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摘要：文章主要结合某住宅小区10kv配电系统设计实例，就小区10kv配电系统设计中的相关要点进行了分析，旨在有效地保证供电系统的安全、可靠和稳定运行，提升城市居民的生活水平与工作质量。
关键词：实例分析；住宅小区；供配电设计
1 工程概述
目前，随着社会的发展和人们生活水平的提高，小区使用功率大、耗电多的用电设备越来越多。因此，要求对居民小区的配电系统设计更加简单灵活、运行可靠。某高层住宅小区，建筑总面积为250000㎡，住宅户数约2100户，每套住宅面积从90～150㎡不等。本工程供配电方案采用10kV电源接入。电源来自其就近的110kV高压变电站，供供电容量为8000kVA。
2 10kV配电设计的基本要求
2.1 配电电压应采用 220/380V 配电系统设计。
2.2 配电设计应根据工程规模、设备布置、负荷容量等综合考虑。
2.3 配电系统应满足使用所需要的供电可靠性和电压质量；配电接线要简单，并有一定的灵活性；另外，还要考虑节省有色金属消耗减少电能损耗。
2.4 由公用电网引入建筑物内的电源线路，应在屋内靠近进线点及便于操作维护的地方装设电源开关和保护电器。
2.5 由配变电所引入建筑物内的专用电源线路，可装设不带保护的隔离电器。在正常环境的建筑物内，当大部分用电设备容量较少的时候，又无特殊要求时宜采用树干式配电。当用电设备容量较大时，或在很潮湿、有腐蚀性环境的建筑物内，宜采用放射式配电。
3 小区电源选择
小区供电设施是城市配电网的组成部分，应纳入城市配电网的统一规划，在预测用电负荷后，一个合理的10kV电源接入方案，成为日后保证住宅小区供电可靠性的一个至关重要的因素。
小区10kV供电线路众多，每条线路在充分考虑后，控制电流电流约在200A，控制容量约在5000kVA。但在现有的10kV线路中，大多负荷较重。作为一个供电容量 8000kVA左右的小区，没有线路可以满足其容量需求。故综合考虑从一级变电所引出两条 10kV线路为小区供电。另外，小区内多为高层建筑，其负荷包括有二级负荷，根据供配电系统设计规范 GB50052-2009和民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-2008相关条款的规定，两条10kV线路要求来源于同一个变电所的不同母线，保证两条10kV电源的相对独立，以满足小区二级负荷的双电源要求。
4 10kV电气主接线及设备选择
4.1 10kV电气主接线
以前，在一些高层住宅小区供配电设计过程中，负荷比较单一，且电气主接线方案也比较简单，配电设备多采用箱式变电站。而对于目前高容量的住宅小区来说，每栋楼均有配套电梯、消防及喷淋设施，还有地下室人防及消防用电，均为二级及以上等级负荷，要求双电源供电。因此，为了满足其供电要求，小区内应开设一座10kV开闭所，开闭所内部10kV电气一次接线可根据小区的负荷性质和外围电气网络情况来确定，一般采用两条独立的单母线或单母线分段接线。
综上分析，由于本小区最终负荷确定为8000kVA，且以高层住宅为主，包含二级负荷，故在小区内开设一座开闭所，内部10kV电气主接线采用单母线分段；并在附近设置四座10kV变电所，每座变电所内各设两台500kVA变压器，并且要求两台变压器电源由小区开闭所不同段母线引入，保证二级负荷的双电源供电。
4.2 10kV开关柜的选择
目前10kV配电的设备按其绝缘介质可分为充气式（SF6）负荷开关柜、空气绝缘负荷开关柜或真空断路器柜三种；就广东地区而言，在小区配电设计中，考虑到设备的使用维护和可靠性等因素，高层住宅小区内多采用充气式（SF6）负荷开关柜，其特点是柜型尺寸较小、分段能力强设备可靠性高、维护方便，能够较好的满足供电公司运行维护及小区供电的要求。
5 变压器的选型
在10kV 供配电系统设计中，变压器作为配电系统的核心部分，其设备选型应符合节能、低噪音、维护方便等的要求，并且必须结合不同的用电性质和用电环境进行正确的选择。
常用的变压器有两种：全密封油浸式变压器和干式变压器。在住宅小区配电设计过程中，变电所位于地面以上，可采用油浸式变压器；当变电所位于地面以下，需选用干式变压器，以满足消防及其它配套设施。
变压器容量的选择。一般情况下，按变压器的效率最高时的负荷率M来计算变压器容量。首先，应确定建筑物的计算负荷，其确定方式如下：
单相用电设备的功率：P=I*U*cos-p*n
三相用电设备的功率：P=1.732*I*U*cos-p*n
公式中，P——功率，I是电流，U是电压，cos-p是功率因素（取值在0.8～0.95），n是工作效率（取值在0.85～0.95）。
把各负载的功率相加算出总功率P总（KW），那么在选择变压器时其容量（功率）应大于用电设备的总功率，最好是2倍P总，这样留有一定的缓冲空间，当负载突然加大时，才不会使变压器因超载而烧毁。
当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为：
S=P/b×cos￠2（KVA）
公式中，P——建筑物的有功计算负荷KW；cos￠2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9；b——变压器的负荷率。
因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率b。
我们知道，当变压器的负荷率为：b=M=Po/PKH
公式中，Po——变压器的空载损耗；PKH——变压器的短路损耗。
根据以上方法，为满足消防的要求，高层住宅小区建筑设备用房多设于地下层，所以小区配电变压器选用干式变压器。
6 400V电气主接线及设备选择
由于小区附近四座变电所均设有两台变压器，两台变压器电源引自上级开闭所的不同母线，400V电气主接线也可以采用两个独立的单母线和单母线分段接线方式，但采用单母线分段接线方式时，必须在低压两台变压器低压进线总柜及联络柜间采用闭锁装置，保证母线分段供电时，不会造成电力系统不同电源之间的合环。
我国低压成套设备及元器件技术相对比较成熟，设备种类也比较繁多，作为通用设备，广东目前主要采用400V室内配电柜以抽屉式成套开关柜和固定式成套开关柜。两种柜型进线总柜采用智能型低压断路器，各分路均采用塑壳式断路器，并根据变压器的不同容量配置无功补偿装置。
7 结束语
总之，随着城市居民生活水平的提高，对电网的供电要求也越来越高。所以如何保证居民小区的供配电系统运行安全，提升电力工程供配电的质量成为设计者一直关注的话题。因此，必须结合工程实践，不断优化设计，创建一个优质合格的供电系统工程。
参考文献：
[1] 郭桂香.浅谈配电设计[J].价值工程，2012，（10）.
[2] 李炜文.探讨城镇住宅小区供配电系统设计[J].科技天地，2011，（02）.
[3] 崔家佩，孟庆，陈永芳，等.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[M].水利电力出版社，2008.
[4] 周明，李庚银，倪以信.电力市场下电力需求侧管理实施机制初探[J].电网技术，2010，（5）.
[5] 王雪，莫娟，严彰.国外电力设备维修策略的更新[D].西安交通大学电气学院，2009.
[6] 吴潮辉.城市配电网规划探讨[J].华南理工大学学报，2009，（04）.
关键词：实例分析；住宅小区；供配电设计
1 工程概述
目前，随着社会的发展和人们生活水平的提高，小区使用功率大、耗电多的用电设备越来越多。因此，要求对居民小区的配电系统设计更加简单灵活、运行可靠。某高层住宅小区，建筑总面积为250000㎡，住宅户数约2100户，每套住宅面积从90～150㎡不等。本工程供配电方案采用10kV电源接入。电源来自其就近的110kV高压变电站，供供电容量为8000kVA。
2 10kV配电设计的基本要求
2.1 配电电压应采用 220/380V 配电系统设计。
2.2 配电设计应根据工程规模、设备布置、负荷容量等综合考虑。
2.3 配电系统应满足使用所需要的供电可靠性和电压质量；配电接线要简单，并有一定的灵活性；另外，还要考虑节省有色金属消耗减少电能损耗。
2.4 由公用电网引入建筑物内的电源线路，应在屋内靠近进线点及便于操作维护的地方装设电源开关和保护电器。
2.5 由配变电所引入建筑物内的专用电源线路，可装设不带保护的隔离电器。在正常环境的建筑物内，当大部分用电设备容量较少的时候，又无特殊要求时宜采用树干式配电。当用电设备容量较大时，或在很潮湿、有腐蚀性环境的建筑物内，宜采用放射式配电。
3 小区电源选择
小区供电设施是城市配电网的组成部分，应纳入城市配电网的统一规划，在预测用电负荷后，一个合理的10kV电源接入方案，成为日后保证住宅小区供电可靠性的一个至关重要的因素。
小区10kV供电线路众多，每条线路在充分考虑后，控制电流电流约在200A，控制容量约在5000kVA。但在现有的10kV线路中，大多负荷较重。作为一个供电容量 8000kVA左右的小区，没有线路可以满足其容量需求。故综合考虑从一级变电所引出两条 10kV线路为小区供电。另外，小区内多为高层建筑，其负荷包括有二级负荷，根据供配电系统设计规范 GB50052-2009和民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-2008相关条款的规定，两条10kV线路要求来源于同一个变电所的不同母线，保证两条10kV电源的相对独立，以满足小区二级负荷的双电源要求。
4 10kV电气主接线及设备选择
4.1 10kV电气主接线
以前，在一些高层住宅小区供配电设计过程中，负荷比较单一，且电气主接线方案也比较简单，配电设备多采用箱式变电站。而对于目前高容量的住宅小区来说，每栋楼均有配套电梯、消防及喷淋设施，还有地下室人防及消防用电，均为二级及以上等级负荷，要求双电源供电。因此，为了满足其供电要求，小区内应开设一座10kV开闭所，开闭所内部10kV电气一次接线可根据小区的负荷性质和外围电气网络情况来确定，一般采用两条独立的单母线或单母线分段接线。
综上分析，由于本小区最终负荷确定为8000kVA，且以高层住宅为主，包含二级负荷，故在小区内开设一座开闭所，内部10kV电气主接线采用单母线分段；并在附近设置四座10kV变电所，每座变电所内各设两台500kVA变压器，并且要求两台变压器电源由小区开闭所不同段母线引入，保证二级负荷的双电源供电。
4.2 10kV开关柜的选择
目前10kV配电的设备按其绝缘介质可分为充气式（SF6）负荷开关柜、空气绝缘负荷开关柜或真空断路器柜三种；就广东地区而言，在小区配电设计中，考虑到设备的使用维护和可靠性等因素，高层住宅小区内多采用充气式（SF6）负荷开关柜，其特点是柜型尺寸较小、分段能力强设备可靠性高、维护方便，能够较好的满足供电公司运行维护及小区供电的要求。
5 变压器的选型
在10kV 供配电系统设计中，变压器作为配电系统的核心部分，其设备选型应符合节能、低噪音、维护方便等的要求，并且必须结合不同的用电性质和用电环境进行正确的选择。
常用的变压器有两种：全密封油浸式变压器和干式变压器。在住宅小区配电设计过程中，变电所位于地面以上，可采用油浸式变压器；当变电所位于地面以下，需选用干式变压器，以满足消防及其它配套设施。
变压器容量的选择。一般情况下，按变压器的效率最高时的负荷率M来计算变压器容量。首先，应确定建筑物的计算负荷，其确定方式如下：
单相用电设备的功率：P=I*U*cos-p*n
三相用电设备的功率：P=1.732*I*U*cos-p*n
公式中，P——功率，I是电流，U是电压，cos-p是功率因素（取值在0.8～0.95），n是工作效率（取值在0.85～0.95）。
把各负载的功率相加算出总功率P总（KW），那么在选择变压器时其容量（功率）应大于用电设备的总功率，最好是2倍P总，这样留有一定的缓冲空间，当负载突然加大时，才不会使变压器因超载而烧毁。
当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为：
S=P/b×cos￠2（KVA）
公式中，P——建筑物的有功计算负荷KW；cos￠2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9；b——变压器的负荷率。
因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率b。
我们知道，当变压器的负荷率为：b=M=Po/PKH
公式中，Po——变压器的空载损耗；PKH——变压器的短路损耗。
根据以上方法，为满足消防的要求，高层住宅小区建筑设备用房多设于地下层，所以小区配电变压器选用干式变压器。
6 400V电气主接线及设备选择
由于小区附近四座变电所均设有两台变压器，两台变压器电源引自上级开闭所的不同母线，400V电气主接线也可以采用两个独立的单母线和单母线分段接线方式，但采用单母线分段接线方式时，必须在低压两台变压器低压进线总柜及联络柜间采用闭锁装置，保证母线分段供电时，不会造成电力系统不同电源之间的合环。
我国低压成套设备及元器件技术相对比较成熟，设备种类也比较繁多，作为通用设备，广东目前主要采用400V室内配电柜以抽屉式成套开关柜和固定式成套开关柜。两种柜型进线总柜采用智能型低压断路器，各分路均采用塑壳式断路器，并根据变压器的不同容量配置无功补偿装置。
7 结束语
总之，随着城市居民生活水平的提高，对电网的供电要求也越来越高。所以如何保证居民小区的供配电系统运行安全，提升电力工程供配电的质量成为设计者一直关注的话题。因此，必须结合工程实践，不断优化设计，创建一个优质合格的供电系统工程。
参考文献：
[1] 郭桂香.浅谈配电设计[J].价值工程，2012，（10）.
[2] 李炜文.探讨城镇住宅小区供配电系统设计[J].科技天地，2011，（02）.
[3] 崔家佩，孟庆，陈永芳，等.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[M].水利电力出版社，2008.
[4] 周明，李庚银，倪以信.电力市场下电力需求侧管理实施机制初探[J].电网技术，2010，（5）.
[5] 王雪，莫娟，严彰.国外电力设备维修策略的更新[D].西安交通大学电气学院，2009.
[6] 吴潮辉.城市配电网规划探讨[J].华南理工大学学报，2009，（04）.