张金衔

（福建文山伟业电力咨询有限公司，福建 福州 350000）

0 引言

配电房泛指配电室与变配电所，多由高压室、变压器以及低压室组成。为促使建成后的配电房具有均衡分配电能作用，应在选址设计环节出具完善的设计方案，以指引相关人员按照既定方案落实配电房施工内容，进而保证配电房建设质量符合要求。作为重要配电场所，首先需立足经济性与合理性原则开展工程设计，同时，为进一步实现节能目标，还应加强整体结构合理布设，促使配电房工程实现良性建设[1]。本文基于合理性和经济性对配电房选址设计进行分析。为增强该次配电房选址设计研究的现实意义，选取金禾·五福雅居（东苑）10kV配电工程为案例展开具体分析。

1 工程概况

金禾·五福雅居（东苑）10kV 配电工程属于小区新装类型，预计申请容量为8000kVA，建设期间拟在中间接头井前后各留5m电缆。该工程区域内共有855套住宅，296 套住宅建筑面积在91～140m2以内，且配置822个停车位，采用一户一表供电方式。为最大限度保障配电房建设质量并控制工程造价成本，要充分考虑选址设计的合理性和经济性。

2 配电房选址合理性设计

2.1 基于电能负荷选址设计

在金禾·五福雅居（东苑）10kV 配电工程中，选址设计根据用电申请资料测算负荷，发现配电工程实际所需负荷量为9600kVA，包括走道照明以及消防用电负荷等。住宅区域容量为3344.4kW，商用容量136.29kW，公共区域为1015.63kW。因此，在配电房选址时，需综合考虑整体负荷需求，根据住宅、商用、公共三个区域的用电负荷程度合理选取配电房地址，并采用双电源配置方法对住宅基本配置容量进行确定。根据相关规范，建筑面积60～90m2的住宅基本配置容量多为8kW/户，90～140m2的住宅基本配置容量为10kW/户，大面积（＞140m2）住宅，要求配置20kW/户容量；而且连接的公共设施也要按照40～60W/m2负荷密度予以设计，针对地下停车场连接的公共设施负荷密度为15～25W/m2；住宅区油变容量多低于630kVA。干变容量低于1250kVA，实际设计中也在要符合规范要求[3]的基础上，按照配置容量对配电房选址进行优化。

2.2 基于配电房设施选址设计

（1）基于降噪选址设计。配电房至少应设计成3.9m净高标准，同时，应避免配电房噪声对周边环境的影响，选址设计时要求配电房与住宅区保持一定距离，尤其是变压器设施安装的周边应装设降噪格挡，以净化配电房运行环境。

（2）基于建筑面积选址设计。在住宅区面积超过7000m2但未达到13000m2时，配电房至少应为60m2或90m2。要保证配电房中设施布设合理，通常包含一排与两排布设方式，其中变压器设备最多可以实现一台共建设施，具体设计规范如表1 所示。若设计的配电房周边建有电缆沟，要求配电房地坪抬高后与梁底至少形成3m 间距，如若连接电缆桥架，要求其地坪相距3.2m以上[4]。

表1 配电房布局尺寸标准

（3）基于配电设施选址设计。首先，配电房的配电设备要求远离卫生间等易出现积水情况的区域。该配电工程以矩形面积叠加设计方式控制配电房建筑空间，其开关站宽度多设置为4.5m 与7.2m 左右，以形成2个矩形，整体面积需超过120m2。环网室的建设应实现4m 宽与7.2m 宽矩形叠加设计，整体面积应在80m2以上。新建配电室至少以4.5m 和7.2m 宽的矩形进行叠建，以此实现合理布局目的。另外，移动发电机组需0.4kV 应急电源接口设计，使配电房内部设施都能和谐地分布在指定位置上，提升建成后管理的便捷性。

2.3 基于电气均衡选址设计

（1）基于电气设施分布设计。配电房内部电气设施对自然风、自然光有所要求，且变压器等电气设备不宜暴晒，这就要求配电房选址设计过程中综合考虑地区采光、通风条件。在该配电工程中，综合考虑电气设施运行要求而采取朝南设计。

（2）结合电气设计要求。为了建成后配电房可以满足电气系统运行需求，选址设计时需兼顾电气设计，如该工程中专门在六号楼与一号楼北侧预留两台变压器安装位置，其负荷容量为1600kVA，可预留80%充电桩提供电气服务；至于出线柜设计应配备与之配套的开关，并将开关配变低压侧无功补偿设计值设置在30%配变容量以内，其功率因数高于0.9；而电气桥架搭设高度设为2.5m 以上，并在电气设备箱周边预留80cm 间距，以使供配电箱与电气设备保持稳定连接状态。与此同时，配电房部分变配电设备需为充电桩提供电能，故在配电房选址设计过程中，还需考虑配电房与充电桩的距离[5]。

3 基于经济性的配电房选址设计

配电房选址设计除要重点考虑上述合理性设计内容外，还要关注设计方案的经济性，主要通过对比各设计方案的数据，客观分析方案的可行性并最终选择最优方案执行。

3.1 变压器投资对比

由于该工程负荷容量实测值较高，故可从变压器容量方面出具两套不同方案，通过容量设计标准判定经济性指标。所谓经济性指标多指总投资额，除了传统评估方案的安全性、可靠性以及供电质量的评价指标外，还需结合变压器设施投资效益，判断变压器是否属于合理配置。针对该工程提出2 种方案（见表2），结合相关数据对比结果确定该工程适用于10kV 高效节能型干式变压器。变压器作为配电房重要设施，如若能围绕变压器设施提出改进建议，有利于节省变压器投资额。为提升用电安全性，还要考虑设施配置质量，以性价比较高的设施为主，从根本上提高配电房建设项目的综合效益。只有控制好变压器容量，才能从细节处控制投资额，提高工程投资效益。

表2 变压器选配方案对比

3.2 选址方案对比

完成配电房变压器选配设计后，进一步从选址角度展开经济性设计分析。案例工程中，出于经济性考虑共设计2 个选址方案。其一，在负一楼设计统一配电房，为所有楼层提供供电服务，系统单向供电，以255m 为最大供电半径。其二，将配电房选址至负一楼，供电服务提供至22层，同时于22层再设置配电房，用于高层建筑供电，该方案同样为系统单向供电，以162m为最大供电半径。

采用上述负荷计算方式进行测算，并对电压压降、电能损耗进行对比，再进行两种选址方案的配电房投资数据估算对比。具体情况如下：

（1）两种方案的变压器装机容量均为1000kVA；（2）方案一与方案二的配电房占用面积分别为440m2、525m2；（3）两者的最大供电距离分别为255m、162m；（4）方案二的初始投资成本比方案一的投资成本低119万元，而产生该差异的原因在于方案一电压损失较大，需大范围调整线缆选型；（5）方案二的系统损耗比方案一低8.73kW，造成该差异的原因为方案一供电距离较远，产生较大损耗。

通过对比发现选址方案一的配电房占地面积最小，但配电房位于负一层，供电服务范围广泛，在较远的供电条件下，所产生的电压损失较大，与配电房经济性设计目标相悖，而方案二的经济性优势更强，将配电房分离设计，虽略微增大了配电房的占用面积，但在投资成本、损耗量等方面具有较强优势，所以方案二具有更强的经济性。

4 确定配电房选址设计方案

综合考虑电能负荷、设施设备、电气结构后，配电房选址设计时要求配电房能够全面覆盖各区域（商用区域、住宅区域、公共区域），同时，按照设施运行要求，朝南设置配电房，实现选址设计的合理化。从经济性层面来看，以变压器后期运行的经济性为切入点，对配电房进行优化设计，采用增设一台变压器的方式控制配电房后期运行成本。在具体选址方案设计中，最终将配电房设置于单栋建筑的负一层与22 层，其中负一层配电房用于服务建筑22层以下的用户，而22层配电房用于高层供电。在该工程项目中还需考虑充电桩的供电情况，而单栋建筑设置两个配电房的形式可较好地满足充电桩运行。此方案较好地完成了配电房的合理性、经济性选址设计。

5 结束语

综上所述，配电房选址设计作为配电房工程建设重要设计内容，应结合项目实际情况，基于合理性与经济性原则，针对现存问题明确优化设计方向，具体可从电能负荷设计、布设电房设施、结合电气设计、对比方案数据等方面着手，实现良好的选址设计，为供电系统后期的正常运行提供可靠保障。