摘要：随着我国建筑工程经济迅速发展，现代的住宅成片开发越来越多，为了保证居民的用电安全，必须做好住宅小区的供配电系统的设计。本文从居民住宅小区供电面大，负荷多而分散特点进行分析，对居民住宅小区供配电系统设计进行探究，对供配电源供应，变电所定点提出了一些建议，以确保住宅小区供配电系统的运行安全。
关键词：住宅小区；用电负荷；配电系统设计
一、引言
现代社会经济飞速发展，我们居民生活水平快速提高，现代家庭用的大功率电器不断进入家庭中，家用电器中的电饭煲、空调机、微波炉都已经普及使用。因此，居民小区供配电系统设计应根据大功率电器多的特点进行配置，通过研究分析小区总体规划、用电负荷方式、建设规模的特点，科学选址变电所，以确保供配电系统能够安全运行。
二、住宅小区供配电特点
居民住宅小区的用电负荷较多，涉及的范围也很广，通常包含：住户、消防、商业、公共用电、整体用电等。
由于每一台变压器供电范围不大，而住宅小区的楼房之间空间范围比较广，供电面积需求大，要达到用户负荷的需求只能配置多台变压器，相应地设计合理的供电局回路。每一栋楼的建筑面积和居民数量不一样，电源方式的供应不相同，必须要根据小区楼房的大小和住户数量来确定，例如联体楼采用的供电方式为单相电源，复式楼供电方式则要采用三相电源。照明负荷为用户的生活用电，而空调负荷为舒适性用电。在供配电系统设计时，小区使用两级变压，变压器分布在负荷中心，第一级的变压从110kV变为10kV（变电站变），第二级的变压为10kV变为0.4kv（配电房内变压器）。通过两级变压达到小区用户供配电负荷需要，既降低了运行成本，又满足了居民用电的需求，达到供电设计的目的。
三、住宅小区供配电系统设计
1、住宅小区供配电线路系统规划
城市居民收入水平不断提高，我国工业制造水平和供应量也得到极大提升，以前高档的大功率电器也快速进入居民家庭，居民住宅线路系统设计从以前的用电功率小、用电设备少家庭使用方式转变为功率大、用电设备多的使用方式，住宅线路系统也由明配改为暗配，在充分考虑电气线路系统安全性的同时保证以后负荷大大增加需要的容量，尽量做到一步到位。居民住宅小区的供配电系统设计出发点应该是规划先行，要有超前意识，预留未来用电设备增加保留足够的负荷用量，这样一来，才能避免重复投资的浪费，减少供电设备更新换代的次数，给居民用户用电带来不便。
住户线路系统设计不但要考虑超前性，还要满足安全，舒适性的需求，因为住宅电气线路与工业线路不一样，工业线路有专业维修人员维护，住宅区通常没配备电气维护人员，万一用电不慎容易发生用电安全事故。例如卫生间内比较潮湿，安装浴霸这类功率大的电器时在潮湿环境中容易造成漏电，所以在设计室内配电箱时，把照明，空调、插座分回路布置，采用专用漏电保护器，设计时应充分考虑供电线路系统安全性，可靠性需求。
2、住宅供配电保护方式和电位连接
住宅小区供电系统设计通常是采用TN-C-S系统，接地标准电阻要小，采用总等电位联结进行接地，卫生间用水多较为潮湿，加强局面等电位连接，使接触的电压得到降低，避免漏电保护器失效造成用电安全事故。弱电系统中的干扰因素也要消除，设计中消除干扰作用方法是把在住宅小区中电源线路进线处将PE干线、接地干线、住宅楼的总水管、天然气管道、总煤气管相连接，确保电脑等弱电系统在总等电位连接下的安全使用。
3、住户供配电系统设计
（1）、住宅小区配电设计方案确定
居民小区供配电设计方案在10KV电源接入前，应该进行负荷预测，预测小区用电负荷需求容量，确定容量后再从10KV线路上选择适合的接入位置，以达到供应小区用电负荷足够。以笔者设计的汕头市置业合信紫云心语小区为例，住宅小区有7栋，商铺和办公1栋，总建筑面积184931m2，总的住宅用户数为1041户，每套住宅面积从98～176m2不等。
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（2）、变压器定容设计
住宅小区的变压器容量大小通常按照小区的建筑面积计算，下面以笔者设计实例来分析在小区配电设计过程中，如何选择变压器的规格容量以及台数。笔者设计小区为23层高层住宅，该小区有7栋23层的建筑，每栋建筑每层有6户住宅，即小区共有住户1041户，地下停车场建筑面积为30000m2。以1栋为例，该栋有3个电梯，其中1梯建筑面积135m2的23户，98m2的23户，2梯建筑面积125-135m2的46户，3梯建筑面积125-135m2的46户，共138户。每户根据电力规范进行配置，住户电气负荷总估算容量为：6kW/户×23kW/户+9kW/户×23kW/户+8kW/户×46kW/户+8kW/户×46kW/户=1081KW。由于住宅小区内居民用电的高峰期不同，故可取同时系数为0.7，则折算后该住宅小区的总负荷PT为：PT=1081kW×0.7=756.7kW。根据小区实际变压器功率实际负荷，同时考虑到经济因素，按照设计要求，变压器负载率系数取值为λ=0.8，功率因数cosψ为0.73，则变压器容量S应为：S=PT/（λ*cosψ）=756.7/（0.8×0.73）=690.49kVA通过以上计算，故1栋选用1台800kVA变压器，小区内其它各栋也依据相应系数进行计算，选择相应负荷的变压器。
（3）、小区电源线路引入设计
笔者设计汕头市置业合信紫云心语小区中容量达到6100KVA，主电源由10KV珠云线接入供电，电源点接1#环网柜606开关，考虑到高层小区内10KV线路较多，负荷较大，一般线路无法满足其容量要求，故从综合考虑角度出发，从一级变电所引出10KV线路为小区供电，新建1#公用电房电源接自珠云线业扩配套新建1#环网柜606开关，新建2#公用电房电源接自新建1#公用电房环网柜，新建3#公用电房电源接自2#公用电房环网柜，新建3#公用电房接出至珠云线业扩配套新建2#环网柜601开关，线路采用ZR-YJV22-8.7/15-3*300 m m2电缆环网串接。
4、供电方式选择
在供配电系统供电方式选择上，首先从本地电力供电系统规划结合考虑，要有超前的意识，以避免住宅用户人数和用电负荷不断增加，造成供配电系统负荷不足而要经常进行升级改造。紫云心语小区内主要建筑为1-23层高层住宅，地下停车场，商铺和办公用房，消防配套设施，紫云心语小区总建筑面积为184931m2，住宅建筑为1-7栋，8栋为商铺和办公楼，根据设计规范，小区建造一个10KV变电所，电源引自珠辛变电站珠云线，按照规范要求，变压器80%负荷率计算，按照住宅小区建筑面积达到184931m2进行计算，变电所总负荷应为6100kVA，小区变压器根据验算，应报装供配电容量≤8000kVA。在正常状态下应保证住宅小区照明供电的正常。经过用电负荷验算，确保监测电力系统安全正常运行的前提下，挖掘变压器的过负荷潜力。
5、小区变电所的位置优化设计
住宅居民小区公用配电房布置原则是“容量小，多布点”，50户以下可根据具体情况是否配置公变房，50-100户以上宜设置一间综合房或者公变房，紫云心语小区根据实际情况，在原配置公变房基础上，新增三个1#，2#，3#公变房和物业电房开关柜。配电房的组成部分通常有配电室和变压器室，设计配电房位置时应与用电负荷中心距离短为最佳布置。住宅小区的变电所布置通常也在小区的供配电专用房中，但一般来说，住宅小区由于要求地理布局好，采光度高、通风要求好，楼与楼之间距离相距较远而且比较分散，为了解决供配电系统过于分散问题，在小区中心适当位置布置一间高压总配电房，按照小区区域布局设置，如果中心位置无法布置的话，则应该加设适当的户外箱变站，但不宜过多，以避免变压器运转噪音对小区居民生活作息造成过大影响。
四、结语
总的来说，经济的快速发展使居民生活水平大大提高，对电网供电要求也大大提高，作为电力设计者，如何在保障住宅小区居民安全、舒适用电，满足用户不断增加的用电需求是当前设计的一大难题，因此，根据供电系统规划，从工程实际出发，优化供配电设计，建造优秀的供配电工程。
参考文献：
[1]林巨军.对住宅小区供配电设计的探讨【J】城市建设理论研究，2011.09.
[2]李炜文.探讨城镇住宅小区供配电系统设计【J】大科技：科技天地，2011.08.
[3]刘思亮.建筑供配电.北京：中国建筑工业出版社，2001
论文作者:倪旭江
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/26
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