浅谈住宅小区10kV变配电系统的设计

浅谈住宅小区 10kV变配电系统的设计

黄坤安

云南省城乡规划设计研究院 云南昆明 650000

摘要：在住宅小区的设计中，由于每个住宅小区的具体用电情况及当地供电部门对变配电室管理要求的差异比较明显，故其变配电设计方案的类型也较多。基于此，本文对住宅小区10k V变配电系统的设计，做一个简单的分析与研究。

关键词：住宅小区；10kv变配电系统

1 用电负荷计算

用电负荷计算是变配电设计的基础，设计中较多的用到用电负荷密度法和需要系数法。

（1）用电负荷密度法

用电负荷密度法是在已知负荷类型的基础上，用单位面积的用电需求量乘以建筑面积，求得总变电容量的一种计算方法。这种计算方法比较简便，适用于各类功率不明确的建设项目的方案设计及初步设计中。

设计人员在应用负荷密度法进行用电负荷计算时，应充分了解设计项目所在城市的能源种类，详细分析各种能源的使用现状，对各类功能场所（如住宅、配套的商业及办公等）的用电情况进行深入研究，并对各种大型用电设备的电功率进行统计；只有综合考虑了以上所有与用电相关的因素，才能得到更加合理的各类功能场所的单位面积用电量，进而可靠地计算出整个住宅小区所需要的总的变电设备的容量，以利于前期的供电方案在后期实施时能可靠落地，达到预期的成效，并尽量减少不必要的损耗。

（2）需要系数法

需要系数法是用设备功率乘以需要系数和同时系数，求出计算负荷的一种计算方法。设计人员在利用需要系数法进行计算时，要对小区住宅容量、小区配套设施容量及其对应的需要系数和同时系数进行分析。

首先，设计人员要对小区住户用电容量进行确定。在建筑面积小于60平方米的住宅中，基本的配置容量为6k W；建筑面积在60平方米以上，90平方米以下的住宅，基本配置容量为每户8k W；建筑面积在90平方米以上，140平方米以下的住户，基本配置为10k W；建筑面积在140平方米以上的住户，每增加40平方米，增配2k W；住宅建筑的公共场所原则上按照20W/平方米进行配置；别墅和低密度联排高档住宅可按实际需要确定用电容量，但不应低于标准；住宅小区内的配套商业及办公场所可根据实际需要确定单位面积用电量。

其次，设计人员要根据住宅建筑规模（或户数）及配套商业及办公设施的建筑面积分别计算出其各自合理的需要系数，再根据不同类别的负荷最大同时运行的可能性计算出合理的同时系数。

需要系数法较多应用在在小区变配电设计的施工图设计阶段，在采用需要系数法计算用电负荷时，应结合建筑电气的相关规范、标准，并分析用电设施系统的各类损耗情况，计算各种负荷的实际数值和明确它们的功率因数值，从而合理的计算出住宅小区总的变电容量。

在用电负荷计算过程中，可以根据工程的实际情况及设计阶段选择合适的用电负荷计算方法。当有需要时，也可以综合采用以上两种计算方法，以使得负荷计算更贴近项目实际运行时的使用情况，利于变配电设备后期的运行管理及满足节能减排的需求。

2. 变配电室的设置及变电设备数量和容量的配置

在经过用电负荷计算得出住宅小区总的变电容量后，通常根据“布点多、容量低”的原则来合理设置变配电室的数量，并根据每间变配电室所需要的变电容量来计算其变压器的数量及容量。对于住宅小区配套的商场、超市、办公建筑以及学校等公共场所，需要综合考虑各个场所的实际用电需求及当地供电部门管理上的要求，来决定为其设置独立的10kV变配电室或者独立的低压配电室为他们供电，并采用独立的供电系统，按照独立的单价收取相关费用。对于季节性负荷较大的场所，宜设置独立的变压器为季节性负荷供电，以满足节能减排的要求。对于昼夜负荷变化差距较明显的场所，应采用经济的运行手段，并做好科学的配置管理。

在确定了住宅小区的负荷电压和变压器的容量及台数之后，设计人员在对变配电室的位置进行明确的过程中，需要充分考虑以下几个方面：（1）设计人员首要考虑到的问题是住宅小区的供电距离是否满足规范对于供电半径的要求，因此，需要尽量把各个变配电室设置在靠近电负荷中心的位置，这样，既能确保电能的质量，又避免了电压损耗过大，并且能保证变配电设计的经济性，达到节能减排的要求；（2）设计人员需要预留变压器等变配电设备的搬运及维修通道，便于变配电室的施工及后期的维护；（3）设计人员需要考虑变配电室的采光和通风等问题，尤其需要注意的是，设置在建筑物靠外一侧的变压器，要确保高低压进出线的位置处于一个安全地带。（4）设计人员在选择变配电室位置时，应避免变配电室的噪音及散热等问题影响到住户。（5）变配电室应避开建筑物的伸缩缝，并不应设置在易积水场所的正下方，且不宜与易积水场所贴临。（6）变电所可设置在建筑物的地下层，但不宜设置在最底层；当地下只有一层时，应采取预防洪水、消防水或积水从其他渠道浸泡变电所的措施。

3 住宅小区变配电系统设计中的创新优化

（1）采用创新性的设计理念。变配电室设计需要做好创新改革，勇于采用新的设计理念，结合具体的设计项目，对每个项目的用电负荷、配电设施进行系统的分析与设计，采用一些智能的供配电系统管理设备，并充分结合城市建设的实际情况，进一步做好更加便利、科学的变配电服务的设计，为人们提供更多的生活便利。这些年，在人们生活水平显著提高的背景下，消费水平也持续上升，居民的需求层次也丰富起来，一些高消费的人群追求独栋建筑，或是超大户型的建筑，小区的附属建筑中也出现了大型的商业用房，在娱乐、购物、居住一体的多元化商住小区出现的背景下，我国的配电系统也出现了一些相应的创新设计，从而促使变配电设计能尽量满足各个层次的消费群体对用电的不同需求。

（2）变压器容量和数量的配置。在进行变配电室设计的过程中，设计人员要根据用电负荷的实际情况对其进行分门别类，以保证计算变压器数量和容量的工作的严谨性；特别是当季节性负荷较大时，设计人员应做好季节性的安排，并在不同的时期遵循其不同的用电规律，这样才能更好地让变压器根据实际用电情况进行合理的运行，从而减少不必要的电能损耗。

（3）为了更好地确保小区用电安全，并提高住宅小区居民的用电舒适实用性，设计人员应从以下几个方面做好变配电的设计：1）需要考虑项目建设初始时期的用电容量和预留位置，对变配电设备的设置及修建进行合理规划，在建设完毕后可以拆除临时变压器；而10k V外进线可以作为住宅小区的供电电源，需要对其连接点进行合理配置，从而进一步降低项目投资成本及损耗；2）设计期间，在满足配电安全和可靠的前提下，要侧重考虑变配电设计的实用性，并考虑其经济性，需要对与项目相关的各个方面进行详尽、细致的分析，以得到一个合规、合理的变配电方案；3）在设计期间，不仅要熟悉与民用建筑变配电系统相关的国家规范及行业标准，还要分析每个住宅项目的不同用电需求和用电特点，从而进行针对性的设计，使得设计既要能满足国家的规范及标准，也能满足用户的实际用电需求；4）为了让住宅小区的变配电系统能更好地适应小区负荷可能性的变动，以及随着以后生活水平的提高，人们对用电的需求的增加，变配电室需要留出相应的位置，低压出线的回路也要留出一定的余量，以满足后期增容改造的需要；5）设计要配置符合实际情况的自动化、智能化通信接口，尽量满足电网建设的实际要求。

3 结语

民用建筑的10k V变配电需要充分考虑到它的安全性，并根据不同地区的实际情况，结合具体特征需求，做好变配电系统的方案设计，进而全面保障居民在居住时的环境能够达到较高标准，满足舒适、安全、方便、经济、实用这几点要求。

参考文献

[1] 黄一轩.10k V配电网供电可靠性研究[D].广东：华南理工大学,2012.