鵬德小區電氣部分設計

楊曉明

摘 要：本設計以國家相關規范及當地供電部門行業標準為準則，以安全用電、節約能源為指導，在滿足安全、可靠的前提下優化典型設計方案，提高資源利用率，應用現代電氣技術，實現小區4棟住宅樓的配電、動力、照明、接地防雷設計。

關鍵詞：鵬德小區；電氣設計；安全

中圖分類號：U284 文獻標識碼：A

伴隨建筑智能技術應用與推廣，部分系統與設備控制越來越專業化，并且可以為建筑設備提供通信的協議，以實現系統之間的互通與互聯。如：建筑物中電力自動化的監控體系，應用現場的總線技術來處理與采集數據，然后實時監控數據，以便遙控與遙測變配電的系統。

1.小區的配電系統設計

1.1 小區配電系統主接線設計

其一，雙電源的方式進10kV高壓線，這種方式經配電室或是分段開關來完成環網的功能，通過聯絡開柜以后到變壓器。其二，單電源進10kV的高壓線，對低壓側的單母線進行分段。

1.2 無功功率計算與補償

假設低壓側的功率因數取cosφ=0.93，那么，低壓側所需安裝并聯的電容器實際容量如下：

Qc=P30×（tan arccos0.79-tan arccos0.93）=967kvar

這里取Qc=960kvar，故選用容量為160kvar組合無功補償電容器柜6臺。每臺變壓器配置一臺，補償后的配電室低壓側總的視在計算負荷為：

變壓器有功功率損耗

△Pt=0.015×S30（2）=0.015×2724.6=40.9kW

變壓器無功功率損耗

△Qt=0.06×S30（2）=0.06×2724.6=163.5kvar

1.3 保護配置

1.3.1 高壓進線柜

高壓進線開關柜設置一套微機型保護，以作配電變壓器及10kV母線設備的后備保護。

1.3.2 配電室高壓出線柜

出線柜設置一套微機型保護，以便保護變壓器。

1.3.3 低壓主進線開關

選用國標智能化萬能式斷路器（如國產DW45系列）配置有“速斷、短延時過流、長延時過流”保護功能，對變壓器低壓側進行總保護；聯絡開關、發電市電互換開關均選用智能化萬能式斷路器配置有“速斷、短延時過流、長延時過流”保護功能，小電流出線開關均選用額定極限短路開斷電流較高的塑料外殼式斷路器配置有速斷、過載保護，分別對對應0.4kV出線回路分別進行保護。

1.4 低壓配電設計

1.4.1 配電室位置和形式的選擇

本小區配電室設在地下負一層、面積約272m2，該層為地下車庫，交通條件即層高（約3.8m）滿足設備安裝及進出高度要求。配電室地面按天然地基承載力標準值fk≧120kPa和7度抗震設防烈度設計；地基處理和配電室地面標高按工程實際計算和處理。配電室采用框架結構，其基礎、梁、柱等建構物應選用現澆式構件。

1.4.2 低壓室分配線路設計

現在以小區4#樓4～13層為例來計算低壓側的負荷：

4#樓為32層住宅，4～13層每層8戶（3層以下為商業及會所）。所需系數Kd取0.58，而功率因數cosφ為0.8，tanφ為0.75則：

P4#=10×8×5kW×0.58=232kW

Q4#=P4#×tanφ=232×0.75=174kvar

=290kVA

I4#=S4#/U=290/（×0.38）=440.6A

1.5 樓層配電設計

1.5.1 各層配電箱設計

同樣以小區4#樓4～13層為例來計算

每層8戶，采用三相供電，Kd=0.9，cosφ=0.9，tanφe= 0.48則每一層負荷：

Pe=5×8=40kW P30=Kd×Pe=0.9×40=36kW

故無功功率Q30=P30tanφe=17.28kvar

視在功率=39.93kVA

每一層樓

1.5.2 進戶配電箱設計

根據設計條件供電電源由小區4#樓底層總配電箱引來，電纜再沿室內貫穿整棟樓房的電纜豎井敷設，進入樓層分配電箱，分配電箱引出相應的回路數到住戶配電箱，線路采用TN-S系統接線，并設防雷電波進行保護；在分配電箱之后保護接地線與工作零線嚴格分開再引入住戶配電箱[3]。

2.鵬德小區的照明系統設計

2.1 A戶型照度的計算

①主臥室：房間面積A=15.74m2，取照度E=50lx，選用熒光燈（2×36W），查表得單位容量W=4.5W/m2。根據W=P/A公式計算，房間之中總安裝的功率P等于W×A，即4.5×15.74等于71W。

②次臥室：房間的面積A為12.4m2，取照度E=50lx，選用熒光燈（2×36W），查表得單位容量W=5.2W/m2。根據W=P/A公式計算，房間之中總安裝的功率P等于W×A，即為5.2×12.4等于57W。

③客廳：房間面積A=27.68m2，取照度E=30lx，選用花燈（6×60W），查表得單位容量W=14.8W/m2。根據W=P/A公式計算，房間之中總安裝功率P等于W×A，即14.8×27.68等于410W。

2.2B戶型照度計算

①主臥室：房間面積A=15.74m2，取照度E=50lx，選用熒光燈（2×36W），查表得單位容量W=4.5W/m2。根據W=P/A公式計算，房間之中總安裝的功率P等于W×A，計算得4.5×15.74等于71W。

②次臥室：房間面積A=12.4m2，取照度E=50lx，選用熒光燈（2×36W），查表得單位容量W=5.2W/m2。根據W=P/A公式計算，房間中總安裝的功率P為W×A=5.2×12.4=57W。

③客廳：房間的面積A為27.68m2，照度E為30lx，選用花燈（6×60W），查表得單位容量W=14.8W/m2。根據W=P/A公式計算，房間內的總安裝功率P=W×A=14.8×27.68=410W。

3.設計小區防雷接地

3.1 接地系統設計

通常情況下，雷擊主要包含感應雷擊與直接雷擊，在雷擊的災害之中感應雷擊占比高達80%，而電氣設備外界的電涌指的是感應的雷擊。

3.2 避雷器選擇及安裝位置

在高壓進線柜裝設一組HY5WS-17kV/45kV氧化鋅避雷器，作為10kV母線和配變高壓側的防雷及過電壓保護。在配變低壓側均裝設一組HY1.5WZ-0.28/1.3低壓氧化鋅避雷器，作為配變低壓側的防雷及過電壓保護。

3.3住宅樓防雷接地設計

樓屋頂將Φ10mm直徑的圓鋼作為避雷帶，其架高為100mm，利用建筑物結構柱或剪力墻內的二根鋼主筋（Φ>16mm）或四根鋼主筋（Φ>12mm）作為防雷引下線，底板及樁基鋼筋網可靠焊接。

結語

綜上所述，本次設計在分析小區住宅用電基礎上，針對居民小區用電負荷的特點，設計了符合自身特點的供電方案，為保證供電可靠性，低壓部分單母分段帶母聯的主接線，這保證在某一路母線故障的情況下整個小區可以不停止供電。由于當今社會對用電安全愈來愈重視，故采取TN-S的系統，以保證接地的可靠性，為用電安全提供的保障。

參考文獻

[1]譚天博，王暉.老舊小區抗震加固改造中的電氣設計[J].智能建筑電氣技術，2014，8（6）：51-56.

[2]李建翔.淺談高層住宅樓及商業住宅小區的電氣控制要點[J].建筑工程技術與設計，2015，15（25）：1499.

[3]蔣公民，李俊杰.論小區住宅樓電氣設計的科學性[J].魅力中國，2014，21（21）：325-325.