關(guān)于住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的淺見

【摘 要】要提高住宅小區(qū)配電系統(tǒng)的可靠性，就必須科學(xué)、合理的做好住宅小區(qū)的供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本文結(jié)合住宅小區(qū)的用電負(fù)荷計(jì)算情況，探討了住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以保證住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】住宅小區(qū)；用電負(fù)荷；供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)；

近年來，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)居住環(huán)境的安全、舒適、實(shí)用、方便、環(huán)保等方面的要求日益提高。這就要求設(shè)計(jì)人員必須針對(duì)住宅小區(qū)的建設(shè)規(guī)模，結(jié)合小區(qū)的總體規(guī)劃及用電負(fù)荷特征，合理選擇住宅小區(qū)的供電方式，以保證供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行

一、住宅小區(qū)用電的特點(diǎn)及負(fù)荷的確定

住宅小區(qū)用電的特點(diǎn)在于用戶的多樣性。小區(qū)內(nèi)除了住宅外，還包括很多的配套服務(wù)設(shè)施，如物業(yè)會(huì)所、水泵房、鍋爐房、商業(yè)服務(wù)設(shè)施、停車場(chǎng)、學(xué)校和幼兒園等。其用戶既有一般用戶，又有重點(diǎn)用戶；既有多層和高層住宅，又有小區(qū)級(jí)公共建筑和少數(shù)市級(jí)公共建筑。生活用電包括居民住宅用電、給排水用電、集中供熱用電等；公共建筑用電一般包括物業(yè)會(huì)所、水泵房、鍋爐房、學(xué)校、小區(qū)道路照明、樓道照明和景觀照明等。因此，在詳細(xì)規(guī)劃階段，應(yīng)針對(duì)不同的建筑采用不同的指標(biāo)來進(jìn)行用電負(fù)荷計(jì)算，通常采用單位建筑用地面積負(fù)荷指標(biāo)法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)。其計(jì)算公式為：

P=（P1S1+P2S2+…+PnSn）×Kx （1）

A=P×Tmax（2）

式中：P——最大用電負(fù)荷；

Pn——單位面積上的用電負(fù)荷，即負(fù)荷密度；

Sn——不同地塊的規(guī)劃用地面積；

A—年用電總量；

Tmax——最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)；

Kx——需用系數(shù)。

根據(jù)以上公式和《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》，可以估算出小區(qū)用電各指標(biāo)值

二、小區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對(duì)住宅小區(qū)的供配電設(shè)計(jì)，應(yīng)本著超前規(guī)劃原則，為以后將增加的用電設(shè)備保留相應(yīng)的負(fù)荷容量，這樣可避免供電設(shè)備不間斷式的更新，降低重復(fù)投資帶來的浪費(fèi)及給用戶帶來的用電不便。

1、 住戶線路系統(tǒng)

無專業(yè)電工維護(hù)的住宅電氣線路與有專業(yè)維修工的企事業(yè)單位的電氣線路不同，加上居民不懂電氣維修的安全知識(shí)，極易產(chǎn)生電氣事故。所以，居住區(qū)電氣線路設(shè)計(jì)當(dāng)吸取以往經(jīng)驗(yàn)，面對(duì)未來需求，達(dá)到安全性、可持續(xù)發(fā)展性，以達(dá)到住宅的功用性及舒適性需求。當(dāng)下居民對(duì)電的需要愈來愈高，高檔大功率的電器逐步進(jìn)入一般百姓家庭，對(duì)住宅的電氣線路設(shè)計(jì)，應(yīng)由以往的溫飽型過渡至現(xiàn)今小康智能型，在重視電氣線路安全性的同時(shí)，為長(zhǎng)遠(yuǎn)負(fù)荷增長(zhǎng)預(yù)留充分的容量。由于住宅暗配的電氣線路難以更換與增加，故需一步到位，以滿足長(zhǎng)遠(yuǎn)負(fù)荷需求。所以針對(duì)昔日住宅電氣設(shè)計(jì)要求中存在的問題與《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50096—2011）中的規(guī)定“電氣線路應(yīng)采用符合安全與防火需求的敷設(shè)方式配線，導(dǎo)線應(yīng)采用銅芯絕緣線，每套住宅進(jìn)戶線截面不應(yīng)<10mm2，分支的回路截面不應(yīng)<2.5 mm2。”依據(jù)以上基準(zhǔn)的最低需求，在進(jìn)行住宅小區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)依照戶型面積大小，對(duì)于用電負(fù)荷是單相8 kW 的，那么住宅入戶的線徑，不應(yīng)<16 mm2的銅芯導(dǎo)線；對(duì)于用電負(fù)荷為單相6 kW的，那么住宅入戶的線徑為≮10 mm2的銅芯導(dǎo)線；其分支回路采取2.5～4 mm2的銅芯導(dǎo)線。

2、住戶配電系統(tǒng)

以往我國(guó)每戶住宅里照明與插座分支的回路數(shù)過少，并且有的甚至為照明與插座共用一個(gè)回路。因?yàn)榉种Щ芈飞伲瑢?dǎo)致每個(gè)回路所帶負(fù)荷加大，事實(shí)上等于減少了線路與截面，因而致使電氣線路的長(zhǎng)期過載，導(dǎo)線絕緣下降，線路溫升增大，造成電氣線路的事故增多。

增加分支回路的數(shù)量，等于降低了回路阻抗，如此對(duì)于減少住宅的諧波電壓，降低諧波危害非常有利。并且，住宅設(shè)計(jì)足夠多的分支回路數(shù)量，便能夠有條件地把發(fā)生諧波的、非線性負(fù)荷電器與對(duì)諧波的敏感電器分回路供電。這樣，非線性的負(fù)荷諧波電流在其分支回路阻抗產(chǎn)生的諧波電壓便不可能危及到另一回路上的敏感電器。由于分支回路數(shù)量的增多，當(dāng)其中的任一回路展開檢修或因故障跳閘之時(shí)，其停電范圍縮小，給家庭生活帶來的不便亦減少。

當(dāng)今通用設(shè)計(jì)，在住戶室內(nèi)設(shè)配電箱，并依照照明、空調(diào)、插座等，分回路設(shè)置。其中空調(diào)、照明回路采取空氣開關(guān)，對(duì)于柜式空調(diào)、浴霸、插座應(yīng)采用漏電斷路器。其優(yōu)點(diǎn)為：照明不通過漏電開關(guān)；空調(diào)安裝于2.4 m 之上，人體正常不接觸，插座通過不同家用電器配電；浴霸安置于衛(wèi)生間，因環(huán)境潮濕，其漏電可能性比較大，若一旦發(fā)生漏電，開關(guān)便會(huì)脫扣，以保證用電安全。

3、 住宅小區(qū)配電外線設(shè)計(jì)

（1）變壓器容量確定：在建筑配電設(shè)計(jì)時(shí)，變壓器容量依照小區(qū)的范圍（建筑面積）進(jìn)行確定。

變壓器的總?cè)萘?a+b+c。 式中，a 為居民總用量：按50W/m2計(jì)，此部分包含居民戶用電量、小區(qū)居住建筑中公共照明或建筑物里各類輔助的動(dòng)力用電容量（比如小高層中的排煙機(jī)、電梯、污水泵、排風(fēng)機(jī)等用電量）與居民區(qū)里必須的小型配套建筑（如居委會(huì)、商店、幼兒園、車庫等用電量）；b 為較大型公共建筑用電量：依照60～70W/m2計(jì)（比如多功能活動(dòng)場(chǎng)所、商場(chǎng)等用電量）；c 為住宅小區(qū)里的廣場(chǎng)、娛樂設(shè)施、噴泉、院區(qū)照明等用電量，依實(shí)際用電情形計(jì)算。

三、變電所的確定

住宅小區(qū)能否設(shè)置高壓開閉所以及設(shè)置多少變電所，應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)氐墓╇姴块T供電方案要求、用電容量及負(fù)荷性質(zhì)以及所在環(huán)境與節(jié)能等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)。正常由變電所至用電負(fù)荷的低壓線路供電的半徑不應(yīng)超出250 m。在供電的計(jì)算容量超出500 kW、供電的距離超出250 m時(shí)，應(yīng)增設(shè)變電所。

依據(jù)當(dāng)下我國(guó)大多供電部門的要求，居住用戶用電應(yīng)采取一戶一表計(jì)費(fèi)方法，電源直接接進(jìn)小區(qū)的變電所低壓配電系統(tǒng)。小區(qū)變電所高低壓配電房應(yīng)當(dāng)獨(dú)立設(shè)置并且由供電部門擔(dān)當(dāng)維護(hù)管理，小區(qū)變電所低壓系統(tǒng)可以提供一路三相400 A 與380 V/220 V的低壓電源，并且經(jīng)設(shè)于小區(qū)變電所以外專用的低壓計(jì)量箱后提供住宅公共用電。在住宅公共的用電容量超出400 A 或有容量極大的商業(yè)用電（>100 kW）之時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)置帶商業(yè)或局部公共用電專用的變電所。專用變電所的高壓電源由小區(qū)高壓系統(tǒng)專用的回路提供，并且于小區(qū)變電所以外設(shè)置高壓配電間，采取高供高計(jì)方法。

小區(qū)變電所內(nèi)的變壓器容量與臺(tái)數(shù)須依據(jù)小區(qū)住戶用電與住宅公共的用電計(jì)算容量來確定，正常計(jì)算容量超出630 kVA，應(yīng)采取2臺(tái)變壓器。單臺(tái)變壓器容量不宜超出1 600 kVA。專用的變內(nèi)變壓器的容量與臺(tái)數(shù)應(yīng)當(dāng)依據(jù)商業(yè)用電及公建用電整體與消防用電計(jì)算的容量來確定。當(dāng)有一級(jí)與二級(jí)負(fù)荷之時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮用柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源，并且做好和市電高低開關(guān)連鎖的設(shè)計(jì)，禁止與市電并聯(lián)。由于專用變采取高供高計(jì)的方法，相對(duì)其低壓的配電系統(tǒng)中局部住宅的公共用電負(fù)荷，可采取專用回路，并且經(jīng)專用計(jì)量裝置進(jìn)行“表下除度”的方式來區(qū)別非商業(yè)用的電量。一樣，對(duì)于不安置專用變時(shí)，住宅小區(qū)的變中少量商業(yè)用電（商鋪）經(jīng)過當(dāng)?shù)毓╇姴块T的同意亦可采取“表下除度”與一戶一表方法，分別計(jì)費(fèi)。總之，住宅小區(qū)的變配電系統(tǒng)既需達(dá)到建筑電氣的設(shè)計(jì)規(guī)范要求，又需達(dá)到當(dāng)?shù)毓╇姴块T對(duì)小區(qū)住戶用電管理中的特別要求。

四、變電所的選址

配電室與變壓器室組成配電房。高、低壓進(jìn)出統(tǒng)一規(guī)劃均采取電纜并且敷設(shè)于電