住宅小區(qū)10kV供配電系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的探討

洪燈冠

摘 要：城市的發(fā)展加快了住宅小區(qū)的建設(shè)，隨著人們生活質(zhì)量的提高，電力已成為生活中不可缺少的配置，為提高小區(qū)供配電可靠性和穩(wěn)定性，住宅小區(qū)在設(shè)計(jì)10kV供配電系統(tǒng)時(shí)要綜合考慮小區(qū)用電情況。本文以某住宅小區(qū)為例，探討設(shè)計(jì)10kV供配電系統(tǒng)的原則，分析住宅小區(qū)的用電負(fù)荷和設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：住宅小區(qū)；10kV供配電系統(tǒng)；工程設(shè)計(jì)

引言

某住宅小區(qū)是市產(chǎn)業(yè)集聚的功能性服務(wù)區(qū)，總占地面積大概為12萬平方米，居住了600戶人家，且為多層住宅。在小區(qū)中150戶是120平方米，有410戶是150平方米，有40戶是90平方米。在該住宅小區(qū)有配電室、物業(yè)管理、幼兒園、會(huì)所、活動(dòng)中心等建筑。

1.設(shè)計(jì)10kV供配電系統(tǒng)的總原則

在設(shè)計(jì)住宅小區(qū)中10kV的供配電系統(tǒng)時(shí)，需要結(jié)合住宅小區(qū)實(shí)際情況來規(guī)劃、設(shè)計(jì)和考察。需遵循以下原則：

（1）與小區(qū)建筑特征相結(jié)合，要求接線簡潔化，合理化、靈活化布局，具有較高的可靠性。

（2）供電容量能滿足居民不斷增長的用電需求。

（3）與住宅環(huán)境協(xié)調(diào)。

（4）降低投資成本。

2.計(jì)算住宅小區(qū)電力負(fù)荷

設(shè)計(jì)該住宅小區(qū)10kV供配電系統(tǒng)前，要先預(yù)測小區(qū)用電負(fù)荷，在確定電力容量后，選擇再合適接入點(diǎn)。電力負(fù)荷一般分為三種，一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷都要有雙電源，通常高級(jí)住宅和十九層以上（包括十九層）建筑的電梯、泵房、消防設(shè)備、應(yīng)急照明等都應(yīng)設(shè)計(jì)為一級(jí)負(fù)荷，而八層到十八層建筑的用電設(shè)施一般設(shè)計(jì)為二級(jí)負(fù)荷，其他電力裝置可設(shè)計(jì)為三級(jí)負(fù)荷[1]。

在明確小區(qū)負(fù)荷具體分類后，需要計(jì)算負(fù)荷，以確定負(fù)荷接入的容量。預(yù)算負(fù)荷時(shí)應(yīng)注意以下方面：①消防裝置和檢修裝置不能計(jì)算在范圍內(nèi)，這兩類裝置在運(yùn)作時(shí)會(huì)停止對(duì)部分裝置的供配電；因此在不能將消防裝置和檢修裝置納入計(jì)算范圍，以免變壓器容量過大。②在計(jì)算出電負(fù)荷后以此為依據(jù)選取變壓器，計(jì)算容量不包括備用設(shè)備，備用設(shè)備一般不會(huì)和普通設(shè)備一起運(yùn)作。

住宅小區(qū)的負(fù)荷構(gòu)成比較單一，通常是采取估算。在住宅方面，假如建筑面積小于120平方米，配置電容量一般是8kW/每戶；假如建筑面積在120平方米到150平方米之間，配置電容量一般是12kW/每戶；假如建筑面積大于150平方米，配置電容量一般是16kW/每戶[2]。在住宅小區(qū)的公建部分，車庫、車棚和垃圾房一般是每平方米40W；會(huì)所和商鋪一般是每平方米150W；辦公區(qū)域一般是每平方米100W。

3.設(shè)計(jì)住宅小區(qū)10kV供配電系統(tǒng)

高層和小高層住宅小區(qū)都配有消防設(shè)施、電梯和二級(jí)以上負(fù)荷裝置，所以小區(qū)一般需布置10kV開閉所，電氣主線接線方法通常是單母分段。假如住宅小區(qū)的用電負(fù)荷單一化，設(shè)計(jì)主接線的方案也比較簡單，通常配電裝置使用的是箱型變電站。

現(xiàn)今，我國低壓裝置、元器件等技術(shù)已經(jīng)得到發(fā)展，低壓室的配電柜不少都是固定成套式開關(guān)柜或抽屜式開關(guān)柜，這兩種總柜在開展工作時(shí)都是主要應(yīng)用低壓斷路器，各分路使用塑殼式斷路器，并遵循功率要求的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)際電壓情況設(shè)置補(bǔ)償功率的設(shè)備。

由于絕緣介質(zhì)不同，配電系統(tǒng)開關(guān)柜的類型較多，負(fù)荷開關(guān)柜常用有三種：空氣絕緣式開關(guān)柜、負(fù)荷型開關(guān)柜、真空斷路式開關(guān)柜。其中負(fù)荷型開關(guān)柜的特征主要是分段能力較強(qiáng)、穩(wěn)定性好、檢修周期比較長、占地面積比較小等，能達(dá)到住宅小區(qū)供配電的標(biāo)準(zhǔn)化、安全化要求，所以負(fù)荷型開關(guān)柜在住宅小區(qū)設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用較廣泛。在選擇供配電系統(tǒng)變壓器時(shí)，在盡量選擇節(jié)能產(chǎn)品的同時(shí)也要與小區(qū)環(huán)境、性質(zhì)相符，以達(dá)到環(huán)保和美觀的要求。如今，常用變壓器有油浸型和干式變壓器，通常住宅小區(qū)使用的都是干式變壓器。

4.設(shè)計(jì)住宅小區(qū)10kV供配電系統(tǒng)的注意事項(xiàng)

4.1設(shè)計(jì)保護(hù)型配電線路

在住宅小區(qū)的配電線路中，通常有負(fù)荷保護(hù)、短路保護(hù)的配置，使上下級(jí)保護(hù)器中動(dòng)作特征有一定的選擇性，一些不重要電器能局部選擇性或無選擇地切斷。并且，供配電系統(tǒng)在工作時(shí)，中性導(dǎo)體內(nèi)電流高于其載流量時(shí)，要在中性導(dǎo)體有過大電流的時(shí)候能采取自動(dòng)切斷，從而有效保護(hù)線路。

4.2設(shè)計(jì)無功補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)

在現(xiàn)代化變壓器使用中，要安裝無功補(bǔ)償，高壓下測功率路在用電高峰時(shí)期補(bǔ)償后因素需比0.95大。通過電容自動(dòng)循環(huán)和過零投切的模式，盡可能平衡每組電容的使用量[3]。過零投切模式是切除電壓的過零投入和電流過零，從而一致化電容和電壓。此時(shí)供配電系統(tǒng)中在納入電容器時(shí)就不會(huì)有涌流現(xiàn)象出現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)節(jié)點(diǎn)位置無電弧的分?jǐn)嗄繕?biāo)。

4.3設(shè)計(jì)的電氣裝置要靈活化、可靠化

開閉所、環(huán)網(wǎng)柜的出線變壓器每次要在四臺(tái)內(nèi)，同時(shí)每臺(tái)變壓器容量不能超過800kVA，遠(yuǎn)景變壓器容量不能超過1250kVA。住宅小區(qū)中的監(jiān)控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、高層電梯和消防裝置都要有雙電源切換設(shè)置，在消防裝置的末端還有設(shè)計(jì)低壓時(shí)能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)切換的設(shè)置。

4.4重視規(guī)劃設(shè)計(jì)電纜

需注意以下方面：

①為方便后續(xù)維護(hù)和檢修，在設(shè)計(jì)電纜時(shí)一般使用同一系列電纜。

②要預(yù)留鋪設(shè)電纜的裕度，以便在故障排除工作中重做電纜接頭。

③電纜排管需預(yù)留部分孔數(shù)，方便電纜改造和規(guī)模擴(kuò)展。

④高層全部位置都要架設(shè)電纜分支箱，方便后續(xù)更換電纜和日常運(yùn)行維護(hù)工作。

⑤在鋪設(shè)電纜時(shí)，需注意同一個(gè)方向、同一個(gè)路徑電纜要鋪設(shè)在同一電纜溝中，同時(shí)需分離弱電箱。

4.5變電站配置

在單棟住宅建筑中，用電設(shè)備容量一般小于250kW，而住宅小區(qū)有多幢住宅，變電站一般集中設(shè)置。由于住宅小區(qū)各樓房間有較大空間，電力負(fù)荷分布較為分散，變電站在供電時(shí)無法覆蓋較大范圍，要想達(dá)到用電負(fù)荷要求就需配置多臺(tái)變電站。依據(jù)住宅小區(qū)實(shí)際情況、建筑物分布位置、供電半徑、用電負(fù)荷大小等將住宅小區(qū)分成四塊，在四個(gè)區(qū)中分別設(shè)置變電站，每個(gè)變電站位置都在其供電核心。

5.結(jié)語

人們?nèi)粘Ｉ钪饕獔鏊亲≌^(qū)，住宅小區(qū)也是最終使用電力系統(tǒng)的消費(fèi)方。為保證供電的穩(wěn)定性、可靠性，必須要重視10kV供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)前需要了解小區(qū)的可能用電情況，估算用電負(fù)荷，并在有關(guān)規(guī)定下設(shè)計(jì)配電線路、變壓器等配電設(shè)置，滿足人們的用電需求，為用戶提供更好的電力服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]符大森. 某小區(qū)10kv供配電設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討[J]. 華東科技：學(xué)術(shù)版， 2017（4）：279-279.

[2]馮逢. 住宅小區(qū)10kV供配電系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的探討[J]. 軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品， 2017（10）.

[3]張瑤. 小區(qū)10kV供配電系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)探討[J]. 工程技術(shù)：全文版， 2016（5）：00171-00171.