某新建住宅小区供配电系统设计

付卫

四川成都 610000

摘要：近年来我国的经济取得了飞跃性的发展，城市化进程加快，越来越多的人口涌入城市，高层住宅的重要性日益凸显。现代化高层住宅功能多样，电气设计质量的好坏对整个建筑物的安全性、稳定性及功能多样性都有非常重要的影响。本文以某新建住宅小区为研究对象，结合高层住宅电气设计现状，完成了对某新建住宅小区的供配电系统设计。供配电系统的好坏关系到居民用电的安全与可靠，设计时必须严格遵守国家制定的标准和规范。首先确定住宅区的负荷等级、供电容量，然后根据计算数据以及工程特点进行高低压供配电设计，高低压设备、导线选型。

关键词：新建住宅小区；供配电系统；设计；

1引言

随着经济的飞速发展，城市化进程的不断推进，越来越多的人口涌入城市，高层住宅的重要性日益凸显。在高层建筑工程中，电气设计的好坏对整个建筑物的安全性和稳定性都有非常重要的影响。因此，满足住户对生活用电的需求并提高电气系统的安全性、可靠性在高层住宅楼电气设计中具有十分重要的意义。供配电系统设计是住宅电气设计中的重要内容，在供配电系统设计中高层建筑的负荷分析与计算、变配电设计、高低压配电线路设计、电气设备及导线型号选择是系统供电可靠的基石、保证和关键。在进行设计时，首先要确定负荷等级、用电容量以及周边地区供电的情况，结合当地经济发展和配电网现状，制定合理的供电方案。不仅要满足当前的用电需求，还要从长远考虑，使其满足后期的发展。

2 负荷性质及负荷计算

在供配电设计中，负荷计算是进行一切设计的重要基础，作为合理的选择变压器容量、导线截面及开关设备的依据，通过合理配置，各用电负荷工作在额定电压、电流状态下，供配电系统可以安全、稳定运行。依据每个实际工程的具体特点，针对不同类型的用电负荷和电力用户，总结了多种负荷计算方法，如需要系数法、二项式法等、单位指标法、单位面积功率法。

依据《住宅小区供配电设施建设标准》，住宅公共用电、住宅附属商业用电、消防、车库、排水、换热站等必要的低压供电公建设施容量和用户容量配置标准。参照《住宅小区供配电设施建设标准》住宅负荷指标，该住宅小区总建筑面积30万m²，共18栋住宅楼，可容纳住户2146户，每户用电容量配置为8kW。住宅区内商铺用电总容量为2697 kW，每户商铺用电容量配置10 kW。小区公建总用电负荷为1872 kW。根据工程实际用电负荷计算数据，为系统选定导线和用电设备。通过负荷计算确定总供电容量为12000kVA。分别用8台容量为1250 kVA 和2台容量为1000 kVA变压器供电。

3. 小区高压配电系统

3.1 供电电源

本小区总的供电容量为12000kVA，需从变电站新建10kV 线路。外部供电线路根据城市规划选用电缆敷设方式，经开关设备接入公用电网。住宅小区内部的高低压供电线路应采取电缆敷设方式供电。主供电源：110kV 田园变电站新出10kV线路，该线路需从Ⅰ段母线出线，线路自变电站向西沿开源路向南，在开源路和陈家路口新建HK01#环网柜一台，由环网柜延陈家路新建电缆埋管至C4项目中心配电室，变电站HK01#环网柜电缆采用 YJV22-3*400 电缆，HK01#环网柜至配电室电缆采用YJV22-3*300 电缆，电缆埋管埋20根φ200，采用涂塑钢管，环网柜采用二进四出环网柜。

备用电源：自10kV田坡线1支3#杆下电缆，在开源路和陈家路口新建HK02#环网柜一台，电缆延陈家路新建电缆埋管至C4项目中心配电室，电缆采用YJV22-3*300电缆，环网柜采用二进四出环网柜。

3.2 变配电室

新建住宅小区地下为两层，变配电室均设于地下一层，避开住户的正下方及住宅疏散口。新建10kV高压配电室一座，分配电室4座。两路10kV电源进线沿道路电缆埋管至小区接地下一层再通过电缆桥架进入高压配电室，电气主接线形式采用单母线分段的接线形式，高压开关柜中间设置一台母线联络柜，高压进线开关与母线联络开关之间设置电气和机械闭锁装置，确保进线开关与联络开关不会同时处于闭合状态。在任何情况下都只能闭合两进线开关和一联络开关中的两台开关，当一路进线失电或出现故障时，系统会自动断开该路进线开关，并闭合联络开关，由另一路电源供电。

4. 小区低压配电系统

4.1 低压供电方式

低压配电线路一般采用“配电室-低压电缆分支箱-居民住宅用户”的接线方式。配电室每路低压出线带负荷一般不宜超过200k W。对于负荷集中的高层、超高层住宅可采取插接母线进行分区、分段树干式供电。住宅供电线路应装设剩余电流动作保护装置，采用分级保护。在每一栋住宅楼的总电源进线处装设剩余电流动作保护装置（如剩余电流保护断路器），住宅内部除壁挂式分体空调的电源插座回路单独设置外，其他电源插座的回路均设置剩余电流保护装置。本工程低压配电电压等级为交流220/380V，配电系统采用放射式与树干式相结合的供电方式。

由变压器低压侧经电缆敷设至各住宅单元电表间的电缆分支箱，再由电缆分支箱的分接电缆接入电表箱。电缆分支箱分为室内安装和室外安装两种，室外可采用落地安装方式，室内可采用壁挂安装方式，本小区的分支箱设置在电表间内，采用壁挂式。无功补偿采用低压集中补偿方式，在变压器低压母线侧接入低压电容器，设置自动投切装置，可以根据低压母线上的无功功率情况进行投切和保护。和其他无功补偿方法相比，低压集中补偿具有接线简单、便于维护和管理的优势，它是就地平衡无功功率，此方式能提高变压器的利用率，降低线路的损耗，经济性能好，是目前常用的无功补偿方式。

4.2 低压设备及电缆选型

低压开关柜选用抽屉式开关柜，采取下进风、上出风的散热结构，防护等级不低于 IP31。母线选用额定电流为2000A、2500A，额定短时耐受电流不小于65KA/1S。低压进线开关和母线分段开关均采用电子控制的框架断路器，其短路分段能力要大于或等于65KA，出线采用塑壳真空断路器，额定运行短路分段能力不小于50 KA。无功补偿方式为低压集中补偿，本小区要求功率因数达到0.9，低压无功补偿容量按变压器容量的10%～30%配置方式只适合于初步设计阶段，并不合理，本工程进行无功补偿容量计算。

低压电缆、接户线、住宅进户线的截面选择要满足输电容量、计算电流、热稳定性以及规划设计要求。依据电缆设计规范给出0.4kV。住宅小区低压配电线路从配电室低压出线至各栋楼单元电表间，户表至用户配电箱均选用交联聚乙烯绝缘、阻燃、纵向阻水的铜芯电缆，相线、中性线等芯结构，额定电压0.6V/1k V。进出开关站、配电室的电缆，采用阻燃电缆。

4. 结束语

本文以某新建住宅小区为研究对象，结合高层住宅电气设计现状，完成了对某新建住宅小区的供配电系统设计。供配电系统的好坏关系到居民用电的安全与可靠，设计时必须严格遵守国家制定的标准和规范。首先确定住宅区的负荷等级、供电容量，然后根据计算数据以及工程特点进行高低压供配电设计，高低压设备、导线选型。

参考文献

1. 冯志国, 赖浩. 大型住宅小区供配电设计[J]. 江西理工大学学报, 2013,34(05):54-59.

2. 秦剑. 某住宅社区建筑电气与智能化系统的研究与设计[D]. 江苏大学,2016.

3. 曲宝贵. 高压电缆导体截面的选择与应用[J]. 中国科技博览, 2013(19) :549-549

4. 王杰. 浅谈电力电容器无功补偿及其安全应用[J]. 中国集体经济 ,2011(18):185.

5. 田建红. 智能小区建筑电气工程设计与实践[D]. 西南交通大学, 2012.

作者：付卫，身份证号：510103196806110690。