新建住宅小區(qū)供電配套工程電氣部分設(shè)計(jì)

(湖北中大恒潤(rùn)能源工程有限公司，武漢 430000)

0 引 言

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，居民收入不斷增加，人們對(duì)住房的剛性需求促使房地產(chǎn)行業(yè)蓬勃發(fā)展，各地新建住宅小區(qū)越來(lái)越多，合理規(guī)劃小區(qū)供電方案、準(zhǔn)確計(jì)算小區(qū)用電負(fù)荷、合理選擇供配電設(shè)施才能既滿(mǎn)足小區(qū)居民現(xiàn)在及將來(lái)的用電需求，又能合理降低工程照價(jià)、節(jié)約投資[1-2]。

配電系統(tǒng)是小區(qū)的重要組成部分,供電方案設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響小區(qū)可靠用電、節(jié)能運(yùn)行。優(yōu)化的供電方案為配電系統(tǒng)的可靠性、安全性和照明提供了行之有效的保障[3]。做好居民住宅小區(qū)的供配電設(shè)計(jì),更好地滿(mǎn)足人們不斷增長(zhǎng)的物質(zhì)文化生活需要,無(wú)疑是擺在各地電力部門(mén)面前的一個(gè)急需解決的重大課題[4]。

1 供電方案

1.1 電源方案

新建公用開(kāi)閉所I段母線電源：由知音變電站#5母線知511間隔出新建電纜線路，以(電纜)方式至該戶(hù)本期新建公用開(kāi)閉所I段母線，對(duì)其供電，供電電壓等級(jí)：10 kV。

新建公用開(kāi)閉所II段母線電源：由姚家山變電站#5母線姚71間隔出姚鎮(zhèn)線，經(jīng)16#、17#桿之間新立電桿T接電纜，至該戶(hù)本期新建公用開(kāi)閉所II段母線，對(duì)其供電，供電電壓等級(jí)：10 kV。

1.2 小區(qū)內(nèi)開(kāi)閉所、配電室和變壓器分布

新建公用開(kāi)閉所位于4#樓南側(cè)，地上一層，2進(jìn)12出，長(zhǎng)15米，寬8米，斷路器柜。

新建1#配電室位于1#樓南側(cè)，地上一層，長(zhǎng)12米，寬8米，裝有2臺(tái)變壓器合計(jì)2 000 kVA，其中1 000 kVA2臺(tái)。供電區(qū)域：1#樓合計(jì)256戶(hù)。

新建2#配電室位于1#樓南側(cè)，地上一層，長(zhǎng)12米，寬8米，裝有2臺(tái)變壓器合計(jì)2 000 kVA，其中1 000 kVA2臺(tái)。供電區(qū)域：2#樓合計(jì)248戶(hù)。

新建3#配電室位于3#樓南側(cè)，地上一層，長(zhǎng)12米，寬8米，裝有2臺(tái)變壓器合計(jì)2 000 kVA，其中1 000 kVA2臺(tái)。供電區(qū)域：3#樓合計(jì)268戶(hù)。

新建4#配電室位于3#樓南側(cè)，地上一層，長(zhǎng)12米，寬8米，裝有2臺(tái)變壓器合計(jì)2 000 kVA，其中1 000 kVA2臺(tái)。供電區(qū)域：5#樓合計(jì)266戶(hù)。

新建5#配電室位于4#樓南側(cè)，地上一層，長(zhǎng)12米，寬8米，裝有2臺(tái)變壓器合計(jì)2 000 kVA，其中1 000 kVA2臺(tái)。供電區(qū)域：4#樓合計(jì)264戶(hù)。

1.3 配電室電氣接線

該戶(hù)新建(1#、2#)、(3#、4#、5#)公用配電室與新建公用開(kāi)閉所兩段母線之間形成“雙射”接線方式。

1.4 其他說(shuō)明

為降低線路損失及滿(mǎn)足末端電壓質(zhì)量的要求，本設(shè)計(jì)中低壓線路供電半徑控制在100～150 m，最大不超過(guò)250 m。

2 電氣設(shè)計(jì)

新建住宅小區(qū)供電配套工程由電氣、線路、計(jì)量、土建幾部分組成，文中僅討論電氣設(shè)計(jì)部分。電氣設(shè)計(jì)部分主要包括系統(tǒng)接線示意圖、線路走向平面圖、一個(gè)新建開(kāi)閉所、五個(gè)公用配電室、電氣一次系統(tǒng)圖。

2.1 系統(tǒng)接線示意圖

系統(tǒng)接線示意圖如圖1所示。

2.2 線路走向平面圖

線路走向平面圖如圖2所示。

2.3 一個(gè)新建開(kāi)閉所

新建開(kāi)閉所如圖3所示。

圖3中01號(hào)柜(向上箭頭)1#進(jìn)線電源取自知音變電站#5母線知511間隔出新建電纜線路；圖3中02號(hào)柜(向下箭頭)2#進(jìn)線電源取自姚家山變電站#5母線姚71間隔出姚鎮(zhèn)線經(jīng)16#、17#新立電桿T接電纜。

031柜(隔離柜)內(nèi)的隔離插頭與03柜(分段柜)內(nèi)的斷路器之間裝設(shè)有機(jī)械程序鎖，以防止其帶負(fù)荷操作。

新建公用開(kāi)閉所按終期為兩進(jìn)十二出規(guī)模設(shè)計(jì).虛線框內(nèi)設(shè)備僅預(yù)留位置。

新建開(kāi)閉所平面布置圖如圖4所示。

2.4 五個(gè)公用配電室

3#、4#、5#配電室至10 kV開(kāi)閉所電氣接線方式和1#、2#配電室至開(kāi)閉所相同，所以文中僅給出1#、2#配電室電氣設(shè)計(jì)部分。

2.4.1 1#配電室

1#配電室10 kV電氣接線圖如圖5所示。

1#配電室0.38 kV電氣接線圖如圖6-圖7所示。

1#配電室0.38kV Ⅰ、Ⅱ段母線通過(guò)密集母線及母聯(lián)開(kāi)關(guān)進(jìn)行連接。

圖中計(jì)算電流=(P*0.7)/(1.732*U)，如：748A=[8 kW×8戶(hù)×11層×0.7(需要系數(shù))]/[(1.732)×(0.38 kV)]，每戶(hù)8 kW，每層8戶(hù)，同一時(shí)段最多70%用戶(hù)同時(shí)用電。

1#變壓器進(jìn)線開(kāi)關(guān)計(jì)算電流1 520 A=1 000 kVA/(0.38 kV*1.732)。

變壓器容量選擇，需通過(guò)母線上各負(fù)荷計(jì)算電流之和除以2來(lái)計(jì)算，若其中某段母線的變壓器過(guò)載或故障退出，保證另一臺(tái)變壓器能同時(shí)帶上兩段母線上的所有負(fù)荷，1 000 kVA>0.38 kV*[(456A+748A+748A+680A+200A)/2]*1.732=931.9 kVA，不管雙變并列運(yùn)行(母聯(lián)開(kāi)關(guān)分位)還是單變帶380 V Ⅰ、Ⅱ段運(yùn)行變壓器均不會(huì)出現(xiàn)過(guò)載跳閘。

關(guān)于無(wú)功補(bǔ)償，D2間隔電容器補(bǔ)償300 kVA R數(shù)值上等于D1間隔設(shè)備容量1 000 kVA×0.3，Q=S×0.3，即sinΦ=0.3=Q/S，此時(shí)功率因數(shù)cosΦ=0.95=P/S,(Φ=17.5°)，此時(shí)電容器補(bǔ)償300 kVA R能使功率因數(shù)提高到0.95。

1#配電室平面布置圖如圖8所示。

2.4.2 2#配電室

2#配電室10 kV電氣接線圖如圖9所示。2#配電室0.38 kV電氣接線圖和1#配電室0.38 kV電氣接線圖圖6-圖7相同。2#配電室平面布置圖和1#配電室平面布置圖圖8相同。

2.5 電氣一次系統(tǒng)圖

電氣一次系統(tǒng)圖描述了變電站10 kV出線間隔到開(kāi)閉所、10 kV開(kāi)閉所到380 V配電室、配電室各出線到單元樓的整體線路走向情況。

電氣一次系統(tǒng)圖如圖10所示。

(1)10 kV開(kāi)閉所

①1、3表示10 kV Ⅰ、Ⅱ段母線PT。

②2、4表示開(kāi)閉所10 kV 1#、2#進(jìn)線，1#進(jìn)線電源2取自知音變電站，2#進(jìn)線電源4取自姚家山變電站。

③5、6表示開(kāi)閉所10 kV Ⅰ、Ⅱ段母線。

④7、8、11、12表示開(kāi)閉所饋線，其中7、11分別表示至2#配電室G1柜13、G4柜14，8、12表示至5#配電室G1、G4柜(上圖中未畫(huà)出下一級(jí)部分)，9、10分別表示母聯(lián)隔離、分段。

(2)0.4kV配電室10 kV部分

①13、14分別表示配電室10 kV 1#、2#進(jìn)線，1#進(jìn)線G1柜13引自開(kāi)閉所05間隔7，2#進(jìn)線G4柜14引自開(kāi)閉所04間隔11。

②15、16、17、18表示配電室10 kV母線，其中15、17分別表示2#配電室10 kV Ⅰ、Ⅱ段母線，16、18分別表示1#配電室10 kV Ⅰ、Ⅱ段母線。

③19、20、21、22表示配電室10 kV出線，其中19、21分表表示至2#配電室1#、2#變壓器，20、22分表表示至1#配電室1#、2#變壓器。

(3)0.4 kV配電室380V部分

①23～26表示變壓器，其中23、25分別表示2#配電室1#、2#所用變，24、26表示1#配電室1#、2#所用變。

②27、30、31、34表示380 V母線PT，28、32分別表示2#配電室380 V Ⅰ、Ⅱ段母線進(jìn)線，29、33分別表示1#配電室380 V Ⅰ、Ⅱ段母線進(jìn)線。

③35、37表示2#配電室380 V Ⅰ、Ⅱ段母線，36、38表示1#配電室380 V Ⅰ、Ⅱ段母線，39、40表示母線聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。

④41～44表示1#、2#樓1#、2#單元樓負(fù)荷分配，41四個(gè)饋線開(kāi)關(guān)從左到右依次對(duì)應(yīng)單元樓1～11層、12～22層、23～33層、照明及變壓器溫控負(fù)荷，42～44四個(gè)饋線開(kāi)關(guān)負(fù)荷和41相同。

3 結(jié)束語(yǔ)

文中以國(guó)網(wǎng)武漢供電公司新建住宅小區(qū)供電配套工程供電方案為基礎(chǔ)，以CAD制圖軟件為工具對(duì)武漢蔡甸某新建住宅小區(qū)供電配套工程電氣部分圖紙進(jìn)行了設(shè)計(jì)，內(nèi)容主要包括系統(tǒng)接線示意圖、線路走向平面圖、一個(gè)新建開(kāi)閉所、五個(gè)公用配電室、電氣一次系統(tǒng)圖。本圖紙?jiān)O(shè)計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)得到了實(shí)際應(yīng)用，對(duì)了解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝起到了重要作用，為新建住宅小區(qū)供電配套工程施工廠家提供了圖紙支持。