城市住宅小區供配電設計優化分析

馬飛

摘要：隨著建筑業的發展，城市住宅小區的建設規模不斷擴大，在提供安全、舒適居住環境的同時，也對小區供配電設計水平、系統運行效率提出了更高的要求。現階段，在城市住宅小區供配電設計過程中，常出現各類設計問題，影響用戶的正常使用。為切實滿足建筑使用要求，本文通過分析城市住宅小區供配電設計優化要點，希望可以為同類工程提供設計參照，進一步提高城市住宅小區的供配電設計水平。

關鍵詞：城市住宅小區;供配電設計;優化要點

一、城市住宅小區用電特點及負荷的確定

1、用電特點

多數城市住宅小區普遍存在用電用戶多樣性特點，主要由公共建筑用電以及生活用電所組成。其中，生活用電分為集中供熱用電、住宅用電等若干種類。此外，分布著幼兒園、物業會所、地下停車場等配套服務設施，不同配套設施的用電情況都有所不同。因此，在城市住宅小區供配電設計環節中，設計人員結合使用需求，針對性制定規劃方案，開展用電負荷計算工作，準確評估城市住宅小區的各項用電指標。如此，方可保證小區供配電設計方案合理可行。

2、用電容量計算

設計人員需要準確計算不同用戶的實際用電容量，根據計算結果來明確工程設計要求，確保供配電系統滿足實際使用要求。用電容量計算環節，設計人員遵循相關計算原則，選擇適當的容量計算方法。例如，在采用需要系數法進行計算時，根據相關計算原則，應將住宅面積在60-90m2范圍內的用戶用電容量設定為6kW、150m2以上用戶用電容量為12kW。如若建筑為獨棟或是聯排別墅，則以用戶實際需求為參照，對用電容量進行單獨計算;針對城市住宅小區中辦公區域所配置用電設施，將其用電容量計算標準設定為100W/m2，將公共區域用電設施的電容量計算標準設定為30W/m2;在用電負荷計算過程中，設計人員應以各建筑物的戶型面積以及套數等信息作為主要參照，針對性計算各建筑物負荷大小，配置適當型號的變壓器設備。

同時，針對不同使用用途的建筑，相應用電標準也有所不同。例如，商業性建筑的用電指標為80-1，50W/m2，地下車庫的用電指標為15-20W/m2，幼兒園用電指標為30-50W/m2.

二、城市住宅小區供配電方案設計

1、接入電源供電設計

在接入電源供電設計環節，將外部電源線路設計方案提交至相關部門進行審批;如若城市住宅小區規模較大時，為滿足小區供電需求，可選擇將系統接入周邊所分布供電變電站，或是預留站址、新建供電變電站;結合小區實際情況，合理設置主供電源、變壓器容量、計量方式、計量裝置型號等設計內容。例如，可選擇采取架空電線供電方式;為滿足建筑使用需求，采取線路綜合布置技術，構建綜合智能化供電系統，通過線路實現對建筑配套系統與電氣設備的綜合管理，如空調通風系統、變配電系統、消防系統等等。例如，采取獨立電源供電方式，在回路中設置UPS電源與穩壓裝置。而在住宅建筑進線由變電室引入時，可選擇采取TN-S接地方式。

此外，如若變壓器容量在50kVA以內，則采取交流200/380V供電方式。而在變壓器容量超過50kVA時，則采取10kV供電方式。

2、供電接線方式選擇

（1）接線形式。以開關站規模為主要設計依據。例如，在開關站規模較大時，采取單母線分段接線形式，在線路中設置母聯開關。反之，則采取單母線接線形式即可;如若配電站內所安裝配變設備數量過多，在站內額外設置母聯開關。同時，禁止住宅建筑與公共區域用電設施低壓線路共用一路;為保障小區供電穩定，如若小區供電負荷等級為一級，則采取雙重電源供電方式，同時，在小區供電系統中增設應急電源，如柴油發電機等等。在小區主備用電源供電中斷時，將由應急電源向消防設備、應急照明燈具等設備進行供電。

（2）高壓供電。對高壓供電方式的選擇，設計人員綜合分析相關施工因素與工程情況。例如，在城市住宅小區內分布若干棟多層住宅建筑時，可選擇采取歐式箱變作為供電方式。而在小區內分布高層或是超高層住宅建筑時，則采取內配電房的供電方式。

（3）低壓供電。重點控制低壓線路敷設長度，避免線路過長導致電能傳輸損耗量過大;采取預分支電纜的接線方式，以降低對建筑使用空間造成的影響系數;采取末端接地方式。如若低壓線路的接地電阻值較小，則在變壓器中設置配套無功補償裝置;在電容器選型環節，要求設備容量超過變壓器容量的1/5。

三、城市住宅小區電氣設備選型設計

1、低壓設備

低壓設備的選擇，設計人員應綜合考慮城市住宅小區的環境情況。例如，為降低電氣火災安全事故的出現率，避免線路在短路漏電、過載運行時不會產生自燃現象，可選擇配置阻燃型電纜，例如聚乙烯絕緣電纜;以住宅小區供配電系統的無功功率需量為依據，設計人員選擇配置適當型號的無功補償裝置。

2、高壓設備

在高壓設備選型環節，設計人員優先配置電能損耗量較低的新型配電變壓器，以此降低小區供配電系統的運行成本;如配置干式變壓器，需要將變壓器容量控制在800kVA以內;;配置具有阻燃功能、絕緣層較厚的電纜;在環網柜選擇時，盡可量配置操作流程較為簡單、運行可靠、短路容量適中的設備。

四、城市住宅小區配電所及導線設計

1、配電所選址

在配電所選址設計環節，設計人員結合住宅建筑的結構分布情況，做好配電所選址設計工作。同時，確保管線綜合布置方案與配電所選址計劃二者高度匹配;可選擇將配電房在建筑地下結構中進行設置，如在地下室結構中規劃配電室，也可選擇在小區特定區域中設置獨立的配電房建筑體;如若建筑地下結構為多層結構，禁止將配電室設置在建筑地下結構最底層中，避免配電設備潮濕受損。同時，在配電室周邊區域采取防滲措施，并配置除濕機等設備，確保配電室區域空氣環境較為干燥;禁止將配電室設置在積水、滲漏等問題的高發區域。

2、導線設計

設計人員合理設置導線截面積、敷設長度等參數。如若導線敷設線路過長、或是截面積不合理，都將加大電能在傳輸過程中的消耗量，并對供電電壓質量造成不利影響;導線截面積大小與敷設總長度保持正比關系，導線敷設長度越長，則截面積越大;為降低城市住宅小區供配電系統運行成本，盡可量縮小導線敷設長度，保證導線順直平整，減少導線彎曲處數量;在導線中斷、接頭處以及各處轉折點均設置相關標志，避免導線受到外力碰撞而出現絕緣層破裂安全事故;為保證供電系統的運行穩定，優先采取環型供電方式。

五、城市住宅小區電能計量設計

現階段，在多數城市住宅小區中，普遍采取一戶一表的電能計量方式，定期對各用電用戶中所配置電能表的計數進行讀取，根據相關電能計費標準，計算用戶所需繳納的電費。同時，為滿足階梯電價與分時計費要求，設計人員用根據用戶用電容量的大小，選擇適當的電能計量方式。例如，針對用電容量超過12kW的用戶，應對其采取三相供電到戶方式。而針對未達到這一用電容量標準的用戶，采取傳統的單相供電計量方式即可。此外，根據用電類型、用電負荷的不同，設置適當型號的計量裝置。例如，針對公用設施用電設備，可選擇安裝共用計量表裝置。而針對居民住宅用電，則安裝多戶表箱與遠程自動抄表裝置。

結語：綜上所述，在城市住宅小區供配電設計中，涉及到諸多專業領域，設計難度系數較大。因此，設計人員要嚴格遵循《居民住宅小區電力配置規范》，科學編制供配電設計方案，確保供配電系統安全可靠。

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