住宅区供配电设计

住宅区供配电设计

张冰纯

(国网江苏省电力公司徐州供电公司221000)

摘要：本文按照住宅小区供配电设计的基本要求，围绕小区用电负荷计算、小区接入电源供电、配电接线方式、配电房选址及线路走廊、主要电气设备选型和电能计量方式等内容和设计经验进行阐述介绍，帮助参与大型住宅小区供配电设计人员做好设计，少走弯路.文中对设备和导体新技术应用方面进行了推荐，供设计人员参考.

关键词：小区供配电；负荷计算；电气设备选型

1小区用电负荷分析计算

1.1各类用户用电容量计算

住宅部分用电负荷容量采取负荷密度法与需要系数法.目前按以下原则计算小区住宅的用电容量：住宅面积60m2以下的每户4kW；建筑面积在60~90m2住宅用电容量为每户6kW；面积在90~120m2每户容量为8kW；面积在120~150m2每户容量为12kW；面积在150m2以上的用电容量为16kW；别墅用电根据客户需求单独计算.新建住宅内公建设施用电设备应按实际设备容量计算，未标明部分住宅公共用电设施供电基本容量按每30W/m2配置.办公用房按单位建筑面积100W/m2计算.在大型小区内部设置有学校、商场、宾馆的，根据他们的设计需求确定用电负荷.需求不明确的商业按100~180W/m2估算.现以某市K25地块新建住宅小区供配电设计为例进行介绍：K25地块新建住宅小区总的建筑面积约为17万m2，共有10栋高层住宅，按照《江苏省新建住宅供配电设施建设标准》，K25地块新建住宅小区负荷计算总的用电负荷为9377.68kW，住宅用电负荷配置系数按0.6进行配置，计算出应配置配电变压器总容量为5627kVA.在计算负荷时，应精确到每一栋建筑，每一栋楼（单元）的用电单位（以一个用电计量点为一个单位），作为选择变压器容量、电缆面积、回路数的基本参数.K25地块共建设10栋住宅，根据客户提供的户型面积和套数，分别计算各栋负荷大小，供选择各栋配电房变压器和各支线电缆的选择，根据负荷计算结果，K25地块新建住宅小区每栋楼选用一台变压器630kVA，合计10台配电变压器进行供电.地下室的用电按照就近原则，在负荷较小的1栋、9栋、10栋变压器中安排，各栋计算结果见表1.

2供配电方案设计

2.1小区接入电源供电设计

住宅小区供配电设施外部电源线路和电缆应符合城市建设规划并报政府.小区确定总负荷、各用电单位负荷性质后，建设单位应尽快向当地供电营业部门申报正式用电申请.对于大型住宅，在做整个项目的可行性研究时必须向当地供电部门征求意见，如果附近没有已建成的区域供电变电站，就有必要考虑在项目可行性研究时一并规划预留区域供电变电站的站址、留好建设通道，做好小区内配电方案和供配电设施用房的设计，并与新建住宅详规设计同步.否则，可能因为电网在附近没有变电站或变压器容量不足无法满足小区供电.供电公司接到客户申请后，应根据电网的实际情况，制定具体供电方案，住宅小区的10kV外部供电方式应报当地城市规划管理部门确定电缆或架空线路供电.设计单位应根据供电公司下达的《高压供电方案通知单》进行工程设计.《高压供电方案通知单》应明确主供电源、备用电源、变压器容量、保护装置、计量方式及装置等重点内容，同时明确线路路径、建设架空线路或电力电缆方案.K25地块新建住宅小区电源一：从110kV甲变电站新增10kV出线间隔1个，10kV交联聚乙烯绝缘电力电缆1回，型号ZR-YJV22-8.7/15-3×240；电源二、从110kV乙变电站新增10kV出线间隔1个，10kV交联聚乙烯绝缘电力电缆1回，型号ZR-YJV22-8.7/15-3×240.电源分别从两个变电站出线，提高了供电可靠性，确保一路电源检修或故障时另一路电源能够正常供电，提高小区供电可靠性.小区电源接线.

2.2小区供电接线方式设计

2.2.1小区内部建设配电网的一般要求

小区内部建设配电网应根据小区实际情况，确定用欧式箱变供电还是用配电房供电，确定总配电房（开闭所）的建设地点，联接方式是采取环网柜还是环网变等具体接线.小区内用欧式箱变还是用配电房供电的方式，应由建设单位负责提供建设意见报供电企业（负责建成后运行、维护单位）商定，多层住宅宜选用欧式箱变为宜；小高层以上住宅宜选用户内配电房.配电房、欧式箱变的位置尽可能靠近电缆井（单元口）附近，以便减少低压电缆的长度，既减少投资又降低压降.

2.2.2高压供电方式

住宅区高压供电宜采用开关站、配电站进行供电，多层小区用环网柜、分支箱连接，较多采用欧式箱变供电；对于多层和高层结合的小区可以用两种方式结合.十层及以上高层建筑宜采用户内配电站方式供电.户内配电站应采用干变.K25地块是高层建筑采用户内地下变电站配电.开关站、环网柜每路出线所带配变总容量不宜超过2000kVA.高压电缆截面应力求简化并满足规划、设计要求，并进行热稳定校验.多层住宅小区一般采用箱式变电站，根据小区各栋负荷情况安排一栋或多栋共用一台箱式变电站，容量不宜大于630kVA，位置选择应考虑环境影响最小化，兼顾低压电缆最短、投资最少为宜.为了提高供电可靠性，采用环网性变压器形成手拉手供电.内部设置有学校、商场、宾馆变压器容量未超过2000kVA的可以从开关站和配电站出10kV专线供电，可靠性要求高的可以从不同母线各出一回专线供电互为备用；超过2000kVA的另行向供电营业单位申请确定供电方式.根据K25地块的地形位置，小区为两块的构成，用两个开闭所供电.电源进线和两个开闭所联络线出线选择真空开关，变压器高压出线选择负荷开关，新建住宅小区高压供电方案设计.

2.2.3低压供电方式

低压线路长度不宜超过250m；高层住宅低压电缆宜采用预分支电缆以减少低压分线箱占地，同时安全、美观、接线简单.低压线路应采用多点及末端接地方式，接地电阻小于10Ω.每台变压器应装设低压自动无功补偿装置，电容器容量应满足不小于20%变压器容量.

2.3.配电房站址及线路走廊

3.电气设备选型

3.1高压设备选型

配电变压器应采用节能环保型、低损耗、低噪音变压器，接线组别为Dyn11.户内配电站必须采用干变，户外欧式箱变可采用干变或油变.干式变压器应选用相当于SCB11及以上型号变压器，单台容量不宜大于800kVA.箱式变电站容量不宜大于630kVA.欧式箱变应选用外壳耐腐蚀、设计有通风、入口可以锁、高可靠性、少维护的开关设备.高压电缆应采用阻燃型交联电力电缆，绝缘等级选用8.7/15Kv;电缆头宜采用冷收缩、预制式比较可靠.环网柜环网单元宜采用4-6单元，柜内开关宜选用断路器或SF6负荷开关，SF6负荷开关使用三工位开关，并采用弹簧储能操作机构，出线均应配备带电显示器和接地故障指示器.配电站、开关站、环网柜应选用短路容量能满足较长期发展需要、可靠性高、体积小、维护工作量少和操作简单的技术成熟设备，高层建筑可使用小型化断路器，采用SF6全密封充气绝缘；对于大型配电站、开关站，宜采用断路器、中置式开关柜，并配置相应的数字式继电保护装置.K25地块新建住宅小区10kV高压设备选型见表2.

3.2低压设备选型

低压电缆应采用阻燃型交联聚乙烯绝缘电缆.低压电缆分支箱应采用箱体为不锈钢或SMC树脂材料外壳的分支箱.低压开关柜应采用抽屉式或固定分隔式开关柜.应根据无功功率的需量及电能质量要求装配无功补偿装置，应采用智能型免维护无功自动补偿装置.K25地块新建住宅小区低压设备选型见表3.

3.3配电自动化

在配网自动化规划区域内新建住宅的小区高压配电网，应考虑预埋通讯电缆管孔，预留好配网自动化设备装设的安装位置，以便在电网改造时减少对建筑物的破坏.目前，在箱式变内部一般设计采集器等自动化装置.

5结束语

本文重点介绍配电系统的设计基本要求，在设计细节方面肯定还有许多可以深化考虑的问题，比如在节约投资成本上如何选择可靠又经济的设备，同时可以满足可靠性要求，还有很多细节问题值得探讨.对于具体的项目，可以根据现场情况进行多方案比较，选择可靠性高、经济性好的方案，达到节省投资的目的。