關于住宅建筑供配電設計的若干問題探討

摘要：隨著我國改革開放的不斷深入與人民生活水平提高，我國城市化建設也在迅速發展，更促進了我國建筑業的快速發展。各類建筑工程的與日俱增中，民用建筑工程項目在整個建筑工程中所占的比例越來越大。因此，民用建筑供配電系統的安全性、可靠性、經濟性就顯得尤為重要。文章圍繞住宅建筑小區的供配電設計的一些問題進行分析探討。

關鍵詞：電氣;供配電;問題

1.建筑小區配電設計方案的確定

在選擇供配電方案的初步階段，首先要預測用電負荷并接入10kV"的電源。進行負荷預測的目的是為了確定容量，確定了容量之后即可接入10kV"電源，以滿足小區相關負荷的要求。由于城市用地緊張，目前我國居民建筑區多以高層為主，總占地面積一般為5000～400000m2"之間，每戶面積一般為70～180m2。因此，居民小區的配電設計要結合具體的情況擬定適合的方案。若按照三室兩廳為例進行分析

1.1.負荷的預測

依據JGJ"242-2011《住宅建筑電氣設計規范》規定，對于住宅建筑的負荷計算，方案階段可采用單位指標法和單位面積負荷密度法;初步設計及施工圖設計階段，宜采用單位指標法與需要系數法相結合的算法。

按規定，每套住宅的用電負荷選擇不宜低于下表規定：

套型

建筑面積S（㎡）

用電負荷（kW）

A

S≤60

3

B

60

4

C

90

6

當每套住宅建筑面積大于150㎡時，超出的建筑面積可按40W/㎡-50W/㎡計算用電負荷。此外，根據住宅小區檔次不同及實際需求不同，以上取值可適當提高。

1.2.10kV電源接入

住宅小區供配電設計另一項基礎是10kV電源接入方案的確定。考慮到住宅小區的供電可靠性以及供電可拓展性，在進行用電負荷預測以及現場查勘后，還應在城市配電網統一規劃的基礎上制定合理的電源接入方案。根據GB50052-2009《供配電系統設計規范》要求及供電企業提升居民用電可靠性的宗旨，目前大部分住宅小區供電設計需設置10kV開閉所一座，由兩條10kV線路（一般為專線）主備用供電，并要求這兩條10kV線路出自不同的上一級變電所或同一個變電所的不同母線，以保證兩條10kV電源的相對獨立。

2.小區配電設計方案確定

2.1.10kV"電氣主接線

根據JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規范》規定，當用電設備總容量在250kW及以上或變壓器容量在160kVA及以上時，宜以10（6）kV供電，就目前而言，大部分住宅小區規模都超過了以上數值，10（6）kV供電方式得到廣泛使用。對于一類高層或二類高層的住宅小區來說，其負荷較重，電氣主接線的設計就顯得相對復雜。一般的高層小區住宅都設有用電負荷一級或者二級的設施，例如電梯、消防水泵、防排煙風機等設施。按規定，一級負荷應由兩個電源供電，二級負荷宜由兩回線路供電，為保證供電要求，具有一級負荷的小區要求具備雙電源要求，因此，可從市電引兩路10kV電源并且要在小區范圍內設置一座開閉所，采用兩條單獨的母線接入10kV電氣主接線，以滿足小區相關負荷的要求，適應小區供電網絡的特殊情況。以某住宅小區為例，該小區總建筑面積240000m2，其中包括高層住宅、商業裙樓、地下車庫等。該工程有一、二級負荷，要求由兩個電源供電。當一個電源發生故障或檢修時，另一個電源應能保證供電，即兩個電源不應同時停電。10kV高壓系統采用單母線分段接線，系統正常工作時兩路電源獨立運行，母線聯絡開關此時為斷開狀態。其中一路電源發生故障或檢修時，母線聯絡開關自動合上，全部負荷由另一路電源供電。400V"低壓側同樣采用單母線分段接線，設母線聯絡開關，與進線開關采用電氣加機械聯鎖。考慮到目前大部分小區的一、二級負荷較小，且從市電取得第二電源有困難或技術經濟不合理時，可自備應急柴油發電機機組作為第二電源。

2.2"10kV開關柜的選擇

在小區配電中，為方便設備維護及確保配電的可靠性，應在高層住宅內設置充氣式負荷開關柜。開關柜分為空氣絕緣負荷、充氣式負荷、真空斷路器開關柜三種，而充氣式負荷開關柜更適用于高層住宅區，它具有分段能力強、設備穩定性高、維護費用低等優勢，既能夠滿足小區相關負荷，又方便供電公司的日常維修。

2.3.變壓器的選擇

變壓器是10kV"配電設計當中的關鍵部分，變壓器的選擇關系著供電網的安全、穩定，因此必須結合住宅區的實際情況，選擇合理的變壓器。干式變壓器與全密封油浸式變壓器是變壓器的常見類型。隨著經濟的發展，干式變壓器得到了廣泛使用，尤其是在商業綜合體、居民小區、高層建筑、地下場所以及人員密集場所等防火要求高的地方適宜使用干式變壓器;油浸式變壓器也憑借著造價較低、容量大、電壓等級高等優點在各行業中被采用。

3.建筑電氣供配電設計中常見問題

3.1"高低壓配電系統的設計

首先，在高壓配電系統的設計方面，通常采用單母線方式進行分段接入，單母線分段可以自動實現切換，起到互為備用的作用。同時要注意，母線分段的數目應與電源進線的回路數目相一致。

其次在配電設備方式方面，根據我國《民用建筑電氣設計規范》中規定：當消防用電負荷為二級并采用交流電源供電時，宜采用雙回路樹干式供電，并按防火分區設置自動切換應急照明配電箱。當采用集中蓄電池或燈具內附電池組時，可由單回線路樹干式供電，并按防火分區設置應急照明配電箱。但是，在實際設計中，由存在著在理解上的偏差，民用建筑供配電設計人員、民用建筑的審查人員、校對人員經常會要求在住宅樓消防電梯前室的一兩個應急燈也要求單獨設置雙電源切換箱。從設計的經濟性考慮，這樣做很明顯比較浪費。如果在民用建筑的每一層的每個防火分區都設置應急照明配電箱，那就更不合理了。

由于高層住宅內走線較為困難，采用電纜或豎井母線槽對豎向干線進行布置和連接。在設計低壓配電系統的各級開關時，為做好電路保護工作，應當設置三級過流保護裝置，分別為瞬時、短延時、長延時。

在配電系統功率的選擇方面，變壓器的選擇應考慮變壓器的經濟負荷系數和功率因數補償效果。變壓器的經濟負荷系數在0.6～0.75之間，變壓器的負荷率不應大于0.85.10kV供電的功率因數應不低于0.9.否則應進行無功補償。

3.2"配變電所的組成及對土建專業的要求

從所址的選擇方面來說，配電所包含高、低壓配電室，電容器，控制室，變壓器等。一般來說使用低壓配電的裝置或者不帶可燃的高壓、非可燃性油的電容器、非油浸電力變壓器時，配變電室的組成相對簡單，只需滿足一般要求即可，無須另設置配變電所。為方便出線應當確保配變電所深入負荷中心。高層住宅區的配變電所的設置要特殊看待，應當設置在負荷比較集中的區域，例如地下或者首層，若是將配變電所設置在地下，要注意不能處于最底層。

從土建專業的要求方面來說，按規定，可燃油油浸電力變壓器室的耐火等級應為一級。非燃或難燃介質的電力變壓器室、電壓為10（6）kV的配電裝置室和電容器室的耐火等級不應低于二級。低壓配電裝置室和電容器室的耐火等級不應低于三級。在配電室的設計方面，當配電室的長度在7m"以上時，應在配電室的兩側設置兩個出口;當兩個出口的距離超過15m"時則應根據情況增加出口的設置。

4.幾點應注意的問題

在電纜外網設計上，要與同方向路徑的電纜處在同一條電纜溝之中，并且要選擇捷徑，盡可能分布在小區干道一側，注意不要與弱電箱的位置靠近，以免影響施工;針對過道的電纜要采取相應的安全措施，避免發生意外;住宅區的路燈、草坪燈等公共設施應由變電站統一管理;為保證住宅區的審美價值，箱變的外觀的美化以及包裝極其重要，如可在內箱變四周種植爬藤植物，讓植物攀附在內箱變的外表上，這樣既能美化環境，又能保護箱變。

5.結束語

隨著我國經濟的發展以及全面建設小康社會進程的加快，居民住宅區的建設取得了明顯的成就，與此同時，居民對配電供應的要求也越來越高。優化居民區的供配電設計，適應人們生存與發展的需要，解決供配電存在的難題，結合實踐，不斷提高供配電的質量，為居民提供優質的服務，滿足其用電需求，促進電力事業的快速發展。

參考文獻：

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