居民小區供配電設計問題研究

李世譯，梁清清

(國網黑龍江尚志市電業局有限公司，哈爾濱 140000)

1 居民小區供電特點

目前，社區結構中存在以下問題：居民樓較為密集，樓距無法滿足規定要求，電能依賴程度逐步加深，供配電系統覆蓋范圍和供電性能存在上限，通常需要搭建多個供電箱才可以滿足社區的電能需求。為了防止在用電高峰時間段內出現超負荷運行問題，系統架設回路時應盡量避免選用單一線路模式。應結合社區實際建筑布局及樓體結構進行調整，選取最佳的供電模式，保證電能供給方式與居民的實際情況相匹配。通常，社區采用的供電模式有以下兩類：一是單項電源模式，主要適合聯體結構的住宅區域。二是三相供電模式，主要適合復式結構的住宅區域。社區內普遍建有專門的供配電服務中心，將電能按照預期方案進行配發。供配電模式通常選擇單環網體系或雙射體系，當某一條線路出現運行問題時，可以自動將負荷跳轉到另外的線路側。對社區配電系統進行方案設計時，要全面把控該區域內的居民特性，保證設計方案的準確性、科學性。

2 居民小區供配電設計存在的問題

2.1 斷路器的選用問題

在社區進行配電系統方案設計的過程中，通常會發生斷路設備選取不合理的問題，部分設計人員在構建方案時往往會應用更高級的斷路設備，主觀認定等級越高的斷路設備能提供更好的安全系數，確保區域內電能供給穩定。但從實際應用來說，高級斷路設備普遍具有不足之處，尤其是末端位置出現突增的故障電流后，高級斷路設備可能會引起多級斷路設備的跳轉。選取斷路設備的過程中還存在共性問題，就是選用較多的非選擇性裝置，某些人數較少的社區對于電能需求不高，通常線路中流經的電流參數最大值僅為百安培，所以在該區域中設置過多的非選擇性裝置，就會造成資源浪費，出現冗余問題。此外，未能有效確定斷路設備的具體參數以及同供電系統實際運行參數不相符也是系統運行中較為多見的問題。常見的問題還有上級過電流脫扣器設定的參數過低，甚至出現比下級斷路設備參數還低的情況，導致選擇性裝置無法有效動作。如果出現電路運行問題，斷路設備無法發揮應有的作用，就會造成較大的經濟損失。

2.2 回路設計問題

從社區中設計的配電系統來看，大多會忽略回路部分。某些設計人員為了自身方便，會將照明和插座位置的回路數盡可能縮減。少數設計人員甚至會完全忽視這一環節，完全不配置回路，導致線路結構中的橫截面無法滿足預期要求，造成實際運行中的超負荷問題。如果電氣線路運行于超負荷狀態，就會破壞原有的絕緣性能，導致溫度指標急劇攀升，以致于用戶端的電器設備出現嚴重的損耗，甚至造成較大規模的破壞，無法有效保證社區居民的財產安全。在設計供配電系統方案時，需要注意各住戶自身的配電模式，將回路結構落在實處，消除可能存在的安全風險。技術人員不可以在設計方案時肆意調整，一旦隨意調整導線位置和插座位置，就會在實際運行階段埋下安全隱患。

3 解決方案

對社區供配電系統進行設計，要在電流參數較高的反饋線路中配置相應的選擇斷路設備，短延時過電流脫扣設備的電流參數需要保證超過下級斷路設備的瞬時電流的1.2倍以上，整個延時周期要超過0.3 s。瞬時過電流脫扣設備的電流指標應盡可能提高。中間保護裝置需要選擇質量可靠、分斷性能好且便于維護的斷路設備。

末端位置的回路保護裝置不存在選擇需求，應選用非選擇類型的斷路設備，但需要保證接地問題發生后可以及時處理。為用戶側搭建配電箱，通常裝設在臨近入口位置的承重墻體，同時配電箱內要配備對應的斷路裝置。如果用戶側僅存在一路回路，要為其增設漏電斷路裝置。如果插座回路超過兩路，就需要加裝漏電保護體系，為各個插座配備獨立的斷路裝置，且某些大型設備要采用專門的回路設計。在居民樓內部開展回路方案設計時，要注重照明、空調等常用設備的插座回路，以此為基礎計算大型設備的負荷指標，根據具體的測試結果完成回路方案，不可以主觀臆斷。

3.1 高、低壓分線設備選擇

高、低壓電纜分支箱選擇。高壓電纜的分配體系主要是在進線位置設置開關模式的分纜箱。該模式的分配箱選用單元柜類型。低壓電纜的分配系統主要采用DFW-0.4 kV結構，該模式的分支箱有如下特點：絕緣性能好、密閉性能好且穩定性高，有效適用于居民住宅區域。

高、低壓電纜選擇。方案設計要遵守以下原則：防止電纜被外力破壞，避免出現過熱和腐蝕等問題，便于后期維護和建設，規避施工現場中已經規劃完成的區域，以安全運行為核心，盡可能縮減電纜長度。對于居民住宅區域的配電項目來說，電纜應選用直埋模式的架構技術，高壓電纜要保證外部的保護套符合預期目標，確保性能指標達到要求?；谝淮蝹茸儔涸O備的電流參數，確定實際的高壓電纜保護設備，保證系統的穩定運行。

3.2 合理選擇變壓器

變壓器的容量選擇。在設計變壓設備的容量指標和數目參數時，要應用需要系數法，確定相應的供配電結構。結合實際的用戶側定額參數、負荷性能和行業標準，通過需要系數來算出精確的負荷值，同時考量設備運行過程中出現的損耗情況，保證滿足規定的功率因數，確保變壓設備發揮作用。

變壓器臺數的確定。變壓裝置的數目選擇需要保證負荷的穩定。通常為重要性較高的用戶設置最少兩臺變壓裝置。對于負荷參數波動較大的用戶，提供以經濟性為主的運行體系，設置兩臺以上的變壓裝置。擁有兩臺以上變壓裝置的系統在實際運行時，一旦某一臺設備斷開后，就需要另一臺設備承擔全部的負荷指標。為了保證設備容量較高且負荷集中的系統穩定工作，要為其配備高容量變壓裝置。

配電變壓器。住宅區域進行供配電系統方案設計時，要利用密封性能良好的油浸變壓設備和干式變壓設備，具體選型要結合實際情況。配電系統設計要遵循環保、可靠、便于維護的原則，對于高層樓體、地下室以及有特殊防火要求的場所，要應用干式變壓設備。具體的配電變壓裝置額定參數需參照國家規定。

居住區公用變壓器容量的確定。設計社區的配電系統方案時，要結合負荷指標和功率因數進行標定。變壓裝置的需要系數應參考社區內的總用戶量進行確定，戶數和需要系數之間存在正相關關系，但最低指標不可低于0.45，也就是配電變壓裝置的容量要保證在0.45的需要系數以上進行設計。同時，應對10 kV電器進行主接線及設備選擇。住宅小區不同，則用電負荷量也不同，小型多層住宅小區中的用電負荷較為單一，應設置簡單的箱式變電站即可，若是小高層和高層住宅小區，則應設置10 kV開閉所。

4 結語

居民小區配電設計要嚴格按照國家有關規定，合理選用斷路器，有效防止電路故障，保證電力安全。要加大人員和硬件設施的管理力度，謹慎操作，消除安全隱患，打造宜居小區。