張 煒, 胡娟平

(1.國網(wǎng)陜西省電力公司 渭南供電公司, 陜西 渭南 714099;2.陜西省建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司, 陜西 西安 710018)

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住宅小區(qū)“專改公”建設(shè)相關(guān)問題探討

張 煒1, 胡娟平2

(1.國網(wǎng)陜西省電力公司 渭南供電公司, 陜西 渭南 714099;2.陜西省建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司, 陜西 西安 710018)

介紹了渭南市供電局變配電室專變、公變基本概念及相關(guān)設(shè)計要求,從前期需考慮的問題、10 kV中壓配電系統(tǒng)、主接線形式、低壓0.4 kV系統(tǒng)等方面,詳細(xì)分析了渭南市新建住宅項目專用變電站改公用變壓器/公用變電站的有關(guān)問題。實踐表明,住宅小區(qū)“專改公”項目成功投運(yùn),保證了居民用電的可靠性、安全性。

住宅小區(qū); 公變; 專變; 配電系統(tǒng); 電纜溝

0 引 言

隨著城市化的不斷發(fā)展以及住宅小區(qū)的多樣化發(fā)展,新建住宅小區(qū)用電統(tǒng)一管理、統(tǒng)一收費(fèi)成為新的發(fā)展方向。本文以《渭南市新建住宅供配電設(shè)施建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》[1](試行)(簡稱《導(dǎo)則》)及相關(guān)規(guī)范為設(shè)計及實施依據(jù),探討了渭南市供電局當(dāng)前專用變壓器/專用變電站(簡稱專變)改為公用變壓器/公用變電站(簡稱公變)的有關(guān)問題,供相關(guān)技術(shù)人員在確定供配電設(shè)備用房及供配電系統(tǒng)設(shè)計時參考。

1 變配電室專變、公變基本概念及相關(guān)設(shè)計要求

1.1 公變與專變

《導(dǎo)則》中規(guī)定,公變是指為新建住宅內(nèi)終端用戶直接服務(wù),由供電部門直接管理的配(變)電站,所供負(fù)荷一般為住宅居民生活用電、電梯、消防、水泵、公共照明等;專變是指為居住區(qū)內(nèi)公共用戶服務(wù),由產(chǎn)權(quán)委托人自行負(fù)責(zé)管理的配(變)電站。

(1) 《導(dǎo)則》對公變的定義服務(wù)對象是新建住宅,但在實際實施項目的過程中也包括改造工程。

(2) 公變在北京等地也稱為局管變電站,實際工程圖紙上多表達(dá)為公變配電室;專變也稱為自管變電站,圖紙上多表達(dá)為專變配電室。

(3) 公共用戶是指設(shè)置在小區(qū)內(nèi)的會所、學(xué)校、醫(yī)療衛(wèi)生、文化體育、商業(yè)、車庫等。

(4) 當(dāng)小區(qū)內(nèi)所有公共用戶的用電總量<100 kVA時,可免設(shè)專變而由公變供電,但應(yīng)在公用配電室供公共用戶的配電回路上裝設(shè)計量裝置。當(dāng)小區(qū)內(nèi)所有公共用戶的用電總量≥100 kVA時,應(yīng)設(shè)置專變。

(5) 公變中公共照明是指樓梯間照明、電梯廳、前室、公共走道和門廳照明,不含建筑立面景觀照明、小區(qū)景觀照明和小區(qū)道路照明。

(6) 電氣專業(yè)在與建筑專業(yè)配合的過程中,各個配電室一定要留足夠面積,并盡量給主配電室留值班室。

(7) 新建小區(qū)各配電室應(yīng)根據(jù)項目情況,中、低壓各預(yù)留1～3個配電柜的位置。

1.2 專變配電室與公變配電室設(shè)置要求

小區(qū)內(nèi)的供配電都是采用純公變或公變與專變相結(jié)合的形式。10 kV中壓配電設(shè)備可以單獨(dú)設(shè)置中壓配電室,也可以與公變設(shè)置在相同的房間,但不能與專變設(shè)置在相同的房間。新建小區(qū)公變和專變必須分別設(shè)置在不同的房間內(nèi)。

配電用房位置的選擇應(yīng)遵循密布點、短半徑、均衡分布的原則合理布置,應(yīng)深入或接近負(fù)荷中心?！秾?dǎo)則》規(guī)定:為滿足住宅小區(qū)負(fù)荷要求及供電質(zhì)量,有條件時建筑面積每2萬m2的建筑群內(nèi),應(yīng)設(shè)置一個以上公變。目前,實際上未按此規(guī)定執(zhí)行,但一個配電用房的服務(wù)半徑不應(yīng)過大。

1.3 專變配電室與公變配電室變壓器容量設(shè)計要求

《導(dǎo)則》規(guī)定:箱變單臺變壓器容量應(yīng)控制為315～500 kVA,公變單臺變壓器容量≤1 250 kVA,專變單臺變壓器容量≤1 600 kVA。目前,實際項目中按箱變單臺變壓器容量≤1 000 kVA執(zhí)行,非箱變單臺變壓器容量≤1250 kVA。

2 新建住宅項目前期需考慮的問題

新建住宅前期方案和初步設(shè)計階段要考慮和落實以下兩個問題,以便為項目的前期規(guī)劃階段或后期建筑設(shè)計階段提出相應(yīng)的要求。

(1) 新建項目建筑面積≥30萬m2時,應(yīng)在方案階段或初步設(shè)計階段對小區(qū)供電方案規(guī)劃性設(shè)計,開發(fā)商應(yīng)與供電部門溝通供電方案,以便在后期建筑設(shè)計階段能更好地結(jié)合實際展開工作。對于建筑面積<30萬m2新建項目,建議在施工圖初期開發(fā)商就能及時與供電部門進(jìn)行供電方案溝通,確定項目中壓供電回路數(shù),公變、專變配電室位置及數(shù)量,是否要設(shè)置自備發(fā)電機(jī)等。

(2) 《導(dǎo)則》要求小區(qū)內(nèi)電纜采用地下電纜,實際實施過程中不允許直埋,需盡量設(shè)置電纜溝,不具備設(shè)置電纜溝條件時可采用穿管埋地的方式。在實際項目實施過程中,盡量利用地下室通道設(shè)置電纜托盤或電纜槽盒,這種情況不涉及地上電纜溝的相關(guān)問題。

3 新建住宅項目10 kV中壓配電系統(tǒng)

3.1 10 kV中壓配電系統(tǒng)進(jìn)線方式

新建住宅項目10 kV中壓進(jìn)線按照項目實際情況,常見為一路進(jìn)線和兩路進(jìn)線,進(jìn)線數(shù)量根據(jù)總建筑面積、建筑具體類別、建筑作用不同劃分,具體方案大概分為以下幾種情況。

(1) 10 kV中壓配電系統(tǒng)一路進(jìn)線:一路進(jìn)線+自備發(fā)電機(jī)。一路進(jìn)線既帶公變,又帶專變,保障性負(fù)荷的常用電源都由這一路中壓市政電源擔(dān)當(dāng)。一般10 kV線路都是從某個10 kV開閉所或上級變配電站單獨(dú)配給的相對獨(dú)立的專線,當(dāng)容量較小時也可能會與其他電力用戶共用該線路。渭南市住宅小區(qū)“專改公”項目實施初期基本采用該方案,是最簡單的一種方案。10 kV中壓配電系統(tǒng)一路進(jìn)線方案如圖1所示。

圖1 10 kV中壓配電系統(tǒng)一路進(jìn)線一次方案

(2) 10 kV中壓配電系統(tǒng)兩路進(jìn)線。該方案主要分為以下兩種情況:

① 兩路進(jìn)線分列運(yùn)行:一路10 kV中壓進(jìn)線供公變,一路10 kV中壓進(jìn)線供專變,各自一二級負(fù)荷的備用電源由對方提供,單獨(dú)計量。該方案對小區(qū)的中壓系統(tǒng)而言,可看成是兩個獨(dú)立的系統(tǒng),兩個系統(tǒng)互不聯(lián)絡(luò),10 kV母線互相獨(dú)立。目前渭南市新建住宅項目尚未使用該供電方案。

② 兩路主備運(yùn)行:一路10 kV中壓進(jìn)線供公變和專變的所有負(fù)荷,另一路10 kV中壓進(jìn)線作為公變和專變一、二級負(fù)荷的備用電源。10 kV中壓配電系統(tǒng)兩路進(jìn)線一次方案如圖2所示。

圖2 10 kV中壓配電系統(tǒng)兩路進(jìn)線一次方案

(3) 兩路進(jìn)線+自備柴油發(fā)電機(jī)。一路10 kV中壓進(jìn)線作為公變和專變的常用電源,另一路電源作為公變一、二級負(fù)荷的備用電源,專變的一、二級負(fù)荷則由自備柴油發(fā)動機(jī)作為應(yīng)急備用電源。該方案中兩路10 kV中壓進(jìn)線可能分列運(yùn)行,也可能是主備運(yùn)行。

3.2 主接線形式

《導(dǎo)則》規(guī)定:根據(jù)住宅小區(qū)負(fù)荷容量及地理位置的不同,住宅小區(qū)內(nèi)10 kV供電接線方式可分別采用單輻射和單環(huán)網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng)運(yùn)行接線方式。單輻射運(yùn)行方式如圖3所示。10 kV環(huán)網(wǎng)方式如圖4所示。

渭南市新建住宅項目目前主要采用放射式或環(huán)網(wǎng)式,也有放射式與環(huán)網(wǎng)式相結(jié)合的方式。結(jié)合實際項目電源點情況,選擇相應(yīng)的接線方式。多采用戶外環(huán)網(wǎng)柜或者電纜分支箱實現(xiàn)多個小區(qū)的負(fù)荷分配功能,便于運(yùn)維人員檢修,維護(hù)方便。開閉所多用于較大小區(qū),有多個10 kV中壓變配電室,且小區(qū)紅線內(nèi)有足夠的地方可設(shè)置,但無論采用何種方式,一般都要求根據(jù)項目情況預(yù)留1～3個中壓柜的位置。

圖3 單輻射運(yùn)行方式(開環(huán)運(yùn)行)

圖4 10 kV環(huán)網(wǎng)方式(開環(huán)運(yùn)行)

3.3 10 kV中壓配電系統(tǒng)設(shè)備選擇 10 kV中壓配電系統(tǒng)中開關(guān)柜根據(jù)《導(dǎo)則》的要求選擇,新建項目供電容量小于10 000 kVA時，采用環(huán)網(wǎng)柜配負(fù)荷開關(guān);當(dāng)新建項目容量大于10 000 kVA時，采用KYN28等柜型配斷路器;當(dāng)變配電所建在地上時，采用KYN28等柜型配斷路器。

目前不論是用環(huán)網(wǎng)柜配負(fù)荷開關(guān)還是用KYN28柜配斷路器,都要配套直流屏、信號屏和自動化屏。直流屏只要提供中壓開關(guān)柜操作電源、二次保護(hù)電源以及事故照明電源。根據(jù)項目中壓開關(guān)柜數(shù)量選擇直流屏的規(guī)格型號,當(dāng)項目兩路進(jìn)線且有開閉所時一般可選用65 Ah的直流屏。所以,配電用房的面積一定要留有裕量,供電局方案及設(shè)備與建筑設(shè)計院設(shè)備選擇可能存在偏差,不可避免發(fā)生重復(fù)修改的情況。

新建住宅項目早期均未配置自動化屏及信號屏,但預(yù)留柜位及接口。有些廠家將信號與自動化屏合并,有些則分開設(shè)置。目前均預(yù)留兩面柜位,以滿足不同廠家設(shè)備需求。

3.4 10 kV變電所內(nèi)中壓電纜溝

建筑設(shè)計單位設(shè)計的中壓電纜溝普遍為800 mm×800 mm,當(dāng)中壓電纜截面大于185 mm2時,如果電纜溝深度≤800 mm,電纜敷設(shè)及施工難度較大。中壓電纜一般都是通過橋架引至配電室內(nèi)進(jìn)入中壓溝道,在短距離內(nèi)電纜拐彎次數(shù)較多,所以建議中壓電纜溝按溝深1 200～1 500 mm設(shè)計,可保證配電室二次設(shè)計凈高滿足要求。配電室電纜溝內(nèi)應(yīng)布置集水坑,且電纜溝坡度不小于0.5%,滿足溝內(nèi)排水要求。

新建住宅項目要求中壓電纜溝和低壓電纜溝分開設(shè)置,不可共溝,中壓電纜溝設(shè)置時盡量考慮建筑預(yù)留橋架入口,中壓電纜溝應(yīng)盡量靠近入口位置,保證配電室內(nèi)較少布置中壓橋架,中壓電纜溝應(yīng)盡可能直接延伸至變壓器下方,避免配電室內(nèi)埋管敷設(shè)。

3.5 10 kV中壓計量問題

渭南市新建住宅項目計量方式為中壓在中壓側(cè)計量,低壓在低壓側(cè)計量。中壓系統(tǒng)中不設(shè)置專用計量柜,其計量方式是在中壓進(jìn)線柜出線柜分別增加一套電能表,從各個中壓柜本柜0.2 s級電流互感器取電流信號,在電壓互感器柜柜頂計量母線取電壓信號,電度表本柜安裝,柜體開可視窗口,滿足巡檢要求。

常用方案是不加專門的計量柜,但不能所有的工程都不用設(shè)置計量柜。對于專變項目,應(yīng)設(shè)置計量柜,分配電室專變及公變均不需要設(shè)置計量柜。建議在考慮中心配電室及各分配電室的面積時,不論是專變配電室還是公變配電室,均考慮計量柜的位置,避免后期由于設(shè)備選型及方案調(diào)整造成變配電室面積不足。

4 新建住宅項目低壓0.4 kV系統(tǒng)

4.1 低壓0.4 kV母線聯(lián)絡(luò)

專變與專變、公變與公變的低壓0.4 kV母線之間可以互相聯(lián)絡(luò),專變與公變低壓0.4 kV母線之間不允許聯(lián)絡(luò)。公變低壓母線與用戶自備柴油發(fā)動機(jī)配出的應(yīng)急母線不聯(lián)絡(luò),也不在前端切換,一般要求一、二級負(fù)荷在末端切換。目前新建住宅項目中聯(lián)絡(luò)柜采用的是手動方式,便于變壓器的檢修及運(yùn)維,防止誤操作。

4.2 低壓0.4 kV計量與回路劃分

目前主要有兩種電價計量方式,但回路劃分不僅考慮電價問題,一般動力和照明不共用配電干線回路,住戶用電與其他負(fù)荷不共用配電干線。當(dāng)負(fù)荷容量較小時用直通表,容量較大時通過設(shè)置專用計量互感器計量。直通表安裝在配電柜內(nèi),非直通表則安裝配電室墻上的計量小盤內(nèi)。一個計量小盤內(nèi)安裝的計量表計不超過3套,計量小盤的位置應(yīng)能保證計量電纜總長度不大于15 m,在低壓0.4 kV進(jìn)線柜內(nèi)安裝考核表對應(yīng)的計量互感器,實現(xiàn)低壓側(cè)計量總考核,所有計量表計均應(yīng)具備通信功能。

(1) 新建住宅項目一般把樓梯間、電梯廳、前室照明等統(tǒng)稱為梯間照明,并要求其從變電所低壓柜直接配出,并設(shè)置計量裝置,但不一定每棟樓或每個單元都從變電所單獨(dú)配出,建議根據(jù)工程具體情況采用若干個單元或若干棟樓梯間照明共用干線,配出后再在某個合適的地方設(shè)置一級配電,然后用放射式方式配到各單元或各棟樓,也可以采用樹干式方式配到各單元或各棟樓。樓內(nèi)容量不大的風(fēng)機(jī)、水泵等也可以用類似的方式配電。

(2) 所用電(自用電)公變配電室一般設(shè)置一個普通照明配電箱和一個事故照明配電箱。事故照明配電箱電源由直流屏提供,公變配電室的普通照明和事故照明是獨(dú)立的兩套系統(tǒng)。專變配電室照明按照建筑設(shè)計單位設(shè)計方式設(shè)置。自用電源都要從低壓配電柜單獨(dú)配出。一般在公變低壓柜中所用電和直流屏充電電源由同一組隔離開關(guān)配出,并留1～2個備用回路。

(3) 一般在每臺變壓器的低壓進(jìn)線柜內(nèi),除了裝一組建筑設(shè)計院傳統(tǒng)設(shè)計的電流互感器外,需加裝一組主要用于考核的計量用電流互感器。

4.3 低壓0.4 kV配電柜

供電局一般均采用GGD型低壓配電柜,建議建筑設(shè)計單位在設(shè)計渭南市住宅小區(qū)時低壓開關(guān)柜采用GGD柜。柜子的開關(guān)布置一般為單面布置,每面柜子不可設(shè)置太多開關(guān),低壓柜柜后通道及柜前通道均按照規(guī)范要求設(shè)置。若項目中有2臺以上變壓器時,應(yīng)設(shè)置母聯(lián)柜,以保證在檢修或1臺變壓器故障時一、二級負(fù)荷不受影響。聯(lián)絡(luò)柜開關(guān)設(shè)計為手動切換開關(guān),以便供電部門運(yùn)維及檢修安全。

4.4 低壓0.4 kV電纜溝

建筑設(shè)計單位設(shè)計的低壓電纜溝也是800 mm×800 mm規(guī)格,建議低壓電纜溝盡量按溝寬1 000 mm、溝深1 200 mm設(shè)計,并應(yīng)進(jìn)行電纜支架核算,計算支架能否放下所有低壓柜出線電纜。根據(jù)實際情況,調(diào)整低壓電纜溝的寬度及深度,常見有800 mm×800 mm、800 mm×1 000 mm、1 000 mm×1 000 mm等規(guī)格。根據(jù)實際標(biāo)高、配電室大小、電纜大小、電纜數(shù)量等選擇滿足規(guī)范要求的電纜溝,電纜溝電纜出口位置應(yīng)結(jié)合建筑設(shè)計院預(yù)留的低壓橋架出口預(yù)留,配電室電纜溝內(nèi)應(yīng)布置集水坑,且電纜溝坡度不小于0.5%,以滿足溝內(nèi)排水要求。

5 新建住宅項目其他相關(guān)問題

(1) 中心配電室和各個分配電室均應(yīng)設(shè)置一部外線電話。

(2) 新建項目電表箱應(yīng)每層設(shè)置,安裝于便于檢修和住戶查看的公共部位,必須滿足一戶一表,電表箱大小參考《導(dǎo)則》設(shè)置,電表和表箱由供電局提供。

(3) 無功補(bǔ)償以后的功率因數(shù)一般要求不小于0.92,同時建議不大于0.98。

(4) 供電局只負(fù)責(zé)從變電所至各單體樓住戶照明總箱的干線低壓電纜,因此住宅配電干線需要在單體樓的1F或-1F適當(dāng)位置設(shè)置分界開關(guān)總箱,開關(guān)箱的設(shè)置可結(jié)合GB 50052—2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》[2]第7.0.10條的規(guī)定實施,即“由建筑物外引入的配電線路,應(yīng)在室內(nèi)分界點便于操作維護(hù)的地方裝設(shè)隔離電器”。開關(guān)箱以上干線電纜及應(yīng)急照明、動力回路電纜,由開發(fā)商承擔(dān)采購、安裝、運(yùn)維等。

(5) 目前供電局為住宅干線提供的電纜一般為銅芯低煙無鹵阻燃電纜,因此建議樓內(nèi)電纜電線采用低煙無鹵阻燃銅芯電纜電線。對于JGJ 16—2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》[3]、JGJ 242—2011《住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范》[4]等規(guī)范有更高要求供電回路的線纜,應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求選用更高等級的線纜[4-5]。

(6) 關(guān)于低壓接地系統(tǒng),供電局一般要求采用TN-S或TN-C-S系統(tǒng)。

(7) 供電局沒有明確規(guī)定變壓器中性點的接地方式,有按傳統(tǒng)做法(就近接地),也有在進(jìn)線柜內(nèi)通過PEN母排與PE母排連接。

6 結(jié) 語

介紹了變配電室專變、公變的基本概念,分析了渭南市供電局當(dāng)前專變改公變的有關(guān)問題。實踐表明,住宅小區(qū)“專改公”項目成功投運(yùn),保證了居民用電的可靠性、安全性。

[1] 渭南市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會.渭南市新建住宅供配電設(shè)施建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則(試行)[G].2013.

[2] 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范:GB 50052—2009[S].

[3] 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范:JGJ 16—2008[S].

[4] 住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范:JGJ 242—2011[S].

[5] 20 kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范:GB 50053—2013[S].

[6] 劉曉莉,馬焰.小區(qū)供電設(shè)施配置問題分析[J].農(nóng)村電氣化,2009(3):11-12.

Discussion on Construction Relevant Issues of Special Transformer to Public Transformer in Weinan Residential Areas

ZHANG Wei1, HE Juanping2

1.Weinan Power Supply Company of Shaanxi Electric Power Company, State Grid, Weinan 714099, China;2.Shaanxi Architectural Design & Research Institute Co., Ltd., Xi’an 710018, China)

This paper introduced the basic concepts and related design requirements of special transformer and public transformer in variable power distribution room of Weinan power supply bureau.The relevant issues of special transformer to public transformer were emphatically analyzed in Weinan new residential areas including early considerations,10 kV mid-voltage power system,main wiring forms,low voltage 0.4 kV system,etc.The practice shows that the special transformer to public transformer project has successful operation in new residential areas,which ensures the high reliability and high safety of household electricity.

residential area; public transformer; special transformer; power distribution system; cable trench

張 煒(1980—),男,工程師,從事配網(wǎng)工程管理方面的工作。

胡娟平(1986—),女,工程師,從事建筑電氣工作。

TU 852

B

1674-8417(2016)08-0038-05

10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.08.010

2016-07-09