多區(qū)域供電公司住宅設(shè)計要求研究

陳冰雁

(基準(zhǔn)方中建筑設(shè)計有限公司，成都610021)

0 引言

鑒于全國各地供電公司對住宅設(shè)計要求的差異化較大及供電本身的特殊性，各設(shè)計工作者及建設(shè)單位在項目前期必須高度重視各地供電公司要求，才能避免在設(shè)計階段甚至施工、交付階段大量返工，浪費成本及資源。

本文將多個區(qū)域的供電公司對住宅設(shè)計的要求進行梳理及分析，力求展示多地供電公司住宅設(shè)計要求的差異化，提示各設(shè)計工作者及建設(shè)單位在項目前期必須高度重視各地供電公司要求。

1 本文名詞解釋

規(guī)定:供電公司住宅建設(shè)設(shè)計規(guī)定，文中簡稱“規(guī)定”。

住宅低壓供電半徑:配電變壓器低壓配電屏至用戶計量表計之間的低壓導(dǎo)線長度。

居住變配電房:又稱為公用變配電房、住宅變配電房。

非居變配電房:又稱為專用變配電房，包含非居民、動力用電。

南方電網(wǎng):負(fù)責(zé)我國廣東、廣西、云南、貴州、海南五省的建設(shè)、運營電網(wǎng)的輸配電業(yè)務(wù)。

國家電網(wǎng):負(fù)責(zé)除南方電網(wǎng)管理區(qū)域以及內(nèi)蒙古(呼和浩特、鄂爾多斯、巴彥淖爾市、烏海市、包頭市、烏蘭察布、阿拉善盟、薛家灣)、陜西榆林等9市以外的全國26個省(市、區(qū))的供電服務(wù)。

2 供電公司設(shè)計范圍劃分

各個地方供電公司的要求不同，施工圖設(shè)計院所需設(shè)計的范圍也相應(yīng)不同。

一般有以下幾種形式:(1)供電公司收配套費，高低壓系統(tǒng)及機房布置由供電公司設(shè)計、施工。施工圖設(shè)計院配合設(shè)備房，提供所需低壓出線回路及要求，不設(shè)計高低壓系統(tǒng)及機房布置部分。(2)高低壓系統(tǒng)及機房布置由施工圖設(shè)計院設(shè)計，由外電單位(電力深化單位)深化后，與外電單位設(shè)計的外電(市政電源引接點至小區(qū)高壓進線點)部分一起報供電公司審查。(3)高低壓系統(tǒng)及機房布置由施工圖設(shè)計院設(shè)計，與外電單位設(shè)計的外電部分一起報供電公司審查。由施工圖設(shè)計院完成高低壓系統(tǒng)及機房布置的報審工作。

3 電源的設(shè)置

根據(jù)GB 50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》[1]3.0.1～3.0.9、4.0.1 條文，GB 50016-2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(2018年版)[2]10.1.4條文解釋，特別重要負(fù)荷應(yīng)由“雙重電源＋應(yīng)急電源”供電，一級負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電，二級負(fù)荷宜由兩回線路供電，三級負(fù)荷可由一路電源供電。除應(yīng)急照明、很小容量的應(yīng)急電源外，常用的應(yīng)急電源一般為:供電網(wǎng)絡(luò)中獨立于正常電源的專用饋電線路(第二路高壓電源)、獨立于正常電源的(柴油)發(fā)電機組。

全國大部分區(qū)域居住、非居變壓器及其高壓系統(tǒng)需要分開設(shè)置(非居容量達到當(dāng)?shù)匾髷?shù)值)；也有少數(shù)區(qū)域不分開設(shè)置，如昆明。

對于高層住宅項目，一般為兩路獨立高壓電源進線、不設(shè)置柴油發(fā)電機(簡稱“柴發(fā)”)，或一路高壓、設(shè)置柴發(fā)形式。兩路高壓、不設(shè)置柴發(fā):其中住宅兩路高壓同時使用(一般總?cè)萘坎豢紤]備用)，采用雙射式或單環(huán)式供電(圖1～2為武漢規(guī)定[3]原圖)；非居兩路高壓，且總?cè)萘靠紤]備用容量，如合肥[4]、武漢。成都、重慶地區(qū)，一般為一路高壓、設(shè)置柴發(fā)形式[5]。貴陽通常采用兩路高壓、不設(shè)置柴發(fā)或一路高壓、設(shè)置柴發(fā)的形式，有兩路獨立電源時可不設(shè)柴發(fā)，需根據(jù)市政條件確定[6]。

也有部分區(qū)域采用兩路高壓、并設(shè)置柴發(fā)的形式，如昆明地區(qū)的兩路高壓，全供全備(備用包含住宅、非居)，且設(shè)置自備應(yīng)急電源保障保安負(fù)荷用電；但不同住宅的兩路高壓形式不同:超高層住宅應(yīng)由來自不同變電站的兩個電源供電，一類高層住宅建筑應(yīng)由具有兩回及以上進線的同一變電站內(nèi)兩段不同母線分別提供的電源供電，二類高層住宅建筑應(yīng)由同一變電站內(nèi)兩段不同母線分別提供的電源供電[7]。四川也有部分地區(qū)一類高層住宅的非居變壓器需設(shè)置第二路高壓(高可靠電源)，即非居兩路高壓、并設(shè)置柴發(fā)。純多層住宅且無地下室的情況，一般采用單電源供電，如昆明地區(qū)[7]。

圖1 典型接線示意圖(開關(guān)站雙射式)

圖2 典型接線示意圖(開關(guān)站單環(huán)網(wǎng))

4 容量限值及變配電系統(tǒng)形式

住宅供電電壓等級一般為10kV或20kV(如佛山20kV試點)，高壓電源進線超過一定容量，應(yīng)采用更高電壓供電，如成都60 000kVA以上、合肥40 000kVA以上、濟南30 000kVA以上，考慮設(shè)置110kV(或 35kV)變電站[5，8-9]。

對于10kV或20kV供電電壓，各地市電單路高壓轉(zhuǎn)供容量上限、單臺變壓器設(shè)置容量上限、變配電系統(tǒng)形式各不相同。

成都住宅小區(qū)供電設(shè)置容量在15 000kVA以下時，應(yīng)接入現(xiàn)有 10kV 共用線路；15 000～60 000kVA，應(yīng)從變電站新建10kV專用線路[5]。戶內(nèi)設(shè)置變壓器容量≤1 250kVA，戶外預(yù)裝式變電站變壓器容量≤800kVA。需分開設(shè)置居住、非居變壓器及其高低壓配電房、出線橋架。

重慶新增容量在5 000kVA及以上設(shè)置開關(guān)站，容量不宜超過16 200kVA(一般考慮兩路高壓進線)，特殊情況下最大不超過20 000kVA[10]。居民變壓器不超800kVA、箱變不大于630kVA；非居民負(fù)荷用電設(shè)備容量100kW以上，或受電變壓器容量50kVA以上時，分居住、非居變壓器，充電樁計入居住變壓器。配電室宜按2臺或4臺變壓器設(shè)計，不得超過4臺；配電室配置2臺或4臺配變時，低壓側(cè)應(yīng)采用單母線分段接線方式。由配電室構(gòu)成的環(huán)網(wǎng)接線，其配電室總數(shù)不宜超過3個，配電變壓器總?cè)萘坎灰舜笥? 000kVA。

武漢可設(shè)置若干中壓開關(guān)站供電，每個開關(guān)站轉(zhuǎn)供配變?nèi)萘坎粦?yīng)大于30 000kVA，一般一路高壓供15 000kVA，超過30 000kVA時，應(yīng)在項目立項階段預(yù)留公用變電站及電纜通道用地，作為市政基礎(chǔ)設(shè)施用地報當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃部門審批[3]。環(huán)網(wǎng)單元轉(zhuǎn)供配變?nèi)萘坎粦?yīng)大于10 000kVA。公變不大于800kVA(10kV)、1 250kVA(20kV)，非居超過100kW時，應(yīng)采用專用變壓器供電。

合肥每個開閉所的轉(zhuǎn)供容量不超出15 000kVA，單個配變電所配變電容量不宜超過4 000kVA[4]。單個開閉所變壓器總?cè)萘坎坏贸^3 200kVA，單臺變壓器的容量不得大于800kVA。達到10萬m2建筑面積或5萬m2用地面積或地塊沿街面長度達200m的新建住宅小區(qū)，需設(shè)一座公用開閉所，配電房多與小區(qū)開閉所設(shè)置在同一站房內(nèi)。安裝2臺及以上配電的配電室應(yīng)裝設(shè)0.4kV母聯(lián)開關(guān)。為公建供電的低壓線路，不得與住宅供電的低壓線路共用一路。

濟南每路高壓電源容量8 000KVA[9]。公變不應(yīng)超過1 250kVA，箱變不應(yīng)超過630kVA，每個公變配電房，不超過4臺。

昆明不分居住、非居變壓器[7]。戶內(nèi)設(shè)置變壓器容量≤1 250kVA，戶外預(yù)裝式變電站變壓器容量≤800kVA。

變壓器兩兩聯(lián)絡(luò)后能提高可靠性、靈活性，多地規(guī)定中要求兩臺變壓器間聯(lián)絡(luò)，武漢(雙射式或單環(huán)式、低壓側(cè)單母線分段)、重慶(單母線分段)、昆明(單母線分段；最高負(fù)荷等級為一級的居民住宅，要求至少配置兩臺變壓器)、合肥(單母線分

段)[3-4，7-8，10-12] 。

5 變配電房設(shè)置位置及要求

成都、重慶、濟南、昆明等地高壓開閉所、變配電房一般設(shè)置于地下室，要求不應(yīng)設(shè)置在最底層，當(dāng)只有一層時，應(yīng)采取抬高地面和防止雨水、消防水等積水的措施[5，7，9-11]。 貴陽地區(qū)高壓采用室外環(huán)網(wǎng)的方式，可不設(shè)置高壓開閉所。其中也有部分特例，如成都的金堂區(qū)位于成都地勢低洼位置，宜設(shè)置地面變配電房；樂山、自貢等四川部分地區(qū)也有要求在地面設(shè)置室外箱式變壓器的形式。

武漢、合肥等地開閉所、居住變配電房一般于地面上設(shè)置獨立的變配電房，非居配電房設(shè)置于地下室(同成都地區(qū)地下室變配電房要求)[3-4，8，12]。雙層布置時，變壓器應(yīng)設(shè)在底層，設(shè)于二層的配電裝置室外宜設(shè)設(shè)備吊運平臺及吊運設(shè)備通道，設(shè)備運輸大門應(yīng)做成坡道。

《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施》中要求，低壓線路供電供電半徑干線一般不超過250m[13]。統(tǒng)計中的多地供電距離均在250m以內(nèi)；其中也有更高要求的地區(qū)，如武漢、濟南要求住宅公變供電距離200m以內(nèi)[3，9]，合肥地區(qū)甚至規(guī)定每個配變電所的供電半徑不宜大于 150m[4，8，12]。

6 住宅用電負(fù)荷指標(biāo)

每套住宅的用電負(fù)荷指標(biāo)，根據(jù)建筑面積多地規(guī)定各不相同，統(tǒng)計中的絕大部分地區(qū)當(dāng)?shù)毓╇姽疽?guī)定值大于JGJ 242-2011《住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱“《住規(guī)》”)中表 3.3.1中的規(guī)定值[14]；部分地區(qū)的部分檔等于表中規(guī)定值，如昆明地區(qū)規(guī)定“戶建筑面積S＜90m24kW”[7]，合肥地區(qū)規(guī)定“90m2及以下的每戶基本配置容量4.4kW”[4，8，12]。 部分臨近地區(qū)，地方規(guī)定值相近，甚至完全相同，如成都與重慶地區(qū)，除成都地區(qū)有“建筑面積60 m2及以下配置為每戶不小于4kW”

外[5，10-11]，其余與重慶地區(qū)規(guī)定值一致。

從多地的統(tǒng)計中不難看出，東部規(guī)定值地區(qū)有高于西部地區(qū)的趨勢，如昆明低于成都、重慶低于武漢；用電量大的經(jīng)濟較為發(fā)達地區(qū)規(guī)定值有高于周邊地區(qū)趨勢，如合肥低于武漢。

《住規(guī)》中規(guī)定“3.3.2當(dāng)每套住宅建筑面積大于150m2時，超出的建筑面積可按40W/m2～50W/m2計算用電負(fù)荷”[14]，統(tǒng)計中區(qū)域基本與此一致，有略高于此標(biāo)準(zhǔn)的，如合肥地區(qū)規(guī)定“150m2以上的按60W/m2計算”[4，8，12]。

對于建筑面積的定義多地規(guī)定也各有不同，統(tǒng)計中的大部分地區(qū)建筑面積包含公攤，部分地區(qū)建筑面積為套內(nèi)面積(與地方的銷售形式相關(guān))，如重慶地區(qū)規(guī)定“建筑面積為每套住宅的建筑面積(套內(nèi)面積)，不含走道等公攤面積”[10-11]。

關(guān)于住宅每戶12kW且無三相負(fù)荷時，采用單相或三相配電的問題，根據(jù)《住規(guī)》3.3.3條[14]、《居民住宅小區(qū)電力配置規(guī)范》7.2條[15]，及統(tǒng)計中的多地地方供電公司文件規(guī)定，不超過12kW時，應(yīng)采用單相電源進戶。國標(biāo)、建標(biāo)、地方供電公司規(guī)定中均有此要求。筆者認(rèn)為，住宅戶內(nèi)除有使用三相電源的用電設(shè)備外，不超過12kW時盡量不引入三相電源。

居民住宅配電變壓器的需要系數(shù)選取，統(tǒng)計中的多地均不低于《建筑電氣常用數(shù)據(jù)》[16]、《住規(guī)》[14]中的要求，甚至部分地區(qū)高于圖集、規(guī)范中的要求，如重慶居民住宅配電變壓器安裝容量應(yīng)按不小于0.5的需要系數(shù)進行配置[11-12]，武漢住宅負(fù)荷的配置系數(shù)宜不小于0.5[3]，合肥居住區(qū)住宅部分配變安裝容量宜按不小于0.6的配置系數(shù)進行配置[4，8，12]，濟南要求單臺變壓器容量選擇最小不得小于0.5[9]。

7 住宅干線設(shè)計要求

各地高層住宅干線形式多樣，一般為樹干式供電(在滿足地方要求的情況下，也可采用設(shè)置總箱，放射至各樓層電表箱的形式)，樹干式供電可采用預(yù)分支電纜或母線槽方式；表箱形式有單戶表箱，也有多戶表箱；每只多戶表箱可設(shè)置的電表數(shù)限值各不相同；表箱設(shè)置位置也各不相同，有地下室或一層集中設(shè)置、每層設(shè)置、分層集中設(shè)置等多種形式。

成都要求高層住宅按每層或分層集中裝表方式安裝電能計量表，每個表箱電表不宜超過12只。電纜豎井中電纜分支應(yīng)選用預(yù)分支電纜或母線槽方式(一般采用預(yù)分支電纜)。

重慶要求采用單戶表箱(每戶設(shè)置一只電表箱)，可采用單戶表箱組合(一般不采用多戶表箱)，每個樓層配電箱出線不超過12戶[10-11]。高層單戶電表設(shè)置于住戶樓層電井內(nèi)，多層和中高層集中設(shè)置于負(fù)一層至一層半的配電間內(nèi)或其他合適位置。

武漢地區(qū)要求7層以上住宅建筑內(nèi)應(yīng)設(shè)置電氣豎井[3]；向高層建筑供電的垂直干線，采用插接式密集母線或預(yù)制分支電纜(一般采用插接式母線，配電房到電井采用電纜、母線轉(zhuǎn)接的形式)。電能計量箱集中安裝時，每只表箱電表數(shù)不應(yīng)超過8塊。表箱裝設(shè)在住宅單元內(nèi)公用部位墻面(有部分項目反饋，武漢市公安消防局要求防煙樓梯間前室內(nèi)不允許設(shè)置電表箱)。

合肥對于12層及以下高層住宅，采用在底層或底層和中間層集中裝表的形式[4，8，12]。對于12層以上高層住宅，采用每幾層集中裝表的形式。

濟南100m以內(nèi)住宅電表一般設(shè)置在地下室單獨的電表間內(nèi)[9]。對于電表箱出線供電距離超長的回路，需放大出線線纜，使其滿足電壓降、保護靈敏性，建議控制配電房至末端的供電距離在200m以內(nèi)。

非居負(fù)荷部分地區(qū)通常采用低壓屏或地下室設(shè)置總箱出線(放射式或樹干式)給地上各類負(fù)荷供電(消防、非消防在低壓配電屏分開)；也有部分地區(qū)采用各樓棟設(shè)置總箱(消防、非消防在樓棟總箱分開)，總箱出線(放射式或樹干式)給地上各類負(fù)荷供電。

8 其他設(shè)計要求

各地供電公司對計量的形式及位置也有不同的要求，一般常規(guī)的形式有:有高供高計、高供低計、低供低計、低壓參考計量、低壓扣減計量等。

部分供電公司對變配電房的尺寸、凈高、降抬板高度也有詳細的規(guī)定，具體參見各供電公司文件。

9 結(jié)束語

全國各地供電公司對住宅設(shè)計要求的差異化及供電本身的特殊性，需要各設(shè)計工作者及建設(shè)單位在項目前期對各地供電公司要求引起高度重視，才能避免在設(shè)計階段，甚至施工、交付階段造成大量返工，及成本、資源的浪費。本文僅提供方向和思路，不能作為設(shè)計依據(jù)，具體要求需參考各地供電公司最新標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定。