大型居住小區(qū)10kV高壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計

張春強(qiáng)

摘要：隨著人們居住條件的改善，人們對于所在小區(qū)的供電系統(tǒng)提出了更高的要求，這就要求供電系統(tǒng)設(shè)計人員在設(shè)計時，要結(jié)合該居住小區(qū)的規(guī)模和小區(qū)規(guī)劃需求，全面提升設(shè)計水準(zhǔn)，要既能滿足小區(qū)的用電負(fù)荷，又能保證小區(qū)的用電安全。文章針對大型居住小區(qū)探討其供電系統(tǒng)設(shè)計問題。

關(guān)鍵詞：大型居住小區(qū)；高壓供配電系統(tǒng)；配電所；接線方式

中圖分類號：TU994文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2012）01-0055-02

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和各種物質(zhì)的極大豐富，人們的居住條件發(fā)生了翻天覆地的變化，各種大型居住小區(qū)、別墅群拔地而起，人員居住更加集中，現(xiàn)代化程度更高，各種配套設(shè)施一應(yīng)俱全，其居住環(huán)境在舒適性、美觀性、安全性和環(huán)保性等方面都較以往有了更高的要求。這就要求供電系統(tǒng)設(shè)計人員在設(shè)計時，要結(jié)合該居住小區(qū)的規(guī)模和小區(qū)規(guī)劃需求，全面提升設(shè)計水準(zhǔn)，要既能滿足小區(qū)的用電負(fù)荷，又能保證小區(qū)的用電安全。

下面筆者就針對大型居住小區(qū)的供電系統(tǒng)的設(shè)計問題，與同行朋友們一起作如下的分析和探討。

一、大型居住小區(qū)的用電特點(diǎn)及負(fù)荷的確定

目前，隨著我國制造業(yè)的大力發(fā)展，人們生活水平逐步提高，各種用電器具不斷增多，使用方便、干凈、快捷的電能源正逐步取代其他類型的能源。在大型小區(qū)內(nèi)，設(shè)置鍋爐房、水泵房、基礎(chǔ)道路設(shè)施、健身娛樂設(shè)施、基本商業(yè)機(jī)構(gòu)、基礎(chǔ)教育機(jī)構(gòu)和停車場已成為常態(tài)，從而在用電方面呈現(xiàn)出多樣性的特點(diǎn)。因此，在對大型居住小區(qū)進(jìn)行供電設(shè)計時，一定要按照該小區(qū)內(nèi)各種建筑的類型，采用相應(yīng)的指標(biāo)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)算，其計算公式如（1）（2）所示。其中代表的是小區(qū)內(nèi)所有建筑的最大用電負(fù)荷，代表的是小區(qū)內(nèi)各種建筑的負(fù)荷密度；代表的是不同類型建筑用地的面積；代表的是小區(qū)內(nèi)所有建筑的年用電總量；代表的是最大負(fù)荷利用的時間，單位為小時；代表的是小區(qū)內(nèi)各種建筑的需用系數(shù)。

（1）

（2）

根據(jù)國家頒布的《住宅設(shè)計導(dǎo)則》推薦的需用系數(shù)值，可對小區(qū)內(nèi)各種建筑的用電指標(biāo)進(jìn)行估算，以此作為設(shè)計大型居住小區(qū)供電系統(tǒng)時的參考，具體見表1。這里需要說明的是：供電系統(tǒng)的設(shè)計要本著超前計劃的原則，即要為用戶提供一定的增加負(fù)荷的余地，以免隨著電子科技的迅速發(fā)展和用戶電器的更新和增加，而不斷更新供電設(shè)施，從而減少不必要的資金浪費(fèi)和使用上的不便。

二、負(fù)荷的分級和供電要求

（一）負(fù)荷的分級

一般情況下，不同負(fù)荷在突然中斷供電后，其在經(jīng)濟(jì)、社會和政治上的影響也均不相同，根據(jù)其影響的強(qiáng)弱，我們一般可將負(fù)荷分為三個高低不等的等級：一級、二級和三級，其造成的影響越大，級別越高，對供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全要求也越高。設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)劃》，為不同類型的建筑配備相應(yīng)的級別。

（二）負(fù)荷的供電要求

由于級別越高，對供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性要求也越高。因此，對各級別的負(fù)荷的供電，應(yīng)做到以下要求：（1）為一級負(fù)荷提供2個獨(dú)立的供電電源，從而保證其中一個供電電源出現(xiàn)故障時，啟用另一個供電電源；對于特別重要的一級負(fù)荷，為了防止2個供電電源同時出現(xiàn)故障，還要準(zhǔn)備1個應(yīng)急電源。對應(yīng)急電源的具體要求可參考負(fù)荷本身所允許的中斷供電時間，而為其準(zhǔn)備一個獨(dú)立的發(fā)電機(jī)組。（2）為二級負(fù)荷供電的變壓器或線路，在出現(xiàn)常見故障時，能夠繼續(xù)供電，或中斷供電后能及時迅速地恢復(fù)，以保證二級負(fù)荷的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）為三級負(fù)荷供電的變壓器或線路，無特別要求，只要能保證三級負(fù)荷在正常情況的使用即可。

三、配電所的設(shè)置

隨著人們追求的提高，對供配電設(shè)施的要求也越來越高，對配電所而言，一般要求其符合小區(qū)的總體規(guī)劃、保持小區(qū)的整體形象美觀、節(jié)約小區(qū)的土地資源、具有較高的可靠性和安全性、布局科學(xué)合理。

通常情況下，民用建筑的配電所電壓的設(shè)計要考慮小區(qū)用電負(fù)荷的大小、小區(qū)的遠(yuǎn)景規(guī)劃、當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的現(xiàn)狀、供電距離的遠(yuǎn)近和線路的回路數(shù)等因素。對于大型居住小區(qū)而言，由于小區(qū)內(nèi)各種用電設(shè)備的容量較大，一般選擇10kV的高壓供電方式。然而由于傳統(tǒng)的獨(dú)立配電所占地面積較大，影響小區(qū)的整體美觀，需要投入較大的資金和較長的時間，另外，小區(qū)的建設(shè)也不是一蹴而就的，往往需要開發(fā)商分區(qū)、分期進(jìn)行，從而在時間上具有先后順序，所以大型居住小區(qū)內(nèi)的配電所可以采用戶外箱式變電所，這種配電所的特點(diǎn)是：所占面積較小，外觀美觀，不影響小區(qū)的整體形象美，所需要投入的資金和時間都較少，維修起來比較方便，且運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、安全，因此，戶外箱式變電所是一種非常適合大型居住小區(qū)的、較為理想的選擇。其常用的容量大小為315～1260kVA，具體型式見表2。在選擇箱式變電所時，應(yīng)認(rèn)真計算小區(qū)所需的容量大小，若容量過大，易出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象，從而造成浪費(fèi)；若容量過小，不僅影響變壓器的最佳負(fù)載率，出現(xiàn)損耗過大的現(xiàn)象，而且對小區(qū)用電器的擴(kuò)容造成不利影響，因為當(dāng)增加負(fù)載時，需要更換更大容量的變壓器，從而出現(xiàn)重復(fù)投資，影響用戶的用電。

由于大型居住小區(qū)一般均有不同的功能區(qū)，因此，在布置配電所的位置時，可將小區(qū)用次干道劃分成不同的供電區(qū)域，從而使每個配電所及每條供電線路均有清晰、明確的供電區(qū)域，以免出現(xiàn)重疊和交叉的部分，以及近電遠(yuǎn)送的現(xiàn)象。另外，配電所的位置應(yīng)選擇在所供電區(qū)域的中心位置，并認(rèn)真考慮其供電半徑，以保證線路末端的負(fù)荷能夠正常工作。

四、接線方式的選擇

小區(qū)內(nèi)供電系統(tǒng)的接線方式關(guān)系到供電網(wǎng)絡(luò)能否為用戶提供安全、可靠和經(jīng)濟(jì)合理的電能，我們只有通過對該小區(qū)供電系統(tǒng)的性能、適應(yīng)性、費(fèi)用、安全性和可靠性等各個方面進(jìn)行綜合考慮，才能為其選擇合理的接線方式。目前，在接線方式上，有三種選擇方案：放射式、樹干式和環(huán)式。一般情況下，放射式只用在可靠性較低的地方，其允許停電的時間可高達(dá)32小時以上，然而該方案的前期投資較大，電纜線路較多，開發(fā)商因資金問題，很少選擇此種方案；樹干式的可靠性較差，而大型居住小區(qū)一般集中了大量的人口，顯然不符合該要求，并且該方案還要使用大量的高壓電纜分接箱，因此，這種方案也不適合于大型居住小區(qū)的供電系統(tǒng)的設(shè)計；環(huán)式供電網(wǎng)絡(luò)通過2個回路向負(fù)荷供電，并在各負(fù)荷點(diǎn)之間形成一個閉合的多邊形電網(wǎng)，其可靠性較好，結(jié)構(gòu)較為簡單，且經(jīng)濟(jì)適用，因此，比較適合大型居住小區(qū)供電系統(tǒng)的設(shè)計。

五、結(jié)語

一個好的小區(qū)供電系統(tǒng)的設(shè)計，不僅要考慮其技術(shù)上的可行性，布局上的科學(xué)合理性，經(jīng)濟(jì)上的適用性，更應(yīng)該考慮其使用上的安全性和可靠性。本文僅就大型小區(qū)的高壓供電系統(tǒng)進(jìn)行了上述討論。如不當(dāng)之處，歡迎廣大技術(shù)人員和管理人員進(jìn)行批評指正。

參考文獻(xiàn)

[1]彭碧蘭．淺議10kV供配電設(shè)計常見問題及對策[J]．中國城市經(jīng)濟(jì)，2009，（10）．

[2]陳鸰．淺談建筑供配電設(shè)計[J]．民營科技，2011，（6）.

[3]陳榮波．談10kV配電設(shè)計的問題[J]．科技與企業(yè)，2011，（10）.

[4]鐘建文．現(xiàn)代住宅建筑配電設(shè)計要點(diǎn)[J]．科學(xué)之友，2011，（7）.

（責(zé)任編輯：陳 倩）