住宅小区供配电系统问题分析及解决对策

2011-12-31范臻

中国新技术新产品 2011年19期

范臻

（南京铁道职业技术学院苏州校区，江苏苏州 215000)

1 住宅小区供配电系统运用现状

在我国经济发展的带动下，我国的房地产业也在蓬勃的发展，不少大城市的住宅小区规模达到了20万平方米，甚至有的特大型的住宅小区已经达到40万平方米。一般住宅小区中都配有高层的住宅建筑、商业性质建筑、休闲娱乐建筑以及地下车库等，电力负荷的特点是容量大、设备多，而且建筑物内电梯以及消防设施、水泵等都要求供配电系统采用双电源供电，对供电的可靠性有较高的要求。

目前，国内大部分的住宅小区的供电电源一般都是10KV，而一般10kV的电压等级的供电容量是有限的。如果大型的住宅小区只采用一条10kV的线路进行供电，那么其供电容量往往是达不到小区要求的，此时，就需要采用多条的10kV线路进行住宅小区的供电。然而，采用多条10kV的线路供电，其系统较复杂，容易产生安全隐患，对保护装置的要求也较高。因此，住宅小区的供配电系统不仅需要满足小区电能负荷的要求，而且还要力求系统简单、安全、可靠等。

随着居民生活水平的不断提高，家用电气使用率以及种类也在不断的加大，部分住宅小区的供电设施已经无法满足居民的用电需求，部分房产开发商只考虑眼前利益，为了节省成本，提供了落后的供配电设备，出现了变压器容量不足、设备超期运行以及线路损耗高等问题，给小区供配电系统的安全带来隐患。而且小区内部建筑结构集中，很难重新找出位置来新建供配电室来满足居民的用电负荷要求。一般住宅小区内变压器容量普遍较小，原设计容量仅仅是为了满足居民日常生活用电来考虑的，而且小区的变配室面积普遍偏小，因此无法满足变压器增容以及改造要求。随着小区内居民的不断增加，小区供配电系统安全已经成为了一个不容忽视的问题。

2 住宅小区供配电系统问题分析

2.1 小区供配电系统接线问题。目前，国内相当多的中小型住宅小区高压供配电系统都采用单电源单母线分段接线为小区主要的接线方案，小区内采取该方案建设供配电系统具有接线简单、安全可靠、维护简便等优点，特别适用于中小型的住宅小区供配电系统。但是，该方案有一个非常重要的缺点，那就是系统主供电源只有一条10kV供电线路，因此，其供电能力非常有限。当小区内居民达到一定数量时，仅靠一条10kV的供电线路已经不能满足居民的用电需求。

2.2 小区供配电系统单相短路及接地问题。引起小区供配电系统的单相短路以及接地故障的原因主要有：线路导线与保护装置的配置不恰当，在导线过载运行时保护装置却拒动，从而导致导线过热引起绝缘损坏；系统线路及设备的长期疲劳运行；外力因素导致导线绝缘层破坏；线路导线本身质量不过关以及开关设备开断能力不足等。小区供配电系统单相短路接地故障的危害是很明显的，同时，假如系统发生短路故障而保护装置没有进行及时动作，则很容易因导线过热引起电气火灾，从而造成重大的经济损失。

2.3 小区供配电系统电压跌落问题。大部分的电压跌落问题是发生于小区的配电系统之中。系统中的电压跌落主要是因为线路中的短路、变压器充电、电容器投切、感应电机的启动或者是系统自动装置的动作而引起的。一般情况下，大负荷的投切或者是感应电机的启动引起的电压跌落其幅值较小，而持续的时间较短，不会引起较大的事故或损失。而在实际的住宅小区供配电系统中，危害最大的电压跌落主要是由于系统中电路的短路造成的，其传播距离较远而且电压跌落幅值较大。

3 住宅小区供配电系统问题解决对策

3.1 小区供配电系统接线问题解决对策分析。在小区供配电系统中设计一座10kV的开关站，整个小区布设环网型箱变。10kV开关站的主接线方式为双电源两路进线、单母线分段接线，保证两条10kV进线分别来自不同的上级母线，同时要有较低的停电概率，并分别在进线开关柜与分段开关柜上装设三合二的机械闭锁。开关站内每台出线断路器负责若干环网型箱变，并考虑发展而预留若干备用出线断路器。将一、二级负荷双路电源分别接于不同的箱变上，且该两个箱变的电源最好来自10KV开关站内两个不同的母线段。两条10kV线路同时为小区供电，当其中一条线路出现故障时，另一条线路的供电不受影响，通过对高压断路器的正确切换操作，继续为小区供电。这样做的优点是可以同时实现两条线路为小区供电，互为备用，在保证一、二级负荷可靠供电的同时，充分发挥两条10kV供电线路的供电能力，合理利用资源，保证小区供配电系统的可靠稳定运行。

3.2 小区供配电系统单相短路及接地问题对策分析。一般为了预防导线的过载运行以及保护装置的误动而引起的事故，要求保护装置与导线的配合要满足设计要求。可采用带接地脱扣器型的低压断路器，当系统发生单相短路或者接地时，会产生零压相从而引起接地脱扣器发生动作，切断故障电路的电源。因此，不需要采取降低故障回路阻抗，从而加大接地故障电流的措施，就可以起到保护作用，这个方法不仅可以节约投资，而且也能较好地解决低压断路器保护范围不足的问题。

3.3 小区供配电系统电压跌落问题对策分析。住宅小区的供配电系统的基本结构为环形结构，一般为了便于控制以及简化继电保护方式，在正常情况下采用树状方式来运行。在供配电系统的馈线上布设分段开关，在馈线间布设联络开关。这样，可以使系统的操作人员根据系统运行的目标进行网络的重构。在正常情况下，通过系统的网络重构，既可以有效的降低网损，又可以排除供电线路中的过载，平衡系统的负荷，从而改善小区供配电系统运行的条件。在故障发生时，通过网络重构可以在第一时间内隔离故障，迅速恢复对于非故障区域内的居民的供电。

3.4 对小区供配电系统设备进行定期检查。小区供配电系统在日常的运行过程中，不可避免的会产生这样或者那样的问题。但是，通过科学合理的设备检修制度，可以极大的减少故障的发生率，尽可能的排除安全隐患。比如小区物业定期的配合电力部门进行供配电设备的预防性试验，安全运行检查，对隐藏在设备中的各种隐患进行及时的发现并且及时处理，将事故预防在萌芽状态，并可以根据设备的具体技术状况以及条件因素等对设备进行性能以及运行状态的直观了解与革新尝试。

3.5 配置小区配电监控系统。一般为了保证整个小区的供配电数据采集的一致性、控制灵活性以及负荷的可调性，可以在每个单体的建筑物内布设供配电的电力监控系统。采用电力监控系统，可以实现整个供配电控制硬件系统的模块化，从而提高整个供配电系统的安全可靠性。采用总线方式，可以大大节省缆线与工程的成本。可以对整个建筑物的照明、空调以及动力电流模拟量以及开关量的状态进行实时的监控，从而对整个小区的用电负荷进行统计和分析，当发现其中一条母线或者是进线电源发生故障时，就需要将这部分母线的负荷投切到另一条母线。采用小区供配电监控系统，不仅可以保证小区供配电系统的可靠性，而且可以大大的减少小区物业部门的工作强度。同时还可依靠小区配电监控系统来进行电能的节约使用，其节能效果也是非常可观的。