試論大型居住區(qū)10kV高壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計

琚秋芳

【摘 要】在我國人口數(shù)量不斷增加的趨勢下，大型居住區(qū)的建設(shè)規(guī)模和數(shù)量也在逐漸擴增，這是滿足人們生活居住需求的關(guān)鍵工作。10kV高壓供配電系統(tǒng)設(shè)計，是當(dāng)前大型居住區(qū)建設(shè)中的重點內(nèi)容，不僅關(guān)系到各類電氣設(shè)備的使用性能，同時也關(guān)系到人們的用電安全。在實際設(shè)計工作當(dāng)中，應(yīng)該對居住區(qū)的實際用電需求進行分析，確保系統(tǒng)具備良好的適應(yīng)性，防止在運行中出現(xiàn)較大故障。本文將從負(fù)荷分級與供電要求、接線方式、配電所設(shè)置和箱式變電站選用等方面，對大型居住區(qū)10kV高壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計方案進行探索與研究。

【關(guān)鍵詞】大型居住區(qū)；10kV高壓供配電系統(tǒng)；設(shè)計

在城市化進程當(dāng)中，大型居住區(qū)的數(shù)量越來越多，能夠有效緩解人口增長帶來的居住壓力，改善人們的居住條件，滿足城市可持續(xù)發(fā)展的要求。尤其是居民對于電力資源的需求量在不斷上漲，給供配電系統(tǒng)的設(shè)計工作帶來了巨大挑戰(zhàn)。在大型居住區(qū)當(dāng)中主要采用10kV高壓供配電系統(tǒng)，該系統(tǒng)的設(shè)計工作具有一定的專業(yè)性與技術(shù)性，對于設(shè)計人員提出了更高的要求。只有保障系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，才能維持整個居住區(qū)的良好運轉(zhuǎn)，避免居民日常生活受到頻繁停電或者用電安全的影響，給人們帶來良好的居住與生活體驗。在10kV高壓供配電系統(tǒng)設(shè)計當(dāng)中，應(yīng)綜合考量其經(jīng)濟性和技術(shù)性，既要保障系統(tǒng)的良好性能，又要防止在運行過程中出現(xiàn)較大的能耗，滿足小區(qū)的整體規(guī)劃需求。

一、負(fù)荷分級和供電要求

大型居住區(qū)的類型逐漸增多，為了滿足其良好的使用功能，應(yīng)該加強其供配電系統(tǒng)的負(fù)荷分級，根據(jù)不同的供電要求采取針對性設(shè)計方案，保障負(fù)荷預(yù)算處理的科學(xué)性。負(fù)荷可以分為一級、二級和三級三個不同等級，主要是以供電中斷后的影響大小作為依據(jù)進行分級【1】。也就是說，其等級隨著影響力的增大而提升，在高等級負(fù)荷情況下，就應(yīng)該增強10kV高壓供配電系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。在實際設(shè)計工作當(dāng)中，應(yīng)對建筑類型及功能加以分析。在供電要求方面，應(yīng)確保2個獨立電源應(yīng)用于一級負(fù)荷當(dāng)中，能夠有效增強供電的可靠性，防止單獨電源供電時由于故障因素導(dǎo)致的大面積停電問題。變壓器在二級負(fù)荷供電當(dāng)中，應(yīng)該防止故障問題對供電產(chǎn)生的影響，或者能夠在第一時間內(nèi)恢復(fù)供電。在三級負(fù)荷當(dāng)中，則需要確保變壓器在該等級負(fù)荷中能夠正常運行。

二、接線方式的選擇

在保障10kV高壓供配電系統(tǒng)經(jīng)濟性的同時，應(yīng)該確保其電力輸送的可靠性，滿足用戶的實際需求。尤其是在選擇接線方式時，應(yīng)該重點關(guān)注其性能、時間和費用等，并根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50052-2009）的相關(guān)要求進行設(shè)計。高壓放射式、高壓樹干式和高壓環(huán)網(wǎng)式，是當(dāng)前10kV高壓供配電系統(tǒng)的三種主要接線方式。當(dāng)大型居住區(qū)允許停電時間超過32h時，可以采用高壓放射式接線方案，難以保障系統(tǒng)的可靠性【2】。電氣開閉站設(shè)置于電網(wǎng)進入居住區(qū)的位置，并完成相關(guān)出線柜的配置。當(dāng)大型居住區(qū)具有較大規(guī)模且需要專線供電時，可以采用該類接線方式。為了增強10kV高壓供配電系統(tǒng)的靈活性，應(yīng)該采用專線兩兩切換互為備用的方式，也是提升系統(tǒng)可靠性的有效方法，但是其前期需要較大的經(jīng)濟投入。在選擇高壓樹干式接線方式時，由于在設(shè)計中對于高壓電纜分接箱的數(shù)量要求較多，因此在實際應(yīng)用中缺乏一定的可行性。雙回路電源環(huán)網(wǎng)供電接線和雙環(huán)網(wǎng)供電接線，是當(dāng)前高壓環(huán)網(wǎng)式接線方式的兩種主要類型，P個負(fù)荷點由電源引出的兩個回路進行供電，聯(lián)絡(luò)線設(shè)置在負(fù)荷點當(dāng)中，多邊形電網(wǎng)呈現(xiàn)閉合的特點，P+1則為線路的數(shù)量。在使用高壓環(huán)網(wǎng)式接線方式時，能夠降低成本投入，而且簡單的結(jié)構(gòu)形式也便于操作【3】。當(dāng)停電時間允許在24-32h之間時，則適合采用雙回路電源環(huán)網(wǎng)供電接線方式。在某居住區(qū)當(dāng)中，其占地面積達(dá)到45萬㎡，28.8萬㎡為建筑占地面積，共分為12個分區(qū)。在10kV高壓供配電系統(tǒng)設(shè)計當(dāng)中，采用了雙環(huán)網(wǎng)供電接線方式，兩臺變壓器來自于不同電源，聯(lián)絡(luò)開關(guān)設(shè)置于變壓器的低壓端，有利于其供電可靠性的提升。其設(shè)計圖如下所示。

三、配電所的設(shè)計

在設(shè)計大型居住區(qū)的配電所時，應(yīng)該對居住區(qū)的供電距離、當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)布局、區(qū)域規(guī)劃、用電負(fù)荷和回路數(shù)量等進行綜合考量。在傳統(tǒng)獨立配電所的設(shè)計當(dāng)中，其占用的建設(shè)面積較大，因此在建設(shè)中需要較大的成本投入。在設(shè)計配電所時，應(yīng)該與整個居住區(qū)的設(shè)計風(fēng)格保持一致，確保其具有良好的美觀性，并加強對土地資源的高效化利用，增強布局合理性。與此同時，應(yīng)該對小區(qū)不同功能區(qū)的特點加以分析，10kV高壓供電的方式，能夠有效滿足大容量用電設(shè)備的實際需求【4】。在劃分供電區(qū)域時，應(yīng)該以次干道為主要依據(jù)，增強供電區(qū)域范圍的明確性，防止近電遠(yuǎn)送和交叉重疊的問題出現(xiàn)。對于供電半徑的合理控制，能夠增強配電所的實際運行效率，250m為380V電源線路的輸送距離，保障負(fù)荷值達(dá)到最大時各設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。

四、箱式變電站的選擇

戶外箱式變電所在當(dāng)前大型居住區(qū)中的應(yīng)用較為廣泛，能夠減少建設(shè)面積的同時，增強選址的靈活性，保障居住區(qū)具有良好的美觀性，防止對居民采光造成的影響。另一方面，箱式變電站也具有良好的安全性，防止對人們生命財產(chǎn)造成的威脅。應(yīng)該重視箱式變電站的色彩設(shè)計，確保其與居住區(qū)的協(xié)調(diào)性，通過綠化圖樣的設(shè)計，能夠與周圍環(huán)境融為一體【5】。加強對居住區(qū)所需容量的合理計算，既要防止在變電站使用中出現(xiàn)資源浪費情況，又要防止容量過小對用電器擴容造成的限制。

五、結(jié)語

10kV高壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計，在大型居住區(qū)的建設(shè)當(dāng)中具有重要意義，能夠確保居民良好的用電體驗，防止對建筑使用性能造成的影響。由于負(fù)荷分級和供電要求、接線方式的選擇、配電所的設(shè)計和箱式變電站的選擇等存在較大的差異性，因此應(yīng)該對居住區(qū)的特點與用電需求進行分析，增強設(shè)計方案的合理性與科學(xué)性。

【參考文獻】

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[3]張春強.大型居住小區(qū)10kV高壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2012（01）：55-56.

[4]李健發(fā).談10kV大型生活小區(qū)高壓供配電系統(tǒng)設(shè)計[J].廣東科技，2009，18（18）：252-253.

[5]黃學(xué)龍.廣東順德海岸花園10kV高壓供配電系統(tǒng)設(shè)計[J].建筑電氣，2004（02）：5-9.