住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)供電模式分析及小區(qū)電力負(fù)荷的計算

摘 要：近年來現(xiàn)代化、完美化的居民住宅建設(shè)，人居環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提升，對小區(qū)供電也有了更高的要求（如供電質(zhì)量、供電可靠性及對居住環(huán)保的要求等），給供電企業(yè)帶來了新的需要解決的供電課題。文章通以陽泉市新建住宅小區(qū)電力建設(shè)研究對象，介紹了該市住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)供電模式并進(jìn)行分析，提出了幾種小區(qū)電力負(fù)荷的計算方法。

關(guān)鍵詞：住宅小區(qū)；供電模式；負(fù)荷計算

引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，國內(nèi)大部分地區(qū)進(jìn)行了舊城區(qū)改造、新城區(qū)建設(shè)、保障性住房建設(shè)等一批改善人民生活水平的安居工程，工程的實施使住宅小區(qū)建設(shè)步伐加快。小區(qū)住宅的建設(shè)規(guī)模越來越大、建筑層數(shù)越來越高，對電力供電可靠性的要求也越來越高，供電企業(yè)保證供電質(zhì)量滿足小區(qū)正常供電可靠性要求外，文章通以陽泉市新建住宅小區(qū)電力建設(shè)研究對象，介紹了該市住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)供電模式并進(jìn)行分析，提出了幾種小區(qū)電力負(fù)荷的計算方法。

在于《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第3.3.5條中，對住宅（小區(qū)）的供配電系統(tǒng)的供電方式及設(shè)備配置做了明確的說明：（1）采用10kV供電系統(tǒng)供電的住宅（小區(qū)）其供電方式宜采用環(huán)網(wǎng)方式。（2）高層住宅的10/0.4kV變配電室或預(yù)裝式變電站宜設(shè)置在高層住宅的底層或地下一層。（3）多層住宅、別墅根據(jù)供電半徑可采用室外10/0.4kV預(yù)裝式變電站（箱式變電所）供電。

1 幾種類型的居民住宅建筑的供配電系統(tǒng)供電模式

1.1 大型綜合性居民住宅小區(qū)的供配電系統(tǒng)供電模式

大型綜合性居民住宅小區(qū)建設(shè)規(guī)模大、小區(qū)居民戶數(shù)多、配套設(shè)施齊全，可按下列方式考慮供配電模式：（1）采用環(huán)網(wǎng)方式供電。（2）小區(qū)的供電電源宜采用自不同變電站的兩具電源或同不變電站不同段母線供電；接入供電容量與供電電壓應(yīng)滿足《城市配電網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)則》中用戶接入容量的要求。（3）配電室宜設(shè)置在底層或地下一層設(shè)置。（4）小區(qū)規(guī)模較大時，供電方式宜采用輻射式供電方式。（5）小區(qū)10/0.4kV供電線路一般采用電纜線路，特殊情況可采用架空線路。

1.2 中小型高層住宅小區(qū)及多層居民住宅小區(qū)的供配電系統(tǒng)供電模式

中小型高層住宅小區(qū)及多層居民住宅小區(qū)與大型綜合性居民住宅小區(qū)供配電方式類似，可按下列方式考慮供配電模式：（1）也采用環(huán)網(wǎng)方式供電。（2）小區(qū)的供電電源宜采用自不同變電站的兩具電源或同不變電站不同段母線供電；接入供電容量與供電電壓應(yīng)滿足《城市配電網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)則》中用戶接入容量的要求。（3）中小型高層住宅小區(qū)配電室宜設(shè)置在底層或地下一層設(shè)置。（4）多層住宅、別墅群可考慮10/0.4kV預(yù)裝式變電站（箱式變電所）供電。根據(jù)小區(qū)規(guī)模采用輻射式供電方式。（5）小區(qū)10/0.4kV供電線路一般采用電纜線路，特殊情況可采用架空線路。

1.3 廠礦居民小區(qū)的供配電系統(tǒng)供電模式

廠礦居民小區(qū)建設(shè)規(guī)模大、居民戶數(shù)多。對與建設(shè)高層住宅的可按4.1.2大型綜合性居民住宅小區(qū)的供配電系統(tǒng)供電模式考慮供電。對于多層住宅的可按4.1.3中小型高層住宅小區(qū)及多層居民住宅小區(qū)的供配電系統(tǒng)供電模式考慮供電。對與改造的居民小區(qū)應(yīng)結(jié)合實際情況采用10/0.4kV箱式變電所，對于改造困難的可選用桿上油浸式變壓器；改造的居民小區(qū)應(yīng)滿足供電要求、改造方案最優(yōu)、節(jié)約成本的原則。

1.4 小型商住一體住宅樓的供配電系統(tǒng)供電模式

小型商住一體住宅樓整體建筑規(guī)模不大，用電類別較多；可按下列方式考慮供配電模式：（1）其電源可由附近的公網(wǎng)線路取得。（2）配電室宜設(shè)置在底層或地下一層設(shè)置。（3）小區(qū)供電線路宜采用電纜或封閉母線。

1.5 新農(nóng)村建設(shè)新村居民區(qū)的供配電系統(tǒng)供電模式

對于新農(nóng)村建設(shè)新村居民區(qū)可按1.2中多層居民住宅小區(qū)的供配電系統(tǒng)供電模式考慮供電。當(dāng)新村建設(shè)為每戶為獨立院落時，但供電線路可考慮采用以架空絕緣導(dǎo)線為主，電纜線路做相應(yīng)補(bǔ)充。

2 住宅小區(qū)電力負(fù)荷計算

住宅小區(qū)用電負(fù)荷需經(jīng)過計算后為小區(qū)選擇合理的配電變壓器，要為小區(qū)配電選擇一個符合小區(qū)近遠(yuǎn)期運行的負(fù)荷計算方法。該方法稱為計算負(fù)荷此負(fù)荷按需要負(fù)荷或最大負(fù)荷來選取，通情況下作為選擇配電變壓器、電器在、線路、電壓損失、功率損耗的依據(jù)。

現(xiàn)行住宅小區(qū)綜合了民用住宅、商業(yè)以及公共用地等多個部分，應(yīng)分別計算其負(fù)荷，最后進(jìn)行疊加。在已知小區(qū)的建筑面積和居民戶數(shù)的情況下，選擇合適的計算方法尤為重要，再根據(jù)所選方法設(shè)計出詳細(xì)計算流程。負(fù)荷計算的方法有很多，主要有單位面積用電指標(biāo)法、二項式法、需要系數(shù)法等。民用住宅和公共用地的負(fù)荷采用負(fù)荷密度法計算最為合理。商業(yè)用地的負(fù)荷計算則需分為以下兩種情況：可先知總設(shè)備容量，此時應(yīng)采用需要系數(shù)法。在計算負(fù)荷的用電設(shè)備數(shù)量較少且用電設(shè)備容量之間相差較大的分支干線，此時采用二項式法。不可預(yù)知總設(shè)備容量，此時采用單位面積用電指標(biāo)法。

2.1 單位面積用電指標(biāo)法

單位面積用電指標(biāo)法是常用于高層住宅類建筑負(fù)荷計算的方法。建筑面積乘以用電指標(biāo)可以求得有功負(fù)荷，即

Pi=■（1）

式中，Pi：為對應(yīng)的各類型有功負(fù)荷，kW；Ki：為各類型的用電指標(biāo)，具體取值參照建筑綜合用電指標(biāo)，且考慮到面積因素，面積大的用電指標(biāo)取值小，面積小的用電指標(biāo)取值大，W/m2；Ai：為建筑面積，m2；i：為不同負(fù)荷類型的編號，取整數(shù)。

在考慮居住用地的用電指標(biāo)選取時，利用公式平均每戶建筑面積一總建筑面積/居民戶數(shù)，參照文獻(xiàn)將居住用地分為普通、中級和高級住宅，再進(jìn)一步選取。

2.2 需要系數(shù)法

此計算負(fù)荷可通過小區(qū)用電設(shè)備的功率乘以需要系數(shù)直接得出。此方法計算簡便，在實際設(shè)計中廣泛應(yīng)用，常用于小區(qū)配電負(fù)荷計算。其計算公式為：

Pjx=KxPs （2）

式中：Pjx：小區(qū)用電設(shè)備的總功率，kW；Ps：單元計算負(fù)荷，kW；Kx：需要系數(shù)，查有關(guān)設(shè)計手冊。

2.3 二項式法

把小區(qū)所有用電設(shè)備容量相加的基礎(chǔ)上，考慮所有用電設(shè)備容量最大設(shè)備的影響，采用經(jīng)驗系數(shù)進(jìn)行加權(quán)求和法計算負(fù)荷。在小區(qū)住宅用電負(fù)荷計算中，二項式法僅作為負(fù)荷計算的輔助方法[47]。其計算公式為：

Pjx=cPn+bPs （3）

式中：Pjx：小區(qū)所有用電設(shè)備的總功率，kW；Ps：單元計算負(fù)荷，kW；Pn：小區(qū)所有用電設(shè)備中n臺最大功率用電設(shè)備的設(shè)備功率，kW。

c、b：二項式系數(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]GB 50096-1999.住宅設(shè)計規(guī)范[S].

[2]GB 50045-95.高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].

[3]GB 50053-94.0千伏及以下變電所設(shè)計規(guī)范[S].

[4]JBJ 16-2008.民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].

[5]DBJ 04/T307-2014.住宅小區(qū)配套供電工程技術(shù)規(guī)程[S].2014.

[6]陽泉供電公司.新建住宅小區(qū)供電設(shè)施建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則（暫行）[S].2013.

[7]黃海榮.貴陽市居民住宅小區(qū)供電設(shè)計研究[D].貴州大學(xué)，2009.

[8]曹杰.新建住宅小區(qū)配套電力建設(shè)供電方案優(yōu)化設(shè)計及管理研究[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2007.

[9]戴瑜興，汪魯才.智能化住宅小區(qū)電力負(fù)荷的計算[J].低壓電器，2000（5）：32-36.

[10]李強(qiáng)，程大章.關(guān)于住宅小區(qū)供電模式的研究[J].低壓電器，2001（3）：25-29.

[11]楊莉，蘇乃艷，高芙蓉.白銀市區(qū)住宅負(fù)荷計算的研究與應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?014（12）.

[12]楊莉，蘇乃艷，高芙蓉.白銀市區(qū)住宅負(fù)荷計算的研究與應(yīng)用[J].科技向?qū)В?014（35）：104.

[13]夏國明，回海濱，崔增坤.城市居民住宅及小區(qū)用電負(fù)荷計算[J].河北工程技術(shù)高等專科學(xué)校學(xué)報，2006（3）：6-8.

[14]尉向榮.高層住宅配電設(shè)計的負(fù)荷計算研究[J].大眾科技，2005（4）：6-7.

作者簡介：陸新全，國網(wǎng)陽泉供電公司市場及大客戶服務(wù)室大客戶經(jīng)理，工程師。

胡曉明，國網(wǎng)陽泉供電公司市場及大客戶服務(wù)室大客戶經(jīng)理，工程師。

李淑靜，山西工程技術(shù)學(xué)院教師，研究生學(xué)歷。