浅谈住宅小区10kV供配电系统工程设计

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  摘要:随着人们生活质量的提升,住宅小区由于人口密集,因此电力需求较高,尤其是封闭式管理的小区,其因规模大,故用电负荷密度比普通小区高,由此对供配电系统的质量和可靠性也有高要求。传统供配电系统工程设计已经不能满足现代住宅小区的用电需求,因此本文探讨住宅小区10kV供配电系统工程的设计方案。
  关键词:住宅小区;供配电系统;工程设计
  1设计总体原则
  住宅小区10kV供配电系统工程设计的总体原则,应该结合待配电小区的实际特点进行考察、设计、规划,具体如下:①结合该住宅小区的建筑特点,小高层、多层、高级住宅,其中以高级住宅和多层住宅为主。要求综合考虑,供电模式先进、可靠性高、布局合理、灵活。②有足够的供电容量,满足居民因生活水平的提高用电量不断增长的需求。③接线简洁并具有较高的供电可靠性。④与项目环境协调。⑤满足以上条件下节省投资成本。
  2确定小区用电负荷
  住宅小区10kV供配电系统工程设计首先要确定待配电小区的用电负荷。城市住宅可谓是电器集中地,电器的使用提升了人们的生活质量,电器使用方便、卫生、干净、操作简便、快捷,也因此电能源的使用率大大超过了其他类型的能源,甚至有取代的发展趋势。用电负荷的确定,不仅要计算该住宅区的用户数量,还应该将住宅区的所有用電设施包含在内,包括水泵房、基础道路设施、绿化基础设施、健身娱乐设施、停车场设施等等,因此,要针对住宅小区用电多样化的特点进行计算和确定,具体计算公式如下(2-1)式,(2-2)式:该计算公式中P表示该住宅小区所有建筑最大用电负荷,Pn表示该住宅小区不同建筑的负荷密度;Sn表示该住宅小区不同类型建筑的占地面积;A表示该住宅小区内所有建筑的年用电总量;Tmax表示该小区用电最大负荷利用时间,单位为h;K1表示该小区不同建筑的需用系数。
  P=(P1S1+P2S2+P3S3+PnSn)*K1公式(2-1)
  A=P*Tmax公式(2-2)
  3确定用电负荷等级
  用电负荷计算确定之后,根据该住宅小区的特性及用电要求配置用电负荷等级。级别越高,则相应的供配电系统稳定性、可靠性要求也越高。因此,针对不同级别的负荷的等级,供配电系统也应该满足该等级所要达到的要求:①为一级负荷提供2个独立的供电电源,从而保证其中一个供电电源出现故障时,启用另一个供电电源;对于特别重要的一级负荷,为了防止2个供电电源同时出现故障,还要准备1个应急电源。对应急电源的具体要求可参考负荷本身所允许的中断供电时间,而为其准备一个独立的发电机组。②为二级负荷供电的变压器或线路,在出现常见故障时,能够继续供电,或中断供电后能及时迅速地恢复,以保证二级负荷的正常运转。③为三级负荷供电的变压器或线路,无特别要求,只要能保证三级负荷在正常情况的使用即可。
  4供配电系统配置设计及选择
  通常情况下,民用建筑的配电所电压的设计要考虑小区用电负荷的大小、小区的远景规划、当地电网的现状、供电距离的远近和线路的回路数等因素。对于大型居住小区而言,由于小区内各种用电设备的容量较大,一般选择10kV的高压供电方式。使用所占面积较小,外观美观,不影响小区的整体形象美的配电箱,另外在配电箱的选择上要尽量选择维修方便,且运行稳定、可靠、安全的配电箱,因此,户外箱式变电所是一种非常适合大型居住小区的、较为理想的选择。其常用的容量大小为315~630kVA,在选择箱式变电所时,应认真计算小区所需的容量大小,若容量过大,容易造成浪费,不利于节约资源;若容量过小,则会改变变压器的最佳负载率,出现损耗过大的现象,甚至造成严重后果,变压器增加负载时,则要使用更大容量的变压器才能满足用电需求,在设计中要充分考虑,不允许此类情况出现。
  5供配电系统的线路设计及选择
  住宅小区10kV供配电系统工程设计中,线路选择有三种方案,即为放射式、树干式和环式。通常,放射式在住宅小区可靠性要求较低的情况下可以使用,或者在可靠性要求较低的地段可以使用,不过此方案的弊端在于前期投资较大,走线较为复杂,电缆线路较多,开发商综合考虑成本问题一般不会采用此方案;树干式线路可靠性较差,因此也不太符合住宅小区的可靠性要求,故而排除;最终选择环式供电网络,该走线方式简单,可靠性和安全性都符合住宅小区对供配电系统的要求,通过2个回路向负荷供电,并在各负荷点之间形成一个闭合的多边形电网,成本低、性价比高,且经济适用,因此,该方案更适合城市住宅小区供电系统的设计需求。
  6结束语
  综上所述,住宅小区供配电系统工程的设计是否合理,要从其能够达到该小区的用电需求,其可靠性和安全性是否达到标准等多方面衡量,要求供电系统设计人员要结合住宅小区的实际特点进行良好的规划,全面提升设计水平,既能达到小区的用电负荷标准,又能确保电力系统的安全性和可靠性。
  参考文献:
  [1]申巧利.住宅小区10kV变配电系统设计探究[J].企业技术开发,2016,(17):22-23.
  (作者单位:南京师大建筑工程设计研究院)
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