高等院校电力增容及配电改造建设方案分析

黄惠青 张家章

(1.福建农林大学 福建福州 353007；2.福建信息职业技术学院 福建福州 353002)

0 引言

近年来随着高校招生规模不断扩大和教育事业的发展，特别是重点高校科研业务激增，原有高校配置的用电容量越来越不适应发展需要，迫切需要增加供电容量，以适应和满足校区教学和科研的需求。我国高等院校的建设，基本上是在数十年的基础上逐步发展的，老校区如何在既定空间中考虑用电容量的增加，以满足近期及远期用电需要。笔者多年从事高校配电增容管理工作，现以某大学老校区配电增容为例，对此研究探析高等院校配电增容规划建设应考虑的问题。

1 项目配电系统现状

主要从以下几个方面了解学校用电情况：①供电公司提供电源情况，了解学校总用电容量、从市政变电站引入的专线高压电缆运行情况，根据电缆运行情况考虑是否在原有线路上增容；②各配电房变压器情况，了解总电房与各分电房变压器装机容量，各配电房内是否可以扩容以及变压器是否需要更换；③各电房运行情况，了解各电房高峰期用电情况，明确是否超负荷运行；④低压供电情况，了解各电房在学校的具体位置、低压供电范围以及主要用电负荷情况；⑤高压馈线路径情况，了解总电房到各分电房电缆馈线路径，同时了解校区内地下管网情况，明确哪些路段可以开挖，哪些路段有可用预埋管，特别老校区，如果没有完整的地下管网综合图，将可能给后期施工带来很多不可预见的棘手问题，具体某高校基本用电情况如表1所示。

表1 某高校基本用电情况

通过深入分析，校内各电房用电基本处于超负荷运行情况，同时供电公司提供的一路专线电缆也长期处于满负荷运行状态，学校总用电量已经严重制约了不断发展的教育事业。根据建设“双一流”高等院校的要求，学校将引进多个科研团队，增加新科研设备；同时为改善学生学习生活条件，需要在学生宿舍安装空调和热水器，教学楼、图书馆安装空调，因此必须向供电公司申请增容。

2 项目电力增容及配电改造规划建设方案

2.1 项目近期及远期用电规划

针对学校现有各类建筑物需要用电增容摸底情况，掌握学校近期及远期需要用电增容的建筑物主要有以下几类：①引进科研团队增加科研设备；②学生宿舍需要安装空调和热水器；③部分建筑物线路老化，需要进行线路改造及增加新的用电设备；④正在建设即将投入使用的建筑物；⑤学生食堂、教学楼和图书馆安装空调；⑥已立项拟建设的建筑物。

根据以上各类用电情况，估算学校近期和远期需要用电增容情况。学校近期及远期需要增容的用电负荷估算情况如表2所示。

通过分析计算得出，本校区近期及远期各类型建筑用电容量缺口将达到17 285 kVA。

表2 近期及远期需要增容的用电负荷估算情况

2.2 项目电力增容规划方案

2.2.1 申请增容规划方案

①根据学校远近期用电情况分批申请，分期建设,明确近期申请新增容量情况；②明确是否新增专线，根据申请的容量提前与供电公司沟通是否需要新增专线；③明确新建配电房及装机容量，根据学校新增用电容量密集区域并结合校园规划情况选址新建配电房，按低压电缆供电半径250m范围以内考虑；④明确原有配电房内部情况，核实原有配电房内部是否有预留增容空间及是否可以通过更换变压器容量来达到增容目的。

2.2.2 配电房选址规划

配电房位置的选择将影响配电工程运行的安全性、供电的可靠性和投资费用，配电房位置的选择应满足以下条件[2]：尽量靠近低压用电负荷区域，最好位于各低压用电负荷的中心位置；低压电缆进出线方便；尽量接近供电电源侧；高低压设备运输方便；不宜与厕所、浴室或容易积水的场所相连；不应设在地势低洼和可能积水的场所。考虑校园整体规划，尽量在新建建筑物楼内建设配电房。

2.3 项目高低压电缆调整方案

2.3.1 新增高压专线电缆情况

根据供电公司提供的专线电缆情况，提前了解市政道路上的线路走向及是否有预留电缆通道，提前做好规划部门、市政部门及供电部门的审批工作；学校内部电缆通道应根据校园地下管网情况尽量安排开挖合理路径。

2.3.2 总电房高压馈线电缆路径规划方案

根据学校申请增容情况，校区供电由原来的一条专线电缆供电(一座开闭所)变为两条专线电缆供电(两座开闭所)，并结合校内各配电房及新建配电房容量情况，需要对两座开闭所的高压馈线重新规划调整，按分区域管理及错峰供电原则，将学校的用电区域分成东南片区和西北片区两个供电区域，各配电房从开闭所馈线柜独立出线，彻底改变从一个配电房环网柜出线到另一个配电房的供电方式，这样既提高了供电可靠性，又方便学校管理。

结合学校现有配电房变压器增容以及新建设配电房负荷情况，根据两条专线供电分区管理原则，整理学校增容规划方案。校区增容规划调整方案如表3所示。

表3 校区增容规划调整方案

2.3.3 低压电缆调整方案

低压出线的调整，根据就近原则将部分超负荷配电房低压用电调整到新建配电房，以保证学校用电安全；部分原来供电半径超过250 m的低压用电调整到附近的分电房供电，以减少原来超负荷运行的分电房的低压用电，达到节能用电目的。

2.3.4 低压电缆路径调整的敷设原则

根据学校增容建设情况以及老校区特点，涉及低压电缆调整参考以下原则，应符合下列规定[3-5]：①应避免电缆遭受机械性外力、过热、腐蚀等危害；②满足安全要求下，应保证电缆路径最短；③应便于敷设、维护；④宜避开将要挖掘施工区域；⑤充分利用校内原有的电力预埋管道；⑥没有预埋管道的路段，应在施工过程中尽量多预留管道；⑦早期的铝芯电缆尽量更换铜芯电缆；⑧有破损经常出问题的电缆更换新电缆；⑨电缆比较多且没有安装套管的路段，可以适当考虑变更电缆沟敷设。

3 结论

高等院校老校区用电是保证学校正常教学、科研与生活的基础性保障工作。配电增容能不能到位，能不能最大限度地发挥作用，满足教学、科研及生活的需要，要求高校工程建设管理专业技术人员要去解决的工作。做好此项工作，要从校区用电情况，近远期用电需求，高低压电缆路径的安排，配电房选址等诸多因素综合考虑，来实现和确保用电增容的安全、供电的可靠和投资建设的经济。

高等院校配电增容实施建议：用电增容申请前应先充分与供电公司方案人员和设计人员认真分析各项数据，明确需要增容及容量总体分配情况；配电增容申请容量，并得到批复后，设计单位根据批复方案进入正式的设计工作；高校科研项目不断有新增实验设备，应在估算容量时做好充分预留。