述第三变压器母线和第四变压器母线，第三变压器母线和第四变压器母线通过第二低压侧母联开关连接，第二低压侧母联开关的出线端与第三变压器母线和第四变压器母线连锁连接，所述第三变压器母线和第四变压器母线上均设有若干用于连接用电负荷而形成若干电源回路的低压侧出线开关；

第一配电房的一、二级负荷的备用电源回路在第二配电房的第三变压器母线或第四变压器母线上出线；第二配电房的一、二级负荷的备用电源回路在第一配电房的第一变压器母线或第二变压器母线上出线。

2.如权利要求1所述的商业配电双电源系统，其特征在于，还包括：燃油发电机组、第一ATS开关和第二ATS开关，所述燃油发电机组通过第一ATS开关将电能输送至与第一变压器母线连接的低压侧出线开关，且通过第二ATS开关将电能输送至与第四变压器母线连接的低压侧出线开关。

3.如权利要求1或2所述的商业配电双电源系统，其特征在于，所有高压侧出线开关为断路器或负荷开关，所有的低压侧进线开关、低压侧出线开关和母联开关均为断路器。