住宅区供配电设计浅探

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摘要：改革开放不仅改善了我国的国民经济，同时，也提升了人们的生活水平。城市化变得越来越快，人们的生活环境也在逐步的向着居住小区的这个大趋势发展，越来越多的高层住宅小区、商业建筑小区正在成为主流的城市组成，这既给了供电企业一个机遇，同时也是一个重大的挑战。

关键词：住宅小区；供配电设计；节能降耗

中图分类号：F287文献标识码： A

一、当前住宅小区供配电存在的问题

随着人们生活水平的提高，越来越多的家用电器也走进了千家万户，用电器在不断地增加，但是供配电系统却一直没有太大的调整，这也就出现了很多的问题，如老化的配电设施由于长时间的运行己经无法适应当前的这种高负荷、大容量的用电负担，这就使得这些设备在运行的过程中极易出现故障导致整个小区的供电收到影响，并严重的影响到人们的生活秩序。另外，老式的供配电系统标准由于其局限性，在面对当前的用电状况的时候，其标准就显得有些过低了，而这样的结果就是在原来的标准下供配电系统所具备的容量远远地无法满足整个的小区的供电需求，导致居民的家电无法在正常的电压下进行工作。而老式的供配电系统还有一个不足之处就是，一旦发生事故，人们很难快速的进行故障的隔离，进而导致事故的影响范围扩大。

二、制定住宅区的配电设计方案

(一)预测用电总负荷

在进行小区的用电总负荷预测的时候，首先要进行小区的区分，目前我国对小区的区分以商业楼房、高层楼房、多层住宅楼来进行区分，我国的住宅区单位面积所使用电荷计算公式如下：

总面积X单位面积用电量=总负荷量

(二)制定电源接入方案

按照以上公式，结合高层小区的单位时间用电量，由此，该高层小区的总负荷量，这样，我们也就能够根据计算出的总负荷量来进行电源接入的方案设计了。但是，有一点需要注意的就是高层小区的供电容量一般都比较大，在l0kv电源系统的线路上还没有任何一条线路能够满足其容量的需求，也就是说单一的一条线路无法满足高层小区的供电需求，在设计的时候，可以考虑用两条线路对小区进行供用电，还要在小区内单独的设置一个l0kv的开闭所，这就保证了在两条单独的供电线路上能够相对独立的进行供电运行而互不干扰。这样的设计，既保证了高层小区的供电需求，也保证了整个小区的供电安全，提升了整个小区的供电效率。

(三)供电变压器选择

（JG J16-2008）《民用建筑电气设计规范》4.3 条对高层建筑供电变压器做出了相关规定。对于建筑面积大，供电负荷大的情况，通常采用多台供电变压器，每两台为一组，应注意变压器低压侧不得并联，可以起到控制低压侧短路容量，降低成本的效果。10KV 电源通常采用双回路供电的形式，主结线采取母线分段的形式，每段母线变压器容量不得超过5000KV A。如果高层建筑采用单台变压器供电，应选择电容器容量小于1250KV A 的变压器，对于断路器等设备要严格按照（JG J16-2008）《民用建筑电气设计规范》进行配置。因变压器供电范围较大，避免因发生故障进行检修造成巨大损失。国内各省市制定的地方标准不统一，应注意区分。

(三)应急柴油发电机组设置

应急柴油发电机组主要是为高层建筑中一级负荷的设备服务的。其设置位置应处于配电的中心位置，根据具体情况可适当添加柴油发电机组的数量，以确保对一级负荷的供电持续性，避免采取单台发电机组，以防意外发生，发电机出现故障难以供电，此外，需严格的将应急供电系统分隔开来，如果有必要可以设置一备用柴油发电机。对于高度达到200 米以上的高层建筑，柴油发电机组难以为上部一级负荷供电，由于其垂直运输难度较大，并且如果由楼板承重难以满足要求，为解决此供电问题，可以采用设置EP S 或U P S 来保障其供电的持续性。如果其他方法难以实行，也可以在建筑顶部设置容量小于200KW 的柴油发电机组，同时应考虑是否会对建筑造成不利影响。

(四)ATSE 电源转换开关的选择

选择ATSE 电源转换开关时，主要考虑其负荷性质，并且要考虑其是否能满足中断供电的时间间隔，可以将PC级的转换开关作为第一选择。如果出现电源转换时间大于重要负荷切换时间的情况，为保证负荷供电的持续性，要在其侧设置UPS电源。确定竖向供电干线，要根据其整体区域的配电中心，并且要满足其供电服务范围，因此应根据实际情况进行合理分区。每个分区要满足对该供电区域的持续性，并且可以通过设置无功补偿装置以达到技能环保的作用。各楼层配电间要满足设备安装需求，并且，对于强电和弱电要在其固定管道井内安装。

(五)电缆电线选择

电缆电线老化和超负荷使用是电气故障的主要原因，而线路故障很容易引起火灾，我国因电气导致的火灾不在少数，而且火灾时电缆电线的可燃部分被引燃后，会产生有毒气体，并且会对救援工作造成障碍。所以，在电缆电线的选择上应采用低烟无卤型的环保材料，减少火灾发生时的有害气体产生，从而降低对用户安全的威胁。

三、降低供配电系统能耗的具体对策

(一)供配电系统节能设计

实际设计过程中，要求变电所的中心位置应靠近负荷中心，并且时刻注意电源的进出线方向。从用户的角度上来讲，应遵循有色金属消耗、线路功率损失的原则明确变电站的具置，这样最后呈现的结果才会让广大的用户在设备的维护管理、节能降耗等环节中实现较好的经济效益。我们应结合具体的负荷容量、供电距离和分布、用电设备的特征等对供配电系统加以科学合理的设计，实现系统的操作简便性、安全可靠性，要求变配电所要与负荷中心接近，这样就不会存在较大的配电半径，降低了线路损失消耗。在配电变压器出口位置处的电流不平衡度应不超过百分之十，干线和分支线首端不平衡度不超过百分之二十，中心线电流应低于额定电流的百分之二十五，之所以有这些规定，主要是配电系统中存在一些较小的相电流，还有一些相电流等同额定电流，更有甚者还高出了额定电流，这不但使变压器无法经济合理的安全工作，削弱了供电质量，同时，还导致线损不断增加。所以，设计过程中，要防止存在较大的三相不平衡度。

(二)增强功率因素

增强供配电系统的功率因素可以使电压质量得到相应的改善，防止无功在线路上频繁的流动，推动用电设备的有效运行，实现预期的节能目的。应从两方面着手进行： 一方面，增强自然功率因素，不增加补偿设备，投资费不会提高，具有较高的经济合理性。实际中，可通过功率因素超前运行的同步电动机或者异步电动机运行；确立相匹配的电动机与变压器，禁止出现低负荷运转的情况；对于荧光灯，应采用高次谐波系数在百分之十五以下的电子镇流器。另一方面，通过并联电容器实施无功补偿；电容器不仅能够产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流来增强功率因素，并且还可以降低系统无功电流。实际设计过程中，应考虑使用分散就地补偿与低压屏集中补偿相融的方式进行。

(三)变压器的技能设计

首先，选择具有节能作用的变压器；选择变压器过程中，应做好相关的分类比较，首选损耗情况小的变压器，以达到节能目的。损耗小的电力变压器采用高导磁的优质；令轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造，存在能源消耗低、重量轻、效率好等诸多的优势作用，不仅有节电的效果，而且还节省了运行费，是理想之选。其次，采用二次电流相位滞后330度(D，yn11)接线变压器；在小区住宅建设中存在较多的单相荷，再加之频繁的使用电子镇流器、可控硅，出现了极为明显的三次谐波和三相不平衡的问题。二次电流相位滞后330度接线变压器能够在以下几方面中使用： 三相不平衡负荷高于变压器每相额定功率百分之十五；要求增强单相短路电流值，使较小压力的单相接地保护装置正常有序的运行；防止三次谐波含量的提高。

结语

总之，在对当前的高层建筑小区进行其配电网的设计的时候，要求相关的电力部门能够充分的了解该小区的情况，并结合科学的计算方式计算出合适的配电方案，保证整个小区的配电系统科学、安全、高效。

参考文献

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[3]陈芳云.城市居民住宅区供配电设计探讨[J].中国新技术新产品，2012，08：150.