物流园区变配电站设计优化分析

吴琮曦

摘要：大型物流园区用电负荷的分布及组成有着自身的特点，设计时应针对行业特点，结合已建项目实际运行数据，优化变配电站的位置规划、各类型用电负荷需要系数在变压器侧的取值等，使设计更加贴近实际，达到节约成本、节能减排的目的。

关键词：物流园区;变配电站;设计优化;节能

近年，隨着国内电商行业、快递行业的高速发展，配套物流建筑的需求与日俱增，行业中物流仓储建设由原先几个仓库的分期建设转变为一个一个物流园区的整体规划，设计行业内，在综合了各大物流行业领头单位对于物流园区使用要求的前提下，我们也在设计过程中转变了传统工业园区的设计思想，针对物流行业自身的特点，在完整规划一个物流园区用电方案时逐步做出调整。在节能减排，绿色发展的大前提下，设计如何优化负荷中心选址、变配电站变压器容量的选取，使之更贴近物流园区的实际运行现状，就有了十分现实的意义。

1）物流园区区别于传统工业园区变配电站设计的特点

关于变压器容量：传统工业园区设计时，用电负荷组成主要为生产工艺设备负荷、配套动力设备负荷、照明负荷、插座负荷，其中主要用电负荷为工艺设备及动力设备，而在物流园区中，主要的用电负荷集中在装卸货升降平台及对应的快速提升门、通风风机用电、办公管理用房内的用电、电梯负荷（多层库）、机械化传输设备负荷等，间歇性使用负荷种类多且数量多，按照传统工业园区的公用动力负荷利用系数取值，多次出现取值偏高，造成变压器日常运行负荷率偏低，造成浪费。

关于园区供电：物流园区整体用电负荷偏小，多数情况申请一路10kV市电即可满足容量要求，但由于仓库建筑的室外消防用水量通常大于30L/s，根据建筑设计防火规范GB50016-2014（2018年版）内的规定，所对应的消防用电负荷等级一般为二级，较小用电容量申请两路市电过于浪费，配置一台合适容量的柴油发电机作为备用电源，会是一个性价比较高的选择。结合变电站的规划，形成市电主接线系统正常时，变压器单独运行，在市电或主变故障时，柴油发电机投入使用，为重要负荷及消防负荷供电。

关于站房选址：物流建筑单体，长度通常在132m～360m，宽度通常在70m～95m，单体面积较大，单位面积用电负荷较小，加之物流园区内绿化布置狭长且面积比例较少，需尽可能减少室外的电缆敷设，因此规划园区变配电站的位置尤为重要。类比于传统工业园区的动力站，在物流园区中，平时使用负荷分布较为平均，仅消防泵相关负荷较大且较为集中，因此，设计将变电站、柴油发电机房、消防水泵房、物业管理用房集中设置为一个综合辅助用房，独立设置或与仓库贴建于园区靠中心位置。

2）物流园区负荷类型分析及系数取值优化

在明确了物流园区与传统工业园区用电负荷的区别后，设计需针对物流园区内各类型负荷的系数取值进行优化，结合众多业主在实际使用中的需求，设计时，会将园区负荷先行分为普通负荷、重要负荷、消防负荷三类，详见附表1。

在配电系统前端，物流建筑单栋总配电箱负荷需要系数取值，根据每栋建筑内仓储单元的数量的增加依次递减：1）普通负荷：仓储单元数量（1/2/3/4/5）对应单栋总配电箱需要系数取值为（0.8/0.75/0.7/0.65/0.6）。2）重要负荷：仓储单元数量（1/2/3/4/5）对应单栋总配电箱需要系数取值为（0.75/0.7/0.65/0.6/0.55）。3）消防负荷：消防负荷分别按“平时”和“火灾时”两种情况，按照实际运行数量取值。

同时应考虑一台变压器中各单体物流建筑间负荷的同时使用系数，根据单体数量的增加而依次递减为0.9（1栋）/0.87（2栋）/0.83（3栋）/0.8（4栋）。

综上，经近年项目总结，变压器平均综合负荷系数取值为0.45～0.5（包含消防负荷中平时使用的部分），除定制库外，目前设计物流建筑选用变压器容量指标约为20VA/m2，以此尽可能的贴近现场实际使用情况。

3.物流园区的未来发展形势

在未来发展趋势中，物流行业也存在着明显的弊端，其占地面积较大，且并非高科技产业，土地利用率低，所以物流行业也在面临转型，双（三）层坡道库、双（三）层电梯库等立体库的形式越来越多，冷链仓库、定制库、机械化库等各行业特殊仓库也在兴起，对应增加的机械化设备、电梯负荷、冷库空调负荷，对变配电站规划的空间预留、变压器容量选择、需要柴油发电机提供备用电源的负荷量评判都不断在更新要求。设计对物流园区的站房规划需要考虑园区未来发展的前景需求，同时对新模式下的物流园区，亦应做好设备实际运行参数的收集与总结。

参考文献

[1]徐永林.10kV配电网线路的建设与改造分析[J].百科论坛电子杂志，2019（7）：358.

[2]黄国铭.电力配电自动化与配电管理分析[J].科技创新与应用，2016（07）：203.

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