住宅小區(qū)電力方案設(shè)計

趙志剛

(上海中森建筑與工程設(shè)計顧問有限公司，上海 200062)

0 引言

電力方案設(shè)計在項目方案階段起著重要的作用，其可行性直接關(guān)系到整個項目的方案設(shè)計是否成立。住宅小區(qū)電力方案設(shè)計內(nèi)容主要包括變壓器配置容量的計算、電業(yè)站的數(shù)量、電業(yè)站的位置及尺寸、電力管線的路由等。電力方案最終以電業(yè)部門批復(fù)為準(zhǔn)。電氣設(shè)計師只有熟悉電業(yè)部門的相關(guān)規(guī)定，才能做出切實可行的前期電力方案設(shè)計，以免造成整個項目方案設(shè)計較大調(diào)整。《國網(wǎng)上海市電力公司新建住宅區(qū)供電配套工程技術(shù)導(dǎo)則(2014版)》(以下簡稱《電力導(dǎo)則》)對上海市住宅項目電力設(shè)計有詳細(xì)規(guī)定。下面結(jié)合筆者設(shè)計的項目及在其他項目電力方案報批遇到的問題，介紹了上海市住宅小區(qū)電力方案設(shè)計。

1 變壓器配置容量計算

住宅用電負(fù)荷計算標(biāo)準(zhǔn):每戶建筑面積120 m2及以下，用電容量按8 kW/戶配置;每戶建筑面積為121～150 m2，用電容量按12 kW/戶配置;每戶建筑面積在150 m2以上的住宅，每戶用電容量按80 W/m2計算;別墅用電容量按不低于100 W/m2計算。

配套公建設(shè)施用電負(fù)荷計算標(biāo)準(zhǔn):商鋪、辦公樓100 W/m2;社區(qū)活動中心、學(xué)校(幼兒園)60 W/m2;車庫、車棚、垃圾房一般按40 W/m2，最低不得低于20 W/m2。

電動汽車充電樁負(fù)荷計算標(biāo)準(zhǔn):電動汽車充電樁配置數(shù)量按住宅小區(qū)規(guī)劃機動車位數(shù)的10%配置，每個充電樁負(fù)荷按7 kW考慮。

變壓器配置容量計算方法:變壓器配置容量為住宅用電負(fù)荷×Kp+商辦和會所用電負(fù)荷×Kp+其他低壓供電設(shè)施×Kp+電動汽車充電樁用電負(fù)荷×Kp。其中，配置系數(shù)指配置變壓器的容量與住宅區(qū)低壓用電負(fù)荷比值，根據(jù)變壓器或低壓配電干線所供居民總戶數(shù)，綜合考慮同時率、功率因數(shù)、設(shè)備負(fù)載率等因素確定。不同類別建筑物配置系數(shù)Kp如表1所示。

表1 不同類別建筑物配置系數(shù)Kp

根據(jù)以上《電力導(dǎo)則》對用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)及變壓器配置容量計算方法，以一個內(nèi)環(huán)內(nèi)項目為例，變壓器配置容量計算如表2所示。

通過計算，得變壓器配置容量5 291.4 kVA。各項數(shù)據(jù)取自于方案或建筑專業(yè)提供的整個地塊的經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)。其中需要注意的是，戶型建筑面積應(yīng)為平攤公共面積后的戶型面積，因為電業(yè)部門是根據(jù)房地產(chǎn)測繪部門出具的《房屋土地權(quán)屬調(diào)查報告書》中的戶型建筑面積來配置每戶用電容量的?！秷蟾鏁分袘粜徒ㄖ娣e是包含公攤面積的，所以建筑專業(yè)提供戶型建筑面積時應(yīng)提供包含預(yù)估公攤面積的戶型建筑面積。方案階段雖不能精確但應(yīng)盡量準(zhǔn)確，尤其是位于臨界值120 m2、150 m2的戶型。

表2 變壓器配置容量計算

2 電業(yè)站數(shù)量

根據(jù)變壓器配置容量計算結(jié)果，確定電業(yè)站數(shù)量。《電力導(dǎo)則》附錄B“小區(qū)內(nèi)10 kV典型供電方案”中提供了不同變壓器配置容量的電業(yè)站標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置數(shù)量及電業(yè)站方案號。根據(jù)以上變壓器配置容量計算結(jié)果可查得，該小區(qū)需要設(shè)置1座KT站(2×1 250 kVA，方案號KT-10-21-1)，2座PT站(2×800 kVA)，變壓器安裝容量共計5 700 kVA。

3 電業(yè)站位置

KT站及PT站標(biāo)準(zhǔn)尺寸可以在《電力導(dǎo)則》附錄E中查得。住宅小區(qū)中電業(yè)站設(shè)計由電業(yè)部門負(fù)責(zé)，但在電業(yè)站選址時應(yīng)考慮電業(yè)站土建預(yù)留條件。電業(yè)站一般采用電纜夾層形式，電纜夾層梁底凈高不低于1.8 m，設(shè)備層梁底凈高不低于4 m。地上電業(yè)站設(shè)備層與室外地面高差不低于0.6 m，電纜夾層可利用此高差設(shè)通風(fēng)窗?！峨娏?dǎo)則》中規(guī)定，新建電業(yè)站原則上應(yīng)布置在0 m層以上，當(dāng)?shù)叵萝噹煊袃蓪蛹耙陨蠒r，經(jīng)電業(yè)部門征詢同意電業(yè)站可以設(shè)置在地下車庫。當(dāng)電業(yè)站設(shè)于地下車庫時，一般采取電業(yè)站區(qū)域頂板抬高的方法，以滿足設(shè)備層凈高4 m的要求，同時應(yīng)考慮頂板抬高對此區(qū)域地面管線埋設(shè)的影響。電纜夾層須設(shè)集水井。設(shè)于地下車庫上方的電業(yè)站，其電纜夾層可以設(shè)置落水口至下方地下車庫，由地庫內(nèi)集水井排水。

電業(yè)站位置設(shè)置原則如下:

(1)接近負(fù)荷中心。電業(yè)站供電半徑(配電變壓器低壓樁頭至用戶計量表之間的直線距離)不超過150 m。

(2)進(jìn)線、出線方便。電業(yè)站位置應(yīng)避免設(shè)置在U型建筑中間，這樣進(jìn)出線難免會出現(xiàn)迂回情況，KT站應(yīng)靠近10 kV電源進(jìn)線市政道路，方便市政電源引入，由KT站至PT站10 kV電纜路由及KT站及PT站低壓出線至所供電建筑單體路由應(yīng)方便，不出現(xiàn)迂回情況，并考慮管線埋深及所需路由寬度，以及與其他專業(yè)尤其是給排水專業(yè)綜合管線路由，以核實方案可行性。

(3)獨立設(shè)置的配電室不應(yīng)設(shè)在低洼和可能積水的場所。

(4)設(shè)備運輸方便。電業(yè)部門一般要求在電業(yè)站兩邊都要開門，長邊為設(shè)備運輸門，短邊設(shè)人員進(jìn)出門，且車輛可以直接到達(dá)電業(yè)站設(shè)備運輸門，設(shè)在地庫內(nèi)的電業(yè)站，設(shè)備運輸通道凈高應(yīng)滿足梁底2.6 m。

(5)與建筑結(jié)合時，配電室應(yīng)設(shè)置在靠外墻部位，不應(yīng)設(shè)在浴室、廁所的正下方;同時也不應(yīng)設(shè)在人員密集場所的正上方、正下方、貼鄰和疏散出口的兩旁。

(6)不宜設(shè)在住宅建筑的最底層。地下車庫為一層的，電業(yè)站應(yīng)設(shè)置在地面上，地下車庫有兩層或以上的，電業(yè)站可設(shè)置在-1F。地下車庫內(nèi)電業(yè)站尺寸要比地面上電業(yè)站尺寸大，考慮電纜由室外進(jìn)入設(shè)備層，再由設(shè)備層引至電纜夾層所設(shè)置電纜井占用的空間。

(7)電業(yè)站設(shè)在住宅建筑物外時，電業(yè)站的外側(cè)與住宅建筑的外墻間距應(yīng)滿足防火、防噪聲、防電磁輻射的要求。上海地區(qū)環(huán)評部門要求電業(yè)站主朝向距住宅12 m，次朝向距住宅8 m。

根據(jù)以上原則，在總圖中定好電業(yè)站位置，并列出變壓器供電范圍表。住宅項目的變壓器供電范圍如表3所示。

表3 住宅項目的變壓器供電范圍

根據(jù)表3可以核實變壓器配置容量、供電半徑是否滿足要求。

4 電力管線的路由

項目方案總圖確定后，根據(jù)變壓器供電范圍表可繪制出電力管線路由。繪制電力管線路由時應(yīng)考慮管線敷設(shè)條件是否滿足，并結(jié)合給排水、動力管線走向綜合考慮管線敷設(shè)的可行性。

5 需要注意的問題

(1)變壓器配置容量計算時通常按照《電力導(dǎo)則》及國家規(guī)范中標(biāo)準(zhǔn)配置進(jìn)行計算。但某些項目會有附送面積、檔次高或建設(shè)方特殊要求高于標(biāo)準(zhǔn)配置的情況，設(shè)計師應(yīng)在電力方案設(shè)計前與建設(shè)方充分溝通，了解建設(shè)方是否有高于標(biāo)準(zhǔn)配置的增容需求或以后擴容的需求。同時，應(yīng)提醒建設(shè)方高于電業(yè)標(biāo)準(zhǔn)配置會收取增容費(增容費收取標(biāo)準(zhǔn)有專項規(guī)定《關(guān)于調(diào)整本市新建住宅供電配套工程收費標(biāo)準(zhǔn)的通知》)，待業(yè)主衡量確定后，再進(jìn)行變壓器配置容量計算。

(2)電業(yè)部門審批人員對《電力導(dǎo)則》中規(guī)定理解不統(tǒng)一。不同區(qū)電業(yè)部門人員對變壓器配置容量計算、電業(yè)站選址等標(biāo)準(zhǔn)有一定區(qū)別。例如在計算變壓器配置容量時，對雙電源供電負(fù)荷如公共用電，要求其主、備電源容量均計入變壓器配置容量，即對雙電源供電負(fù)荷按其兩倍容量計入變壓器配置總?cè)萘?，這種計算方式與只計入雙電源主用電結(jié)果差距較大，甚至影響電業(yè)站數(shù)量。電業(yè)部門以上計算方法是基于在一臺變壓器出現(xiàn)故障時，另外一臺變壓器在不切除三級負(fù)荷(本臺變壓器所帶住戶用電)的情況下加載故障變壓器所帶一、二級負(fù)荷。這種做法導(dǎo)致變壓器配置容量增大。筆者操作過的項目中并不是每個區(qū)電業(yè)部門都是按主、備電源容量合計到變壓器配置容量內(nèi)的。再如各區(qū)電業(yè)部門對電業(yè)站位置原則不一，有電業(yè)部門不允許獨立電業(yè)站設(shè)于地庫正上方等。針對以上問題，建議在電力方案設(shè)計之前應(yīng)進(jìn)行電業(yè)征詢。

(3)電力配套單位前期介入。電力配套單位熟悉電力審批流程及電業(yè)部門做法、規(guī)定，幫助建設(shè)方準(zhǔn)備用電申請資料、申請臨時用電、申報電力方案、協(xié)調(diào)電力設(shè)計單位及設(shè)備安裝直至項目供電專項驗收，上海地區(qū)住宅項目建設(shè)方通常都會聘請專業(yè)電力配套單位。設(shè)計師應(yīng)提醒建設(shè)方在方案設(shè)計階段安排電力配套單位介入，以提高電力方案可行性。

6 結(jié)語

做好住宅小區(qū)電力方案設(shè)計，需要設(shè)計人員不僅要對國家和地方規(guī)范熟悉掌握，還要對電業(yè)部門的規(guī)定做深入了解，并在設(shè)計前明確建設(shè)方的需求。另外，前期進(jìn)行電業(yè)征詢也非常重要。

［1］ 國網(wǎng)上海電力公司.國網(wǎng)上海市電力公司新建住宅區(qū)供電配套工程技術(shù)導(dǎo)則(2014版)［G］.2014.

［2］ JGJ 242—2011 住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范［S］.

［3］ JGJ 16—2008 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范［S］.

［4］ DGJ 08-20—2013 住宅設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［5］ GB 50053—2013 20 kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范［S］.