小區(qū)內(nèi)配電工程設(shè)計(jì)問題研究

李小琴

（廣西鑫華電力設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，廣西 梧州543000）

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們生活水平的提高，家用電器也在逐漸地增多。除了傳統(tǒng)意義上的照明用電，現(xiàn)在幾乎每個(gè)家庭都有電腦電視、空調(diào)、電磁爐、電冰箱、洗衣機(jī)，雖然這些家用電器使我們的生活更加的方便快捷，但是這也給電力增加了壓力，所以，當(dāng)進(jìn)行住宅小區(qū)配電設(shè)計(jì)時(shí)，必須要考慮到用電量問題，要有超前的設(shè)計(jì)理念，在小區(qū)建設(shè)中要將所有用電設(shè)備考慮進(jìn)去，并留有足夠的余地。只有有了超前意識(shí)才能做到完美設(shè)計(jì)，進(jìn)而減少不必要的重復(fù)建設(shè)和浪費(fèi)。

1 設(shè)計(jì)的基本技術(shù)指標(biāo)

在設(shè)計(jì)過程中，除了國(guó)家和地方的技術(shù)規(guī)范之外，還需要促使其滿足相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在配電設(shè)計(jì)中，有以下指標(biāo)要完成。

1.1 保證能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行

配電設(shè)施要想更加安全可靠的運(yùn)行，就需要保證配電設(shè)備在運(yùn)行過程中，不會(huì)出現(xiàn)停電事故，如短路、外力破壞、絕緣擊穿等；在運(yùn)行操作和維護(hù)過程中，有可靠的電氣機(jī)械聯(lián)鎖等措施防止人員誤操作和誤觸電事故；在配電設(shè)施附近做好防護(hù)措施，居民和過往行人不會(huì)錯(cuò)誤地觸碰到電路；可以對(duì)常見的惡劣天氣進(jìn)行抵抗，如風(fēng)、雷、雨水等，盡可能避免事故發(fā)生。

1.2 充足的容量

要按照最大負(fù)荷要求來(lái)控制配電容量，設(shè)備不能夠出現(xiàn)過負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，并且還需要留有一定的裕度。

1.3 電能質(zhì)量

電能質(zhì)量指標(biāo)包括諸多方面的內(nèi)容，其中，頻率偏差、電壓偏差以及流動(dòng)和閃變等，都是我們所經(jīng)常使用的。配電設(shè)計(jì)主要是對(duì)電壓偏差進(jìn)行計(jì)算。

1.4 供電的連續(xù)可靠性需要得到保證

在對(duì)電源的數(shù)量和網(wǎng)路的形式進(jìn)行確定時(shí)，需要將負(fù)荷大小充分納入考慮范圍，要最大限度地降低用戶的停電次數(shù)和停電時(shí)間。

2 10kV電源進(jìn)線設(shè)計(jì)

2.1 10kV電氣主接線

對(duì)于大部分住宅來(lái)說(shuō)，負(fù)荷比較單一，因此設(shè)計(jì)電氣主接線也相對(duì)容易。但對(duì)于高層或小高層的住宅小區(qū)來(lái)說(shuō)，其負(fù)荷較重，電氣主接線的設(shè)計(jì)就顯得相對(duì)復(fù)雜。一般的高層小區(qū)住宅都設(shè)有用電負(fù)荷二級(jí)或者二級(jí)以上的設(shè)施，例如電梯、消防、噴淋等設(shè)施。為減輕負(fù)荷，在小區(qū)范圍內(nèi)設(shè)置一座開閉所，采用兩條單獨(dú)的母線接入10kV電氣主接線，以滿足小區(qū)相關(guān)負(fù)荷的要求，適應(yīng)小區(qū)供電網(wǎng)絡(luò)的特殊情況。

以某住宅小區(qū)為例，該小區(qū)總建筑面積200000m2，包括綜合商業(yè)街、酒樓、高層公寓、幼兒園等。該工程有一、二級(jí)負(fù)荷，要求由兩個(gè)電源供電。當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一個(gè)電源應(yīng)能保證供電，即兩個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)停電。為保證消防負(fù)荷及其它重要負(fù)荷的供電可靠性，設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源。10kV高壓系統(tǒng)采用單母線分段接線，如右圖所示。系統(tǒng)正常工作時(shí)兩路電源獨(dú)立運(yùn)行，母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)此時(shí)為斷開狀態(tài)。其中一路電源發(fā)生故障或檢修時(shí)，母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)自動(dòng)合上，全部負(fù)荷由另一路電源供電。400V低壓側(cè)同樣采用單母線分段接線，設(shè)母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)，與進(jìn)線開關(guān)采用電氣加機(jī)械聯(lián)鎖。

2.2 10kV開關(guān)柜

根據(jù)絕緣介質(zhì)的不同，配電常用負(fù)荷開關(guān)柜主要包括以下3種：SF6負(fù)荷開關(guān)柜、空氣絕緣負(fù)荷開關(guān)柜以及真空斷路器開關(guān)柜。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，目前這3類負(fù)荷開關(guān)柜中SF6負(fù)荷開關(guān)柜因其占地面積小、分段能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、檢修周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，符合供電企業(yè)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)以及住宅小區(qū)供電可靠性的要求，因此在住宅小區(qū)供配電設(shè)計(jì)中使用越來(lái)越廣泛。

2.3 變壓器的選擇

變壓器是10kV配電設(shè)計(jì)當(dāng)中的關(guān)鍵部分，變壓器的選擇關(guān)系著供電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定，因此必須結(jié)合住宅區(qū)的實(shí)際情況，選擇合理的變壓器。干式變壓器與全密封油浸式變壓器是變壓器的常見類型。首先選擇變壓器的額定電壓，高壓側(cè)電壓與所接入電網(wǎng)電壓相等，低壓側(cè)電壓比低壓側(cè)電網(wǎng)的電壓高10%或5%（取決變壓器電壓等級(jí)和阻抗電壓大?。?；額定容量選擇，計(jì)算變壓器所帶負(fù)荷的大?。ㄒ蠼y(tǒng)計(jì)最大綜合負(fù)荷，將有功負(fù)荷kW值換算成視在功率kVA），如果是兩臺(tái)變壓器，那么每臺(tái)變壓器的容量可按照最大綜合負(fù)荷的70%選擇，一臺(tái)變壓器要按總負(fù)荷考慮，并留有適當(dāng)?shù)脑６取Ｆ渌茀?shù)可結(jié)合變壓器產(chǎn)品適當(dāng)考慮。

高壓側(cè)采用音母線分段

變壓器的選擇還與變電所的位置息息相關(guān)，若變電所處于地下，則適宜采用干式變壓器；若變電所處于地上，則適宜采用油浸式變壓器，這樣設(shè)計(jì)能夠確保其與消防及其他配套設(shè)施的要求不發(fā)生沖突，確保供電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。

3 配電房電氣設(shè)計(jì)

3.1 配電房的位置選擇

小區(qū)配電設(shè)施如配電室、箱室變壓器、電纜溝管走向等應(yīng)納入住宅小區(qū)設(shè)計(jì)的總體規(guī)劃，應(yīng)與小區(qū)內(nèi)其他管線統(tǒng)籌規(guī)劃；住宅小區(qū)的配電房以獨(dú)立建筑物為宜，也可結(jié)合主體建筑建設(shè)，一般設(shè)在地面一層或二層，但不應(yīng)與居民住宅毗鄰。當(dāng)條件限制而必須設(shè)在地下層且當(dāng)?shù)叵聦佑卸鄬訒r(shí)，不應(yīng)設(shè)置在最底層，以防受潮或水淹。

目前一般新建小區(qū)的配電房常常設(shè)置在建筑物的首層或地下室。當(dāng)設(shè)置在建筑物的首層時(shí)，應(yīng)注意不應(yīng)與廁所、浴室、蓄水池、下水道、空調(diào)系統(tǒng)等容易積水、發(fā)熱的場(chǎng)所相鄰，不應(yīng)有供水管和排污管等非電管線穿越。當(dāng)小區(qū)配電房設(shè)置在建筑物的地下室時(shí)，要注意配電房?jī)?nèi)的地面標(biāo)高要比室外地面標(biāo)高高10cm，防止室外積水滲入配電房。

配電房應(yīng)具有排水、防滲水功能；還應(yīng)具備通風(fēng)機(jī)獨(dú)立的消防設(shè)施，并設(shè)通向室外的安全出口平臺(tái)及檢驗(yàn)通道。

3.2 配電房防雷保護(hù)及接地裝置

進(jìn)線部分應(yīng)在10kV電源進(jìn)線內(nèi)、變壓器低壓側(cè)裝設(shè)避雷器，作為防止直擊雷、入侵雷電波對(duì)電氣設(shè)備危害的保護(hù)裝置。

配電房設(shè)備接地與防雷接地系統(tǒng)可以共用接地體，稱為聯(lián)合接地，接地電阻不應(yīng)大于1Ω。新建小區(qū)的電房配電系統(tǒng)接地形式，一般都采用TN-S型接地系統(tǒng)。接地裝置安裝時(shí)，利用配電站室內(nèi)基礎(chǔ)，用50×5扁鋼焊接成環(huán)形地網(wǎng)并與建筑物接地裝置多點(diǎn)連接；金屬構(gòu)支架、金屬設(shè)備外殼，變壓器中性點(diǎn)與接地裝置多點(diǎn)連接；配電裝置接地電阻應(yīng) ≤4Ω，如果達(dá)不到要求,則沿著電纜溝方向向外增加接地裝置。

3.3 線路走廊選擇

小區(qū)外電力電纜、輸電線路的路逕應(yīng)在供電方案確定后，由設(shè)計(jì)單位提供路逕圖給建設(shè)單位，上報(bào)當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門批準(zhǔn)并辦理《規(guī)劃許可證》。設(shè)計(jì)單位按照批準(zhǔn)的方案進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。小區(qū)內(nèi)電力電纜的布置應(yīng)和給水、煤氣、弱電網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)籌考慮。

4 小區(qū)高低壓供配電設(shè)計(jì)

4.1 低壓配電系統(tǒng)宜采用單母線分段運(yùn)行方式。在用電高峰季節(jié)(夏、冬季)，兩臺(tái)變壓器分別向各自的低壓網(wǎng)絡(luò)供電，在用電負(fù)荷較小的季節(jié)(春、秋季)，則可根據(jù)負(fù)荷量的情況，必要時(shí)退出一臺(tái)變壓器，通過低壓母聯(lián)開關(guān)聯(lián)絡(luò)，由一臺(tái)變壓器供電，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。

4.2 低壓線路宜采用全放射式，各棟均設(shè)獨(dú)立電源回路，直接引人各棟總配電箱。在選擇各棟的電源電纜截面時(shí)，其載流量應(yīng)在計(jì)算電流的基礎(chǔ)上，適當(dāng)考慮一定的裕量。例如：某用電設(shè)備的額定電流為20A，考慮到留有一定的余量，確定所需要的電流為22A。然后，根據(jù)絕緣導(dǎo)線所要求通過的總電流，當(dāng)電流在10～50A之間，每平方毫米可通過電流為4A。最后將22A除4A，得到所應(yīng)該選擇的導(dǎo)線截面S=22/4=5.5（平方毫米），根據(jù)這個(gè)數(shù)值，可以選擇對(duì)應(yīng)截面的導(dǎo)線，若計(jì)算出來(lái)的截面積不在導(dǎo)線截面規(guī)格系列中，可以選擇略大的導(dǎo)線截面。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的進(jìn)步，現(xiàn)代化住宅小區(qū)建設(shè)得越來(lái)越好，而小區(qū)的電網(wǎng)建設(shè)也受到了特別關(guān)注。而要想保證住宅小區(qū)能夠安全科學(xué)地供電，就要以人為本，科學(xué)合理地進(jìn)行配電設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)小區(qū)的整體規(guī)劃，要以經(jīng)濟(jì)實(shí)惠為主要原則，來(lái)滿足住宅小區(qū)的用電要求。

［1］陳芳云.城市居民住宅區(qū)供配電設(shè)計(jì)探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2012,08：150.

［2］麥美歡.淺析住宅小區(qū)供配電設(shè)計(jì)的問題及改進(jìn)措施[J].門窗,2013,05：354+356.