旧楼改造中的配电系统改造

商省设计院建院60周年专档一旧楼改造中的配电系统改造何琦(云南省设计院,昆明市650032)Reconstruction of Power Distribution System in Old buildingsHe Qi (Yunnan Design Institute, Kunming 650032, ChinaAbstract This paper introduces the reconstruction遇到的技术问题。of power distribution system of old buildings in Yunnan1.2项目背景Tobacco Building, and makes comparison of the old and云南省烟草大厦于1995年建成投入使用。配电new power distribution systems, which deepens thereaders understanding of the reconstruction project ofO系统为10kV双回路供电,接线方式为单母线分段,power distribution system in old buildings高压断路器采用六氟化硫断路器,设继电保护。设备Key words Reconstruction of old building处于上世纪90年代中期的技术水平,现已明显落后。Transformer and distribution substation Distrib经过十多年的连续运行,很多元件都已出现不同程度systemSolution的老化和损坏。由于很多设备和元件现已不再生产给设备维护和补充带来很大的困难,导致很多元件损坏后无法进行更换,加之继电保护装置常年缺乏调试摘要介绍云南省烟草大厦旧楼配电系统改整定,经常发生误动作,致使供电可靠性严重降低造,比较新老两代产品,加深读者对旧楼配电系统改停电事故时有发生。由于设备投运时间较长,原始技造项目的认识。术资料年久丢失,也给故障排查和修复工作带来很大关键词旧楼改造变配电所配电系统解决困难。烟草大厦为云南省烟草公司办公所在地,属于云南烟草的枢纽性重要建筑,对供电可靠性有很高的要求。为保证安全生产和可靠供电,急需对原室内供1市场分析及项目背景电设备进行更新和改造。1.1市场分析2旧楼现状及改造方案随着社会经济的发展,企业对办公楼的办公环境和办公条件有了更高要求,加上气候的变迁、城市发2.1旧楼现状展、无纸化办公的需求,在改革开放初期建设的很多经我院技术人员现场踏勘,较全面地了解了烟办公楼都有了旧楼改造的需求。草大厦变配电所供配电设备配置和目前运行状态。以昆明为例,新建办公楼基本都配置了空调系烟草大厦变配电所,变压器室设置1250kVA干统,更多的计算机负荷,更加华丽的公共区域照明;式变压器2台,目前正常运行;中压配电室设置中压弱电方面,配置更高要求的网络环境,设置能源管理开关柜12台,环网柜6台,为1995年生产的KYH型系统,设置无线路由接入、企业专网,以及更高要求产品,中压断路器采用六氟化硫断路器。两回10kV的安防系统。有的高档办公楼还设置了智能楼宇BAS电源分别引自文化宫配电站和拓东路西段2开闭所,系统。两回10kV电源一用一备。目前部分六氟化硫断路器本文针对上世纪90年代初建成的云南省烟草公已出现不同程度的老化现象,高压保护采用继电保护司烟草大厦旧楼改造项目,提出电气改造设计中可能装置,技术iYH中国煤化工整定,经常发CNMHG作者信息何琦,男,云南省设计院,助理工程师。归楼改造中的配电系统改造(何砖建抗电乞BUILDING2口11年第11期| ELECTRICITY生误动作。低压配电室设置抽屉式低压开关柜47台,质的断路器,其触头是在密封的真空腔内分、合电为1995年生产的GCD型产品。目前很多空气断路器路,触头切断电流时,仅有金属蒸气形成的电弧,因已经损坏,由于购买不到原型号的断路器,只有将备为金属蒸气的扩散及再复合过程非常迅速,从而能快用回路的断路器作为临时代替品使用,导致配电系统速灭弧,恢复真空度,经受多次分、合闸而不降低开回路混乱、系统性差、备用供电能力基本丧失。断能力。真空断路器具有以下主要优点:据使用单位反馈的情况,2004年2月至2010年a.熄弧能力强,燃弧时间短,全分断时间也短。5月,累计发生不同程度的故障跳闸事故63次。b.触头开距小,机械寿命较长。2.2改造方案c.体积小、重量轻,维护工作量小,真空灭弧2.2.110kV配电系统室与触头不需要检修。拆除原有10kV开关柜,更换为目前国内技术领d.没有易燃、易爆介质,无爆炸和火灾危险。先的某合资品牌中置式10kV开关柜,采用高性能真六氟化硫断路器是利用高纯度的SF6气体为绝缘空断路器。淘汰原有继电保护装置,新增10kV微机介质和灭弧介质的开关设备,电气性能受电场均匀程综合保护装置。考虑2台1250kVA干式变压器已使度及水分等杂质影响特别大,故对SF6断路器密封结用15年,经专家论证会论证,予以更换。构、元件结构及SF6气体本身质量的要求相当严格。2.2.20.4kⅤ配电系统使用环境要求较高,对于普通用户而言保养维护相对拆除原有0.4kV低压开关柜,更换为目前国内困难。因此中压系统中大都采用真空断路器,而高压技术领先的合资品牌、国内生产的低压开关柜,采用10kV以上大都采用六氟化硫断路器。具备数据远传功能的高性能空气断路器。并配置微机3.2继电保护装置和微机综合保护装置对比监控单元,与10kV微机综合保护装置组成变配电站继电保护装置是装设在每一个主要电气设备上综合自动化系统。同时,根据本建筑历次改造的情用来反映它们发生的故障或异常运行状态,并作用于况,对低压配电系统出线回路进行相应调整。所有消断路器跳闸或发出报警信号的一种反映事故的自动装防负荷均由两台不同变压器低压母线段分别配出回路置。继电保护的正确动作必须有两方面的保证:继电至设备末端进行双电源切换。调整低压柜布置,使之保护整定值计算准确及现场整定正确。由于专业分工满足国家相关规范及供电部门要求。不同,保护定值的计算及整定通常由不同的人员在不2.2.3配套改造工程同的地点进行,由于种种主、客观方面的原因,保护拆除中低压配电室原有地板,根据更新后的设备整定值与现场实际不相符,导致配电系统中存在安全布置和设备尺寸架设抗静电地板;拆除高低压配电室隐患,甚至引起配电系统事故。原有吊顶,根据更新后的设备布置重新安装吊顶和照微机综合保护装置是集测量、控制、保护、通讯明灯具,完善中低压配电室照明配电系统;完善中低于一体的一种经济型保护;针对配网终端中压配电室压配电室火灾自动报警系统。为设备正常运行和人员量身定做,以三段式无方向电流保护为核心,配备电检修维护创造良好的工作环境。虽然电力线缆使用多网参数的监视及采集功能,可省掉传统的电流表、电年,绝缘层已老化,但经云南省质监局电缆测试中心压表、功率表、频率表、电度表等,并可通过通讯端对载流量和绝缘电阻等指标进行测试,结果显示电缆口将测量数据及保护信息远传上位机,方便实现配网尚能正常使用,由于本次改造为变配电所配电系统专自动化。相比于传统的继电保护装置,微机综合保护项改造,且电缆如果不进行牵拉拖拽,也不会破坏老化具有以下主要优点的绝缘层,经专家论证,电力电缆本次不做改造可靠性高。微机保护单元可以完成多种保护3产品比较及解决方案与监测功能化了开关柜eH中国煤化工测量仪表,简CNMHG了相关设备的3.1真空断路器和六氟化硫断路器对比故障环节,提高了供电的可靠性。微机保护单元采用真空断路器是由绝缘强度很高的真空作为灭弧介高集成度的芯片,软件有自动检测与自动纠错功能,1N庐燮云南|省设计建院l60周年专人栏也提高了保护装置的可靠性。者的性价比要明显优于前者。b.精度高,速度快,功能多。测量部分的数字目前,10kV变配电系统中,由中压真空断路化大大提高了其精度。CPU速度提高可以使各种事器、低压数字化空气断路器和微机综合保护装置构成件以ms来计时,软件功能的提高可以通过各种复杂的现代化变配电站管理系统已成为发展的趋势。结合的算法完成多种保护功能。本项目实际情况,更换六氟化硫断路器和重新维修调c.灵活性大。通过软件可以很方便地改变保护试继电保护装置已无实际价值,更换中、低压开关柜与控制特性,利用逻辑判断实现各种互锁,可构成不以及其内的中、低压断路器并增设微机综合保护装置同类型的保护。才是根治本建筑供电故障的有效方法。d.维护调试方便。硬件种类少,外部接线简3.3W型电力电缆及YJⅣ型电力电缆单,大大减少了维护工作量,保护装置的调试与整定Vv型电缆导体最高运行温度为70℃,短路时利用输入按键或上位机下传来进行,调试简单方便。(持续时间小于5s)最高温度不超过160°e.经济性好。由于微机保护的多功能性,使变YJV型电缆导体最高运行温度为90℃,短路时配电站测量、控制与保护部分的综合造价降低。高可(持续时间小于5s)最高温度不超过250℃。靠性与高速度,可以减少停电时间,节省人力,提高从技术经济指标看,YJV型电缆比wV型电缆的了经济效益。各项参数都要高。在民用建筑中推荐使用YJ型电f.环保节能。10kV断路器的更换,大大降低缆,其载流量比V型电缆大,更为重要的是火灾了环境污染。利用微机综合保护系统可以方便地构时,由于YⅣV型电缆的绝缘材料不含氯,燃烧时不建能源管理系统,优化能源使用管理,降低能源会产生有毒气体。消耗。中压采用微机综合保护,低压采用微机监控4经济指标再采用通信电缆将其与主控计算机联网之后就可以该改造工程建设总投资为746.52万元,其中组成一个现代化变配电站管理系统一变配电站综①建筑工程费为27.26万元,占总投资比率3.65%合自动化系统。变配电站综合自动化系统的主控计②设备及工(器)具购置费为430.5万元,占总投资比算机通过通信电缆与安装在现场的所有微机保护与率57.67%;③安装工程费为116.45万元,占总投资监控单元进行信息交换。主控计算机可以向下发送比率15.60%;④工程建设其他费用为10444万元遥控命令与有关参数修改,随时接收微机保护与监占总投资比率1400%;⑤基本预备费为67.87万元控单元上传的运行与事故信息,并对信息进行处理、占总投资比率909%。存储。通过记录打印与画面显示,可以对系统的运行情况进行分析;通过遥信可以随时发现并处理事结语故,减少事故停电时间;通过遥控可以合理调配负旧楼改造工程必然涉及新老规范差异所带来的荷,实现优化运行,从而为实现现代化管理提供了配电系统改造,如果是全楼整体实施还涉及消防规必须的条件。范调整所带来的局部改造。所以在论证阶段,设计低压配电系统中,原有的低压断路器不具备数据员需要详细阅读规范并吃透老图纸,进行改造设远传功能,不能与变配电站综合自动化系统联网。如计。实际施工中,电气通路和管井改造在实施时比新购断路器装入原有柜体,又存在新购断路器安装尺较困难,需要权衡经济性和必要性。旧楼改造项目寸、安装固定件与原有柜体不匹配的问题,必须对原必然涉及到更品选用新产品.需要结合经济有柜体进行大量的现场改造工作,这样就带来了配电性比较,与中国煤化工现行相关规范设备整体性较差、改造后开关柜的质量责任不明晰等进行改造设计CNMHG问题,由于断路器价值占开关柜价值的绝大部分,因此只更换断路器方案与全套更换开关柜方案相比,后2011-10-26修回旧楼政造中的配电系统改造(何椅