淺談小區(qū)變配電室設(shè)計

梁苗苗

【摘要】小區(qū)變配電室是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，通過其內(nèi)的變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來。本文主要介紹北京地區(qū)小區(qū)變配電室的設(shè)計原則，包括小區(qū)變配電室的基本要求、變壓器容量配置、無功補償配置、高低壓設(shè)備選型以及接地等

【關(guān)鍵詞】小區(qū)變配電室、變壓器容量配置、無功補償、設(shè)備選型、接地

1、小區(qū)變配電室的基本要求

新建居民住宅小區(qū)配套的供電設(shè)施應(yīng)采取配電室到樓的供電方式，降低低壓線路損耗，提高電網(wǎng)運營水平；一般市中心的低壓線路供電半徑不大于150m，其他地區(qū)供電半徑不大于250m。土建設(shè)計應(yīng)滿足抗震、防火、通風(fēng)、防洪、防潮、防塵、防小動物和低噪聲等各項要求，并應(yīng)滿足電氣專業(yè)的技術(shù)要求。

獨立的小區(qū)變配電室建筑要符合安全、經(jīng)濟、適用、美觀并與小區(qū)的整體環(huán)境相協(xié)調(diào)；結(jié)合公建的小區(qū)變配電室，起選址要求為：應(yīng)健在公建的首層或者地下一層，不得建于居民樓的正下方，不得單獨建在地下；不能位于衛(wèi)生間、浴室等經(jīng)常積水的房間的正下方或與之相鄰，上層房間地面應(yīng)做防水處理；設(shè)備間及電纜夾層內(nèi)不宜有采暖給排水、燃氣等管道通過；應(yīng)有相對獨立的設(shè)備運輸通道或者設(shè)備吊裝孔；必須具備自然通風(fēng)條件。

2小區(qū)變配電室變壓器容量配置

普通住宅、高檔住宅、高級公寓、住宅及辦公為一體的SOHO、別墅區(qū)及其配套公建配電變壓器容量計算

S=P/cosφ/K2

式中：S： 變壓器容量確定參考值，KVA；

P： 住宅、公寓、配套公建等折算到配電室變壓器的用電負荷（即計算負荷），KW，各類住宅需用系數(shù)參見下表；

P=用電負荷指標(biāo)×戶數(shù)（或建筑平方米）×需用系數(shù)

cosφ：功率因數(shù)，取0.85；

K2： ：所帶配電變壓器的負荷率為70%。

3、無功補償

3.1 無功補償?shù)脑瓌t

1、無功補償裝置應(yīng)根據(jù)就地平衡和便于調(diào)整電壓的原則進行配置，可采用分散和集中補償相結(jié)合的方式

2、配網(wǎng)中無功補償以容性補償為主，在接地電容電流較大的電網(wǎng)中，經(jīng)計算可裝設(shè)并聯(lián)電抗器。

3、并聯(lián)電容補償應(yīng)優(yōu)化配置、自動投切。變電站內(nèi)電容器的投切應(yīng)與變壓器分接頭調(diào)整協(xié)調(diào)配合，以控制電壓水平。

4、在配置電容補償裝置時，應(yīng)采取措施，防止電容器的投退產(chǎn)生過電壓和電容器組對諧波電流的放大。

3.2無功補償容量配置

配電變壓器配置電容器的容量應(yīng)根據(jù)配電變壓器容量和負荷性質(zhì)，通過計算確定。一般按配電變壓器容量的20%～30%配置電容器，應(yīng)使高峰負荷時配電變壓器低壓側(cè)功率因數(shù)達到0.95以上，在低谷負荷時不應(yīng)向系統(tǒng)倒送無功功率。

3.3無功補償設(shè)備的安裝位置

集中安裝在配電變壓器低壓母線上。

4設(shè)備選擇

小區(qū)變配電室的高低壓開關(guān)設(shè)備應(yīng)具備少維護或者免維護性能，市中心區(qū)、新城區(qū)、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)等應(yīng)優(yōu)先選用技術(shù)先進性能優(yōu)良的設(shè)備。

4.1高壓設(shè)備

小區(qū)變配電室的高壓負荷開關(guān)一般選用SF6環(huán)網(wǎng)柜，根據(jù)規(guī)劃原則配置自動化功能（或預(yù)留）。

4.2變壓器

小區(qū)變配電室一般選用油浸式全封閉S13或者其他節(jié)能型變壓器，入樓配電室則優(yōu)先選用非包封繞組干式節(jié)能型變壓器。

4.3低壓設(shè)備

小區(qū)變配電室低壓設(shè)備一般選用與母線區(qū)、設(shè)備區(qū)和電纜區(qū)互相隔離的固定式開關(guān)柜，設(shè)備導(dǎo)體均絕緣封閉。變配電室的低壓空氣開關(guān)一般選用電子脫扣器型，低壓主進及母聯(lián)開關(guān)應(yīng)具備智能通信功能。

4.4直流設(shè)備

直流系統(tǒng)選用高頻開關(guān)電源充電設(shè)備，并按N+1備份的電源模塊配置，一般采用閥式鉛酸蓄電池，充電機和中央信號設(shè)備應(yīng)具備有智能通信功能。

5設(shè)備布置排列要求

5.1、低壓配電室 屏前屏后的通道最小寬度

配電裝置的長度大于6m時，其柜（屏）后通道應(yīng)設(shè)兩個出口，低壓配電裝置兩個出口之間的距離超過15m時，尚應(yīng)增加出口。

固定式開關(guān)柜靠墻布置時，柜后與墻凈距應(yīng)大于50mm，側(cè)面與墻凈距宜大于200mm；通道寬度在建筑物的墻面有柱類局部凸出時，凸出部位的通道寬度可減少20mm；當(dāng)開關(guān)柜側(cè)面需設(shè)置通道時，通道寬度不應(yīng)小于800mm；對全絕緣封閉式成套配電設(shè)備裝置，可依據(jù)廠家安裝使用說明書減少通道寬度。

5.3、油浸式變壓器外廓

低壓配電系統(tǒng)的接地形式可分為TN、TT、IT、三種系統(tǒng)，其中TN系統(tǒng)又可分為TN-C、TN-S、TN-C-S三種形式。

6.1 TN系統(tǒng)應(yīng)符合下列基本要求：

（1）在TN系統(tǒng)中，配電變壓器中性點應(yīng)直接接地。所有電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)采用保護導(dǎo)體（PE）或保護接地中性導(dǎo)體（PEN）與配電室變壓器中性點相連接。

（2）保護導(dǎo)體或保護接地中性導(dǎo)體應(yīng)在靠近配電變壓器處接地，且應(yīng)在進入建筑物處接地，對于高層建筑等大型建筑物，為在發(fā)生故障時，保護導(dǎo)體的電位靠近大地電位，需要均勻地設(shè)置附加接地點。附加接地點可采用有等電位效能的人工接地極或自然；接地極等外界可導(dǎo)電體。

（3）保護導(dǎo)體上不應(yīng)設(shè)置保護電器及隔離電器，可設(shè)置供測試用的工具才能斷開的接點。

（4）保護導(dǎo)體單獨敷設(shè)時，應(yīng)與配電干線敷設(shè)在同一橋架上，并應(yīng)靠近安裝。

采用TN-C-S系統(tǒng)時，當(dāng)保護導(dǎo)體與中性導(dǎo)體從某點分開后不應(yīng)再合并，且中性導(dǎo)體不應(yīng)再接地。

6.2 TT系統(tǒng)應(yīng)負荷下列基本要求

（1）在TT系統(tǒng)中，配電變壓器中性點應(yīng)直接接地，電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分所連接的接地極不應(yīng)與配電變壓器中性點的接地極相連接。

（2）TT系統(tǒng)中，所有電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分宜采用保護導(dǎo)體與共用的接地網(wǎng)或保護接地母線、總接地端子相連。

6.3 IT系統(tǒng)應(yīng)符合下列基本要求：

（1）在IT系統(tǒng)中，所有帶電部分應(yīng)對地絕緣或配電變壓器中性點應(yīng)通過足夠大的阻抗接地。電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分可單獨接地或成組的接地。

（2）電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分應(yīng)通過保護導(dǎo)體或保護接地母線、總接地端子與接地極連接。

（3）IT系統(tǒng)必須裝設(shè)絕緣監(jiān)視及接地故障報警或顯示裝置。

（4）在無特殊要求的情況下，IT系統(tǒng)不宜引出中性導(dǎo)體。

參考文獻

[1] GB 50054-2011低壓配電設(shè)計規(guī)范

[2] GB 50053-2013 20kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范

[3] 北京電力公司配電網(wǎng)五統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準（設(shè)計篇）.2007年版