住宅小区10kV供配电系统工程设计的探讨

洪灯冠

摘 要：城市的发展加快了住宅小区的建设，随着人们生活质量的提高，电力已成为生活中不可缺少的配置，为提高小区供配电可靠性和稳定性，住宅小区在设计10kV供配电系统时要综合考虑小区用电情况。本文以某住宅小区为例，探讨设计10kV供配电系统的原则，分析住宅小区的用电负荷和设计注意事项。

关键词：住宅小区；10kV供配电系统；工程设计

引言

某住宅小区是市产业集聚的功能性服务区，总占地面积大概为12万平方米，居住了600户人家，且为多层住宅。在小区中150户是120平方米，有410户是150平方米，有40户是90平方米。在该住宅小区有配电室、物业管理、幼儿园、会所、活动中心等建筑。

1.设计10kV供配电系统的总原则

在设计住宅小区中10kV的供配电系统时，需要结合住宅小区实际情况来规划、设计和考察。需遵循以下原则：

（1）与小区建筑特征相结合，要求接线简洁化，合理化、灵活化布局，具有较高的可靠性。

（2）供电容量能满足居民不断增长的用电需求。

（3）与住宅环境协调。

（4）降低投资成本。

2.计算住宅小区电力负荷

设计该住宅小区10kV供配电系统前，要先预测小区用电负荷，在确定电力容量后，选择再合适接入点。电力负荷一般分为三种，一级负荷和二级负荷都要有双电源，通常高级住宅和十九层以上（包括十九层）建筑的电梯、泵房、消防设备、应急照明等都应设计为一级负荷，而八层到十八层建筑的用电设施一般设计为二级负荷，其他电力装置可设计为三级负荷[1]。

在明确小区负荷具体分类后，需要计算负荷，以确定负荷接入的容量。预算负荷时应注意以下方面：①消防装置和检修装置不能计算在范围内，这两类装置在运作时会停止对部分装置的供配电；因此在不能将消防装置和检修装置纳入计算范围，以免变压器容量过大。②在计算出电负荷后以此为依据选取变压器，计算容量不包括备用设备，备用设备一般不会和普通设备一起运作。

住宅小区的负荷构成比较单一，通常是采取估算。在住宅方面，假如建筑面积小于120平方米，配置电容量一般是8kW/每户；假如建筑面积在120平方米到150平方米之间，配置电容量一般是12kW/每户；假如建筑面积大于150平方米，配置电容量一般是16kW/每户[2]。在住宅小区的公建部分，车库、车棚和垃圾房一般是每平方米40W；会所和商铺一般是每平方米150W；办公区域一般是每平方米100W。

3.设计住宅小区10kV供配电系统

高层和小高层住宅小区都配有消防设施、电梯和二级以上负荷装置，所以小区一般需布置10kV开闭所，电气主线接线方法通常是单母分段。假如住宅小区的用电负荷单一化，设计主接线的方案也比较简单，通常配电装置使用的是箱型变电站。

现今，我国低压装置、元器件等技术已经得到发展，低压室的配电柜不少都是固定成套式开关柜或抽屉式开关柜，这两种总柜在开展工作时都是主要应用低压断路器，各分路使用塑壳式断路器，并遵循功率要求的标准，结合实际电压情况设置补偿功率的设备。

由于绝缘介质不同，配电系统开关柜的类型较多，负荷开关柜常用有三种：空气绝缘式开关柜、负荷型开关柜、真空断路式开关柜。其中负荷型开关柜的特征主要是分段能力较强、稳定性好、检修周期比较长、占地面积比较小等，能达到住宅小区供配电的标准化、安全化要求，所以负荷型开关柜在住宅小区设计供配电系统中的应用较广泛。在选择供配电系统变压器时，在尽量选择节能产品的同时也要与小区环境、性质相符，以达到环保和美观的要求。如今，常用变压器有油浸型和干式变压器，通常住宅小区使用的都是干式变压器。

4.设计住宅小区10kV供配电系统的注意事项

4.1设计保护型配电线路

在住宅小区的配电线路中，通常有负荷保护、短路保护的配置，使上下级保护器中动作特征有一定的选择性，一些不重要电器能局部选择性或无选择地切断。并且，供配电系统在工作时，中性导体内电流高于其载流量时，要在中性导体有过大电流的时候能采取自动切断，从而有效保护线路。

4.2设计无功补偿的系统

在现代化变压器使用中，要安装无功补偿，高压下测功率路在用电高峰时期补偿后因素需比0.95大。通过电容自动循环和过零投切的模式，尽可能平衡每组电容的使用量[3]。过零投切模式是切除電压的过零投入和电流过零，从而一致化电容和电压。此时供配电系统中在纳入电容器时就不会有涌流现象出现，从而实现开关节点位置无电弧的分断目标。

4.3设计的电气装置要灵活化、可靠化

开闭所、环网柜的出线变压器每次要在四台内，同时每台变压器容量不能超过800kVA，远景变压器容量不能超过1250kVA。住宅小区中的监控系统、照明系统、高层电梯和消防装置都要有双电源切换设置，在消防装置的末端还有设计低压时能自动实现切换的设置。

4.4重视规划设计电缆

需注意以下方面：

①为方便后续维护和检修，在设计电缆时一般使用同一系列电缆。

②要预留铺设电缆的裕度，以便在故障排除工作中重做电缆接头。

③电缆排管需预留部分孔数，方便电缆改造和规模扩展。

④高层全部位置都要架设电缆分支箱，方便后续更换电缆和日常运行维护工作。

⑤在铺设电缆时，需注意同一个方向、同一个路径电缆要铺设在同一电缆沟中，同时需分离弱电箱。

4.5变电站配置

在单栋住宅建筑中，用电设备容量一般小于250kW，而住宅小区有多幢住宅，变电站一般集中设置。由于住宅小区各楼房间有较大空间，电力负荷分布较为分散，变电站在供电时无法覆盖较大范围，要想达到用电负荷要求就需配置多台变电站。依据住宅小区实际情况、建筑物分布位置、供电半径、用电负荷大小等将住宅小区分成四块，在四个区中分别设置变电站，每个变电站位置都在其供电核心。

5.结语

人们日常生活主要场所是住宅小区，住宅小区也是最终使用电力系统的消费方。为保证供电的稳定性、可靠性，必须要重视10kV供配电系统的设计，在设计前需要了解小区的可能用电情况，估算用电负荷，并在有关规定下设计配电线路、变压器等配电设置，满足人们的用电需求，为用户提供更好的电力服务。

参考文献：

[1]符大森. 某小区10kv供配电设计要点探讨[J]. 华东科技：学术版， 2017（4）：279-279.

[2]冯逢. 住宅小区10kV供配电系统工程设计的探讨[J]. 军民两用技术与产品， 2017（10）.

[3]张瑶. 小区10kV供配电系统工程设计探讨[J]. 工程技术：全文版， 2016（5）：00171-00171.