住宅小区10kV供配电设计分析

住宅小区10kV供配电设计分析

田大山

广东昊阳电力建设有限公司 广东东莞 523000

[摘要]住宅小区具体建设过程，10kV供配电综合设计从属重要内容，直接关系住宅小区整个用电。故本文主要探讨住宅小区当中10kV供配电综合设计，仅供参考。

[关键词]10kV；住宅小区；供配电；设计；

前言：

伴随电力业持续稳健发展，住宅小区内部对10kV供配电相关设计要求不断提升，因而，对住宅小区当中10kV供配电综合设计开展实例分析，对今后更好地开展此方面设计工作来说现实意义重大。

1、工况

某城市大型商用住宅小区内供配电工程项目，建筑面积总体约8*104㎡，内含商业楼1栋、商住楼2栋（每栋为10层）、高层住宅6栋（每栋为24层）。设计范围自10kV配电线路着手，从其高压开闭引出主线为2条，一条运行，另外一条则为备用；被压测则引导住宅小区当中各个单元的计量表，确保一户一表。现结合此供配电工程项目，对住宅小区当中10kV供配电综合设计开展实例分析。

2、实例分析

2.1 计算负荷容量

此住宅小区当中用电负荷以居民日常生活用电、商业及公共电、地下车库、热力系统交换站、消防设施设备等公共建筑低压设施用电。住宅楼以单位指标方法，将用电总负荷PS确定下来，其列式即为：PS=*1000，该列式当中，Ni代表单位数量，Pi代表用电指标，PS代表用电负荷；针对商用电，则实行单位负荷的面积方法实施负荷Pm计算，计算列式即为：Pm=Pe*S*，在该列式当中，代表同时系数，Pe代表单位面积所计算负荷，Pm代表最大负荷。详细计算情况详见表1～表2。此外，结合市场当前趋势，并依照民用建筑内部电气设计现行规范，对该住宅小区内部变压器选定S11系列油浸式全密封变压器，内含S11-M-800/10变压器３台、S11-M-500/10变压器2台。

表1 居民住宅具体负荷计算情况

表2 商用住宅具体负荷计算情况

2.2 设计电气系统主接线

住宅小区当中主接线，实行单母线的分段接线。双母线类接线，因设备投资总体较大，且接线相对复杂，虽可确保供电系统总体可靠性，但因新建小区属于２~３级负荷，故无需用到双母线类接线。单母线类分段接线有着极高的性价比及可靠性，可充分满足于此住宅小区实际的用电需求[1]。

2.3 设计环网柜及箱式的变电站

1）在环网柜层面

住宅小区当中10kV供配电整个系统，实行环网接线这种形式，在一定程度上，此种方式有着极高的可靠性，可满足用户实际负荷需求，具体是把双电源的进线部位接成环网形式，并接于环网柜当中。一条进线负责供电，另外一条进线则备用。主供电线路若有故障产生，备用线路则开始运作。选定环网柜的，需与小区规模结合，选定２台DFW-12型号高压户外环网柜。各台环网柜均设环进线及环出线各一条，促使双电源式供电形成。进线端需增设断路装置，而出线端需增设负荷开关及熔装置。

2）在箱式的变电站层面

箱式的变电站，应实行欧式箱变，那么，为确保进线熔断装置处于短路电流逐渐流过设备情况下，可实现顺利熔断，其一次侧位置高压的负荷开关应增设熔断装置，防止设备受损。二次侧的出线端部位，提供继保装置相应电流信号，增设电流互感装置及无功补偿系统装置，实行并联电容装置所构成电容补偿柜，确保电压质量能够得以提升[2]。

2.4 设备选型

1）在低压设备层面

针对低压电网一侧断路装置选定，万能式断路装置、塑壳式的断路装置比较常见。配电系统较大电流进出线的回路适宜选定万能式的断路装置；照明低压的配电线路，则适宜选定塑壳断路装置。小区箱变，选定DW16-1600型号断路装置，额定运作电压设0.4kV；因塑料外壳形式低压断路装置结构紧凑、实操安全性高，箱变出线选定TLM1S-125型号低压塑壳形式断路装置，绝缘电压额定800V，工作电流额定10 ～800A，用于电能分配；针对低压电网的出线一侧位置隔离开关，可选定HD13BX-1000/31型号旋转式的隔离开关，额定电压设380V，运作电流设100～1000A，用于分段电路及电气隔离；选定LZZBJ6-0.5型号浇注式户内电流互感装置，额定电压≤0.5kV；箱式的变电站，其低压侧位置选定JDZ2-1型号电压互感装置，额定电压设380V[3]。

2）在高压设备层面

市面上现阶段有较多高压断路装置种类，需结合安装地点周边环境及技术要求予以合理选定。高压式环网柜，适宜选定ZN63-12/1250型号结构相对紧凑户内型断路装置，比较适宜安装于固定式的高压柜当中；隔离开关，则是高压开关整个电气当中使用最多一种电器，比较适宜选定GNF38-12/630型号户内的隔离开关，其配合断路装置，需遵守电气开关的闭合顺序，为人员安全提供保证；对供电有着极高可靠性住宅小区，环网柜的进线侧需增设LZZB610 0.5/10P型号电流互感装置，额定电压设10kV，用为电气测量及电力保护；环网柜设电压互感装置，结合接地电气安装条件及其要求，选定JDZ9-10Q型号电压互感装置，高压侧的电压设10kV，而低压侧的电压设100V，确保电压互感装置呈优良的绝缘性，且耐潮湿。

3）在电缆层面

高压一侧电缆，选定YJV22型号聚氯乙烯材质护套的电力电缆，其所具备特点为铜芯三芯交联，机械性能、电气性能、耐化学及腐蚀性能均相对良好，在城市电网整个供电系统当中应用的相对广泛。电缆的截面积具体选择务必充分满足于物理及短路校验各项要求。结合电力工程当中电缆现行设计规范，选定YJV22-8.7/15-3*120型号箱变式的电缆进线，额定电压设8.7/15 kV；此外，每芯的截面积设120mm²。针对环网柜部位主进线选定YJV22-8.7/15-3*240型号电缆，均充分满足于电缆的截面积选定基础校验条件。

2.5 防雷接地的保护设计

直击雷的保护范围包含着楼顶与其余突出物体，故单体楼顶部位设避雷线及避雷带所构成接闪装置，把它焊接成为闭合环路，并沿着建筑物楼边缘予以合理敷设。接闪装置在遭遇雷电情况下，雷电流可经引下线及接地装置逐渐引向自身，而后流入至土壤当中；变电所的进线端设避雷器及避雷线，作为防护直击雷有效措施；环网柜及箱变进线的电缆接头部位金属外皮需予以可靠接地；各种形式避雷装置和主接地网、被保护基础设备接线之间距离均需尽量予以缩短。对于这些防雷措施，此案例当中住宅小区主要选定HY5WS型号避雷装置，其高机械强度、轻便小巧、方便安装及检修，比较适宜应用至开关柜及箱变当中。因建筑物楼供电区域范围用电均是经变电所而引来，因此，在接地方式上选定TN-S环路形式。此方法主要是把接地体的环绕建筑周边及地面土壤妥善连接好，确保地面电位实现合理分布，且为地面电位安全可靠性提供基础保障。

3、结语

综上所述，住宅小区内部10kV供配电综合设计实践中，要求设计者着重考虑多方因素，结合项目具体情况及需求，计算好负荷容量，对电气系统主接线、环网柜及箱式的变电站等均需予以规范设计，合理落实设备选型及防雷接地的保护设计，如此才可确保住宅小区内部10kV供配电综合设计得以顺利且高效完成，满足住宅小区内部广大住户们的用电需求。

参考文献：

[1] 谭松, 慕青清. 浅谈大型民用住宅建筑10KV供配电设计存在的问题及解决措施[J]. 电子乐园, 2020，26（001）：136-137.

[2] 王云. 浅谈10kV变电所供配电系统的设计要点[J]. 农家参谋, 2020, 57(011):155-156.

[3] 关泳标. 10kV变配电房设计中常见问题与解决措施[J]. 通信电源技术, 2020, 37(012):319-320.