北京某住宅項目單體住宅供配電方案問題分析及優化

馮立祥

（北京世紀鴻城置業有限公司，北京100192）

1 引言

在任何一個城市的新建項目中，住宅項目的建設所占比重往往有一半以上，住宅樓供配電方案合理與否關乎著千家萬戶百姓的切身利益和建設單位的開發成本，合理的供配電方案應在滿足國家規范的同時還應滿足當地供電部門的相關技術要求，特別是需要供電部門驗收的區域應以滿足當地供電部門的要求為主，重點考慮住宅樓總配電柜（光力柜）設置數量、位置和平面布置的合理性，合理的供配電系統能夠平穩運行，能有效地滿足住宅小區公用電氣設備的正常運行和居民日常生活的正常用電。同時，還應考慮節約工程造價問題，使建設單位的投資不應額外增加費用。在我國不同地區，因當地供電部門的要求不同，各地區住宅樓的供配電系統和供電方案也不盡相同，本文以北京某住宅項目為例，通過對該小區單體住宅樓設計供配電方案問題的分析，介紹了供電部門相關技術要求和優化措施以及需注意的事項【1】。

2 單體住宅建筑供配電相關要求

2.1 普通單體住宅建筑負荷總類及負荷等級

一般單體住宅建筑主要用電負荷有：居民生活用電、電梯（含消防電梯）負荷、消防負荷（包含火災自動報警、正壓送排煙風機等）、應急照明、走道照明、安防系統、排水泵等。按照國家行業標準JGJ 242—2011《住宅建筑電氣設計規范》【2】規定，其負荷等級分類如表1所示。

表1住宅建筑主要用電負荷分級

其他未列入表1的住宅建筑用電的負荷等級為三級。在進行住宅樓供配電設計時應按照負荷等級進行配電，一、二級負荷應采用雙回路供電，線路末端設置互投開關。

2.2 住宅低壓配電系統一般要求

每套住宅宜單相配電，當住宅面積較大或有三相用電設備而采用三相電源供電時，套內每層或每個房間應采用單相供電且采用相同相電源。6層及以下的住宅單元宜采用三相電源供電，當住宅單元數為3或3的整數倍時，住宅單元可采用單相電源供配電。7層及以上的住宅單元應采用三相配電，當同層戶數小于9時，同層住戶應采用單相電源供電。每棟住宅建筑的照明、動力、消防及其他防災用負荷應分別配電，不允許混接。每套住宅應設置自恢復式過欠電壓保護器【3】。

2.3 北京供電部門對住宅供配電相關技術要求

每棟住宅樓應設置低壓電纜π接室及總配電室，原則上每棟住宅各設置1處。總配電室內配電柜分光柜和力柜2種。光柜專用于居民供電，力柜專用于電梯、風機、公區照明、排水泵等非居民負荷。力柜一般設置2臺，給一、二級負荷提供雙回路電源。光柜一般根據所供電的住宅套數、建筑面積及每套住宅設計負荷確定，一般住宅面積4 500～6 000m2考慮設置1臺。配電柜進線斷路器框架電流數值要求400A，整定電流最大315A。π接室設置的π接柜臺數與配電室光力柜臺數應相同，每臺π接柜電源單獨由小區變配電室引來，敷設電纜規格統一為ZR-0.6/1kV-YJY22-4×240mm2。

3 北京某住宅項目概況

該項目建筑面積約9.3×104m2，由5棟住宅樓和1棟物業配套及地下車庫組成。每個單體住宅樓建筑面積18 642.6m2，其中地上16 439m2，地下2 203.6m2。該住宅樓共計192戶，每戶設計容量6kW，動力等其他負荷總容量為231kW，其計算負荷為161.7kW，計算電流為306A。該小區每棟住宅樓原供配電方案為設置π接柜7臺、光柜3臺、力柜4臺。變配電室至π接室采用7條ZR-0.6/1kV-YJY22-4×240mm2電纜供電，π接室至總配電室采用7條0.6/1kV-YJV-4×240+1×120電纜供電。在住宅樓東西兩端地下1層各設置1處π接室和1處總配電室。西端π接室設置π接柜4臺，西端總配電室設置光柜2臺、力柜2臺。東端π接室設置π接柜3臺，東端總配電室設置光柜1臺、力柜2臺。

4 單體住宅樓供配電方案分析及優化措施

4.1 供配電方案分析

按照供電部門配電柜進線斷路器整定電流最大為315A，居民用電功率因數cosφ=0.9，動力等其他非居民負荷功率因數cosφ=0.85考慮，本項目1臺光柜帶居民戶數為：

式中，Pjs為計算功率；Pe為設備安裝功率；Kx為需用系數，取0.45；cosφ為功率因數；I為電流；U為電壓，取0.38kV；Hs為可帶居民戶數。

住宅樓總戶數為192戶，可選光柜數量為3臺。原方案設置光柜為3臺，是合理的。

同理計算，當動力負荷需要系數按照最大0.7選用時，單臺力柜可帶最大負荷總容量為251.7kW，本住宅樓動力等負荷總容為231kW，選用1臺力柜即滿足正常用電要求，但考慮到電梯、消防等一、二級負荷用電需求，應選用2臺力柜供電，1用1備。原方案選用4臺力柜，顯然不合理，使配電系統復雜化，增加了維護和工程造價成本。

另外，π接室及配電室設置在住宅樓兩端不符合供電部門要求配電設備集中放置、集中管理的原則【4】。

4.2 優化措施

每棟住宅樓集中設置1處π接室、1處總配電室，布置在住宅樓西端原π接室、配電室位置（房間尺寸滿足要求）。π接室設置5臺π接柜，配電室設置5臺配電柜、3臺光柜、2臺力柜。π接柜及光力柜進線電纜截面和型號符合供電部門的要求，維持原方案不變，供電電纜數量由原方案各7條減為各5條。

5 達到的效果

住宅樓供配電方案優化后首先從技術上滿足了國家規范及當地供電部門的技術要求，得到了供電部門認可，使供電部門審圖、驗收、發電一次性通過。其次，從物業管理角度，由于供配電系統合理簡化，減少了配電柜、電纜及π接室和配電室數量，使得管理成本減少，管理難度降低。第三，從投資角度出發，整個小區5棟住宅樓減少了π接柜、配電柜共計20臺，減少ZR-0.6/1kV-YJY22-4×240mm2電纜10條約1 500m，減少0.6/1kV-YJV-4×240+1×120電纜10條約300m。不考慮安裝費用，共計節約工程造價約143.8萬元。目前，該項目已通過竣工驗收并居民入住2a，供配電設備均運行平穩正常，未發生過一次因設備線路故障引起的停電事故。

6 結語

住宅小區單體住宅樓的供配電設計看似簡單，實際上考慮的因素很多，既要滿足國家相關規范標準，又要滿足當地供電部門的技術要求，還應重點考慮低壓供配電方案的合理性，要重點考慮對單體住宅樓供配電設計方案進行優化，從而切實提高小區供配電系統的穩定性、安全性，避免因供配電系統方案不合理，而增加工程建設成本和后期管理成本。