大型居住小區10kV高壓供配電系統的設計

張春強

摘要：隨著人們居住條件的改善，人們對于所在小區的供電系統提出了更高的要求，這就要求供電系統設計人員在設計時，要結合該居住小區的規模和小區規劃需求，全面提升設計水準，要既能滿足小區的用電負荷，又能保證小區的用電安全。文章針對大型居住小區探討其供電系統設計問題。

關鍵詞：大型居住小區；高壓供配電系統；配電所；接線方式

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

隨著我國城市化進程的不斷推進和各種物質的極大豐富，人們的居住條件發生了翻天覆地的變化，各種大型居住小區、別墅群拔地而起，人員居住更加集中，現代化程度更高，各種配套設施一應俱全，其居住環境在舒適性、美觀性、安全性和環保性等方面都較以往有了更高的要求。這就要求供電系統設計人員在設計時，要結合該居住小區的規模和小區規劃需求，全面提升設計水準，要既能滿足小區的用電負荷，又能保證小區的用電安全。

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

一、大型居住小區的用電特點及負荷的確定

目前，隨著我國制造業的大力發展，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。在大型小區內，設置鍋爐房、水泵房、基礎道路設施、健身娛樂設施、基本商業機構、基礎教育機構和停車場已成為常態，從而在用電方面呈現出多樣性的特點。因此，在對大型居住小區進行供電設計時，一定要按照該小區內各種建筑的類型，采用相應的指標進行負荷預算，其計算公式如（1）（2）所示。其中代表的是小區內所有建筑的最大用電負荷，代表的是小區內各種建筑的負荷密度；代表的是不同類型建筑用地的面積；代表的是小區內所有建筑的年用電總量；代表的是最大負荷利用的時間，單位為小時；代表的是小區內各種建筑的需用系數。

（1）

（2）

根據國家頒布的《住宅設計導則》推薦的需用系數值，可對小區內各種建筑的用電指標進行估算，以此作為設計大型居住小區供電系統時的參考，具體見表1。這里需要說明的是：供電系統的設計要本著超前計劃的原則，即要為用戶提供一定的增加負荷的余地，以免隨著電子科技的迅速發展和用戶電器的更新和增加，而不斷更新供電設施，從而減少不必要的資金浪費和使用上的不便。

二、負荷的分級和供電要求

（一）負荷的分級

一般情況下，不同負荷在突然中斷供電后，其在經濟、社會和政治上的影響也均不相同，根據其影響的強弱，我們一般可將負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，對供電系統的穩定性、可靠性和安全要求也越高。設計時，應根據《民用建筑電氣設計規劃》，為不同類型的建筑配備相應的級別。

（二）負荷的供電要求

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

三、配電所的設置

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

通常情況下，民用建筑的配電所電壓的設計要考慮小區用電負荷的大小、小區的遠景規劃、當地電網的現狀、供電距離的遠近和線路的回路數等因素。對于大型居住小區而言，由于小區內各種用電設備的容量較大，一般選擇10kV的高壓供電方式。然而由于傳統的獨立配電所占地面積較大，影響小區的整體美觀，需要投入較大的資金和較長的時間，另外，小區的建設也不是一蹴而就的，往往需要開發商分區、分期進行，從而在時間上具有先后順序，所以大型居住小區內的配電所可以采用戶外箱式變電所，這種配電所的特點是：所占面積較小，外觀美觀，不影響小區的整體形象美，所需要投入的資金和時間都較少，維修起來比較方便，且運行穩定、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，應認真計算小區所需的容量大小，若容量過大，易出現大馬拉小車的現象，從而造成浪費；若容量過小，不僅影響變壓器的最佳負載率，出現損耗過大的現象，而且對小區用電器的擴容造成不利影響，因為當增加負載時，需要更換更大容量的變壓器，從而出現重復投資，影響用戶的用電。

由于大型居住小區一般均有不同的功能區，因此，在布置配電所的位置時，可將小區用次干道劃分成不同的供電區域，從而使每個配電所及每條供電線路均有清晰、明確的供電區域，以免出現重疊和交叉的部分，以及近電遠送的現象。另外，配電所的位置應選擇在所供電區域的中心位置，并認真考慮其供電半徑，以保證線路末端的負荷能夠正常工作。

四、接線方式的選擇

小區內供電系統的接線方式關系到供電網絡能否為用戶提供安全、可靠和經濟合理的電能，我們只有通過對該小區供電系統的性能、適應性、費用、安全性和可靠性等各個方面進行綜合考慮，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的供電系統的設計；環式供電網絡通過2個回路向負荷供電，并在各負荷點之間形成一個閉合的多邊形電網，其可靠性較好，結構較為簡單，且經濟適用，因此，比較適合大型居住小區供電系統的設計。

五、結語

一個好的小區供電系統的設計，不僅要考慮其技術上的可行性，布局上的科學合理性，經濟上的適用性，更應該考慮其使用上的安全性和可靠性。本文僅就大型小區的高壓供電系統進行了上述討論。如不當之處，歡迎廣大技術人員和管理人員進行批評指正。

參考文獻

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

[2]陳鸰．淺談建筑供配電設計[J]．民營科技，2011，（6）.

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

[4]鐘建文．現代住宅建筑配電設計要點[J]．科學之友，2011，（7）.

（責任編輯：陳 倩）