典型住宅小區10 kV供配電設計研究

摘要：以廈門市一個大型住宅小區為案例，探討了10"kV供配電系統的規劃與設計。通過對住宅、商業、公共設施和充電樁等不同用電特性的分析，建立了符合地方標準的負荷計算模型，并據此制定了安全、可靠且節能的供配電方案。該方案包括選用14臺800"kVA干式變壓器、SF6全絕緣環網柜及智能低壓設備，以支持不同負荷等級的需求。研究結果為住宅小區的供配電設計提供了實用的技術指導。

關鍵詞：一戶一表"負荷計算"設備選型"住宅小區供配電設計

Research"on"tThe"Design"of"10kV"Power"Supply"and"Distribution"Design"of"a"in"Typical"Residential"CommunitiesArea

PENG"Jiyun

Fujian"Yanrong"Construction"Engineering"Co.，"Ltd.，"Fuzhou，"Fujian"Province，"350000"China

Abstract："This"paper"takes"a"large"residential"area"community"in"Xiamen"as"a"case"city"and"discusses"the"planning"and"design"of"10kV"power"supply"and"distribution"system."Through"the"analysis"of"different"power""consumption"characteristics"of"residential，"commercial，"public"facilities"and"charging"piles，"a"load"calculation"model"in"line"with"local"standards"is"established，"and"a"safe，"reliable"and"energy-savingnbsp;power"supply"and"distribution"scheme"is"formulated"based"on"this"accordingly."The"scheme"includes"the"selection"of"14800"kVA"dry-type"transformers，"SF6"fully"insulated"ring"network"cabinets"and"intelligent"low-voltage"equipment"to"support"the"requirements"of"different"load"levels."The"results"provide"practical"technical"guidance"for"the"design"of"power"supply"and"distribution"in"residential"areascommunities.

Key"Wwords："One"household，"one"tablemeter;"Load"calculation;"Equipment"selection;"Power"supply"and"distribution"design"of"residential"areacommunities

隨著城市的發展，大中型住宅小區不斷涌現，配套設施日益完善，集住宅、店面、學校、辦公等功能于一體。在滿足國家和地方規范的前提下，制訂安全、可靠、節能的供配電方案成為設計企業面臨的挑戰。因此，設計時，需綜合考慮小區的實際規模、類型和長遠規劃。

1"小區用電負荷計算

1.1"各類用戶容量計算

住宅小區內的用電負荷統計主要包含4個部分：住宅負荷、商場店面等商業負荷、住宅小區配套公建設施負荷、充電樁設施負荷。用電容量計算應滿足地方標準《10"kV及以下電力用戶業擴工程技術規范》（DB35/T"1036—2023）中5.7.1.1條款原則確定：對于住宅各級負荷計算，宜采用需要系數法，需要系數可根據接在同一回路上的戶數選取，可按表1"的規定進行選擇。

小區住宅負荷計算公式如下。

式（1）中：表示計算負荷，單位為kW；表示需要系數，需要系數推薦值如表1所示；分別表示不同居民住宅面積的每戶居民配置用電負荷（每戶居民住宅面積60"以下配置6"kW；60～"90配置8"kW；90～140配置10"kW；建筑面積140以上的住宅，超出的建筑面積可按40"W/配置用電負荷）；分別表示相應居民住宅面積的戶數。

對于小區內商場店面等，商業負荷宜按實際需求確定容量。當實際需求不明確時，可按100～110"W/的負荷密度取值。

對于小區內配套公建設施和地下室，應按實際需求確定用電容量。當實際需求不明確時，公建設施可按40"W/的負荷密度取值，小區地下室車庫（不包括充電樁負荷）可按10～15"W/負荷密度取值[1]。

小區充電樁設施容量應按建筑配建機動車停車位30%的建設比例配置，單臺單相交流充電樁容量7"kW。負荷計算應采用需要系數法，根據接在同一回路上的臺數確定需要系數，可按表2的規定值選取。

以廈門市某住宅小區XP10地塊的主要經濟技術指標為例。該地塊總建筑面積15.68萬m2，其中，商業4"934"m2，地下室38"025"m2。本地塊有13棟高層住宅，60～90"m2住宅758戶，90～140"m2住宅432戶；停車位共1"252個。

XP10地塊負荷計算如下：住宅負荷為（8"kW×758+10"kW×432）×0.4=4"153.6"kW；商業負荷為4"934×0.11"kW=542.7"kW；地下室負荷為38"025×0.015"kW=570.4"kW；充電樁負荷為1"252×7"kW×0.35=3"067.4"kW（按100%車位配建）。同時，系數取0.9，功率因數取0.9，則地塊總視在功率為8"334.1"kVA。計劃配置14臺800"kVA變壓器（當住宅建筑高度不大于100"m時，單臺變壓器的容量不應超過800"kVA），負載率74%。

1.2"電力負荷分類

在統計完用電負荷后，還應根據對供電可靠性的要求與用電中斷后的影響程度對負荷進行分類。根據防火規范19層及以上的消防用電為一級負荷，10～18層為二級，其余為三級負荷。一級負荷應具備雙重電源供電，二級負荷具備雙回路供電。

2"供配電方案設計

在確定完小區的計算負荷與負荷等級后，建設單位應盡快向當地供電部門做正式的用電申請。然后，設計單位應根據供電部門下發的《10"kV高壓客戶業擴供電方案答復書》進行設計。供電方案中會明確小區的電源接入點、電纜型號、配電電氣設施、計量方式、調度、通信自動化等內容。

2.1"電氣主接線設計

根據XP10地塊的供電方案，小區設置4座配電室：#1和#2配電室從附近開閉所引入兩回電源，#3和#4配電室分別從#1和#2配電室引入兩回電源。所有配電室高低壓均采用單母線分段接線，配備母聯開關與備自投功能，以滿足二級負荷的雙電源供電需求[2]。對于一級負荷（如消防、電梯），除雙電源外，還需配備柴油發電機作為應急電源，以確保市電故障時仍能正常運行。

3"電氣設備選型

3.1"高壓設備選型

高壓電纜通常選擇YJV22阻燃帶鎧裝交聯電纜，絕緣等級8.5/15"kV。對于電纜頭，根據選用的高壓柜的種類選擇冷縮式或T型預制螺栓式。變壓器應選擇節能環保、噪聲小、損耗低的類型，電壓比為10/0.4"kV，接線組別為Dyn11，高壓可調壓范圍5個檔±2x2.5%。在配電室內，必須選用干式變壓器以防爆，宜選擇SCB14及以上型號，以滿足二級能效的要求。對于放置在室外的箱式變電站或桿上變壓器，可選擇油浸式變壓器。

高壓開關柜主要分為中置柜和環網柜兩類。變電站常用KYN28型中置柜，其額定電流大、性能優越、可靠性高，且便于更換變壓器等部件。對于配電房和開閉所，則通常選用SF6全絕緣環網柜，其帶電部分和開關封閉在充滿惰性氣體的不銹鋼殼體內，適合污穢環境，且30年內免維護。選擇SF6環網柜時，推薦使用單氣箱獨立模塊設計，以防氣體泄漏導致的整體更換[3]。環網柜內的開關可選斷路器或負荷開關，其中，斷路器需配備微機繼電保護裝置，負荷開關則需配置數據傳輸單元以實現與供電局主站的遠程通信功能。

3.2"低壓設備選型

在人口密集的住宅小區，低壓電纜應選擇低煙無鹵型交聯聚乙烯絕緣電纜，消防負荷時，使用耐火型或礦物絕緣電纜。高層住宅樓豎井中宜用預分支電纜，以增強安全性和美觀度。動力箱、表箱、計量箱等箱體外殼宜選用冷軋鋼板，戶外則用不銹鋼。低壓開關柜宜選用固定式分隔柜，內部開關分框架式、塑殼式和微斷式。低壓框架斷路器的額定運行短路開斷能力（Ics）需大于變壓器出口處的短路電流。為提升電網電能質量和經濟運行，應配置無功補償裝置，其容量約為變壓器容量的20%～30%，并采用智能型免維護無功自動補償裝置。對于以居民單相負荷為主的小區，應結合三相共補與分相補償，分相補償容量不應小于總補償容量的30%。

4"電能計量

4.1"計量方式

住宅小區內的居民用電、商鋪、充電樁停車位等由小區公用變供電，實行一戶一表計費方式，在末端由集中計量箱供電，同時應選擇符合當地供電局要求的計費電表。用電容量12"kW及以下時，宜采用單相電表5（60）A；"用電容量在12～35"kW時，宜采用三相直通式電表3×5（60）A；用電容量35"kW以上時，宜選用三相電表3×1.5（6）A配合計量電流互感器使用[4]。若同一用電性質負荷在250"kW以上，需單獨向供電局做10"kV用電申請，同時建設單位自留此部分配電室用地

公建設施（地下室照明、電梯等）也由小區公用變供電，其計量柜應布置在獨立的配電室內，其計量互感器額定一次電流根據用電容量選取，不應大于800"A[5]。所有計費電表采用遠程自動抄表方式。

4.2"電表箱的安裝

高層住宅宜每三層設置電表箱集中裝表，多設于豎井內。多層住宅的電表箱宜集中安裝在地下室或一層的電表間、樓道間或豎井內。安裝時，表箱前應預留不小于800"mm的操作維護空間，表箱門應能在90°的范圍自由開啟。

5"結語

針對住宅小區10"kV供配電設計，本文簡要闡述了用電負荷計算、配電方案設計、電氣設備選型、電能計量等方面應注意的問題，旨在為小區供配電設計師提供參考。隨著技術的發展，住宅小區設計正向智能化和節能化方向邁進，涉及配電室自動化、安防、環境監測及“多表合一”信息采集等內容。

參考文獻

[1]"朱遠英.住宅小區10"kV變配電系統設計要點分析[J].通信電源技術，2023，40（3）：87-89，93.

[2]"賈婷婷.10"kV供配電系統增容改造及能耗監控系統設計研究[D].蘭州：蘭州理工大學，2020.

[3]"DING"S.Discussion"on"Characteristics"and"Electrical"Design"of"Power"Supply"and"Distribution"System"in"Municipal"Tunnel"Engineering[J].外文科技期刊數據庫（文摘版）工程技術，"2022（2）：38-41.

[4]"WANG"M，GAO"L，YANG"X"R，et"al.Research"and"application"of"high-voltage"power"supply"and"distribution"on"launch"vehicle[J].中國航天（英文版），2022，23（2）：46-54.

[5]""XU"M"H，"GUO"Y，"ZHANG"D"W，et"al.Research"on"high"voltage"online"monitoring"system"for"dielectric"loss"of"capacitive"equipment"in"substation[J].IOP"Conference"Series："Earth"and"Environmental"Science，2021，769（4）：042025.