2021/04/18

【變電站規劃】變壓器數量及變壓器房規劃(Transformer Room Planning 1 of 2)

在前一篇文章,我們簡單的瞭解到負載估算時可能出現的問題以及可以調整的地方。這一篇我們重點介紹一下如何安排變壓器房時有關變壓器的大小和數量的安排以及需要注意的問題。

樓宇低壓配電系統相對於工業配電系統來說,是比較簡單直接的。香港電力公司最常用的變壓器1500kVA型號,在客戶在用電需求量不足的時候,同時客戶端的供電系統容許的話(或客戶端的供電系統作出升級後),是可以申請升級為2000kVA電容量的變壓器。電力公司用在市區的變壓器主要為1000kVA、1500kVA及2000kVA型號,而郊區用電需求較少時,便會使用200kVA及300kVA型號。近年來,由於項目的用電量逐漸增加,又由於香港的地方寸土寸金,很多項目都是直接上馬2000kVA的變壓器,一是節省空間,二是有利於將來擴容。


當然,在最初向電力公司提出變壓器房的申請過程中,顧問公司的工程師必須提交項目的負載估算表以供電力公司核實是否附近有足夠的供電供應量,當提出的供電需求量頗大時,電力公司則會交予配電策劃部門來檢查電源供應量,評估以及規劃如何進行供電計劃。

本人近期負責一單港島某發展項目,由於該項目位於港島半山腰之上,電力路線的規劃設計出現前所未有的困難。在項目規劃的初期,經電力公司港燈證實,半山附近的供電電路的供應量不足以供應整個發展項目。在港燈的建議下,不得不在設計中重新規劃一條獨立的22kV高壓供電線路,路線由山下沿山坡供電而上。

由於港島本身就地勢複雜,又因為該項目,地下管線錯綜複雜,導致線路規劃極為困難。不過,該項目由最初規劃開始一路都有港燈的工程師協助,在規劃線路、管井安排、安裝方法上提供資料和支持,才使得最終線路走向得以初步確定。如今這條線路已經交予總承建商進行詳細的地質勘探,並進行施工詳圖的設計,這條規劃路線預計會在兩年之內得以交付,從而保證該項目的新建的樓宇得以供電。

該項目的預計用電負載如下圖所示,總共三棟樓宇,其中Building 3供電於數據中心(Data Centre)。現時設計有兩個備選方案:若數據中心安裝150個機櫃,則為總用電量22MVA,若數據中心安裝250個機櫃,則為總用電量26MVA。變壓器的容量均為2000kVA,需要11隻(150Racks)或者13隻(250Racks)。


對於中電和港燈用戶端的低壓變壓器房,有個不成文的規定就是,每間變壓器房的總容量不能超過7MVA,也就是不能超過3隻2000kVA的變壓器。而近期中電也有新的規定就是,如果用戶一次性申請的用電量超過20MVA,即10隻2000kVA的變壓器的話,中電會要求用戶在自己發展項目的範圍內新建一所132kVA的電力分變電站。所以,大家在估算項目用電負荷的時候要考慮到這點。

另外,在港燈提供的《接駁電力供應指南》和和中電提供的《配電變電站設計守則》中,可以找到變壓器房的基本尺寸要求。但是要留意的是這些尺寸預計的是沒有柱子在房間裡面和牆邊的尺寸。因此在預計變壓器房的尺寸是要稍微預留一些餘量(建議房間尺寸適量增加1米)。例如,中電對於地面層三隻變壓器的變壓器房的尺寸要求為19.02mx5.6m(如下圖),一般規劃時都會要求建築師預留20mx6.6m給變壓器房。如果變壓器房不能滿足要求的尺寸,那麼在給電力公司的申請中,則有可能被電力公司駁回。

中電CLP三組變壓器房典型佈置


港燈HEC兩組變壓器房典型佈置


在香港,在前期規劃變壓器房時,建築師一定是希望面積越小越好。因此,在跟建築師協調的過程中,要講明變壓器房最多可以放多少kVA的變壓器,至少要幾間變壓器房。那麼,關於有關變壓器房其他的土建要求,有關地面、地庫以及高層變壓器房的要求,我們會在後面的文章中再跟大家分享。

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