住宅小区配电系统设计几点体会

住宅小区配电系统设计几点体会

廖程

广西人防工程设计咨询有限公司，南宁 530012

摘要：随着城市建设技术的不断发展，住宅小区向密集型、集约型演变，小区人数不断增加，配电容量也就越来越大，配电系统是否合理也愈加重要，这关乎到小区的用电安全问题，对提高小区居民的生活质量具有至关重要的作用。本文以某住宅小区的变配电室的设计为例，从高低压电气设备的选择、对建筑设计的要求、变配电房位置的选取等几个方面，结合有关现行国家规范以及本人设计经验，提出了住宅小区配电系统设计的一些分析和总结。

关键词：住宅小区；配电系统；变配电室；变压器

Abstract: With the continuous development of urban construction, residential areas are evolving to intensive and intensive type, the number of people in the community continues to increase, and the distribution capacity is becoming larger and larger. Whether the distribution system is reasonable or not is becoming more and more important, which is related to the power safety of residential areas and plays a vital role in improving the life quality of residents. Taking the design of distribution substation in a residential district as an example, this paper puts forward some analysis and summary of power distribution system design in residential district from the selection of high and low voltage electrical equipment, requirements for architectural design and the location of distribution substation, combined with the current national standards and my design experience.

Key words: residential area; power distribution system; distribution substation; transformer

前言

近些年来，各地相继制定了一系列先进、标准的住宅配电设计标准，如《居住区供配电设施建设规范》DBJ/45-004-2012等一系列相关规范及文件。这些文件带给整个住宅电气设计行业更安全、标准化的发展，同时也带给我们一系列需要注意的问题，如高低压电气设备的选择、对建筑设计的要求、变配电房的位置等。住宅小区变配电系统与供电质量、用电安全、建设经济型、后期维护等方面都息息相关，因此需要多方面考虑与对比。

本文以南宁市某住宅小区的变配电房设计为例，总结了一些有关变配电房设计的常见问题，谈一谈这方面的一些体会。

1住宅小区配电容量

1.1工程概况

某住宅小区总建筑面积约26万m²，包括高层住宅楼、配套商业、地下停车库、幼儿园等多类型单体的综合住宅小区。其中地上总建筑面积约18万m²，地下总建筑面积约7.1万m²。

地面为13栋高层住宅与1栋幼儿园，地下分为3层。

1.2负荷估算

1.2.1住宅负荷估算

根据建筑设计，各户建筑面积与户数如表2所示。结合《居住区供配电设施建设规范》DBJ/45-004-2012，3.2.1的要求，90~144m²的为1126户，144~180 m²的为242户，236 m²的为6户，302 m²为2户，按照各户建筑面积选择用电功率。

表1 居住区住宅用电负荷配置表

根据 《居住区供配电设施建设规范》 4.1.1，用于居民用电的干式变压器不得超过800kVA，大部分住户每户功率为8kW，则每台变压器供电住户数约为140户，配置系数Kp取0.6。

根据以上数据计算，则居民用电设备容量估算为11806kW。取配置系数0.6，则居民用电估算总负荷为：

1.2.2非住宅负荷估算

根据规划单位建设用地指标，幼儿园负荷密度为80W/m

²，幼儿园建筑面积为2400m²，则估算幼儿园用电负荷为：

根据规划指标，公共建筑地下室负荷密度为20W/m²，地下室建筑面积为71000m²，则地下室用电负荷为：

则非住宅住宅用电总负荷为：

1.2.3充电桩负荷估算

根据新建住宅配建停车场按照100%建设充电设施或预留建设条件，地下室停车位数量1879辆。根据《电动汽车充电基础设施设计与安装》18D705-2的建议及业主要求，考虑设置470台左右的30kW直流非车载充电机，其余停车位按照7kW的交流充电桩，需用系数按照0.3考虑，则充电桩用电总负荷为：

1.2.4应急柴油发电机负荷估算

根据工作电源所带所有一二级负荷确定柴油发电机组容量，在平时工作状态与消防状态下取较大值。

可以得到应急柴油发电机主用功率600kW。

1.3配电容量

考虑到未来规划扩充以及变配电房分散分布情况，设置11台800kVA变压器作为居民用电公共变压器。

对于非居民用电，根据《民用建筑电气设计标准》GB 51348-2019，4.3.2，变压器长期工作负载率不宜大于85%；当有一级负荷和二级负荷时，宜装设两台及以上变压器。因此设置1台1000kVA和1台1250kVA。

对于充电桩负荷，考虑设置8台1250kVA变压器。

2配电系统及高压进线数量

现代住宅小区面积较大，容量高，供电范围大，一般采用多级配电。第一级为110kV变电站，从110kV变10kV，接入户外开闭所，再进入二级，地下室变配电房的户内变压器，10kV变为0.4kV。

单电源单母线分段接线虽然具有接线简单、维护简便的特点，但是考虑到环网供电可靠性，稳定性更高，供电容量预留更大，一般引2路10kV高压电缆进入所有变配电房，组成环网供电。

因此，本工程应引入2路10kV高压电缆。

3高低压电气设备的选择

根据配电系统设计，10kV高压电采用环网柜，SF6全绝缘负荷开关柜带一遥测控终端，设置多个10kV高压环网柜开闭所，分布在各个配电房内。在每个公变变压器前，设置2台环网柜，全封闭SF6绝缘进线柜与出线柜。

在低压配电柜选择方面，选用抽屉式低压开关柜较固定式出线数量更多，也更为灵活。在选用柜体型号时，考虑有GCK、GCK、MNS、BLOCKSET等柜体。从经济性方面考虑，选择国产的配电柜较有优势。而从柜体出线数量考虑，每台公变变压器出线数量一般为3~6条，选择GCK柜体即可满足要求。

4变配电房选址

住宅小区地面一般作为公共活动场所及景观绿化，因而不考虑建设地面变配电房。本工程总平面呈放坡状，地下室为阶梯状，地下一、二、三层均有直通地面的楼梯。

图1 地下室剖面图

变电所位置应考虑：1）接近负荷中心；2）应方便进出线、方便设备运输；3）不应设在厕所、浴室、厨房或者其他经常积水场所的下方；4）不宜设在对防电磁干扰有较高要求的设备机房旁。5）当有多层地下室，不应设在最底层；6）为保证电能质量，降低电压损耗，节约投资及运行费用，至用户处不宜大于200m。

5配电房设备布置

因产权划分要求，一般一户一表配电房、专变配电房、充电桩配电房分开布置。

5.1一户一表配电房

每台变压器配置2台高压环网，1台低压进线柜，1台无功补偿柜，2台出线柜。当两台变压器需要联络时，还需增加一台联络柜。

图2 2台变压器面对面布置平面图

图3 2台变压器并排布置平面图

5.2专变配电房

高压进线从4个开闭所引来，配置4台高压柜（1台进线、1台计量、2台出线），2台低压进线柜，2台无功补偿柜，1台联络柜，7台低压出线柜。以及备用电源所用，1台双电源切换柜，5台备用电源低压出线柜。

图4 专变配电房布置平面图

5.3充电桩配电房

高压进线从4个开闭所引来，配置10台高压柜（1台进线、1台计量、8台出线），每2台变压器配置2台低压进线柜，2台无功补偿柜，1台联络柜，4台低压出线柜。

6其他专业的要求

由于高压进线一般为室外埋地引入，因此应在地下一层工程外侧，靠近开闭所方向设有一处变配电房，并在外墙上预埋6~8根φ150mm钢管和2根φ50钢管。

规范规定，配电装置距离顶板的距离不宜小于1.0m，有梁时距梁底不宜小于0.8m。因此若配电柜按照2.2m计，上出线桥架按0.6m计，梁按0.8m计，距梁0.8m，那么变配电房的层高应大于4.4m。当预留电缆沟时，沟深1.0m。

同时要保证变配电房高出地坪0.15~0.3m，以防流水灌入。

7结语

综上所述，一个符合国家标准，便于施工，且能适应未来发展的变配电房是住宅小区供电质量的重要保障。这就对广大电气设计人员提出了更高的要求，为了使设计不断完善、不断创新，笔者愿意与各位同仁共同探讨。若有片面及不足之处，谨请指正。

参考文献：

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部．GB 51348-2019 民用建筑电气设计标准[S]．北京：中国建筑工业出版社，2019.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部．GB 50053-2013 20kV及以下变电所设计规范[S]．北京：中国计划出版社，2013.

[3]王健．住宅小区变配电室设计的几点体会[J]．智能建筑电气技术杂志，2012（04）:99-102.

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