试述探究居住小区供配电系统设计要点

摘要：文章主要通过笔者在供配电系统设计工作的经验，针对居住小区供配电系统设计中的注意要点进行了分析与探究，主要从系统设计要求、供电电源的选择、负荷计算、变电所的选址设置、电气主接线方式、设备选择和低压配电系统等要点进行了论述，旨在不断地提高小区供配电系统的设计水准，从而保证小区的用电安全与稳定运行。
关键词：居住小区；供电电源；负荷计算；变电所；电气主接线；设备选择；低压配电

随着社会的发展，人们的生活水平不断提高，家用电器特别是空调、冰箱、微波炉等功率大、耗电多的用电设备在普通家庭中的使用越来越普遍,技术要求也不断提高，因此对城市配电网络供电可靠性的要求越来越高,配电网络要达到安全、经济、可靠、充足和可持续发展的要求。居住小区的供配电设计应坚持“以人为本”的原则，在确保安全可靠的大前提下，根据工程特点、建设规模、当地气候条件、地区供电条件及经济发展状况等诸多因素，兼顾技术先进性和经济合理性，来确定小区的供配电方案。本文结合本人的工作经验，就居住小区供配电系统设计中的注意要点进行分析和探究。

一、供配电系统设计要求

（1）供配电电压应采用 220/380V。
（2）供配电系统设计应根据工程规模、设备布置、负荷容量及性质等综合考虑确定。
（3）供配电系统应满足生产和使用所需要的供电可靠性和电压质量；接线简单，并有一定的灵活性；操作安全，检修方便；另外，还要考虑节省有色金属消耗减少电能损耗。
（4）自变压器二次侧至用电设备之间的低压配电级数不宜超过，但对非常重要负荷供电时，可以超过。
（5）由公用电网引入建筑物内的电源线路，应在屋内靠近进线点便于操作维护的地方装设电源开关和保护电器。若由本单位配变电所引入建筑物内的专用电源线路，可装设不带保护的隔离电器。
（6）在正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备容量不大的时候，又无特殊要求时宜采用树干式配电。当用电设备容量大，或负荷性质重要，或在很潮湿、有腐蚀性环境的车间及建筑物内，宜采用放射式配电。
（7）各级低压配电屏，应根据发展的可能性留有适当的备用回路。

二、供电电源的选择

居住小区一般应由10kV 电源供电。居住小区中的住宅楼和其他公用设施的用电负荷分级应符合现行的《供配电系统设计规范》的规定。高层普通住宅一般为二级负荷，二级负荷的供电系统，宜由两个回路供电，即由双回线路供电。双回电源线路宜采用同等级电压供电，并满足一回路中断供电时，其余线路应能满足全部一级负荷及二级负荷的用电需要。当小区内的一、二级负荷较小，且设置自备电源比从城市电网取得第二电源更经济合理时，可设置自备电源。
居住小区供电设施是城市配电网的组成部分，应该纳入城市配电网的统一规划，10kV电源接入方案的合理选择，也是日后保证居住小区供电可靠性的一个至关重要的因素。因此，居住小区的供电方式、电源来源必须与当地供电部门协商并通过现场勘测确定。

三、负荷计算

为了合理向用户提供足够且可靠的电力，准确地预测小区的电力负荷是非常重要的。居住小区用电负荷的计算主要有单位面积法和需要系数法、利用系数法等，但各地都有本地区的实际情况，相关政策也有所不同，计算标准千差万别。新的《住宅设计规范》对各类住宅的用电负荷标准、电表规格、进户线截面都规定了下限值。很多省、市、自治区也根据此规范并结合本地区情况，出台了地方住宅设计标准，对上述用电指标均作了等同或高于《住宅设计规范》的规定。据此，一般采用单位指标法进行负荷计算。
即Pc=ΣKx×Pe×N
式中Pe——单位用电指标，如：6kW/户(不同户型的用电指标不同)，可根据《住宅设计规范》或各地区的地方住宅设计标准的规定选取。
N——单位数量，即户数(对应不同面积户型的户数)
Kx——需要系数，《住宅设计规范》对其取值未作规定，有些地方标准有规定，但是差别较大。如果地方标准无规定，可参照《全国民用建筑工程设计技术措施- 节能专篇／电气》的推荐值，表2.2.4-1 的规定取,具体按接三相配电计算时所连接的基本户数选定。对小区内的商业、办公等配套公建及路灯用电负荷需用其他方法单独计算。

四、变电所的选址

高级住宅小区一般都会按不同的建筑类型进行分区，如别墅、公寓洋房、学校、幼儿园、会所等。对于变电所的布置，强调每条10kV供电线路及每座变电所都应有明确且比较整齐的供电区域，防止交叉重叠，近电远送。因此，在适应建筑物不同职能分区的前提下，居住小区变电所应按以下原则分区设置：
(1) 深入负荷中心，进出线方便，以降低电能损耗、提高供电质量、节省设备材料。
(2) 考虑合理的负荷分配及合理的供电半径，对于380V电源线路可输送距离约250m，以保证在最大负荷时线路末端满足各种用电设备正常工作。
(3) 设备吊装、运输方便。
(4) 当小区规模较大时，如果分期开发，要考虑建筑规划及开发商的开发时间次序，尽量按分期片区划分供电范围。
(5) 按一般次干道将小区分为几个供电分区，以避免大量电缆线路穿越马路。
(6) 与住宅楼保持一定距离，并满足防火、防噪声、防电磁辐射等要

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(7) 远离通信机房、微机机房和消防控制室等有防电磁干扰要求的房间。

五、电气主接线方式

5.1 10kV电气主接线

对于容量较大的高层及小高层住宅小区，每栋楼一般都会有配套电梯、消防及喷淋设施，还有地下室人防及消防用电，均为二级及以上等级负荷，要求双电源供电。为满足其供电要求，小区内应设10kV开闭所，开闭所内部10kV电气一次接线可根据小区的负荷性质和电气网络情况的不同，采用两条独立的单母线或单母线分段接线。

5.2 0.4kV电气主接线

0.4kV电气主接线一般采用单母线或单母线分段接线。单母线分段接线时，两台变压器相互联络，分列运行，两台低压进线断路器和母联断路器之间，加装可靠的电气及机械联锁，采用“三合二”形式。

六、设备选择

6.1变压器的选择

在10kV配电设计中，变压器作为配电系统的核心部分，其设备选型应符合节能、低噪音、免维护的要求，并且必须结合不同的用电性质和不同的用电环境进行正确的选择。
常用的变压器有两种：全密封油浸式变压器和干式变压器。小区配电设计中，变电所位于地面以上，且位于独立的变电所内，可采用油浸式变压器；当变电所位于地面以下，或处于非独立型变电所内时，需选用干式变压器，以满足消防及其它配套设施。
由于住宅楼以单相负荷为主，容易造成三相不平衡负荷超出变压器每相额定功率15％的情况，因此，小区内应选用接线组别为D，yn11 的变压器。
变压器容量的选择。一般情况下，按变压器的效率最高时的负荷率M来计算变压器容量。首先，应确定建筑物的计算负荷，其确定方式如下：
单相用电设备的功率：P=I*U*cos-p*n
三相用电设备的功率：P=

1.732*I*U*cos-p*n

公式中，P——功率，I是电流，U是电压，cos-p是功率因素（取值在0.8~0.95），n是工作效率（取值在0.85~0.95）。