天津小白楼项目超高层35kV多路10kV不同电压等级进线35kV多路10kV不同电压等级进线供电方案比较分析.docx

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天津小白楼项目超高层35kV多路10kV不同电压等级进线35kV多路10kV不同电压等级进线供电方案比较分析

天津河西区马场道东侧地块项目

35kV、多路10kV不同电压等级进线

供电方案比较分析

（初稿）

编制：

XXXX工程有限公司

日期：

二零一零年六月二十二日

天津河西区马场道东侧地块项目

35kV、多路10kV不同电压等级进线

供电方案比较分析（初步）

附图一：

多路10kV进线方案-高压配电系统图

附图二：

35kV进线一级降压方案（35kV/0.4kV）-高压配电系统图

附图三：

35kV进线二级降压方案（35kV/10kV/0.4kV）-高压配电系统图

一、工程概况

本工程为“天津河西区马场道东侧地块”项目，位于天津市河西区小白楼商业中心区域，总建筑面积约240,000㎡，高度约300m。

主要由1栋约300m64层高T1塔楼、1栋约210m57层高T2服务式公寓、5层商业裙楼及5层地下层组成的综合建筑群。

本项目发展的功能主要有以下内容：

●地上5层裙楼及地下5层，其用途包括地下停车库、地下商业、地上商业、餐饮、酒店宴会厅、酒店后勤及机电用房等。

●T1塔楼有64层，其中6层～45层为甲级办公楼，47层～60层为五星级酒店、酒店空中大堂、酒店客房层及酒店商业，61层～64层为豪华公寓空中大堂及豪华公寓客房层。

●T2塔楼有57层，其中6层为服务式公寓俱乐部，8层～57层为服务式公寓客房层。

二、供电负荷估算

功能区

建筑面积

估算电负荷

变压器装机容量

豪华公寓塔楼层

5,000平方米

约470kVA

1x630kVA*

五星级酒店塔楼层

27,000平方米

约1,150kVA

2x800kVA*

高区办公塔楼层

24,400平方米

约1,510kVA

2x1000kVA*

中区办公塔楼层

26,600平方米

约1,660kVA

2x1000kVA*

低区办公塔楼层

27,300平方米

约1,650kVA

2x1250kVA*

商业裙楼及地下商业

54,458平方米

约5,630kVA

2x1600kVA*,

2x2000kVA*

地下车库

68,720平方米

约1,220kVA

2x800kVA*

T2服务式公寓塔楼层

73,590平方米

约3,900kVA

4x1250kVA*

制冷机组

（裙楼商业及地下商业）

-

约3,140kVA

2x2000kVA*

制冷机组（办公塔楼）

-

约2,910kVA

2x2000kVA*

制冷机组（酒店塔楼）

-

约860kVA

2x630kVA*

*---均按方案设计中期预设的变压器数量及容量考虑，变压器容量估算依据方案中期建筑平面图的建筑面积估算。

变压器的配置数量及容量随设计深入，日后稍有调整。

本项目为综合建筑群，主要是办公、酒店、商业及公寓四种业态，其用电高峰负荷分布不同，则考虑建筑物用电的同时系数为0.7，则项目的总高峰负荷约16，870kVA。

根据供电总容量，本项目可拟采用多路10kV进线供电或两路35kV进线供电方案。

三、系统描述

1.方案一：

多路10kV进线方案，即由供电部门引入三组共六路10kV进线至本项目地下一层的10kV用户总开关室，并经其10kV中压配电设备，将10kV电源送至各区域变配电室，经其10/0.4kV变压器降压至0.4kV。

详见“附图一：

多路10kV进线方案-高压配电系统图”。

2.方案二：

35kV进线一级降压（35kV/0.4kV）方案，即由供电部门引入两路35kV进线至本项目地下一层的35kV用户总开关室，并经其35kV高压配电设备，将35kV电源送至各区域变配电室，经其35/0.4kV变压器降压至0.4kV。

详见“附图二：

35kV进线一级降压方案（35kV/0.4kV）-高压配电系统图”。

3.方案三：

35kV进线二级降压（35kV/10kV/0.4kV）方案，即由供电部门引入两路35kV进线至本项目地下一层的35kV用户总开关室，经2台35/10kV主变压器，降压至10kV后，再由10kV中压配电室内的中压配电设备，将10kV电源送至各区域变配电室，经其10/0.4kV变压器降压至0.4kV。

详见“附图三：

35kV进线二级降压方案（35kV/10kV/0.4kV）-高压配电系统图”。

四、技术比较

1.所需设备比较

比较项目

方案一

（多路10kV进线）

方案二

（35kV/0.4kV）

方案三

（35kV/10kV/0.4kV）

35kV/10kV变压器

-

*注

（1）

2台10,000kVA*

10kV/0.4kV变压器

●办公区：

4x1000kVA*,

2x1250kVA*,

2x2000kVA*；

●酒店区：

2x800kVA*,

2x630kVA*；

●服务式公寓：

4x1250kVA*；

●豪华公寓：

1x630kVA*；

●裙楼商业&地下车库：

4x2000kVA*,

2x1600kVA*,2x800kVA*。

-

同方案一

35kV/0.4kV变压器

-

●办公区：

4x1000kVA*,

2x1250kVA*,

2x2000kVA*；

●酒店区：

2x800kVA*,

2x630kVA*；

●服务式公寓：

4x1250kVA*；

●豪华公寓：

1x630kVA*；

●裙楼商业&地下车库：

4x2000kVA*,

2x1600kVA*,2x800kVA*。

-

35kV高压柜

-

约87台，包括2台进线隔离柜，2台计量柜，2台避雷器柜，2台主进线柜，26台馈线柜（其中含1台备用柜），1台母联柜，25台隔离柜，25台变压器保护柜*注

（2），2组电抗器出线柜。

约10台，包括2台进线隔离柜，2台计量柜，2台避雷器柜，2台主进线柜，2台馈线柜。

10kV中压柜

约99台，包括6台进线柜，6台计量柜，6台避雷器柜，28台馈线柜（其中含3台备用柜），3台母联柜，25台隔离柜，25台变压器保护柜*注

（2）。

-

约83台，包括2台进线柜，2台避雷器柜，2台计量柜，26台馈线柜（其中含1台备用柜），1台母联柜，25台隔离柜，25台变压器保护柜*注

（2）。

有载调压开关

通常不需要

通常不需要

是否需要须由供电部门确定

高压电抗器

-

需要，共2组。

-

“*”－变压器容量是按现时方案设计估量。

*注

（1）：

按目前空调系统设计方案提资，所有制冷主机暂按低压供电要求选型，故暂无35kV/10kV变压器。

若空调系统方案调整，需采用10kV供电制冷机组，则需相应调整，增加35kV/10kV变压器及相关配电设备。

*注

（2）：

按天津地区供电部门要求，当变压器远距离安装时，需在现场设置1台隔离柜，1台进线保护柜。

●比较结果：

从所需设备而言，35kV/0.4kV一级降压（方案二）变压器及高压配电柜的数量最少，35kV/10kV二级降压（方案三）次之，而多路10kV进线（方案一）的进线回路及高压配电柜数量最多。

2.所需机房比较

比较项目

方案一

（多路10kV进线）

方案二

（35kV/0.4kV）

方案三

（35kV/10kV/0.4kV）

35kV电缆进线室

-

需要

需要

35kV高压开关室

-

估算面积约400平方米，且梁下净高要求最少为4.5米

估算面积约120平方米，且梁下净高要求最少为4.5米

35/10kV变压器室

-

-

估算面积约135平方米，且梁下净高要求最少为4.5米

10kV中压配电室

估算面积约300平方米，且梁下净高要求最少为3.5米

-

估算面积约280平方米，且梁下净高要求最少为3.5米

低压变配电机房

估算面积约1860平方米，且梁下净高要求最少为3.5米

估算面积约1960平方米，且梁下净高要求最少为4.5米

同方案一

电抗器室

-

估算面积约30平方米

-

值班室

估算面积约40平方米

同方案一

35kV开关室值班室估算面积约40平方米，另10kV中压配电室需设约20平方米

电缆沟

可以采用上进上出线

进线采用电缆沟布线，在建筑物内35kV配线建议采用下进上出，电缆在桥架内敷设，且与其他管线保持一定的安全净距离。

35kV系统采用电缆沟布线，10kV系统可以采用上进上出线方式布线。

●比较结果：

从低压变配电机房所需机房面积而言，三种方案机房所需面积基本相同，其中方案二所需低压变配电机房面积稍大，且层高要求较高。

方案一及方案三所需低压配电机房面积相同，层高要求相同。

从所有机电用房总建筑面积比较，方案一可以比方案三减少约10%的机房面积，比方案二可减少约9.5%的机房面积，且方案一内所有机房对层高要求基本一致，较方案二、方案三要求低。

3.其它技术要求比较

1）进线方式及数量而言，多路10kV进线（方案一）可考虑上进上出线，且所需之高压电缆数量相对较少；35kV/0.4kV一级降压（方案二）可考虑下进上出线，且所需之高压电缆数量相对较少；而35kV/10kV/0.4kV二级降压（方案三）可考虑35kV进线为下进下出线，10kV进线为上进上出线，且所需之高压电缆数量相对较多。

2）继电保护要求而言，三种方案均需设继电保护。

多路10kV进线继电保护要求较常规，35kV进线二级降压主变压器需设差动保护，35kV进线一级降压的变压器是否需设差动保护需征询当地供电部门，故方案二及方案三进线继电保护要求相对较复杂。

3）系统运行安全性而言，三种方案均可达到安全性要求。

由于多路10kV进线（方案一），其一路10kV市电故障，并不影响另外两组进线供电，其停电影响范围小。

方案二及方案三均为两路35kV进线，其中一路市电故障时，则其停电影响范围较大。

故多路10kV进线（方案一）安全性比方案二及方案三高，且对电网的冲击也较小。

4）电能损失而言，多路10kV进线线损比35kV进线线损要大，而35kV进线一级降压方案系统损耗比35kV进线二级降压方案系统损耗要少，因此35kV进线一级降压（方案二）系统总损耗最小，比较节能。

5）变电所安装时间而言，多路10kV进线（方案一）按建筑功能区域分开供电，供电设备可按建筑物分期筹建进行分步申请用电。

例如，裙楼商业及地库为一期建造，T1塔楼为单独一期建筑，T2塔楼服务式公寓为一期建造，则供电方案可按其筹建过程分步实施。

而方案二及方案三，均为两路35kV进线，则需按全部用电情况，统一申请用电量，统一建造。

故方案一的供电设备安装随项目建设阶段不同规划，方案较灵活。

6）高压设备维护管理而言，多路10kV进线（方案一）仅有10kV高压设备，高压设备数量虽多，但设备种类单一，三组进线间相互影响小，其维护管理相对简单。

方案二有大量的35kV高压设备，而35kV高压设备比10kV高压设备维护管理复杂。

方案三既有35kV高压设备，又有10kV高压设备，维护管理复杂。

7）各方案适用范围而言，多路10kV进线（方案一）较适用于项目建筑功能较多，管理及经营方式较灵活多变，用电量较大的项目，例如天津周大福中心项目，采用16路10kV进线。

35kV/0.4kV一级降压（方案二），较适用于35/0.4kV变压器容量较小（一般不超过2500kVA），项目中35/0.4kV变压器不太多情况下采用。

例如天津嘉里中心项目、天津津塔项目。

35kV/10kV/0.4kV二级降压（方案三）较适用于项目用电量大，机电设备电压等级较多的情况，在大型民用建筑项目较普遍采用（非天津低区）。

五、经济比较

按目前市场平均设备价格比较，现提供三种供电方案有价格差异之主要内容如下：

方案一

（多路10kV进线）

方案二

（35kV/0.4kV）

方案三

（35kV/10kV/0.4kV）

设备名称

设备单价

（RMB:

万元）

数量

（台）

小计

（RMB:

万元）

数量

（台）

小计

（RMB:

万元）

数量

（台）

小计

（RMB:

万元）

10kV中压

开关柜

15

99

1,485

-

-

83

1,245

35kV中压

开关柜

30

-

-

87

2,610

10

300

变压器SC10

-2000/10/0.4

43

6

258

-

-

6

258

变压器SC10

-1600/10/0.4

36

2

72

-

-

2

72

变压器SC10

-1250/10/0.4

30

6

180

-

-

6

180

变压器SC10

-1000/10/0.4

25

4

100

-

-

4

100

变压器SC10

-800/10/0.4

18.4

4

73.6

-

-

4

73.6

变压器SC10

-630/10/0.4

15

3

45

-

-

3

45

变压器SC10

-2000/35/0.4

51.6

-

-

6

309.6

-

-

变压器SC10

-1600/35/0.4

43.2

-

-

2

86.4

-

-

变压器SC10

-1250/35/0.4

36

-

-

6

216

-

-

变压器SC10

-1000/35/0.4

30

-

-

4

120

-

-

变压器SC10

-800/35/0.4

22

-

-

4

88

-

-

变压器SC10

-630/35/0.4

18

-

-

3

54

-

-

变压器SCZ10

-10000/35/10

220

-

-

-

-

2

440

有载调压开关

65

（德国进口）

-

-

-

-

2

130

35kV电抗器

15

-

-

2

（组）

30

-

-

10kV中压

电缆

400元/米

（95mm2）

3,970（米）

158.8

-

-

4,170（米）

166.8

35kV高压

电缆

1500元/米

（240mm2）

-

-

-

-

60

（米）

9

35kV高压

电缆

520元/米

（50mm2）

-

-

3,970（米）

206.44

-

-

合计：

2,372

3,720

3,019

合计（不含有载调压）：

2,372

3,720

2,889

注

（1）：

上述报价设备为中外合资品牌，设备单价仅作为投资估算参考，且报价内不含设备安装费用。

注

（2）：

方案报价不包括进线工程费及供电配套费，其中进线工程费需与供电部门协调后确定。

注（3）：

需征询当地供电部门，并根据供电部门要求决定，在35kV主变压器侧是否需要设有载调压开关。

●比较结果：

从设备投资而言，多路10kV进线（方案一）设备初投资最少，方案三次之，而方案二的初投资最多。

方案二设备初投资要超出方案一56%左右，方案三要超出方案一27%左右，若不考虑35kV主变压器采用有载调压开关，方案三仍然超出方案一22%左右。

方案二与方案三设备初投资相比较，方案二超出方案三22%左右，若不考虑35kV主变压器采用有载调压开关，方案二超出方案三28%左右。

六、总结及建议

综合以上技术及经济比较，上述三种供电方案之优缺点主要总结如下：

1）从供电设备种类及数量来看：

方案一仅有10kV高压配电设备，供电设备种类少，电压等级少，但高压配电柜的数量最多。

方案二有35kV高压配电设备、35kV电抗器，供电设备种类较方案一多、方案三少，电压等级少，高压配电柜的数量最少。

方案三有35kV高压配电设备、10kV高压配电设备，设备种类最多，电压等级多。

空调系统制冷机组现阶段暂按低压配电考虑，若空调系统方案调整，采用10kV供电制冷机组，则方案二仍然需要增加35kV/10kV变配电设备，使本项目建筑内供电电压级别仍较多。

2）从供电设备机房面积来看：

方案一可以比方案三减少约10%的机房面积，比方案二可减少约9.5%的机房面积，且方案一内所有机房对层高要求（梁下净高要求为不小于3.5米）基本一致，较方案二、方案三要求低。

方案三的35kV总开关室及主变压器室（两者梁下净高均要求大于4.5米）所占的机房面积要比方案二小。

对于方案三的35kV主变压器室及35kV总开关室的结构荷载及建筑层高有特别要求。

方案三的各区域变配电室梁下净高要求为不小于3.5米。

而方案二的各区域变配电室均需有35kV开关柜（按天津地区供电部门要求，当变压器远距离安装时，需设置1台隔离柜，1台进线保护柜），这样对于各区域变配电室均需结构及建筑层高特别处理。

但根据目前建筑方案，各机电用房的层高较高，基本能满足方案二的层高要求，对目前的建筑影响较小。

3）从供电设备初投资来看：

方案一设备初投资最少，方案三次之，而方案二的初投资最多。

方案二设备初投资要超出方案一56%左右，方案三要超出方案一27%左右，若不考虑35kV主变压器采用有载调压开关，方案三超出方案一22%左右。

方案二与方案三设备初投资相比较，方案二超出方案三22%左右，若不考虑35kV主变压器采用有载调压开关，方案二超出方案三28%左右。

4）从系统的灵活性来看：

方案一的进线回路多，有足够备用回路扩容，若某一功能区改造，不会对另外两组回路造成影响，系统灵活性高。

方案二35kV总开关室仅一处，35kV配电设备较多，配电系统的改造性及灵活性较差。

方案三当主变压器容量一旦确定后，系统扩容若超出主变压器预留备用容量，需另外增设变压器，系统灵活性差。

5）从系统的运行管理角度来看：

方案一的供电电压等级低于方案二、方案三，供电设备种类少，对今后的维修较有利。

方案二、方案三的35kV配电设备较多，则对35kV电压侧的设备维修有较高的要求。

6）从系统稳定可靠性来看：

方案一的各组进线间相互影响较小，若其中一路故障，其停电面积较小，系统可靠性高。

方案一继电保护要求较常规，并且系统安全性高。

方案二对电网冲击较大，故方案三对配电系统运行安全性较方案二稳定。

7）从系统节能角度来看：

多路10kV进线线损比35kV进线线损要大，方案三变压器数量多于方案二，变压器损耗大，故方案二比方案三系统损耗要少。

三种方案中方案二系统总损耗最小，比较节能。

8）从天津供电政策角度来看：

天津地区供电部门通常推荐采用35kV进线一级降压（35kV直降至0.4kV），此种方案有利于减少供电系统的系统损耗，最为节能。

结论：

基于上述综合分析，在不考虑进线工程费及供电配套费前提下，多路10kV进线（方案一）从技术性、经济性及灵活性原则考虑属最优方案，而35kV进线一级降压（方案二）与35kV进线二级降压（方案三）各有其优缺点。

故我司建议采用多路10kV进线（方案一）的供电方案，并建议业主与天津当地供电部门征询有关多路10kV进线事宜。

若本项目周边供电环境无法满足多路10kV供电要求时，我司建议按天津供电部门通用做法，采用35kV进线一级降压（方案二）。

最终的供电方案，建议业主尽快与当地供电部门征询或协调有关进线工程配套费后综合考虑。

另外，对于有载调压开关是否须采用，需征询当地供电部门。

天津地区电压波动在10％以内，且晚间供电电压会偏高，可能对本项目酒店、服务式公寓夜间的照明设备有所影响，最终是否需要设置有载调压开关须由供电部门高压监察决定。