城市住宅小區(qū)供配電設(shè)計(jì)優(yōu)化分析

馬飛

摘要：隨著建筑業(yè)的發(fā)展，城市住宅小區(qū)的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，在提供安全、舒適居住環(huán)境的同時，也對小區(qū)供配電設(shè)計(jì)水平、系統(tǒng)運(yùn)行效率提出了更高的要求。現(xiàn)階段，在城市住宅小區(qū)供配電設(shè)計(jì)過程中，常出現(xiàn)各類設(shè)計(jì)問題，影響用戶的正常使用。為切實(shí)滿足建筑使用要求，本文通過分析城市住宅小區(qū)供配電設(shè)計(jì)優(yōu)化要點(diǎn)，希望可以為同類工程提供設(shè)計(jì)參照，進(jìn)一步提高城市住宅小區(qū)的供配電設(shè)計(jì)水平。

關(guān)鍵詞：城市住宅小區(qū);供配電設(shè)計(jì);優(yōu)化要點(diǎn)

一、城市住宅小區(qū)用電特點(diǎn)及負(fù)荷的確定

1、用電特點(diǎn)

多數(shù)城市住宅小區(qū)普遍存在用電用戶多樣性特點(diǎn)，主要由公共建筑用電以及生活用電所組成。其中，生活用電分為集中供熱用電、住宅用電等若干種類。此外，分布著幼兒園、物業(yè)會所、地下停車場等配套服務(wù)設(shè)施，不同配套設(shè)施的用電情況都有所不同。因此，在城市住宅小區(qū)供配電設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)人員結(jié)合使用需求，針對性制定規(guī)劃方案，開展用電負(fù)荷計(jì)算工作，準(zhǔn)確評估城市住宅小區(qū)的各項(xiàng)用電指標(biāo)。如此，方可保證小區(qū)供配電設(shè)計(jì)方案合理可行。

2、用電容量計(jì)算

設(shè)計(jì)人員需要準(zhǔn)確計(jì)算不同用戶的實(shí)際用電容量，根據(jù)計(jì)算結(jié)果來明確工程設(shè)計(jì)要求，確保供配電系統(tǒng)滿足實(shí)際使用要求。用電容量計(jì)算環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員遵循相關(guān)計(jì)算原則，選擇適當(dāng)?shù)娜萘坑?jì)算方法。例如，在采用需要系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算時，根據(jù)相關(guān)計(jì)算原則，應(yīng)將住宅面積在60-90m2范圍內(nèi)的用戶用電容量設(shè)定為6kW、150m2以上用戶用電容量為12kW。如若建筑為獨(dú)棟或是聯(lián)排別墅，則以用戶實(shí)際需求為參照，對用電容量進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算;針對城市住宅小區(qū)中辦公區(qū)域所配置用電設(shè)施，將其用電容量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為100W/m2，將公共區(qū)域用電設(shè)施的電容量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為30W/m2;在用電負(fù)荷計(jì)算過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)以各建筑物的戶型面積以及套數(shù)等信息作為主要參照，針對性計(jì)算各建筑物負(fù)荷大小，配置適當(dāng)型號的變壓器設(shè)備。

同時，針對不同使用用途的建筑，相應(yīng)用電標(biāo)準(zhǔn)也有所不同。例如，商業(yè)性建筑的用電指標(biāo)為80-1，50W/m2，地下車庫的用電指標(biāo)為15-20W/m2，幼兒園用電指標(biāo)為30-50W/m2.

二、城市住宅小區(qū)供配電方案設(shè)計(jì)

1、接入電源供電設(shè)計(jì)

在接入電源供電設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，將外部電源線路設(shè)計(jì)方案提交至相關(guān)部門進(jìn)行審批;如若城市住宅小區(qū)規(guī)模較大時，為滿足小區(qū)供電需求，可選擇將系統(tǒng)接入周邊所分布供電變電站，或是預(yù)留站址、新建供電變電站;結(jié)合小區(qū)實(shí)際情況，合理設(shè)置主供電源、變壓器容量、計(jì)量方式、計(jì)量裝置型號等設(shè)計(jì)內(nèi)容。例如，可選擇采取架空電線供電方式;為滿足建筑使用需求，采取線路綜合布置技術(shù)，構(gòu)建綜合智能化供電系統(tǒng)，通過線路實(shí)現(xiàn)對建筑配套系統(tǒng)與電氣設(shè)備的綜合管理，如空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等等。例如，采取獨(dú)立電源供電方式，在回路中設(shè)置UPS電源與穩(wěn)壓裝置。而在住宅建筑進(jìn)線由變電室引入時，可選擇采取TN-S接地方式。

此外，如若變壓器容量在50kVA以內(nèi)，則采取交流200/380V供電方式。而在變壓器容量超過50kVA時，則采取10kV供電方式。

2、供電接線方式選擇

（1）接線形式。以開關(guān)站規(guī)模為主要設(shè)計(jì)依據(jù)。例如，在開關(guān)站規(guī)模較大時，采取單母線分段接線形式，在線路中設(shè)置母聯(lián)開關(guān)。反之，則采取單母線接線形式即可;如若配電站內(nèi)所安裝配變設(shè)備數(shù)量過多，在站內(nèi)額外設(shè)置母聯(lián)開關(guān)。同時，禁止住宅建筑與公共區(qū)域用電設(shè)施低壓線路共用一路;為保障小區(qū)供電穩(wěn)定，如若小區(qū)供電負(fù)荷等級為一級，則采取雙重電源供電方式，同時，在小區(qū)供電系統(tǒng)中增設(shè)應(yīng)急電源，如柴油發(fā)電機(jī)等等。在小區(qū)主備用電源供電中斷時，將由應(yīng)急電源向消防設(shè)備、應(yīng)急照明燈具等設(shè)備進(jìn)行供電。

（2）高壓供電。對高壓供電方式的選擇，設(shè)計(jì)人員綜合分析相關(guān)施工因素與工程情況。例如，在城市住宅小區(qū)內(nèi)分布若干棟多層住宅建筑時，可選擇采取歐式箱變作為供電方式。而在小區(qū)內(nèi)分布高層或是超高層住宅建筑時，則采取內(nèi)配電房的供電方式。

（3）低壓供電。重點(diǎn)控制低壓線路敷設(shè)長度，避免線路過長導(dǎo)致電能傳輸損耗量過大;采取預(yù)分支電纜的接線方式，以降低對建筑使用空間造成的影響系數(shù);采取末端接地方式。如若低壓線路的接地電阻值較小，則在變壓器中設(shè)置配套無功補(bǔ)償裝置;在電容器選型環(huán)節(jié)，要求設(shè)備容量超過變壓器容量的1/5。

三、城市住宅小區(qū)電氣設(shè)備選型設(shè)計(jì)

1、低壓設(shè)備

低壓設(shè)備的選擇，設(shè)計(jì)人員應(yīng)綜合考慮城市住宅小區(qū)的環(huán)境情況。例如，為降低電氣火災(zāi)安全事故的出現(xiàn)率，避免線路在短路漏電、過載運(yùn)行時不會產(chǎn)生自燃現(xiàn)象，可選擇配置阻燃型電纜，例如聚乙烯絕緣電纜;以住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)的無功功率需量為依據(jù)，設(shè)計(jì)人員選擇配置適當(dāng)型號的無功補(bǔ)償裝置。

2、高壓設(shè)備

在高壓設(shè)備選型環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員優(yōu)先配置電能損耗量較低的新型配電變壓器，以此降低小區(qū)供配電系統(tǒng)的運(yùn)行成本;如配置干式變壓器，需要將變壓器容量控制在800kVA以內(nèi);;配置具有阻燃功能、絕緣層較厚的電纜;在環(huán)網(wǎng)柜選擇時，盡可量配置操作流程較為簡單、運(yùn)行可靠、短路容量適中的設(shè)備。

四、城市住宅小區(qū)配電所及導(dǎo)線設(shè)計(jì)

1、配電所選址

在配電所選址設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員結(jié)合住宅建筑的結(jié)構(gòu)分布情況，做好配電所選址設(shè)計(jì)工作。同時，確保管線綜合布置方案與配電所選址計(jì)劃二者高度匹配;可選擇將配電房在建筑地下結(jié)構(gòu)中進(jìn)行設(shè)置，如在地下室結(jié)構(gòu)中規(guī)劃配電室，也可選擇在小區(qū)特定區(qū)域中設(shè)置獨(dú)立的配電房建筑體;如若建筑地下結(jié)構(gòu)為多層結(jié)構(gòu)，禁止將配電室設(shè)置在建筑地下結(jié)構(gòu)最底層中，避免配電設(shè)備潮濕受損。同時，在配電室周邊區(qū)域采取防滲措施，并配置除濕機(jī)等設(shè)備，確保配電室區(qū)域空氣環(huán)境較為干燥;禁止將配電室設(shè)置在積水、滲漏等問題的高發(fā)區(qū)域。

2、導(dǎo)線設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員合理設(shè)置導(dǎo)線截面積、敷設(shè)長度等參數(shù)。如若導(dǎo)線敷設(shè)線路過長、或是截面積不合理，都將加大電能在傳輸過程中的消耗量，并對供電電壓質(zhì)量造成不利影響;導(dǎo)線截面積大小與敷設(shè)總長度保持正比關(guān)系，導(dǎo)線敷設(shè)長度越長，則截面積越大;為降低城市住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)運(yùn)行成本，盡可量縮小導(dǎo)線敷設(shè)長度，保證導(dǎo)線順直平整，減少導(dǎo)線彎曲處數(shù)量;在導(dǎo)線中斷、接頭處以及各處轉(zhuǎn)折點(diǎn)均設(shè)置相關(guān)標(biāo)志，避免導(dǎo)線受到外力碰撞而出現(xiàn)絕緣層破裂安全事故;為保證供電系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定，優(yōu)先采取環(huán)型供電方式。

五、城市住宅小區(qū)電能計(jì)量設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，在多數(shù)城市住宅小區(qū)中，普遍采取一戶一表的電能計(jì)量方式，定期對各用電用戶中所配置電能表的計(jì)數(shù)進(jìn)行讀取，根據(jù)相關(guān)電能計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算用戶所需繳納的電費(fèi)。同時，為滿足階梯電價與分時計(jì)費(fèi)要求，設(shè)計(jì)人員用根據(jù)用戶用電容量的大小，選擇適當(dāng)?shù)碾娔苡?jì)量方式。例如，針對用電容量超過12kW的用戶，應(yīng)對其采取三相供電到戶方式。而針對未達(dá)到這一用電容量標(biāo)準(zhǔn)的用戶，采取傳統(tǒng)的單相供電計(jì)量方式即可。此外，根據(jù)用電類型、用電負(fù)荷的不同，設(shè)置適當(dāng)型號的計(jì)量裝置。例如，針對公用設(shè)施用電設(shè)備，可選擇安裝共用計(jì)量表裝置。而針對居民住宅用電，則安裝多戶表箱與遠(yuǎn)程自動抄表裝置。

結(jié)語：綜上所述，在城市住宅小區(qū)供配電設(shè)計(jì)中，涉及到諸多專業(yè)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)難度系數(shù)較大。因此，設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格遵循《居民住宅小區(qū)電力配置規(guī)范》，科學(xué)編制供配電設(shè)計(jì)方案，確保供配電系統(tǒng)安全可靠。

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