舊樓改造中的配電系統改造

商省設計院建院60周年專(zhuān)檔一舊樓改造中的配電系統改造何琦(云南省設計院,昆明市650032)Reconstruction of Power Distribution System in Old buildingsHe Qi (Yunnan Design Institute, Kunming 650032, ChinaAbstract This paper introduces the reconstruction遇到的技術(shù)問(wèn)題。of power distribution system of old buildings in Yunnan1.2項目背景Tobacco Building, and makes comparison of the old and云南省煙草大廈于1995年建成投入使用。配電new power distribution systems, which deepens thereaders understanding of the reconstruction project ofO系統為10kV雙回路供電,接線(xiàn)方式為單母線(xiàn)分段,power distribution system in old buildings高壓斷路器采用六氟化硫斷路器,設繼電保護。設備Key words Reconstruction of old building處于上世紀90年代中期的技術(shù)水平,現已明顯落后。Transformer and distribution substation Distrib經(jīng)過(guò)十多年的連續運行,很多元件都已出現不同程度systemSolution的老化和損壞。由于很多設備和元件現已不再生產(chǎn)給設備維護和補充帶來(lái)很大的困難,導致很多元件損壞后無(wú)法進(jìn)行更換,加之繼電保護裝置常年缺乏調試摘要介紹云南省煙草大廈舊樓配電系統改整定,經(jīng)常發(fā)生誤動(dòng)作,致使供電可靠性嚴重降低造,比較新老兩代產(chǎn)品,加深讀者對舊樓配電系統改停電事故時(shí)有發(fā)生。由于設備投運時(shí)間較長(cháng),原始技造項目的認識。術(shù)資料年久丟失,也給故障排查和修復工作帶來(lái)很大關(guān)鍵詞舊樓改造變配電所配電系統解決困難。煙草大廈為云南省煙草公司辦公所在地,屬于云南煙草的樞紐性重要建筑,對供電可靠性有很高的要求。為保證安全生產(chǎn)和可靠供電,急需對原室內供1市場(chǎng)分析及項目背景電設備進(jìn)行更新和改造。1.1市場(chǎng)分析2舊樓現狀及改造方案隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展,企業(yè)對辦公樓的辦公環(huán)境和辦公條件有了更高要求,加上氣候的變遷、城市發(fā)2.1舊樓現狀展、無(wú)紙化辦公的需求,在改革開(kāi)放初期建設的很多經(jīng)我院技術(shù)人員現場(chǎng)踏勘,較全面地了解了煙辦公樓都有了舊樓改造的需求。草大廈變配電所供配電設備配置和目前運行狀態(tài)。以昆明為例,新建辦公樓基本都配置了空調系煙草大廈變配電所,變壓器室設置1250kVA干統,更多的計算機負荷,更加華麗的公共區域照明;式變壓器2臺,目前正常運行;中壓配電室設置中壓弱電方面,配置更高要求的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境,設置能源管理開(kāi)關(guān)柜12臺,環(huán)網(wǎng)柜6臺,為1995年生產(chǎn)的KYH型系統,設置無(wú)線(xiàn)路由接入、企業(yè)專(zhuān)網(wǎng),以及更高要求產(chǎn)品,中壓斷路器采用六氟化硫斷路器。兩回10kV的安防系統。有的高檔辦公樓還設置了智能樓宇BAS電源分別引自文化宮配電站和拓東路西段2開(kāi)閉所,系統。兩回10kV電源一用一備。目前部分六氟化硫斷路器本文針對上世紀90年代初建成的云南省煙草公已出現不同程度的老化現象,高壓保護采用繼電保護司煙草大廈舊樓改造項目,提出電氣改造設計中可能裝置,技術(shù)iYH中國煤化工整定,經(jīng)常發(fā)CNMHG作者信息何琦,男,云南省設計院,助理工程師。歸樓改造中的配電系統改造(何磚建抗電乞BUILDING2口11年第11期| ELECTRICITY生誤動(dòng)作。低壓配電室設置抽屜式低壓開(kāi)關(guān)柜47臺,質(zhì)的斷路器,其觸頭是在密封的真空腔內分、合電為1995年生產(chǎn)的GCD型產(chǎn)品。目前很多空氣斷路器路,觸頭切斷電流時(shí),僅有金屬蒸氣形成的電弧,因已經(jīng)損壞,由于購買(mǎi)不到原型號的斷路器,只有將備為金屬蒸氣的擴散及再復合過(guò)程非常迅速,從而能快用回路的斷路器作為臨時(shí)代替品使用,導致配電系統速滅弧,恢復真空度,經(jīng)受多次分、合閘而不降低開(kāi)回路混亂、系統性差、備用供電能力基本喪失。斷能力。真空斷路器具有以下主要優(yōu)點(diǎn):據使用單位反饋的情況,2004年2月至2010年a.熄弧能力強,燃弧時(shí)間短,全分斷時(shí)間也短。5月,累計發(fā)生不同程度的故障跳閘事故63次。b.觸頭開(kāi)距小,機械壽命較長(cháng)。2.2改造方案c.體積小、重量輕,維護工作量小,真空滅弧2.2.110kV配電系統室與觸頭不需要檢修。拆除原有10kV開(kāi)關(guān)柜,更換為目前國內技術(shù)領(lǐng)d.沒(méi)有易燃、易爆介質(zhì),無(wú)爆炸和火災危險。先的某合資品牌中置式10kV開(kāi)關(guān)柜,采用高性能真六氟化硫斷路器是利用高純度的SF6氣體為絕緣空斷路器。淘汰原有繼電保護裝置,新增10kV微機介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的開(kāi)關(guān)設備,電氣性能受電場(chǎng)均勻程綜合保護裝置?？紤]2臺1250kVA干式變壓器已使度及水分等雜質(zhì)影響特別大,故對SF6斷路器密封結用15年,經(jīng)專(zhuān)家論證會(huì )論證,予以更換。構、元件結構及SF6氣體本身質(zhì)量的要求相當嚴格。2.2.20.4kⅤ配電系統使用環(huán)境要求較高,對于普通用戶(hù)而言保養維護相對拆除原有0.4kV低壓開(kāi)關(guān)柜,更換為目前國內困難。因此中壓系統中大都采用真空斷路器,而高壓技術(shù)領(lǐng)先的合資品牌、國內生產(chǎn)的低壓開(kāi)關(guān)柜,采用10kV以上大都采用六氟化硫斷路器。具備數據遠傳功能的高性能空氣斷路器。并配置微機3.2繼電保護裝置和微機綜合保護裝置對比監控單元,與10kV微機綜合保護裝置組成變配電站繼電保護裝置是裝設在每一個(gè)主要電氣設備上綜合自動(dòng)化系統。同時(shí),根據本建筑歷次改造的情用來(lái)反映它們發(fā)生的故障或異常運行狀態(tài),并作用于況,對低壓配電系統出線(xiàn)回路進(jìn)行相應調整。所有消斷路器跳閘或發(fā)出報警信號的一種反映事故的自動(dòng)裝防負荷均由兩臺不同變壓器低壓母線(xiàn)段分別配出回路置。繼電保護的正確動(dòng)作必須有兩方面的保證:繼電至設備末端進(jìn)行雙電源切換。調整低壓柜布置,使之保護整定值計算準確及現場(chǎng)整定正確。由于專(zhuān)業(yè)分工滿(mǎn)足國家相關(guān)規范及供電部門(mén)要求。不同,保護定值的計算及整定通常由不同的人員在不2.2.3配套改造工程同的地點(diǎn)進(jìn)行,由于種種主、客觀(guān)方面的原因,保護拆除中低壓配電室原有地板,根據更新后的設備整定值與現場(chǎng)實(shí)際不相符,導致配電系統中存在安全布置和設備尺寸架設抗靜電地板;拆除高低壓配電室隱患,甚至引起配電系統事故。原有吊頂,根據更新后的設備布置重新安裝吊頂和照微機綜合保護裝置是集測量、控制、保護、通訊明燈具,完善中低壓配電室照明配電系統;完善中低于一體的一種經(jīng)濟型保護;針對配網(wǎng)終端中壓配電室壓配電室火災自動(dòng)報警系統。為設備正常運行和人員量身定做,以三段式無(wú)方向電流保護為核心,配備電檢修維護創(chuàng )造良好的工作環(huán)境。雖然電力線(xiàn)纜使用多網(wǎng)參數的監視及采集功能,可省掉傳統的電流表、電年,絕緣層已老化,但經(jīng)云南省質(zhì)監局電纜測試中心壓表、功率表、頻率表、電度表等,并可通過(guò)通訊端對載流量和絕緣電阻等指標進(jìn)行測試,結果顯示電纜口將測量數據及保護信息遠傳上位機,方便實(shí)現配網(wǎng)尚能正常使用,由于本次改造為變配電所配電系統專(zhuān)自動(dòng)化。相比于傳統的繼電保護裝置,微機綜合保護項改造,且電纜如果不進(jìn)行牽拉拖拽,也不會(huì )破壞老化具有以下主要優(yōu)點(diǎn)的絕緣層,經(jīng)專(zhuān)家論證,電力電纜本次不做改造可靠性高。微機保護單元可以完成多種保護3產(chǎn)品比較及解決方案與監測功能化了開(kāi)關(guān)柜eH中國煤化工測量?jì)x表,簡(jiǎn)CNMHG了相關(guān)設備的3.1真空斷路器和六氟化硫斷路器對比故障環(huán)節,提高了供電的可靠性。微機保護單元采用真空斷路器是由絕緣強度很高的真空作為滅弧介高集成度的芯片,軟件有自動(dòng)檢測與自動(dòng)糾錯功能,1N廬燮云南|省設計建院l60周年專(zhuān)人欄也提高了保護裝置的可靠性。者的性?xún)r(jià)比要明顯優(yōu)于前者。b.精度高,速度快,功能多。測量部分的數字目前,10kV變配電系統中,由中壓真空斷路化大大提高了其精度。CPU速度提高可以使各種事器、低壓數字化空氣斷路器和微機綜合保護裝置構成件以ms來(lái)計時(shí),軟件功能的提高可以通過(guò)各種復雜的現代化變配電站管理系統已成為發(fā)展的趨勢。結合的算法完成多種保護功能。本項目實(shí)際情況,更換六氟化硫斷路器和重新維修調c.靈活性大。通過(guò)軟件可以很方便地改變保護試繼電保護裝置已無(wú)實(shí)際價(jià)值,更換中、低壓開(kāi)關(guān)柜與控制特性,利用邏輯判斷實(shí)現各種互鎖,可構成不以及其內的中、低壓斷路器并增設微機綜合保護裝置同類(lèi)型的保護。才是根治本建筑供電故障的有效方法。d.維護調試方便。硬件種類(lèi)少,外部接線(xiàn)簡(jiǎn)3.3W型電力電纜及YJⅣ型電力電纜單,大大減少了維護工作量,保護裝置的調試與整定Vv型電纜導體最高運行溫度為70℃,短路時(shí)利用輸入按鍵或上位機下傳來(lái)進(jìn)行,調試簡(jiǎn)單方便。(持續時(shí)間小于5s)最高溫度不超過(guò)160°e.經(jīng)濟性好。由于微機保護的多功能性,使變YJV型電纜導體最高運行溫度為90℃,短路時(shí)配電站測量、控制與保護部分的綜合造價(jià)降低。高可(持續時(shí)間小于5s)最高溫度不超過(guò)250℃?？啃耘c高速度,可以減少停電時(shí)間,節省人力,提高從技術(shù)經(jīng)濟指標看,YJV型電纜比wV型電纜的了經(jīng)濟效益。各項參數都要高。在民用建筑中推薦使用YJ型電f.環(huán)保節能。10kV斷路器的更換,大大降低纜,其載流量比V型電纜大,更為重要的是火災了環(huán)境污染。利用微機綜合保護系統可以方便地構時(shí),由于YⅣV型電纜的絕緣材料不含氯,燃燒時(shí)不建能源管理系統,優(yōu)化能源使用管理,降低能源會(huì )產(chǎn)生有毒氣體。消耗。中壓采用微機綜合保護,低壓采用微機監控4經(jīng)濟指標再采用通信電纜將其與主控計算機聯(lián)網(wǎng)之后就可以該改造工程建設總投資為746.52萬(wàn)元,其中組成一個(gè)現代化變配電站管理系統一變配電站綜①建筑工程費為27.26萬(wàn)元,占總投資比率3.65%合自動(dòng)化系統。變配電站綜合自動(dòng)化系統的主控計②設備及工(器)具購置費為430.5萬(wàn)元,占總投資比算機通過(guò)通信電纜與安裝在現場(chǎng)的所有微機保護與率57.67%;③安裝工程費為116.45萬(wàn)元,占總投資監控單元進(jìn)行信息交換。主控計算機可以向下發(fā)送比率15.60%;④工程建設其他費用為10444萬(wàn)元遙控命令與有關(guān)參數修改,隨時(shí)接收微機保護與監占總投資比率1400%;⑤基本預備費為67.87萬(wàn)元控單元上傳的運行與事故信息,并對信息進(jìn)行處理、占總投資比率909%。存儲。通過(guò)記錄打印與畫(huà)面顯示,可以對系統的運行情況進(jìn)行分析;通過(guò)遙信可以隨時(shí)發(fā)現并處理事結語(yǔ)故,減少事故停電時(shí)間;通過(guò)遙控可以合理調配負舊樓改造工程必然涉及新老規范差異所帶來(lái)的荷,實(shí)現優(yōu)化運行,從而為實(shí)現現代化管理提供了配電系統改造,如果是全樓整體實(shí)施還涉及消防規必須的條件。范調整所帶來(lái)的局部改造。所以在論證階段,設計低壓配電系統中,原有的低壓斷路器不具備數據員需要詳細閱讀規范并吃透老圖紙,進(jìn)行改造設遠傳功能,不能與變配電站綜合自動(dòng)化系統聯(lián)網(wǎng)。如計。實(shí)際施工中,電氣通路和管井改造在實(shí)施時(shí)比新購斷路器裝入原有柜體,又存在新購斷路器安裝尺較困難,需要權衡經(jīng)濟性和必要性。舊樓改造項目寸、安裝固定件與原有柜體不匹配的問(wèn)題,必須對原必然涉及到更品選用新產(chǎn)品.需要結合經(jīng)濟有柜體進(jìn)行大量的現場(chǎng)改造工作,這樣就帶來(lái)了配電性比較,與中國煤化工現行相關(guān)規范設備整體性較差、改造后開(kāi)關(guān)柜的質(zhì)量責任不明晰等進(jìn)行改造設計CNMHG問(wèn)題,由于斷路器價(jià)值占開(kāi)關(guān)柜價(jià)值的絕大部分,因此只更換斷路器方案與全套更換開(kāi)關(guān)柜方案相比,后2011-10-26修回舊樓政造中的配電系統改造(何椅