居民住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計研究

劉響玲

摘要：隨著我國當(dāng)前城市化進程的不斷加快，人們的用電需求在不斷的增加，為了給人們輸送更加穩(wěn)定和充足的電能，在進行城市居民住宅區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計時，需要從宏觀性的角度確定不同的設(shè)計方案，做好設(shè)備之間的科學(xué)調(diào)配，構(gòu)建一體化的供電網(wǎng)絡(luò)，滿足人們在日常用電方面的需求，不斷的提高整體設(shè)計方案的靈活性，本文論述了住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)的設(shè)計方案。

關(guān)鍵詞：居民住宅;供配電;系統(tǒng)設(shè)計

在進行居民住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計時，要考慮人們的日常生活需要，并且遵循簡單靈活的原則，不斷的完善當(dāng)前的供配電設(shè)計方案，同時也要將可靠性因素落實到不同的設(shè)計環(huán)節(jié)中，建立層次性的設(shè)計模式，科學(xué)規(guī)劃小區(qū)總體的用電布局和電負荷的特征，選擇與之對應(yīng)的供電方式，從而使供電系統(tǒng)可以更加安全和可靠的運行。

一、居民住宅小區(qū)的供電現(xiàn)狀

隨著居民生活水平的不斷提高，家用電器特別是空調(diào)、熱水器、地暖等大功率設(shè)備在普通家庭中廣泛使用，隨著用電負荷的增加，居民小區(qū)的供電設(shè)施難以滿足目前居民用電負荷增長的需求，主要存在以下問題：變壓器配置容量不足，電纜截面不夠，電纜供電半徑過長等。因此要充分理解居民住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計理念，合理的設(shè)計，確保居民住宅小區(qū)供電可靠性。

二、居民住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計要點

（一）負荷等級

在進行居民住宅小區(qū)供配電設(shè)計時，需要對負荷等級進行確定。根據(jù)住宅小區(qū)內(nèi)建筑物的類別及配套設(shè)施的用電負荷性質(zhì)的不同，可分為一級負荷、二級負荷、三級負荷。

（二）負荷計算

負荷計算是居民住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)重要部分。負荷計算之前，首先要確定一下負荷指標(biāo)。根據(jù)江蘇省的建設(shè)標(biāo)準，居住區(qū)住宅建筑面積120m2及以下， 每戶配置容量8kW;建筑面積120m2以上、150m2及以下， 每戶配置容量12kW;建筑面積150m2以上、200m2及以下， 每戶配置容量16kW;建筑面積200m2以上，按照80W/m2配置;公共服務(wù)設(shè)施應(yīng)按實際設(shè)備容量計算。若設(shè)備容量不明確時，可以按負荷密度進行估算。獨立供配電設(shè)施容量配置系數(shù)按照所帶負荷性質(zhì)及容量確定。在實際設(shè)計中，設(shè)計師需要按照每個居民住宅小區(qū)內(nèi)的負荷性質(zhì)，適當(dāng)?shù)念A(yù)留變壓器的裕度，以適應(yīng)社會發(fā)展的需求，同時低壓電纜容量也要考慮一定的裕度，目前居民住宅小區(qū)內(nèi)低壓單根電纜的供電容量要考慮1.5倍的系數(shù)。

三、居民住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)方案設(shè)計

（一）供電電源

居民住宅小區(qū)的供電電源一般采用10kV供電，20kV專供區(qū)域可采用20kV電源進行供電。2回10kV或者20kV電源分別引至項目附近前置環(huán)網(wǎng)柜，由前置環(huán)網(wǎng)柜新出2回10kV或者20kV線路引至本項目小區(qū)開關(guān)站供電。

（二）供電設(shè)施建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模

居民住宅小區(qū)一般采用的是開關(guān)站、配電室供配電設(shè)施供電。對于規(guī)模較小且無一、二級負荷的多層居民住宅建筑，可采用配電室供電模式。

開關(guān)站及配電室的位置需要接近負荷中心，同時還需考慮設(shè)備運輸通道，該通道不可作為綠化以及景觀使用。目前原則上開關(guān)站及配電室需設(shè)置在地上一層，若受條件限制，可設(shè)置在地下一層，但需滿足相關(guān)的要求。

根據(jù)居民住宅小區(qū)規(guī)模大小，確定開關(guān)站及配電室的規(guī)模，開關(guān)站規(guī)模有二進四出、二進六出、二進八出、二進十出、二進十二出，開關(guān)站的出線間隔一般均需預(yù)留2個備用間隔，為后期增容或出線間隔故障做保障;配電室規(guī)模：2*630kVA，4*630kVA，2*800kVA，4*800kVA。

（三）低壓供電半徑

配電室及低壓分支箱的選址盡量靠近居民負荷中心，新建居民住宅小區(qū)，低壓供電半徑不宜超過200米，若供電半徑超過200米，需進行電壓降校驗。

（四）設(shè)備選型

（1）10kV開關(guān)站內(nèi)中壓開關(guān)柜采用鎧裝移開式交流金屬封閉開關(guān)柜，開關(guān)選用真空斷路器，外殼防護等級為IP4X，配置帶電指示器（帶二次核相孔）和電纜故障指示器，開關(guān)柜要求30年免維護，斷路器機械操作壽命不小于10000次。選用保護與測控合一的綜合自動化裝置或遠動裝置（RTU），全站設(shè)置具有遠傳功能的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

（2）配電室內(nèi)變壓器選用SCB12型及以上干式變壓器，應(yīng)滿足《電力變壓器能效限定值及能效等級》（GB 20052-2020）3級能耗要求，配溫控裝置和冷卻風(fēng)機，帶有金屬外殼，連接組別Dyn11，Uk=6%。單個配電室內(nèi)變壓器臺數(shù)應(yīng)選用2臺和4臺。

（3）配電室內(nèi)中壓開關(guān)柜采用SF6全絕緣充氣柜（配負荷開關(guān)），三工位，具有可視性接地功能，環(huán)網(wǎng)柜須有完善的“五防”閉鎖功能。

（4）配電室內(nèi)低壓開關(guān)柜選用抽屜式成套柜：進線總柜、聯(lián)絡(luò)柜配置電子控制的框架式空氣斷路器，配置電動操作機構(gòu)。出線柜開關(guān)采用塑殼空氣斷路器，配電子脫扣器（帶三段保護）。無功補償采用集中補償與分散補償相結(jié)合的方式。

（5）計量箱應(yīng)優(yōu)先采用不銹鋼計量箱。根據(jù)居民小區(qū)多層和中高層不同情況，可按照不同的方式設(shè)置。9層及以下住宅計量箱可采用單元集中安裝，表箱可安裝在地面一層的樓道或者電氣間;10層及以上住宅宜集中分層安裝。

四、配電線路設(shè)計

（一）設(shè)計規(guī)劃

導(dǎo)線和電纜是連接不同設(shè)備運轉(zhuǎn)的重要基礎(chǔ)，也是保證輸電平穩(wěn)運行的重要設(shè)施，所以在實施工作中需要完善導(dǎo)線和電纜的設(shè)計模式，逐漸的優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計體系，從而為后續(xù)設(shè)備使用提供重要的基礎(chǔ)，首先對于距離大于200米較長的供電線路要采取計算方法來確定導(dǎo)線的截面基之后，再利用發(fā)熱條件和強度選擇與之對應(yīng)的型號設(shè)備，如果距離是小于200米的低壓電力線路，要按照發(fā)熱條件來計算最終的導(dǎo)線截面積之后，再利用用電壓損失條件和這些強度相互的對比得出與之對應(yīng)的差值，以此來補充當(dāng)前的設(shè)計方案。在實際證明設(shè)計時，要按照導(dǎo)線的載流量和允許溫度的差值選擇與之對應(yīng)的導(dǎo)線截面之后，再按照電壓損失來進科學(xué)的檢驗，當(dāng)負荷為連續(xù)工作時應(yīng)當(dāng)折算成等效發(fā)熱電流，按照溫升選擇一直對應(yīng)的電線和電纜的截面，以此來優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計模式。為了使零件設(shè)備可以更加平穩(wěn)的運行，在進行電壓損失檢驗截面計算時，要使用各種用電設(shè)備端電壓和預(yù)期電壓偏差值進行相互的比對，找到其中的損失問題。之后再按照電壓損失來選擇電線或者電纜截面，不斷的優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計模式。在實際選擇時要進行相互的檢驗，按照發(fā)熱條件選擇與之對應(yīng)的電壓損失條件，在電壓損失要求選擇之后，要利用發(fā)熱條件進行科學(xué)的檢驗，不斷的優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計模式，在后續(xù)工作中也可以按照機械強度來進行基礎(chǔ)性的選擇。由于導(dǎo)線本身的重量或者是外部原因，使得導(dǎo)線承受一定的壓力，如果導(dǎo)線過細會出現(xiàn)被折斷等問題，增加安全問題的發(fā)生幾率，所以在實際設(shè)計時需要考慮后續(xù)導(dǎo)電的運行情況，不斷的優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計模式，根據(jù)機械強度來確定不同用途中導(dǎo)線的最小截面要求。此外隨著現(xiàn)代化社會的不斷發(fā)展，建筑電氣的發(fā)展速度較快，因此在實際設(shè)計時需要考慮干線和導(dǎo)線在某些場合中的應(yīng)用需要設(shè)置相對的彈性空間，不斷的提高整體設(shè)計效果，減少安全問題的發(fā)生幾率。

（二）導(dǎo)線電纜的選擇

在確定導(dǎo)線和電纜的設(shè)計思路之后，接下來要進行的是設(shè)計方案的選擇，在實際工作中要按照這個回路導(dǎo)線截面來選擇與之對應(yīng)的設(shè)備，例如要根據(jù)發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面，并且考慮機械強度，得出相對應(yīng)的導(dǎo)線規(guī)格。要根據(jù)發(fā)熱條件選擇相對應(yīng)導(dǎo)線截面，之后再配合與之對應(yīng)的斷路器，自覺的維護線路本身的安全性，減少安全問題的發(fā)生幾率，從而使整體設(shè)計效果能夠得到全面的提高。在實際工作中需要具體問題具體分析，不斷的優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計方案之后，再根據(jù)所計算出來的電流值來選擇合適的型號。另外要利用電壓損失條件和機械強度進行反復(fù)的驗證，斷路器要根據(jù)電流來進行正確選擇，從而使整體設(shè)計水平能夠得到全面的提升。

（三）電纜線路設(shè)計

居民住宅小區(qū)室外電力管溝平面圖應(yīng)詳細標(biāo)注電纜走向和保護管規(guī)格數(shù)量。電纜穿保護管管埋地敷設(shè)，保護管應(yīng)滿足使用條件所需的機械強度和耐久性，排管碎石墊層及其下素土須夯實，縱向排水坡度不宜小于0.2%?？紤]管材要承受土壓。車輪載荷等大負載，如地基不平穩(wěn)易使管材產(chǎn)生彎曲，局部負載過大，因此一般將地溝挖平。如遇土質(zhì)比較松軟的地方，在管枕下鋪沙或者鋪一層厚100mm的素混凝土。如果土質(zhì)較差應(yīng)夯實回填，在管底鋪設(shè)一層厚200mm的鋼筋混凝土底板，混凝土標(biāo)號為C20級，過路部分要用混凝土包封并配鋼筋以增加管材的抗壓強度。

結(jié)束語：

在進行居民小區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計時，要協(xié)調(diào)各種影響因素，符合人們當(dāng)前的用電需求，同時還需要遵循安全可靠性的原則，不斷的優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計方案，在各個設(shè)計環(huán)節(jié)前期進行科學(xué)的實驗，更加貼合于日常的使用要求，減少安全問題的發(fā)生幾率，從而使整體供配電系統(tǒng)設(shè)計效果能夠得到全面的提高，滿足現(xiàn)代化住宅小區(qū)的設(shè)計標(biāo)準。

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