某居住小区10kV供配电设计实例分析

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摘 要：文章结合笔者的工作实践，针对大型居住小区供电系统设计相关要点进行了分析与研究，主要从接线方式的选择、变电所的设置和变电站的选用等要点进行了论述，旨在不断地提升小区供配电系统的设计水准，从而保证小区的用电安全与稳定运行。

关键词：居住小区；高压供配电；变电所；接线方式

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

随着我国城市化进程的不断发展，人们的居住条件日益变化，各种大型居住小区拔地而起，人员居住更加集中，各种配套设施一应俱全，其居住环境在舒适性、美观性、安全性和环保性等方面都较以往有了更高的要求。这就要求供电系统设计人员在设计时，要结合该居住小区的规模和小区规划需求，全面提升设计水准，从中不断地满足小区的用电负荷和用电安全。

一、工程概况

某小区占地面积42万，建筑面积28.8万，按12个分区组合。该小区10kv电源来自其就近的110kV高压变电站。

二、接线方式的选择

据《供配电系统设计规范》规定：高压供电系统宜采用放射式。根据变压器的容量、分布及地理环境等情况，亦可采用树干式或环式。在小区10KV供电系统设计中，接线方式的选择有以下三种方案：

（1）高压树干式接线方案。需要大量使用高压电缆分接箱，可靠性低，而当地居民对用电要求较高，故这种方式并不合理。

（2）高压放射式接线方案。在初期这种方式被作为选择对象，但放射式只适用于允许年停电32h以上的地方，可靠性较低并需要在电网入小区处设电气开闭站，大量配置高压柜，高压电缆回路多，首期投资大，显然难以适应开发商的投资策略。

（3）高压环网式接线方案。《建筑电气设计手册》对高压环网式供电系统的解释如下：环网供电系统是由电源引出两个回路向P个负荷点供电，并在各负荷点供电，在各负荷点之间依次敷设联络线，形成闭合的多边形电网，敷设的线路数目n=P+1。该方案结构简单，投资较少，可靠性高。

但环网供电接线方式有两种类型，一种类型是两路电源来自同一变电站的不同母线或者不同的变电站，为典型的双回路电源环网供电接线，适用于年停电24~32h的地方。

另一种是双环网供电接线，每一变电所内两台变压器来自不同电源的闭式环网，同时变压器低压侧再设联络开关，因此供电可靠性大大提高，双环网供电接线适用于年停电24h以下的地方。

后一种环形供电方式可靠性大大提高了，但考虑到投资费用高，且10kV电源来自该小区就近的同一110kV高压变电站的不同母线段。在经济适宜、技术合理的原则之下，该小区10kV供电系统最后采用了前一种环网供电接线方式。

三、变电所的设置

3.1变电所的布置

该小区按不同的建筑类型进行分区，其中包括别墅、公寓洋房、学校、幼儿园、会所。对于变电所的布置，强调每条10kV供电线路及每座配电站都应有明确且比较整齐的供电区域，防止交叉重叠，近电远送。因此，在适应建筑物不同职能分区的前提下，将该小区10kV供电线路及变（配）电所按以下原则分区布置：

（1）10/0.4kV变电所的布置，首先要考虑的是深入负荷中心及所供负荷的合理供电半径，对于380V电源线路可输送距离约250m，以保证在最大负荷时线路末端满足各种用电设备正常工作。

（2）要考虑建筑规划及开发商的开发时间次序，主要理由是开发商不可能一次性完成一个住宅区的建筑施工，而必须是分区分片开发，也就是说不可能先建一个变电所等着将来的开发。

（3）按一般次干道将小区分为几个供电分区，以避免大量电缆线路穿越马路。

3.2 变电所的容量选择

在总负荷量不变的情况下，各个变电所的容量决定了变电所的总数量。在满足该小区变电所分区布置的三条原则的情况下，我们尽量放大变电所的容量来减少变电所的数量。比如四号变电所的形式在考虑所供负荷的合理供电半径等技术要求的情况下，当时有两个提案：

（1）设一个容量较大的变电所于靠近七区和十一区车库口进行供电。变电所的变压器为1250kV.A+1250kV.A。

（2）设一个变电所于七区中心广场，另一个于十一区中心广场分别进行供电。变电所的变压器为2×630kV.A和2×630kV.A。

我们对这二种供电方式作了经济比较，以下为某变压器和开关的价格：

高压柜：高压SF6负荷进线柜，3.24万元；高压SF6负荷出线柜，3.24万元；高压SF6负荷馈线柜，6.36万元；高压SF6负荷断路器馈线柜，19.80万元

变压器（不含外壳）：SCB9-630/10，13.09万元；SCB9-1250/10，19.56万元

低压进线柜：（主开关F1S-1250/4P）约3.5万元；（主开关F1S-2500/4P）约4.9万元。

低压电缆价格如下：VV（4×70+1×35），8969元/卷；VV（4×95+1×50），12879元/卷； VV（4×120+1×70），15809元/卷；VV（4×150+1×70），19748元/卷；VV（4×185+1×95），8969元/卷。

第（1）种方案变压器比（2）种方案价格高13.24万左右，高压柜方面多了进线柜1台，出线柜1台，馈线柜2台，即价格高19.2万元；低压进线柜价格高3.7万元；但低压电缆节约20万元。因此，在不计算土建基础及高压电缆和箱体增加的情况下，第二种方案的总费用比第一种方案多出16.14万元。因此，在容量相等的条件下，两个变电所的费用投入大于一个变电所的投入，且不好管理，占地面积较大，影响楼房销售，故我们摒弃了第二种方式，采用了第一种方式。

3.3各个变电所单台变压器的数量

我们按《10kV及以下变电所设计规范》规定：变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：一是有大量一级或二级负荷；二是季节性负荷变化较大；三是集中负荷较大。据此，小区各个变电所一般以设置两台变压器为原则，按季节性负荷的变化，灵活停运变压器，以减少变压器的损耗费用（一台1000kV・A变压器的空载有功损耗P。值为2550W，短路有功损耗Pk值为7600W，而每降低1kW，一年可节约8760kW・h电能的电费），且利于运行检修但也有例外，学校只设一台变压器，主要考虑其变压器检修可以在寒暑假进行，并且暑假可以避过夏季负荷高峰。

四、箱式变电站的选用

由于土建变配电所占地面积大，不但影响公建用地指标，在外观上也很难与其附近环境协调一致，而且一次性投资大，建设周期长，影响小区建设的经济性 因此，能可靠运行的新型箱式变电站代替土建变电所，成了解决小区供电的有效措施其特点是：

（1）可灵活选址，能深入负荷中心，减少损耗；

（2）占地面积小（同容量的设备占地为土建站的），不遮挡居民眺望视线，不影响采光，同周围环境协调一致；

（3）成套性强，便于现场安装，送电周期短；

（4）适应性强，投资少，社会经济和环境效益明显。

基于以上优点，考虑到小区地质情况比较差，修建土建变配电所需考虑桩基础，桩长近14m；而箱式站只需要砖混结构，从而可节约综合造价1/3以上。另外，由于SF6高压柜的大量使用，而当地供电部门为低压计量，故可减少高压柜，相应减少箱式变电站的宽度，箱式变电站更成了我们的首选。

五、结束语

总之，一个好的小区供电系统的设计，不仅要考虑其技术上的可行性，布局上的科学合理性，经济上的适用性，更应该考虑其使用上的安全性和可靠性。

参考文献

[1]彭碧兰.浅议10kV供配电设计常见问题及对策[J].中国城市经济，2009（10）．

[2]陈荣波.谈 10kV 配电设计的问题[J].科技与企业，2011（10）.