城鎮(zhèn)住宅小區(qū)供用電設(shè)計(jì)

申　磊

（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司商丘供電公司，河南 商丘 476000）

城鎮(zhèn)住宅小區(qū)供用電設(shè)計(jì)

申磊

（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司商丘供電公司，河南 商丘 476000）

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，為人們生活水平的提高帶來(lái)了積極的影響，促使城鎮(zhèn)住宅小區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施有了較大的完善。為了使這些住在小區(qū)的供用電系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期處于穩(wěn)定高效的工作狀態(tài)，需要相關(guān)的技術(shù)人員采取有效的措施優(yōu)化住宅小區(qū)供用電設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。在城鎮(zhèn)住宅小區(qū)供用電設(shè)計(jì)的過(guò)程中，技術(shù)人員需要充分考慮各方面的影響因素，增強(qiáng)設(shè)計(jì)方案的適用性。本文將對(duì)城鎮(zhèn)住宅小區(qū)供用電設(shè)計(jì)進(jìn)行必要地闡述。

經(jīng)濟(jì)社會(huì)；城鎮(zhèn)住宅小區(qū)；基礎(chǔ)設(shè)施；供用電設(shè)計(jì)；影響因素

為了給城鎮(zhèn)住宅小區(qū)提供更多的便利，需要對(duì)現(xiàn)有的供用電系統(tǒng)運(yùn)行能力進(jìn)行綜合地評(píng)估。結(jié)合小區(qū)實(shí)際的概況，制定出可靠的供用電設(shè)計(jì)方案，保證小區(qū)線(xiàn)路布局的科學(xué)合理性。在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該運(yùn)用專(zhuān)業(yè)的知識(shí)對(duì)住宅小區(qū)周?chē)沫h(huán)境特點(diǎn)及小區(qū)的結(jié)構(gòu)等進(jìn)行深入地了解，最大限度地保證設(shè)計(jì)方案的適用性。做好城鎮(zhèn)住宅小區(qū)供用電設(shè)計(jì)的基本工作，具有重要的現(xiàn)實(shí)參考意義。

一、城鎮(zhèn)住宅小區(qū)供用電設(shè)計(jì)方案

為了使城鎮(zhèn)小區(qū)的供用電系統(tǒng)長(zhǎng)期處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)，能夠持續(xù)地滿(mǎn)足人們的用電需求，技術(shù)人員在確定供用電設(shè)計(jì)方案時(shí)，需要充分考慮方案的可行性、安全性、科學(xué)性。集合目前城鎮(zhèn)小區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀，可知小區(qū)的建設(shè)的過(guò)程中應(yīng)該建立完善的配套配電站，相關(guān)的高低壓線(xiàn)路需要采取入地敷設(shè)的方式。

（一）住宅小區(qū)配電站的建設(shè)

新建小區(qū)建設(shè)的過(guò)程中，需要建立性能可靠的配電站，保證小區(qū)供電的充足性。配電站建設(shè)的過(guò)程中主要包括變壓器、高低壓開(kāi)關(guān)等。其中，為了保證配電站運(yùn)行的安全性，其中的高低壓在進(jìn)出線(xiàn)布局的方式上應(yīng)該進(jìn)行綜合地考慮。這些進(jìn)出線(xiàn)經(jīng)常采用的是電纜敷設(shè)的方式。對(duì)于某些規(guī)模較大的住宅小區(qū)，主要采用的是高壓開(kāi)閉所，內(nèi)部的負(fù)荷中心包括了所有的變壓器。當(dāng)住宅小區(qū)的規(guī)模較小時(shí)，可以?xún)?yōu)先考慮箱式變電站。

（二）配電站高低壓的接線(xiàn)方式

常用的住宅小區(qū)配電站高低壓的接線(xiàn)方式主要包括：（1）設(shè)置兩臺(tái)變壓器，工作電壓為10kV，線(xiàn)路布局采用的是雙電源的進(jìn)線(xiàn)方式。單元接線(xiàn)主要是由變壓器和10kV線(xiàn)路構(gòu)成的。在變壓器低壓側(cè)的線(xiàn)路布局中，可以采用單母線(xiàn)的分段方式。當(dāng)配電站處于正常的工作狀態(tài)時(shí)，主要依賴(lài)的是分段進(jìn)行的工作模式。單條支路的變壓器停運(yùn)時(shí)采用的并列運(yùn)行的方式；（2）在10kV工作電壓的影響下，采用雙電源進(jìn)線(xiàn)的方式。選用1臺(tái)變壓器，將主備電源互帶的模式主要設(shè)置在2回10kV線(xiàn)路上，其中的高壓開(kāi)關(guān)柜應(yīng)該設(shè)置可靠的互投裝置。低壓側(cè)采用的是母線(xiàn)接線(xiàn)的方式；（3）工作電壓為10kV，采用單電源進(jìn)線(xiàn)的方式。選用1臺(tái)變壓器，將配電站低壓側(cè)設(shè)置為單母線(xiàn)的接線(xiàn)方式。這3種不同的配電站高低壓接線(xiàn)方式，在實(shí)際的應(yīng)用中產(chǎn)生的作用效果有所差異。相對(duì)而言，第1種方式配電站的運(yùn)行效率高，供電可靠性?xún)?yōu)良，但投資成本相對(duì)較大，適用于高檔的住宅小區(qū)。第2種和第3種供電方式投資成本相對(duì)較小，可靠性低，適用于規(guī)模較小的住宅小區(qū)。

（三）小區(qū)供電的可靠性分析

電力供應(yīng)與小區(qū)居民的生活、工作息息相關(guān)。如果電力供應(yīng)不足，就會(huì)給用戶(hù)造成麻煩，降低生活質(zhì)量。因此，供電部門(mén)在這方面必須提高重視。特別是在進(jìn)行供電設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到多方面的因素，確保小區(qū)用電的安全性、持續(xù)性。然而，在實(shí)際生活中，經(jīng)常出現(xiàn)各種用電不良現(xiàn)象。比如，間斷性停電。該現(xiàn)象很可能是供電方案不合理導(dǎo)致的。通常情況下，在設(shè)計(jì)電力方案時(shí)，要考慮到小區(qū)高峰用電情況、閑時(shí)用電情況、小區(qū)規(guī)模，以及未來(lái)發(fā)展等因素。在此基礎(chǔ)上，保證未來(lái)小區(qū)的正常用電。除此之外，小區(qū)用電設(shè)備與用電可靠性也有很大關(guān)聯(lián)。鑒于此，在用電方面，應(yīng)該給予正常的需求，設(shè)置必要的設(shè)備，比如照明、電視機(jī)、洗衣機(jī)、廚房用品等。其次，在能夠滿(mǎn)足日常用電需求的情況下，盡量減少部分耗能高、實(shí)用性不強(qiáng)的用電設(shè)備，避免造成電容浪費(fèi)。通過(guò)以上措施，提高供用電的使用效率，達(dá)到節(jié)能的目的。

二、城鎮(zhèn)住宅小區(qū)變壓器容量及臺(tái)數(shù)的選擇

為了保證供電系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)，在供用電設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要選擇合理的變壓器容量和臺(tái)數(shù)，需要完成的工作內(nèi)容主要體現(xiàn)在：（1）根據(jù)小區(qū)規(guī)模的大小，確定最佳的供用電設(shè)計(jì)方案。結(jié)合住宅小區(qū)實(shí)際的概況選擇變壓器容量及臺(tái)數(shù)；（2）當(dāng)住宅小區(qū)的規(guī)模較小，居民用電過(guò)程中不存在無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，可以將系統(tǒng)運(yùn)行中線(xiàn)路上的負(fù)荷功率因數(shù)的余弦值大小設(shè)置為0.7；（3）在變壓器正常的運(yùn)行過(guò)程中，為了將經(jīng)濟(jì)成本控制在合理的范圍內(nèi)，需要確定最佳的變壓器負(fù)荷率。一般設(shè)置為Kr=0.8；（4）小區(qū)的供電系統(tǒng)運(yùn)行與對(duì)應(yīng)的變壓器容量有著直接的關(guān)系。確定變壓器容量的過(guò)程中，主要的計(jì)算公式為S=Pjs/（Krcosα）。技術(shù)人員只有做好這些方面的基本研究工作，才能保證供用電設(shè)計(jì)方案中各項(xiàng)指標(biāo)的合理性。

三、城鎮(zhèn)供住宅小區(qū)用電負(fù)荷的預(yù)測(cè)

目前的城鎮(zhèn)住宅小區(qū)主要為多層建筑，內(nèi)部的家用電器相對(duì)較多。因此，設(shè)計(jì)人員在供用電方案的確定之前，應(yīng)該避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)功率不足的現(xiàn)象，最大限度地滿(mǎn)足小區(qū)的用電需求。一般住宅小區(qū)用電負(fù)荷預(yù)測(cè)的過(guò)程中，主要采用的方法是系數(shù)法和單位面積法。其中，系數(shù)法在應(yīng)用的過(guò)程中需要對(duì)小區(qū)內(nèi)各部分的用電容量進(jìn)行綜合地考慮。下面結(jié)合實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，采用兩種方法對(duì)住宅小區(qū)用電負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)。

（一）住宅用電負(fù)荷預(yù)測(cè)

1.需用系數(shù)法

一般來(lái)說(shuō)，一般住宅小區(qū)照明用電容量為300W。娛樂(lè)用電量為900W。包括電視機(jī)、電腦和音響等。衛(wèi)生間用電設(shè)施主要包括：洗衣機(jī)、排風(fēng)扇、浴霸、熱水器，這些電容量加起來(lái)大概在3000W。廚房用電包括：電磁爐、電飯煲、電冰箱，抽油煙機(jī)，微波爐等。產(chǎn)生的電容量大概在3500W。針對(duì)中型家庭來(lái)說(shuō)，除了照明方面的消耗外，還要增加空調(diào)、電視機(jī)的消耗，其總?cè)萘吭?1240W，高出小型家庭的一倍多。針對(duì)大型家庭來(lái)說(shuō)，普遍使用兩個(gè)衛(wèi)生間。這樣，在很大程度上也增加了電容量。相當(dāng)于小型住宅的兩倍多。在夏季，居民的用電量很容易達(dá)到峰值，時(shí)間段集中在晚上的6～21點(diǎn)之間。相關(guān)人員進(jìn)行多次測(cè)試，該階段用電負(fù)荷相當(dāng)于整個(gè)住宅用電的一半。在設(shè)計(jì)手冊(cè)上查詢(xún)，可得出系數(shù)KX為：0.5～0.7。因此，采用的系數(shù)為0.53。在此基礎(chǔ)上，分別計(jì)算出小型住宅、中型住宅、大型住宅的電容總量。其中，小型住宅的負(fù)荷為：4160W，中型住宅的負(fù)荷為：5036W，大型住宅的負(fù)荷為10245W。

2.單位面積法

從工業(yè)與民用配電的相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)中，可以得出城鎮(zhèn)用電建筑面積的選擇方式。具體來(lái)講，在選擇負(fù)荷密度時(shí)，是按照建筑面積20～60W/m2的標(biāo)準(zhǔn)。架設(shè)建筑面積為50W/m2，那么該住宅的用電負(fù)荷為3000W。那么，中型住宅則為4000W，大型住宅為1萬(wàn)W。

在預(yù)測(cè)居民住宅負(fù)荷時(shí)，以上兩種方法都可以應(yīng)用。其中，與單位面積法相比，采用系數(shù)法運(yùn)算出來(lái)的結(jié)果稍微偏大。然而，由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，誕生了更多的家用電器。在這種情況下，為了滿(mǎn)足人們的正常生活、工作需求，需要給住宅小區(qū)的電氣設(shè)備留夠裕量。因此，通常情況下，主要采用需用系數(shù)法。

（二）小區(qū)用電負(fù)荷預(yù)測(cè)

不同的小區(qū)，選擇的系數(shù)也是不同的。通常情況下，不足50戶(hù)的小區(qū)，可以將系數(shù)設(shè)置為0.55。50戶(hù)以上，100戶(hù)以下的小區(qū)，將系數(shù)設(shè)置為0.4。超過(guò)200戶(hù)的小區(qū)，可將系數(shù)設(shè)置為0.35。

四、城鎮(zhèn)住宅供用電設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)

在城鎮(zhèn)小區(qū)供用電設(shè)計(jì)方案中，影響因素非常多。如果沒(méi)有進(jìn)行全面考慮，就會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)漏洞，從而影響整個(gè)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、合理性。針對(duì)以上現(xiàn)象，要對(duì)供用電設(shè)計(jì)方案進(jìn)行反復(fù)修改，徹底解決存在的問(wèn)題。比如，在選擇供電方式時(shí)，要留有多種接口。這樣做的目的在于：小區(qū)可以根據(jù)未來(lái)的供電實(shí)際需求，方便靈活地進(jìn)行更改。再如，在選擇用電設(shè)備時(shí)，盡量選擇功率大、靈活性好的設(shè)備。這樣，可以根據(jù)實(shí)際的用電負(fù)荷，進(jìn)行調(diào)整。具體來(lái)講，當(dāng)用電負(fù)荷增長(zhǎng)后，可以將功率調(diào)大。反之，亦然。通過(guò)以上辦法，不僅能夠滿(mǎn)足正常的用電需求，而且避免了資源的浪費(fèi)。

結(jié)語(yǔ)

城鎮(zhèn)住宅小區(qū)供用電設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分考慮設(shè)計(jì)方案的可行性和適用性，使得配電站、變壓器、線(xiàn)路布局等在實(shí)際的應(yīng)用中可以發(fā)揮最大的功效，將投資成本控制在合理的范圍內(nèi)，為住宅小區(qū)用電充足性提供可靠地保障。本文通過(guò)對(duì)城鎮(zhèn)住宅小區(qū)供用電設(shè)計(jì)方案確定過(guò)程中不同內(nèi)容的系統(tǒng)闡述，客觀地說(shuō)明了做好這些設(shè)計(jì)工作的重要性。

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