居民住宅小區供配電系統設計研究

劉響玲

摘要：隨著我國當前城市化進程的不斷加快，人們的用電需求在不斷的增加，為了給人們輸送更加穩定和充足的電能，在進行城市居民住宅區供配電系統設計時，需要從宏觀性的角度確定不同的設計方案，做好設備之間的科學調配，構建一體化的供電網絡，滿足人們在日常用電方面的需求，不斷的提高整體設計方案的靈活性，本文論述了住宅小區供配電系統的設計方案。

關鍵詞：居民住宅;供配電;系統設計

在進行居民住宅小區供配電系統設計時，要考慮人們的日常生活需要，并且遵循簡單靈活的原則，不斷的完善當前的供配電設計方案，同時也要將可靠性因素落實到不同的設計環節中，建立層次性的設計模式，科學規劃小區總體的用電布局和電負荷的特征，選擇與之對應的供電方式，從而使供電系統可以更加安全和可靠的運行。

一、居民住宅小區的供電現狀

隨著居民生活水平的不斷提高，家用電器特別是空調、熱水器、地暖等大功率設備在普通家庭中廣泛使用，隨著用電負荷的增加，居民小區的供電設施難以滿足目前居民用電負荷增長的需求，主要存在以下問題：變壓器配置容量不足，電纜截面不夠，電纜供電半徑過長等。因此要充分理解居民住宅小區供配電系統設計理念，合理的設計，確保居民住宅小區供電可靠性。

二、居民住宅小區供配電系統設計要點

（一）負荷等級

在進行居民住宅小區供配電設計時，需要對負荷等級進行確定。根據住宅小區內建筑物的類別及配套設施的用電負荷性質的不同，可分為一級負荷、二級負荷、三級負荷。

（二）負荷計算

負荷計算是居民住宅小區供配電系統重要部分。負荷計算之前，首先要確定一下負荷指標。根據江蘇省的建設標準，居住區住宅建筑面積120m2及以下， 每戶配置容量8kW;建筑面積120m2以上、150m2及以下， 每戶配置容量12kW;建筑面積150m2以上、200m2及以下， 每戶配置容量16kW;建筑面積200m2以上，按照80W/m2配置;公共服務設施應按實際設備容量計算。若設備容量不明確時，可以按負荷密度進行估算。獨立供配電設施容量配置系數按照所帶負荷性質及容量確定。在實際設計中，設計師需要按照每個居民住宅小區內的負荷性質，適當的預留變壓器的裕度，以適應社會發展的需求，同時低壓電纜容量也要考慮一定的裕度，目前居民住宅小區內低壓單根電纜的供電容量要考慮1.5倍的系數。

三、居民住宅小區供配電系統方案設計

（一）供電電源

居民住宅小區的供電電源一般采用10kV供電，20kV專供區域可采用20kV電源進行供電。2回10kV或者20kV電源分別引至項目附近前置環網柜，由前置環網柜新出2回10kV或者20kV線路引至本項目小區開關站供電。

（二）供電設施建設內容與規模

居民住宅小區一般采用的是開關站、配電室供配電設施供電。對于規模較小且無一、二級負荷的多層居民住宅建筑，可采用配電室供電模式。

開關站及配電室的位置需要接近負荷中心，同時還需考慮設備運輸通道，該通道不可作為綠化以及景觀使用。目前原則上開關站及配電室需設置在地上一層，若受條件限制，可設置在地下一層，但需滿足相關的要求。

根據居民住宅小區規模大小，確定開關站及配電室的規模，開關站規模有二進四出、二進六出、二進八出、二進十出、二進十二出，開關站的出線間隔一般均需預留2個備用間隔，為后期增容或出線間隔故障做保障;配電室規模：2*630kVA，4*630kVA，2*800kVA，4*800kVA。

（三）低壓供電半徑

配電室及低壓分支箱的選址盡量靠近居民負荷中心，新建居民住宅小區，低壓供電半徑不宜超過200米，若供電半徑超過200米，需進行電壓降校驗。

（四）設備選型

（1）10kV開關站內中壓開關柜采用鎧裝移開式交流金屬封閉開關柜，開關選用真空斷路器，外殼防護等級為IP4X，配置帶電指示器（帶二次核相孔）和電纜故障指示器，開關柜要求30年免維護，斷路器機械操作壽命不小于10000次。選用保護與測控合一的綜合自動化裝置或遠動裝置（RTU），全站設置具有遠傳功能的視頻監控系統。

（2）配電室內變壓器選用SCB12型及以上干式變壓器，應滿足《電力變壓器能效限定值及能效等級》（GB 20052-2020）3級能耗要求，配溫控裝置和冷卻風機，帶有金屬外殼，連接組別Dyn11，Uk=6%。單個配電室內變壓器臺數應選用2臺和4臺。

（3）配電室內中壓開關柜采用SF6全絕緣充氣柜（配負荷開關），三工位，具有可視性接地功能，環網柜須有完善的“五防”閉鎖功能。

（4）配電室內低壓開關柜選用抽屜式成套柜：進線總柜、聯絡柜配置電子控制的框架式空氣斷路器，配置電動操作機構。出線柜開關采用塑殼空氣斷路器，配電子脫扣器（帶三段保護）。無功補償采用集中補償與分散補償相結合的方式。

（5）計量箱應優先采用不銹鋼計量箱。根據居民小區多層和中高層不同情況，可按照不同的方式設置。9層及以下住宅計量箱可采用單元集中安裝，表箱可安裝在地面一層的樓道或者電氣間;10層及以上住宅宜集中分層安裝。

四、配電線路設計

（一）設計規劃

導線和電纜是連接不同設備運轉的重要基礎，也是保證輸電平穩運行的重要設施，所以在實施工作中需要完善導線和電纜的設計模式，逐漸的優化當前的設計體系，從而為后續設備使用提供重要的基礎，首先對于距離大于200米較長的供電線路要采取計算方法來確定導線的截面基之后，再利用發熱條件和強度選擇與之對應的型號設備，如果距離是小于200米的低壓電力線路，要按照發熱條件來計算最終的導線截面積之后，再利用用電壓損失條件和這些強度相互的對比得出與之對應的差值，以此來補充當前的設計方案。在實際證明設計時，要按照導線的載流量和允許溫度的差值選擇與之對應的導線截面之后，再按照電壓損失來進科學的檢驗，當負荷為連續工作時應當折算成等效發熱電流，按照溫升選擇一直對應的電線和電纜的截面，以此來優化當前的設計模式。為了使零件設備可以更加平穩的運行，在進行電壓損失檢驗截面計算時，要使用各種用電設備端電壓和預期電壓偏差值進行相互的比對，找到其中的損失問題。之后再按照電壓損失來選擇電線或者電纜截面，不斷的優化當前的設計模式。在實際選擇時要進行相互的檢驗，按照發熱條件選擇與之對應的電壓損失條件，在電壓損失要求選擇之后，要利用發熱條件進行科學的檢驗，不斷的優化當前的設計模式，在后續工作中也可以按照機械強度來進行基礎性的選擇。由于導線本身的重量或者是外部原因，使得導線承受一定的壓力，如果導線過細會出現被折斷等問題，增加安全問題的發生幾率，所以在實際設計時需要考慮后續導電的運行情況，不斷的優化當前的設計模式，根據機械強度來確定不同用途中導線的最小截面要求。此外隨著現代化社會的不斷發展，建筑電氣的發展速度較快，因此在實際設計時需要考慮干線和導線在某些場合中的應用需要設置相對的彈性空間，不斷的提高整體設計效果，減少安全問題的發生幾率。

（二）導線電纜的選擇

在確定導線和電纜的設計思路之后，接下來要進行的是設計方案的選擇，在實際工作中要按照這個回路導線截面來選擇與之對應的設備，例如要根據發熱條件選擇導線截面，并且考慮機械強度，得出相對應的導線規格。要根據發熱條件選擇相對應導線截面，之后再配合與之對應的斷路器，自覺的維護線路本身的安全性，減少安全問題的發生幾率，從而使整體設計效果能夠得到全面的提高。在實際工作中需要具體問題具體分析，不斷的優化當前的設計方案之后，再根據所計算出來的電流值來選擇合適的型號。另外要利用電壓損失條件和機械強度進行反復的驗證，斷路器要根據電流來進行正確選擇，從而使整體設計水平能夠得到全面的提升。

（三）電纜線路設計

居民住宅小區室外電力管溝平面圖應詳細標注電纜走向和保護管規格數量。電纜穿保護管管埋地敷設，保護管應滿足使用條件所需的機械強度和耐久性，排管碎石墊層及其下素土須夯實，縱向排水坡度不宜小于0.2%。考慮管材要承受土壓。車輪載荷等大負載，如地基不平穩易使管材產生彎曲，局部負載過大，因此一般將地溝挖平。如遇土質比較松軟的地方，在管枕下鋪沙或者鋪一層厚100mm的素混凝土。如果土質較差應夯實回填，在管底鋪設一層厚200mm的鋼筋混凝土底板，混凝土標號為C20級，過路部分要用混凝土包封并配鋼筋以增加管材的抗壓強度。

結束語：

在進行居民小區供配電系統設計時，要協調各種影響因素，符合人們當前的用電需求，同時還需要遵循安全可靠性的原則，不斷的優化當前的設計方案，在各個設計環節前期進行科學的實驗，更加貼合于日常的使用要求，減少安全問題的發生幾率，從而使整體供配電系統設計效果能夠得到全面的提高，滿足現代化住宅小區的設計標準。

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