大型住宅小区供配电设计分析 

大型住宅小区供配电设计分析 

    ,李梦杰

江苏金易电力工程设计有限公司

摘要：随着城市现代化建设和发展的推进，大型住宅小区的数量逐渐增多。但是，由于缺乏丰富的配电系统设计实践经验，设计部门必须很好地领导设计和管理。根据社区供配电设计规范，科学计算用电负荷，连接社区电源、配电室布局、配电方式、用电设备选型和电能计量。全面呈现设计内容和体验。指导住宅供配电设计人员，进一步提高供配电设计效率和质量，维护小区供电稳定安全。本文以某大型住宅小区为例，详细分析了大型住宅小区供配电设计。

关键词：大型住宅小区；供配电设计

引言：随着高层建筑的体量和数量不断增长，电梯和空调越来越多地影响着人们的日常生活。因此，大型住宅小区的运营必须保证供电的可靠性和安全性。优质的供配电方案可以支持社区安全用电。然而，一些设计人员较少接触新技术和新工艺，并且在实际设计过程中容易出现设计错误现象。因此，有必要制定科学、高效的供配电设计方案，以构建完整的供电系统，保持供电运行的稳定。

一、项目概况

某一个大型住宅区位于城市新城区。项目总面积15000.73 平方米，景观道路将基地分为 3 个部分。宅面积约四万平方米。营业面积约三万平方米，商业楼面约三千平方米。大型住宅小区物业管理中心是一幢三层的别墅建筑，高十二米，该项目是大型结构型建筑，主体是剪力框架结构和钢筋砼框架结构。供配电的施工必须根据房屋建筑规范实施。在房屋建筑施工中，供配电的功能主要为:安全通讯和管理、照明、火灾自动报警、防雷接地、高低压系统、电能变换和分配。供配电方案严格遵守民用建筑设计标准和规范。

二、大型住宅小区供配电设计分析

（一）负荷性质与负荷计算

按照有关规定要求，在高层建筑类中，用电负荷应当满足以下等级标准。对各类电气设备的荷载分级主要包括：基本荷载，包括了消防水泵、消防风机、花洒自动化水泵、防火阀、自动消防系统和消防电梯等消防设备。安全控制系统、污水泵、乘客电梯、应急照明系统和生活水泵，采用了三级负荷设计标准。并按照建设项目所在区域的供配电设施建设标准，建立了住宅小区居民的用电量指标如下：表一为项目配置整理表。如果明确了消费者的供电负荷，就可以通过终端测算整个居民小区的总负荷，对于住宅项目，夜间是用电高峰期，其余时间段是低负荷模式。按照这种选型方法，设备运行损耗增加，投资成本也增加，因此在供配电设计中需要降低变压器的总机容量[1]。

表1  住宅项目用电负荷配置表

（二）变配电所位置选择

对于低压配电系统，低压供电的半径在250m以内，选择变电站地址时，应靠近负荷中心，以减少线损。结合建筑物的粗放布局，变配电所的位置明确。分析建筑物电气装置的设计规则，严禁在底层直接上、下建设配电电站。如果住宅区内只有一栋地下建筑物，则变电站不能设置在地下层。住宅楼为高层时，地下室为住宅楼层，严禁在居住空间正下方建变电站。能源部门要严格按照变电站选址。设计人员在选择电源转换和分配位置时必须考虑许多因素。在行政管理期间，管理人员对住宅建筑电气设计人员作出诸多规定。各种变压器主要为大居住区和公用地区供应电能，公用变压器主要为城市公共照明和人口供应电能，而专用变压器主要为居住地区供应电能。但对于某些特定区域，按照电源的位置，必须单独建立二个变压器，使大居住区与非住宅地区完全分离。在大型住宅区，变电站是重要的负荷中心，必须精心规划交通路线。在安装和维护变压器和高低压柜时，既要保证行车路线的便利性，又要充分考虑设备的安全性和舒适性。在选择变电站站点时，规划者会考虑许多因素并权衡利弊。如果住宅区临街，那么一楼和二楼会布置商铺，地下室会变成停车场，以上位置都是开发商可以大赚一笔的地方，或者控制室将用于容纳停车场和商店等。但在规划开关设备的位置时，如果距离负荷中心较远，则需要分析消耗，增加和减少线路的问题，与提高低压电力电缆数量的特性相应。而采用远程供电模式则会提高导线的数量。综合测算结果表明，这种方法的成本将会超过占有商务空间的成本。所以，在供配电方案设计过程中，政府必须经常和业主交流意见，让业主不要过多地关心眼前利益，从而降低了供电价格体系的运营安全性。在原本共享公寓项目的供配电项目中，配电站仅靠近负荷中心，即减少了道路辐射成本，也更好地使用了地下室空间，从而增加了经济性。

（三）变压器选择

1. 变压器选择原则

在电厂中，变压器是一种重要的一次设备，可以对电网电压进行升压和降压，保证配电、输电和用电的可靠性。根据小区用户的具体用电负荷科学选择变压器。考虑变压器的数量和功率。变压器数量较多，功率较大时，这样会增加资源的浪费。如果没有足够的发展空间，变压器就会过载，供电的安全性和可靠性就无法保证。选择变压器时，应考虑国家标准，结合实际情况，选用技术先进、节能技术水平高、维修保养方便的产品。对于带防腐防尘外壳的变压器，可在恶劣环境下使用。干式电力变压器可用于医院和学校等要求苛刻的环境。一、二次用电负荷较大，集中用电负荷较大，安装多个变压器，根据变压器的功率和数量，充分满足设计系统要求，优化主变电路图，同时设计多个备用方案，根据实际情况选择适宜方案。

2. 主变压器台数的选择

主变压器的数量对居民区的供配电有重大影响。 因此，在确定主变台数时，必须考虑以下四点。1）供电系统的可靠性必须在正常的电力负载下得到保证。2) 正常情况下，变压器中，1台是最合适的配置。 当变电站负荷集中，功率较大时，可使用2台以上变压器。3) 选择主变台数时应考虑未来负荷变化，以保证足够的空间。

（四）计量与补偿

供电部门对变压器高低压侧的所有测量装置都提出了严格的要求。条件：低压侧与成本计算分开测量，对商业用电实行单独结算。目前，大多数家用电表都集成到医疗设备系统中，特别是在新建筑中，需要通过公用事业面板进行远程监控和测量。因此，在设计设备时，必须遵守标准要求。如果内部功耗小于12kW，使用单向功率测量方法；当用电量超过12KW时，采用三相供电测量法。由于生活质量的提高和电气化程度的不断提高，在供配电设计中需要留有余量。对于建筑物内的建筑物和大型设施，由于面积较大，当单户用电量超过12kW时，采用三相电源的测量方法[2]。由于电力行业“一户一表”的规定，三相电表测量法在普通商住楼宇中几乎没有使用，主要是应用安装过程复杂，成功率低。必须降低相关系数以满足单相测量标准。选择柜台位置时，确保安装的位置符合规定。

（五）高低压系统与线路敷设

在住宅小区的电气规划设计中，变配电选址和高低压开关柜的选用，对变配电价格点的面积大小影响很大。目前应用的高压开关柜主要有高压环网、金属加强中心网，以及固定电网等。但因为高压配电柜的固定成本较高，所以现在主要用于工业建设中以及工厂。中柜高压系统的分段能力非常强大，可靠性和稳定性都极高但由于高压配电柜容积较大，柜体结构主要由三层构成，出线口厚度也很大。因此这种开关柜成本也很高，目前主要用作在变电站领域和城市市政的供电体系中。在整个市级工程项目的设计框架内，总共建设有10台10/0.4kV电力变压器和开关设备。别墅全部采用了箱式变电站，并根据位置引入环形变电站，并实施通向变电站的辐射供电方式。由于单台柜的售价和生产成本都较高，因此大多用作中高档小区的供配电。而高压环箱即是最常见的高压电控箱，可集成中低压功能块，并串联开放式环形变压器和辐射电网，以完成电源和保护的功能。空气绝缘箱尺寸较小，占地面积也相对小。但如果使用气体绝缘的高压箱大小和位置比较昂贵，这种配电设计方法具有显著特征。由于环形箱的接线方式比较简单明了，因此一个相对简易而成本低的带单个负荷开关的空气，断装置盒成本大约为二万元。

（六）应急电源

民用建筑的备用电源多为柴油发电机，具有重要价值。发电机的测试电源一般采用电气与机械联锁方式，以避免串联工作。在规划设计中，设计者要考虑柴油风力发电系统的选址，以保证其紧靠配电站。发动机工作的通风排烟量较大，工作噪声较大。它会干扰业主的日常生活，所以必须重视缓冲和降噪。因为柴油发动机产生的烟雾中存在毒性成分，房顶上的烟囱就是为降低危害而设置的。规划时要考虑通风排烟问题，如果机房狭小，排烟清洁问题不能兼顾，应使用集中蓄电池方式作为应急照明。

三、住宅小区供配电设计的注意事项

在设计居住区的供配电中，应该考虑以下两点:一是居住区供电标准需要严格按照地区要求，住宅的净供电能力需要严格和其他电力分离。因此在设计和选用各楼层电表柜时，不但要考虑国家标准，而且还要兼顾地区供电特点。二是在考虑居住区的供水和配电设备时，还应该充分考虑翻新情况，以尽量减少损失。住宅、厂房等区域的电气设计比较简单明了，部分住宅区已经不再做这部分的电气设计，而是直接把主供电价格板留在了屋内。通过这种方式能够减少投入成本，从而减少了供配电设计的费用。不过这种设计方法也违反了对建筑设计深度的规定,在具体的项目中必须权衡利弊。

结论：综上所述，在住宅小区供配电设计中，应根据企业的具体要求，特别注意变压器和后备供电选型问题，优化设置变配电所，以降低电源的损失。在供配电建设过程中，必须严密按照小区设计规范的特点，并兼顾到区域消防机构、供水单位、规划机构和防雷单位的设置条件，整体提高住宅小区物业管理供配电的效果和品质，保障小区供电的安全和可靠性。

参考文献：

[1]梁赟.住宅小区供配电系统设计浅析[J].山东工业技术.2015(08)：90-92.

[2]江冬玉.关于大型住宅小区的供电设计思路分析[J].科技资讯.2014(22)：233-235.