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【摘 要】 由于城市经济的快速发展，人们对居住小区环境的要求也越来越高，在对小区设计供电系统时，必须结合小区规划需求和居住小区的规模，并在此基础上要满足小区用电需要并且在最大程度上满足供配电系统安全、可靠、经济、合理的要求。本文将结合某小区的具体工程，论述10kV高压供配电系统的设计，为提高工程的经济效益和社会效益作一初探。
【关键词】 住宅小区;10KV高电压;配电系统;设计
随着我国城市化进程的不断推进和各种物质的丰富，人们生活得到了极大改善。出现了各种各样的大型住宅区、别墅，人们生活得更集中，现代化程度较高，各种配套设施也越来越完善。为了提高住宅质量的社区电源设计，满足人们日益增长的物质和文化生活的需要，应该结合住宅需求规模和地区规划，全面推广优化设计，保证居住环境舒适、美观、安全、环保。
一、设计思路
住宅小区供配电工程的设计，首先是要满足建设小康社会的需要，适应现在，开发将来。设计中根据小区实际情况，用电负荷的容量及分布，使变压器深入负荷中心，缩短低压供电半径，降低电能损耗，节约有色金属，减少电压损失，满足供电质量要求。
住宅小区的供电方案主要有：杆上变电站、户外预装式变电站、独立式配变电所三种。因为现在住宅楼一般都为多层或小高层，为避免飘落物体、儿童玩耍等造成事故，住宅小区内不宜采用杆上变电站。独立式配变电所需要一定面积的土建占地，增加了建设投资，而小区的建设是分区、分期进行的，在时间上具有先后顺序，此方案对该小区不适宜。户外预装式变电站体积小，占地少，外形美观，噪声相对也较小，所需要投入的资金和时间都较少，维修比较方便，且运行穩定、可靠、安全，高压侧采用电缆引入，变电站位置可以随意选择，使得低压配电部分更加合理，增加了供电可靠性。
二、负荷的分级和供电要求
1、负荷的分级
根据不同负荷在突然中断供电后影响的强弱，可将负荷分为一级、二级和三级这三个高低不等的等级。其后果造成的影响越大，级别就越高，也就对供电系统的稳定性、可靠性和安全要求也越高。因此，在设计中应为不同类型的建筑配备相应的级别。
2、负荷的供电要求
因为不同级别对供电系统的稳定性、可靠性和安全性要求也不同，所以对各级别的负荷的供电，应做到：（1）一级负荷应提供两个独立的供电电源，当一个供电电源出现故障时，可以启用另一个供电电源进行供电。对特别重要的一级负荷，还应准备一个应急电源，以避免两个供电电源同时出现故障时出现断电。（2）为二级负荷供电的变压器或线路，在出现故障时应能继续供电，或在中断供电后能迅速恢复，确保二级负荷的正常运转。（3）为三级负荷供电的变压器或线路，只要能保证三级负荷在正常情况的使用就行。
3、配电系统接线方式的选择
在选择接线方式时，应从性能、时间、费用、适应性、可靠性等多方面进行综合评价，以经济合理、安全可靠地输送电能到用户。根据《供配电系统设计规范》规定，高压供电系统适合采用放射式。在综合考虑变压器的容量、分布及地理环境等情况后，亦可采用树干式或环式。这三种方案具体如下：
（1）高压树干式接线方案。需大量使用高压电缆分接箱，但可靠性较低，大型居住小区集中了大量的人口，在当地居民对用电要求较高的情况下使用这种方式不合理。
（2）高压放射式接线方案。一般在初期使用但只用在可靠性较低的地方，适用于年停电时间为32h以上，其可靠性也较低，而且需要在电网入小区处设置电气开闭站，大量配置高压柜，高压电缆回路多，初始阶段投资过大，故很少采取该方案。
（3）高压环网式接线方案。环网供电系统是由电源引出两个回路向P个负荷点供电，并在各负荷点供电，在各负荷点之间依次敷设联络线，形成闭合的多边形电网，敷设的线路数目n=P+1。该方案具有结构简单、投资较少、可靠性高等优点，适合大型居住小区供电系统的设计。环网供电接线方式又分为两种类型，一种是两路电源来自同一变电站的不同母线或者不同的变电站，是典型的双回路电源环网供电接线，适用于年停电时间高达24-32h的地方;另一种是双环网供电接线，每一变电所内两台变压器来自不同电源的闭式环网，同时变压器低压侧再设联络开关，因此供电可靠性大大提高，双环网供电接线适用于年停电24h以下的地方。
三、小区供配电设计
单栋住宅建筑用电设备容量在250KW以下，多栋住宅建筑集中设置配变电所;住宅小区各楼房之间空间比较大，负荷分布比较分散，每台预装式变电站供电范围有限，因此需要多台预装式变电站才能满足用电负荷要求。根据该小区建筑物具体分布及用电负荷的大小、供电半径等实际情况对小区进行分块，分四个区设置预装式变电站，形成以预装式变电站为中心的配电团组，每一台预装式变电站位于团组位置的中心地带。为提高配电系统的可靠性，避免故障发生后影响范围大，方便切换操作，使保护简单便于自动化，系统采用放射式配电，分区设置配电变压器，向周边区域采用电缆放射式配电（一般为6-10回路），每一组区由6-8栋组成，供电半径为200m-250m。上述计算数据是按每户用电量为6KW得出的，小区内还有110户90平米住户，每户用电负荷为4KW，而村民综合活动中心、会所、幼儿园、物业管理、配电室均为小型三层以下建筑，综合考虑，本小区选择3台500KVA和1台630KVA预装式变电站。
四、箱式变电站的选用
由于土建变配电所占地面积大，不仅影响公建用地指标，在外观上和附近环境难以协调一致，目前大型居住小区内的配电所都是采用户外箱式变电所。户外箱式变电所占地面积较小，可以灵活选址，而且外观美观，不影响居民采光，同周围环境协调一致，不影响小区的整体形象美，提高了社会经济和环境效益。此外，需要投入的资金和时间都较少、运行稳定安全，所以户外箱式变电所是大型居住小区较为理想的选择。根据小区地质情况，修建土建变配电所需考虑桩基础，桩长约为34m。色彩选择时，在不增加成本的情况下，在箱壳外观造型和色彩上作处理。将箱式变喷上了以该花园文化为主题的绿化图样，周围植上树，显得美观大方，与周围环境相一致。在选择箱式变电所时，应认真计算小区所需的容量大小，如果容量选择过大，容易出现大马拉小车的情况，造成不必要的浪费;如果容量选择过小，则会影响变压器的最佳负载率，造成损耗过大，而且不利于小区用电器的扩容，当增加负载时，需要更换更大容量的变压器，从而影响用户的用电。
五、结语
小区供电系统的设计在居于可靠、舒适、美观和利于发展的原则上，应综合考虑其技术上的可行性、布局上的科学合理性、经济上的适用性以及使用上的安全性和可靠性等问题。
参考文献：
[1]林维祥.住宅电气设计用电负荷的控制分析.科技资讯，2010，（21）.
[2]吕光大.建筑电气安装工程图集[M].北京：中国电力出版社，1997
[3]GB50053-94.10KV及以下变电所设计规范[S].
【关键词】 住宅小区;10KV高电压;配电系统;设计
随着我国城市化进程的不断推进和各种物质的丰富，人们生活得到了极大改善。出现了各种各样的大型住宅区、别墅，人们生活得更集中，现代化程度较高，各种配套设施也越来越完善。为了提高住宅质量的社区电源设计，满足人们日益增长的物质和文化生活的需要，应该结合住宅需求规模和地区规划，全面推广优化设计，保证居住环境舒适、美观、安全、环保。
一、设计思路
住宅小区供配电工程的设计，首先是要满足建设小康社会的需要，适应现在，开发将来。设计中根据小区实际情况，用电负荷的容量及分布，使变压器深入负荷中心，缩短低压供电半径，降低电能损耗，节约有色金属，减少电压损失，满足供电质量要求。
住宅小区的供电方案主要有：杆上变电站、户外预装式变电站、独立式配变电所三种。因为现在住宅楼一般都为多层或小高层，为避免飘落物体、儿童玩耍等造成事故，住宅小区内不宜采用杆上变电站。独立式配变电所需要一定面积的土建占地，增加了建设投资，而小区的建设是分区、分期进行的，在时间上具有先后顺序，此方案对该小区不适宜。户外预装式变电站体积小，占地少，外形美观，噪声相对也较小，所需要投入的资金和时间都较少，维修比较方便，且运行穩定、可靠、安全，高压侧采用电缆引入，变电站位置可以随意选择，使得低压配电部分更加合理，增加了供电可靠性。
二、负荷的分级和供电要求
1、负荷的分级
根据不同负荷在突然中断供电后影响的强弱，可将负荷分为一级、二级和三级这三个高低不等的等级。其后果造成的影响越大，级别就越高，也就对供电系统的稳定性、可靠性和安全要求也越高。因此，在设计中应为不同类型的建筑配备相应的级别。
2、负荷的供电要求
因为不同级别对供电系统的稳定性、可靠性和安全性要求也不同，所以对各级别的负荷的供电，应做到：（1）一级负荷应提供两个独立的供电电源，当一个供电电源出现故障时，可以启用另一个供电电源进行供电。对特别重要的一级负荷，还应准备一个应急电源，以避免两个供电电源同时出现故障时出现断电。（2）为二级负荷供电的变压器或线路，在出现故障时应能继续供电，或在中断供电后能迅速恢复，确保二级负荷的正常运转。（3）为三级负荷供电的变压器或线路，只要能保证三级负荷在正常情况的使用就行。
3、配电系统接线方式的选择
在选择接线方式时，应从性能、时间、费用、适应性、可靠性等多方面进行综合评价，以经济合理、安全可靠地输送电能到用户。根据《供配电系统设计规范》规定，高压供电系统适合采用放射式。在综合考虑变压器的容量、分布及地理环境等情况后，亦可采用树干式或环式。这三种方案具体如下：
（1）高压树干式接线方案。需大量使用高压电缆分接箱，但可靠性较低，大型居住小区集中了大量的人口，在当地居民对用电要求较高的情况下使用这种方式不合理。
（2）高压放射式接线方案。一般在初期使用但只用在可靠性较低的地方，适用于年停电时间为32h以上，其可靠性也较低，而且需要在电网入小区处设置电气开闭站，大量配置高压柜，高压电缆回路多，初始阶段投资过大，故很少采取该方案。
（3）高压环网式接线方案。环网供电系统是由电源引出两个回路向P个负荷点供电，并在各负荷点供电，在各负荷点之间依次敷设联络线，形成闭合的多边形电网，敷设的线路数目n=P+1。该方案具有结构简单、投资较少、可靠性高等优点，适合大型居住小区供电系统的设计。环网供电接线方式又分为两种类型，一种是两路电源来自同一变电站的不同母线或者不同的变电站，是典型的双回路电源环网供电接线，适用于年停电时间高达24-32h的地方;另一种是双环网供电接线，每一变电所内两台变压器来自不同电源的闭式环网，同时变压器低压侧再设联络开关，因此供电可靠性大大提高，双环网供电接线适用于年停电24h以下的地方。
三、小区供配电设计
单栋住宅建筑用电设备容量在250KW以下，多栋住宅建筑集中设置配变电所;住宅小区各楼房之间空间比较大，负荷分布比较分散，每台预装式变电站供电范围有限，因此需要多台预装式变电站才能满足用电负荷要求。根据该小区建筑物具体分布及用电负荷的大小、供电半径等实际情况对小区进行分块，分四个区设置预装式变电站，形成以预装式变电站为中心的配电团组，每一台预装式变电站位于团组位置的中心地带。为提高配电系统的可靠性，避免故障发生后影响范围大，方便切换操作，使保护简单便于自动化，系统采用放射式配电，分区设置配电变压器，向周边区域采用电缆放射式配电（一般为6-10回路），每一组区由6-8栋组成，供电半径为200m-250m。上述计算数据是按每户用电量为6KW得出的，小区内还有110户90平米住户，每户用电负荷为4KW，而村民综合活动中心、会所、幼儿园、物业管理、配电室均为小型三层以下建筑，综合考虑，本小区选择3台500KVA和1台630KVA预装式变电站。
四、箱式变电站的选用
由于土建变配电所占地面积大，不仅影响公建用地指标，在外观上和附近环境难以协调一致，目前大型居住小区内的配电所都是采用户外箱式变电所。户外箱式变电所占地面积较小，可以灵活选址，而且外观美观，不影响居民采光，同周围环境协调一致，不影响小区的整体形象美，提高了社会经济和环境效益。此外，需要投入的资金和时间都较少、运行稳定安全，所以户外箱式变电所是大型居住小区较为理想的选择。根据小区地质情况，修建土建变配电所需考虑桩基础，桩长约为34m。色彩选择时，在不增加成本的情况下，在箱壳外观造型和色彩上作处理。将箱式变喷上了以该花园文化为主题的绿化图样，周围植上树，显得美观大方，与周围环境相一致。在选择箱式变电所时，应认真计算小区所需的容量大小，如果容量选择过大，容易出现大马拉小车的情况，造成不必要的浪费;如果容量选择过小，则会影响变压器的最佳负载率，造成损耗过大，而且不利于小区用电器的扩容，当增加负载时，需要更换更大容量的变压器，从而影响用户的用电。
五、结语
小区供电系统的设计在居于可靠、舒适、美观和利于发展的原则上，应综合考虑其技术上的可行性、布局上的科学合理性、经济上的适用性以及使用上的安全性和可靠性等问题。
参考文献：
[1]林维祥.住宅电气设计用电负荷的控制分析.科技资讯，2010，（21）.
[2]吕光大.建筑电气安装工程图集[M].北京：中国电力出版社，1997
[3]GB50053-94.10KV及以下变电所设计规范[S].