胡宇晴

（国网浙江省电力公司绍兴供电公司，浙江 绍兴312000）

0 引言

随着人们生活水平的不断提高，家用电器特别是大功率电器逐渐普及，这就要求住宅小区的供配电设计应更加合理和可靠。

1 电力负荷

1.1 电力负荷分类

一级负荷和二级负荷需要有双重电源供电，一级负荷中特别重要的负荷还需要设置应急电源并严禁将其他负荷接入应急电源，三级负荷不做以上要求。一般情况下，住宅小区中消防设备、排污设备等应设置为一级负荷，电梯（不包括消防电梯）宜设置为二级负荷，其他用电设施设置为三级负荷。

1.2 电力负荷计算

对于供配电设计，除了确定相关负荷分类外，最初需要确定的是负荷接入容量，这就需要对负荷进行计算。首先需要明确的是计算负荷不是实际负荷，只是理想的持续性负荷，通过负荷计算可以估算负荷容量。负荷计算的常用方法包括需要系数法、利用系数法以及二项式法等。以下是负荷计算需要注意的一些问题：（1）通过负荷计算选择变压器时，不应将备用设备容量纳入计算，因为该类设备一般不会与正常设备同时运作，如果纳入计算等同重复计算设备容量，从而会导致选择变压器容量偏大。（2）消防设备以及检修设备可不纳入计算负荷中。一般在使用该类设备时，会停止对一部分工作设备或非消防用电的供电，因此该类设备可不纳入计算负荷，否则也会导致变压器容量选择偏大。

1.3 电力负荷预测

通常情况下，住宅小区负荷组成相对单一，无特殊情况一般不进行复杂的负荷计算，往往利用负荷预测来代替，根据相关研究以及经验值统计，我国住宅电气设计住户的单位面积计算负荷大概为：多层住宅按30～35 W/m2计算，高层和小高层住宅按40～45 W/m2计算，商业性质用电按50～55 W/m2计算。则一个小区的总用电负荷为：

式中，S多层、S高层、S商业为面积，单位面积计算负荷使用经验值上限。

考虑变压器的经济运行及住宅小区用电时间特征，取负荷率k＝0.8，功率因数cosφ＝0.75，同时系数为0.4，则小区变压器选择容量S1为：

式中，P为小区的总用电负荷。

利用单位住户负荷预测法进行效验，计算负荷大概为4～6 k W/每户，则小区变压器选择容量S2为：

通过以上计算，住宅小区配变容量S应在S1和S2之间的范围选择。

2 10kV电源接入方案

住宅小区供配电设计另一项基础是10kV电源接入方案的确定。考虑到住宅小区的供电可靠性以及供电可拓展性，在进行用电负荷预测以及现场查勘后，又在城市配电网统一规划的基础上制定了合理的电源接入方案。根据GB50052—2009《供配电系统设计规范》要求及供电企业提升居民用电可靠性的宗旨，目前大部分住宅小区供配电设计需设置10kV开闭所1座，由2条10kV线路（一般为专线）主备用供电，并要求这2条10kV线路出自不同的上一级变电所或同一个变电所的不同母线，以保证2条10kV电源的相对独立。

3 住宅小区配电设计

3.1 10kV电气主接线及设备

3.1.1 10kV电气主接线

对于负荷相对单一的小型多层住宅小区来说，电气主接线的设计方案相对简单，配电设备一般采用箱式变电站，这里不再进行赘述。

对于拥有小高层以及高层的住宅小区，因电梯、消防设备以及地下室等二级以及以上等级的负荷存在，住宅小区需设置10kV开闭所，开闭所电气主接线一般采用单母分段的形式。

3.1.2 10kV开关柜

根据绝缘介质的不同，配电常用负荷开关柜主要包括以下3种：SF6负荷开关柜、空气绝缘负荷开关柜以及真空断路器开关柜。目前这3类负荷开关柜中，SF6负荷开关柜因其占地面积小、分段能力强、稳定性好、检修周期长等特点，符合供电企业设备运行维护以及住宅小区供电可靠性的要求，因此在住宅小区供配电设计中使用越来越广泛。

3.2 配电变压器的选择

作为住宅小区供配电系统中的枢纽设备，变压器应根据住宅小区的负荷性质以及环境进行合理选择，同时其选型应尽可能节能、环保，以响应国家节能政策以及住宅小区生活品质要求。全密封油浸式变压器和干式变压器是目前常用的2种变压器。若住宅小区变电所处于地上且为独立型，可以选用全密封油浸式变压器；若住宅小区变电所处于地下或为非独立型，考虑到消防等因素，则需选用干式变压器。变压器一般采用D，Yn11接线组别，分接头档位采用10×（1±2×2.5%）k V/0.4kV。

3.3 低压电气主接线及设备

因低压成套设备及元器件技术较成熟，目前低压室内配电柜以抽屉式成套开关柜和固定式成套开关柜为主。2种柜型进线总柜采用智能型低压断路器，各分路均采用塑壳式断路器，同时根据实际电压情况以及功率因数要求配置无功补偿装置。

4 供配电设计中部分注意事项

4.1 配电线路布置

在多层住宅内，从总配电箱至各楼层配电箱宜采用树干式配电或者分区树干式配电。对于大容量集中负荷或重要用电设备，应从配电室以放射式进行配电；由楼层配电间或竖井内配电箱至用户配电箱的配电，应采取放射式配电。

4.2 配电线路保护

配电线路应装设短路保护和过负荷保护，装设的上下级保护电器的动作特性应具备选择性，且各级之间应能协调配合，非重要负荷的保护电气可采用部分选择性或无选择性切断。除当回路相导体的保护装置能保护中性导体的短路，且正常工作时通过中性导体的最大电流小于其载流量外，尚应采取当中性导体出现过电流时能自动切断相导体的措施。

4.3 合理选择配变容量

住宅小区内主要选用315～630kVA的配电变压器，一般全密封油浸式变压器容量应控制在630kVA及以下，干式变压器容量应控制在1 000kVA及以下。

4.4 重视电缆规划设计

首先，为便于住宅小区日常电缆的运维检修，设计时应选用同一系列的电缆且选择统一规范的电缆截面。其次，在设计中应预留一定的电缆敷设裕度，从而便于故障后的电缆接头重做；电缆排管应预留孔数，便于改造与拓展；高层住宅供配电中，应在高层各处进行电缆分支箱的设置，以方便更换电缆和日常运维。

4.5 设备配置可靠灵活

环网柜、开闭所每回出线所带变压器应控制在5台以内，且容量小于2 000kVA。对于高层电梯、监控、消防、应急照明等均应配备双电源自动切换装置，并在消防设施末端设置低压自动切换系统。

5 结语

住宅小区作为配电网的一个重要组成部分以及居民生活的重要场所，其供配电设计要求必定会随着社会的发展越来越高，这就需要设计人员总结既有设计经验，并结合工程实践，不断提高设计水平和优化设计方案，以为住宅小区提供优质的供电服务。

［1］杨雪珍.10kV配电设计的探讨［J］.门窗，2013（8）

［2］祝惠敏.居住小区供配电设计［J］.现代建筑电器，2013（7）

［3］李福来.试析民用建筑供配电设计［J］.科技创新与应用，2013（12）

［4］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（8）

［5］张维.浅谈大型民用建筑中供配电系统的设计［J］.科技情报开发与经济，2012（8）

［6］GB50052—2009 供配电系统设计规范［S］

［7］GB50054—2011 低压配电设计规范［S］