關于住宅小區供配電系統設計的淺見

【摘 要】要提高住宅小區配電系統的可靠性，就必須科學、合理的做好住宅小區的供配電系統的設計。本文結合住宅小區的用電負荷計算情況，探討了住宅小區供配電系統的設計要點，以保證住宅小區供配電系統的安全可靠運行。

【關鍵詞】住宅小區；用電負荷；供配電系統設計；

近年來，隨著現代科學技術的發展和人們生活水平的提高，人們對居住環境的安全、舒適、實用、方便、環保等方面的要求日益提高。這就要求設計人員必須針對住宅小區的建設規模，結合小區的總體規劃及用電負荷特征，合理選擇住宅小區的供電方式，以保證供電系統的安全可靠運行

一、住宅小區用電的特點及負荷的確定

住宅小區用電的特點在于用戶的多樣性。小區內除了住宅外，還包括很多的配套服務設施，如物業會所、水泵房、鍋爐房、商業服務設施、停車場、學校和幼兒園等。其用戶既有一般用戶，又有重點用戶；既有多層和高層住宅，又有小區級公共建筑和少數市級公共建筑。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會所、水泵房、鍋爐房、學校、小區道路照明、樓道照明和景觀照明等。因此，在詳細規劃階段，應針對不同的建筑采用不同的指標來進行用電負荷計算，通常采用單位建筑用地面積負荷指標法進行負荷預測。其計算公式為：

P=（P1S1+P2S2+…+PnSn）×Kx （1）

A=P×Tmax（2）

式中：P——最大用電負荷；

Pn——單位面積上的用電負荷，即負荷密度；

Sn——不同地塊的規劃用地面積；

A—年用電總量；

Tmax——最大負荷利用小時數；

Kx——需用系數。

根據以上公式和《工業與民用配電設計手冊》，可以估算出小區用電各指標值

二、小區供配電系統設計

對住宅小區的供配電設計，應本著超前規劃原則，為以后將增加的用電設備保留相應的負荷容量，這樣可避免供電設備不間斷式的更新，降低重復投資帶來的浪費及給用戶帶來的用電不便。

1、 住戶線路系統

無專業電工維護的住宅電氣線路與有專業維修工的企事業單位的電氣線路不同，加上居民不懂電氣維修的安全知識，極易產生電氣事故。所以，居住區電氣線路設計當吸取以往經驗，面對未來需求，達到安全性、可持續發展性，以達到住宅的功用性及舒適性需求。當下居民對電的需要愈來愈高，高檔大功率的電器逐步進入一般百姓家庭，對住宅的電氣線路設計，應由以往的溫飽型過渡至現今小康智能型，在重視電氣線路安全性的同時，為長遠負荷增長預留充分的容量。由于住宅暗配的電氣線路難以更換與增加，故需一步到位，以滿足長遠負荷需求。所以針對昔日住宅電氣設計要求中存在的問題與《住宅設計規范》（GB50096—2011）中的規定“電氣線路應采用符合安全與防火需求的敷設方式配線，導線應采用銅芯絕緣線，每套住宅進戶線截面不應<10mm2，分支的回路截面不應<2.5 mm2。”依據以上基準的最低需求，在進行住宅小區設計時，應依照戶型面積大小，對于用電負荷是單相8 kW 的，那么住宅入戶的線徑，不應<16 mm2的銅芯導線；對于用電負荷為單相6 kW的，那么住宅入戶的線徑為≮10 mm2的銅芯導線；其分支回路采取2.5～4 mm2的銅芯導線。

2、住戶配電系統

以往我國每戶住宅里照明與插座分支的回路數過少，并且有的甚至為照明與插座共用一個回路。因為分支回路少，導致每個回路所帶負荷加大，事實上等于減少了線路與截面，因而致使電氣線路的長期過載，導線絕緣下降，線路溫升增大，造成電氣線路的事故增多。

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

當今通用設計，在住戶室內設配電箱，并依照照明、空調、插座等，分回路設置。其中空調、照明回路采取空氣開關，對于柜式空調、浴霸、插座應采用漏電斷路器。其優點為：照明不通過漏電開關；空調安裝于2.4 m 之上，人體正常不接觸，插座通過不同家用電器配電；浴霸安置于衛生間，因環境潮濕，其漏電可能性比較大，若一旦發生漏電，開關便會脫扣，以保證用電安全。

3、 住宅小區配電外線設計

（1）變壓器容量確定：在建筑配電設計時，變壓器容量依照小區的范圍（建筑面積）進行確定。

變壓器的總容量=a+b+c。 式中，a 為居民總用量：按50W/m2計，此部分包含居民戶用電量、小區居住建筑中公共照明或建筑物里各類輔助的動力用電容量（比如小高層中的排煙機、電梯、污水泵、排風機等用電量）與居民區里必須的小型配套建筑（如居委會、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（比如多功能活動場所、商場等用電量）；c 為住宅小區里的廣場、娛樂設施、噴泉、院區照明等用電量，依實際用電情形計算。

三、變電所的確定

住宅小區能否設置高壓開閉所以及設置多少變電所，應依據當地的供電部門供電方案要求、用電容量及負荷性質以及所在環境與節能等因素進行設計。正常由變電所至用電負荷的低壓線路供電的半徑不應超出250 m。在供電的計算容量超出500 kW、供電的距離超出250 m時，應增設變電所。

依據當下我國大多供電部門的要求，居住用戶用電應采取一戶一表計費方法，電源直接接進小區的變電所低壓配電系統。小區變電所高低壓配電房應當獨立設置并且由供電部門擔當維護管理，小區變電所低壓系統可以提供一路三相400 A 與380 V/220 V的低壓電源，并且經設于小區變電所以外專用的低壓計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用電（>100 kW）之時，應當設置帶商業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高壓系統專用的回路提供，并且于小區變電所以外設置高壓配電間，采取高供高計方法。

小區變電所內的變壓器容量與臺數須依據小區住戶用電與住宅公共的用電計算容量來確定，正常計算容量超出630 kVA，應采取2臺變壓器。單臺變壓器容量不宜超出1 600 kVA。專用的變內變壓器的容量與臺數應當依據商業用電及公建用電整體與消防用電計算的容量來確定。當有一級與二級負荷之時，應當考慮用柴油發電機組作為備用電源，并且做好和市電高低開關連鎖的設計，禁止與市電并聯。由于專用變采取高供高計的方法，相對其低壓的配電系統中局部住宅的公共用電負荷，可采取專用回路，并且經專用計量裝置進行“表下除度”的方式來區別非商業用的電量。一樣，對于不安置專用變時，住宅小區的變中少量商業用電（商鋪）經過當地供電部門的同意亦可采取“表下除度”與一戶一表方法，分別計費?？傊?，住宅小區的變配電系統既需達到建筑電氣的設計規范要求，又需達到當地供電部門對小區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、低壓進出統一規劃均采取電纜并且敷設于電