彭 晶

甘肅省城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院有限公司（730000）

1 負荷分析

1.1 負荷等級

首先，住宅小區(qū)屬于民用建筑，根據國家標準，依照中斷供電的損失情況及使用情況，其用電負荷可以分為一、二、三級負荷。

住宅小區(qū)一般由商住樓、純住宅、獨立商業(yè)、幼兒園、綜合服務樓、地下車庫等建筑組成。根據各類建筑的規(guī)模和類別，小區(qū)的負荷等級可以劃分為:

1）一類高層的值班照明設備、航空障礙燈照明設備、電梯設備、監(jiān)控設備、生活供水用電設備、消防設備、小區(qū)大型車庫的用電以及大型商場內的用于經營的計算機設備的用電為一級負荷[1]。 在發(fā)生緊急情況時的用電都屬于一級負荷。必須要保證一級負荷用電的連續(xù)性，為其配備應急電源，以預防緊急事件的發(fā)生。

2）一、二類高層的走廊和樓梯的照明設備，二類高層的電梯設備、生活供水設備、消防設備，小區(qū)中型車庫以及大中型商場內的公共通道和樓梯的照明設備、 供乘客用的電梯扶梯等都屬于二級負荷。 二級負荷用電在一級負荷用電的基礎上，保證了在意外發(fā)生時，人們能夠通過這些途徑獲得更多的逃生機會。

3）住宅小區(qū)內的其它用電，如住戶戶內和商住樓小商場內的照明和插座用電等， 一般為三級負荷。

1.2 負荷計算

負荷計算是供配電設計的關鍵環(huán)節(jié)，而要進行精準的供電，必須要有精準的計算方法。 供電的方式有很多種類型，而在估算的過程中，計算者必須要考慮到各種環(huán)境因素及可能出現的不可控因素，保證供電系統(tǒng)的完整性。常用的用電負荷估算方法是單位指標法，針對某些供電類型，也可以采用需要系數法或者利用系數法[2]。

2 供電方案選擇

在一個項目中， 供電系統(tǒng)方案的確定要考慮多方因素，除了要遵照有關設計規(guī)范，也要從實際情況出發(fā)，對環(huán)境及當地的供電部門進行實地考察，綜合考慮當地的供電條件及甲方對于運營和成本節(jié)約方面的要求。

住宅小區(qū)常采用以下幾種供電方案:

1）從市電網引入一路10 kV 電源作為主供電源，同時設置柴油發(fā)電機組作為備用電源給一、 二級負荷供電。

2）從市電網引入一路10 kV 電源作為主供電源，低壓母線采用單母分段， 低壓兩段同時工作且互為二級負荷備用； 同時設置柴油發(fā)電機組作為備用電源給一級負荷供電。

3）從市電網引入兩路不同開閉站的10 kV 電源，兩路電源同時工作且互為備用。

4）從市電網引入一路10 kV 電源作為主供電源，同時設置柴油發(fā)電機組作為備用電源給二級負荷供電。

5）從市電網引入一路專用架空線路作為供電電源，低壓母線采用單母分段，低壓兩段同時工作且互為備用。

6）從市電網引入一路10 kV 電源作為供電電源。

同時存在一、 二、 三級負荷的住宅小區(qū)常采用1）、2）、3）方案供電。 1）方案的優(yōu)點是供電系統(tǒng)組成簡單，供電可靠性高；缺點是柴油發(fā)電機組容量大[3]。2）方案的優(yōu)點是變壓器利用率高，柴油發(fā)電機組容量小，經濟節(jié)約；缺點是供電系統(tǒng)復雜，管理不便，一但市電網斷電，二級負荷就沒有備用電源。3）方案的局限性比較多， 需要當地有不同的10 kV 區(qū)域變電站且當地供電部門批準使用， 還需要當地消防部門認可 （有些地區(qū)消防部門要求消防設施備用電源必須采用柴油發(fā)電機組）。 建議設計者優(yōu)先采用1）方案。

只存在二、三級負荷的住宅小區(qū)常采用3）、4）、5）方案供電。 3）方案在前面已經分析過，其局限性比較大。 4）方案供電系統(tǒng)組成簡單，供電性能更加完善。5）方案具有一定的缺陷，如果市電網斷電，由于缺乏應急供電設備，小區(qū)就無法用電。 所以建議設計者采用4）方案。

6）方案適用于全是三級負荷的多層住宅小區(qū)。

3 變配電所設置

小區(qū)變配電所設計需要考慮到的常見問題：首先是確定供電范圍，以供電設備為中心，在半徑大小的范圍內可進行供電；其次是確定用電設備的總容量，既要保證用戶的正常使用，又要滿足相關部門的規(guī)定要求； 最后要盡可能地滿足甲方的需求，同時還要考慮建筑專業(yè)提供的條件。

變配電所應盡量設置在靠近負荷中心的位置，變配電所的供電半徑一般要求在250 m 以內。實際設計供電線路的長度時， 不僅要考慮水平距離，還要考慮垂直距離。 近年來新建住宅小區(qū)以一、二類高層建筑居多，所以應該盡量把供電的范圍控制在半徑為150 m 的范圍之內[4]。

一般情況下，單路10 kV 電源的供電容量應為10 000 kVA 以下，由于各地供電部門的要求不盡不同，設計前最好向當地供電部門核實。 依據負荷計算結果，一個住宅小區(qū)可設置一個或多個變配電所。根據以往經驗，一類高層居多的住宅小區(qū)，一般以建筑面積10 萬m2左右設置一處變配電所比較合理；多層和二類高層為主的住宅小區(qū)，以建筑面積5萬m2左右設置一處變配電所比較合理。

設置變配電所時應考慮當地10 kV 電源的位置，盡量靠近電源側，并且考慮當地供電條件和供電部門的要求。 如蘭州地區(qū)供電部門就要求每個住宅小區(qū)都要為居民戶內照明用電設置專用變壓器和專用變配電室，由供電部門管理；小區(qū)內其它負荷另設一座變配電室，由建設方自己管理。 所以設計師在做方案前就要通知甲方，讓其與當地供電部門溝通，摸清情況，從而作出合理的設計。

在保證用電安全的基礎上，變配電所的設置應考慮多方的需求。 如一個住宅小區(qū)中有一棟獨立酒店建筑，此建筑后期就極有可能整體出售，由第三方管理；設計者在設計時，最好為酒店設置專用變配電室，以方便后期運營管理[5]。

實際設計中，對變配電所位置影響最大的因素是建筑條件限制。 建筑條件包括建筑層高、建筑地下室條件、建筑剪力墻布置、建筑選用地址、建筑功能的具體要求等。 電氣專業(yè)希望變配電所設置在負荷中心，如地下車庫這種比較規(guī)整且靠近坡道的地方，但此位置通常會占用很多車位[6]；而建筑專業(yè)希望變配電所設置在不影響建筑使用功能的地方，如主體地下室，但此位置通常剪力墻分布較多，無法滿足變配電設備擺放距離的要求且不便于后期設備運輸安裝（變配電室內的設備通常是建筑主體完工后才進行安裝）；甲方不希望損失車位，也不希望設備用房占用太多建筑面積，因此雙方會產生意見分歧。 這時就需要電氣專業(yè)設計人員頂住壓力，綜合考慮多方因素， 積極與建筑專業(yè)和甲方溝通，最終選取合適位置。

4 結語

文章根據實際設計經驗和國家相關規(guī)范、地方標準要求，通過分析住宅小區(qū)負荷特點、供電方案及變配電所設置，對住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)的設計提出建議，希望為同類建筑的配電設計提供一定參考。