陳芳云

(佛山市順德區(qū)易達(dá)電力工程有限公司，廣東 佛山 528000)

近年來，隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，家用電器特別是空調(diào)、電飯鍋、微波爐等功率大、耗電多的用電設(shè)備逐步在普通家庭中使用。因此，要求對居民小區(qū)的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加簡單靈活、運(yùn)行可靠。這就要求設(shè)計(jì)人員必須針對住宅小區(qū)的建設(shè)規(guī)模，結(jié)合小區(qū)的總體規(guī)劃及用電負(fù)荷特征，合理選擇住宅小區(qū)的供電方式，以保證供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

1 居民小區(qū)配電設(shè)計(jì)方案確定

供配電方案的初步選擇負(fù)荷預(yù)測及10kV電源接入?？紤]10kV電源接入前，首先必須進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測，只有容量確定之后，才可以從整個系統(tǒng)10kV線路上選擇合適的接入點(diǎn)，來滿足整個小區(qū)的負(fù)荷需求。就當(dāng)?shù)毓╇姸裕?005年以后的住宅小區(qū)多以高層為主，其建筑總面積一般都是在5000～400000m2之間，每戶的建筑面積多在70～180m2之間。以一個建筑總面積為250000m2的住宅小區(qū)為例，其中商業(yè)部分40000m2，多層27000m2，高層183000m2?？偟淖≌瑧魯?shù)約2100戶，每套住宅面積從90～150m2不等。下面來確定該小區(qū)的總用電量。

1.1 負(fù)荷預(yù)測

根據(jù)相關(guān)資料介紹的經(jīng)驗(yàn)值，我國住宅電氣設(shè)計(jì)住戶的單位面積計(jì)算負(fù)荷大概為:多層住宅每平方按30～35W計(jì)算，高層和小高層住宅每平方按40～45W計(jì)算，商業(yè)性質(zhì)用電按每平方50～55W計(jì)算。以此原則計(jì)算該小區(qū)總的用電負(fù)荷為：

P=S商業(yè)×55W/m2+S多層×35W/m2+S高層×45W/m2=40000×55W/m2+27000×35W/m2+183000×45W/m2=11380kW

考慮到變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及功率因數(shù)，取變壓器最佳負(fù)荷率k為0.8，功率因數(shù)cosφ為0.75。由于住宅小區(qū)內(nèi)居民的作息時間不同，而取同時系數(shù)為0.4，則折算后該住宅小區(qū)變壓器容量S1應(yīng)為：

S1=P/(kcosφ)*0.4=11380/(0.8*0.75)*0.4=7587kVA

再通過單位住戶負(fù)荷預(yù)測法進(jìn)行效驗(yàn)，我國住宅電氣設(shè)計(jì)每戶計(jì)算負(fù)荷大概為每戶4～6kW；

S2=總住宅戶數(shù)*4kW=2100*4kW=8400kW

經(jīng)過效驗(yàn)，參考兩組數(shù)字，小區(qū)變壓器容量值S可取為S1

1.2 10kV電源接入方案確定

住宅小區(qū)供電設(shè)施是城市配電網(wǎng)的組成部分，應(yīng)該納入城市配電網(wǎng)的統(tǒng)一規(guī)劃，在準(zhǔn)確的預(yù)測用電負(fù)荷后，一個合理的10kV電源接入方案，成為日后保證住宅小區(qū)供電可靠性的一個至關(guān)重要的因素。

當(dāng)?shù)厥袃?nèi)10kV供電線路眾多，每條線路在考慮n1情況后，控制電流電流約在200A，控制容量約在5000kVA。但是在現(xiàn)有的10kVA線路中，大多負(fù)荷較重。作為一個供電容量8000kVA左右的小區(qū)，沒有線路可以滿足其容量需求。故考慮自附近上一級變電所新出兩條10kV線路為本小區(qū)供電，并在小區(qū)內(nèi)設(shè)置10kV開閉所一座。小區(qū)內(nèi)存在高層和小高層型建筑，其負(fù)荷包括有二級負(fù)荷，根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052-95和《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T16-92相關(guān)條款的規(guī)定，兩條10kV線路要求出自不同的上一級變電所或同一個變電所的不同母線，保證兩條10kV電源的相對獨(dú)立，以滿足小區(qū)二級負(fù)荷的雙電源要求。

2 小區(qū)配電設(shè)計(jì)方案確定

2.1 10kV電氣主接線及設(shè)備選擇

(1)10kV電氣主接線

一般的多層住宅小區(qū)，負(fù)荷比較單一，且電氣主接線方案比較簡單，配電設(shè)備多采用箱式變電站。本文的論述以負(fù)荷較大，擁有獨(dú)立開閉所及變電所的高層及小高層住宅小區(qū)為主。

對于容量較大的高層及小高層住宅小區(qū)，每棟樓均有配套電梯、消防及噴淋設(shè)施，還有地下室人防及消防用電，均為二級及以上等級負(fù)荷，要求雙電源供電。為滿足其供電要求，小區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)10kV開閉所一座或多座，開閉所內(nèi)部10kV電氣一次接線可根據(jù)小區(qū)的負(fù)荷性質(zhì)和外圍電氣網(wǎng)絡(luò)情況的不同采用兩條獨(dú)立的單母線或單母線分段接線。以上述初步方案確定小區(qū)為例，假如本小區(qū)最終負(fù)荷確定為8000kVA，且本小區(qū)以高層及小高層為主，包含二級負(fù)荷，故在小區(qū)內(nèi)設(shè)開閉所一座，內(nèi)部10kV電氣主接線采用單母線分段；設(shè)10kV變電所四座，每座變電所內(nèi)各設(shè)兩臺500kVA變壓器，并且要求兩臺變壓器電源由小區(qū)開閉所不同段母線引入，保證二級負(fù)荷的雙電源供電。供電接線如圖1所示。

圖1 供電接線

(2)10kV開關(guān)柜的選擇

目前應(yīng)用于10kV配電的設(shè)備按其絕緣介質(zhì)可分為充氣式(SF6)負(fù)荷開關(guān)柜、空氣絕緣負(fù)荷開關(guān)柜或真空斷路器柜三種；就目前湖州地區(qū)而言，在小區(qū)配電設(shè)計(jì)中，考慮到設(shè)備的使用維護(hù)和可靠性等因素，高層及小高層住宅小區(qū)內(nèi)現(xiàn)多采用充氣式(SF6)負(fù)荷開關(guān)柜，其特點(diǎn)在于柜型尺寸較小、分段能力強(qiáng)、設(shè)備可靠性高、免維護(hù)，能夠較好的滿足供電公司運(yùn)行維護(hù)及小區(qū)供電的要求。

2.2 變壓器的選擇

10 kV配電設(shè)計(jì)中，變壓器作為配電系統(tǒng)的核心部分，其設(shè)備選型應(yīng)符合節(jié)能、低噪音、免維護(hù)的要求，并且必須結(jié)合不同的用電性質(zhì)和不同的用電環(huán)境進(jìn)行正確的選擇。

常用的變壓器有兩種：全密封油浸式變壓器和干式變壓器。小區(qū)配電設(shè)計(jì)中，變電所位于地面以上，且位于獨(dú)立的變電所內(nèi)，可采用油浸式變壓器；當(dāng)變電所位于地面以下，或處于非獨(dú)立型變電所內(nèi)時，需選用干式變壓器，以滿足消防及其它配套設(shè)施的相關(guān)要求。變壓器接線組別采用D，Yn11額定電壓及分接頭開關(guān) 10×(1±2×2.5%)kV/0.4kV。

2.3 400V電氣主接線及設(shè)備選擇

在這里，仍以圖1所示小區(qū)為例，小區(qū)內(nèi)四座變電所均設(shè)有兩臺變壓器，兩臺變壓器電源引自上級開閉所的不同母線，400V電氣主接線亦采用兩個獨(dú)立的單母線和單母線分段接線方式，但采用單母線分段接線方式時，必須在低壓兩臺變壓器低壓進(jìn)線總柜及聯(lián)絡(luò)柜間采用閉鎖裝置，保證在一段向另一段母線供電時，不會造成電力系統(tǒng)不同電源之間合環(huán)。

目前國內(nèi)低壓成套設(shè)備及元器件技術(shù)相對比較成熟，設(shè)備種類也比較繁多，作為通用設(shè)備，湖州目前主要應(yīng)用的400V室內(nèi)配電柜以抽屜式成套開關(guān)柜和固定式成套開關(guān)柜為主。兩種柜型進(jìn)線總柜采用智能型低壓斷路器，各分路均采用塑殼是式斷路器，并根據(jù)變壓器的不同容量配置無功補(bǔ)償裝置。

結(jié)束語

綜上所述，隨著更多更好的居民小區(qū)被開發(fā)出了，居民小區(qū)的配電設(shè)計(jì)還有許多問題需要分析總結(jié)。因此，必須結(jié)合工程實(shí)踐，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，為居民提供更安全、穩(wěn)定、可靠的配電系統(tǒng)，優(yōu)質(zhì)合格的供電質(zhì)量。

[1]林巨軍.對住宅小區(qū)供配電設(shè)計(jì)的探討[J]城市建設(shè)理論研究，2011.09.

[2]李煒文.探討城鎮(zhèn)住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]大科技：科技天地，2011.08.