电力监控在小区供配电设计中的应用

二、小区供电负荷说明

1.建筑概况

小区内建筑类型分为高档公寓、地下车库及配套用锅炉房、变电气等。地上、地下总建筑面积约为14万平方米。其中公寓面积约为11万平方米，地下车库面积约为3万平方米。

2.负荷计算

设10KV自管变电所一座，电源引自供电局110KV变电站。甲方要求每户总用电容量为8.5KW (约合35W/m2至45W/m2)，空调系统为户用集中空调，每户约为3.0-5.0KW，每户照明负荷3.5-5.5KW，按变压器70%负荷率(经济运行)计算，变电所总负荷为6636KVA，初步计算小区变压器应报装容量≥6，400KVA.

3.甲方要求：提高公寓照明负荷的等级，采用双路电源互投。在非火灾等情况下应确保公寓照明供电的正常。

4.经计算，在有电力监控系统作为可靠保证的前提下，充分利用变压器的过负荷能力，可按4×1，2500KVA装。

三、小区可靠供电的两种方式比较

本小区为高档公寓为主，因此确保供电的可靠性就成为高档小区的标志之一，而由于条件所限，此种方式的供配电系统又不可能确保全部的负荷，如：甲方要求、外线方式等，决定了本供电系统的原则是：确保用户照明负荷。

照明负荷为用户的生活用电，而空调负荷为舒适性用电。当照明负荷被切断后，会造成用户的心理恐慌，并会给用户造成一定的损失，而空调负荷短时切断不会给用户的舒适性带来很大影响，必要时，通过对用户的空调负荷进行调节以确保用户的照明负荷。　1.技术实施方面

1)采用电力监控系统的可行性

(1)本系统在单体建筑的功能

a.监视整个大楼照明、空调及动力的电流模拟量及开关量状态，并与以计录，便于对整个小区负荷予以统计、分析。

b.控制层照明与层空调配电箱间的互投

楼内公寓的照明和空调采用1，600A封闭毋线供电，每一根封闭母线均负责楼内一半的照明和空调。

当一条封闭母线或进线电源等发生故障或检修时，为保证住户用电的可靠性就需将一条封闭母线的照明负荷投切至另一条封闭母线。由负荷计算表可看出，另一条封闭母线不可能承担起全楼照明和空调的供电任务。此时便可由本系统先将楼内空调负荷切除，然后再将照明负荷投切至正常之封闭母线，然后依据电力监控系统所测算的数值，有计划的将空调负荷重新投入。

c.当非故障状态电力不足时，切除部分空调负荷以保证整个大楼的用电安全，同时避免过负荷对上级变电所出线开关乃至变压器的影响。空调负荷投，切时，可采用循环投、切的方式，避免用户长时间无法使用空调。以保证用户居住的舒适性。

当以上几类情况中供电系统恢复正常时，再由电力监控系统控制，将负荷恢复到正常供电方式，即保证供电可靠性及提高供电等级，也减小了物业管理部门的工作强度。

空调负荷的投，切，均由设在层照明与层空调配电箱内的接触器来实现，这就保证了事故面的减小、系统可调性的提高及操作的灵活性。

2)本系统在变电所的功能

a.根据厂家提供的技术参数，变压器本身在有强迫风冷的情况下，输出容量可提高40%-50%。因此在以电力监控系统的调节作为可靠保证的情况下，可充分利用变压器的过负荷能力。

当一台变压器电源发生故障或检修时，为保证住户用电的可靠性就需将一台变压器的负荷投切至另一台变压。在充分利用变压器的过负荷能力的前提下，电力监控系统对所测得数据进行分析判断，如变压器间互投将可能造成正常变压器过负荷及更大的事故面，便切除部分非重要负荷：如非消防的风机，水泵;如尚不能满足要求，视情况再由楼内电力监控系统将楼内的部分空调负荷切除。然后再将照明负荷投切至正常变压器，并依据电力监控系统所测算的数值，有计划的将空调负荷重新投入。

变压器的保护只有二级，即过流和速断保护，其功能为负荷达至断路器的这两个整定值时，断路器切断电源，由此会造成非预见性停电及较大事故面，给用户带来极大不便。当采用本系统后，通过监测元件可测算负荷趋势，在事故发生前采用有效调控手段(如以上步骤)予以避免。

当供电系统恢复正常时，再由电力监控系统控制，将负荷恢复到正常供电方式。

b.在小区建设初期，由于有可靠的调控手段作为保证，可有依据的降低变压器报装容量，节约大量初投资。相应带来变电所面积减小，设备投资减少等优点。

2)变压器增容可行报告

(1)当一台变压器发生故障时，另一台变压器就要承担起它的负荷，若无可靠的调控手段作为保证(例如非重要负荷出线开关增设欠压脱扣装置)，在最不利的情况下需投入的负荷2,000A，单台变压器总负荷电流3,500A，有可能出现正常变压器过负荷跳闸的可能。如在各单体建筑内层空调配电箱增设欠压脱舞装置，也只能切除故障变压器中的空调负荷，在最不利的情况下单台变压器总负荷电流2,000A。若再切除正常变压器中的空调负荷会给楼内配电系统带来很多的麻烦，增加系统的复杂程度。

若仍利用变压器的过负荷能力，在没有自动控制系统的情况下，需有人实时观测负荷参数，然后判断需采取的措施。一会造成值班人员的工作量较大，二可能会因人的因素产、生供电事故。

(2)就单体建筑楼内来说

当一条封闭母线或进线电源发生故障或检修时，为保证住户用电的可靠性就需将一条 封闭母线的照明负荷投切至另一条封闭母线。

若按一条封闭母线承担起全楼照明和一半空调的供电来设计，即事故母线空调负荷切除，而正常母线空调负荷仍保留。由以上数据可看出，楼内封闭母线及出线开关均需加大。若不增大则需增设欠压脱扣或由继电器和接触器来实现;若按一条封闭母线承担起全楼照明，而空调全部切除，则只能由继电器和接触器来实现。在层空调配电箱增设欠压脱扣装置，空调负荷切除后需由物业管理部门手动复位;层照明配电箱与层空调配电箱间由继电器和接触器来实现的互投，相对于电力监控系统来说过于复杂，且会造成投入运行后故障率高，维护量大，无法保护一定前提下用户的可靠用电。