摘要：当前住宅小区供配电设计已成为电气工程最为重要的环节，供配电设计的合理与否不仅关系到整个电气工程的质量，还对住户的用电带来极大地安全威胁，这也是居民安全用电的关键所在，虽然在住宅小区供配电系统设计中会出现些许的不足，但是只要对供配电进行规范的设计，把握设计中的注意事项，就能保证住宅小区供配电系统的正常运行。
关键词：大型住宅小区；供配电设计；研究
1住宅小区的负荷计算及负荷分级
1.1小区负荷计算
计算的主要方法包括单位指标法、单位面积法及需要系数法。目前，笔者所在的设计院主要用的是单位指标法（见表1、表2）。表1中大于200m2的住宅每增加10m2，基本配置容量增加1kW。别墅配置容量按单位指标法，其用电指标为80~100W/m2，或按客户需求单独计算。
配套公建的统计在规划时主要用的是单位面积法，分类统计后，根据需要系数法算出小区总用电负荷并依此确定配变容量，计算方法及各类型用电设备需要系数可参见《工业与民用配电设计手册》（第四版）及《全国民用建筑工程设计技术措施》（2009），在此不再赘述。需要注意的是住宅用电负荷需要系数，但在实际设计中，还需针对小区的住宅性质（保障房/普通商品房/别墅）、区域生活水平及地区环境气候进行修正，在《住宅建筑电气设计规范》（JGJ242—2011）对需要系数规定的基础上，保障房的需要系数需适当增大，普通商品房保持不变，高级住宅则需适当减小。
1.2小区的负荷分级
《住宅建筑电气设计规范》（JGJ242—2011）中对住宅建筑主要用电负荷等级做出了明确的规定。一级负荷应由双重电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。二级负荷宜由两回线路供电。
2 住宅小区的供电系统
2. 1 小区高压进线
小区供配电系统电压等级应符合国家标准的下列规定：10（6）kV 和380/220V。高压10kV 进线的数量主要依据小区的用电负荷、用电等级及远景规划，一路10kV 市电的转供容量一般在6 000~8 000kV•A，目前大型住宅小区又存在大量的一级负荷，为保障一级负荷的供电，大型项目一般选择两路10kV 同时使用互为备用。考虑到这里说的两路10kV 电源严格意义上必须引自两个不同的变电站，或者同一变电站的不同10kV 母线段，而大地区电网在主网电压上都是并网的，所以，不是严格意义上的“独立电源”，再加上从工程投资上考虑，从不同的变电站引来的10kV 电源，每千米需要70~80 万元的投资[2] ，加上双路10kV 电源需要收取高可靠供电费，在某些小型项目中，业主倾向于采用投资较少的单路10kV 进线+ 柴油发电机的进线模式。如果小区规模过大，则需配置多条10kV 线路，每条线路对应自己的供电区域，尽量避免交叉重合。综上所述，在做小区的规划可研时，就必须向当地供电部门征求意见，询问附近是否有已建成的区域供电变电站，站内10kV 出线备用是否能满足设计要求等。
2. 2 小区低压系统
小区内应按照组团和区域的划分设置变配电所，每个变配电所的供电半径不宜大于150m，超过250m 时应进行电压质量校核。考虑到室外箱变在应用中存在的防火、噪声及电磁辐射干扰等诸多影响居民生活的因素，安徽地区规定居住区变配电所不宜采用室外箱变的型式。居住区内单个变配电室的容量不宜超过4000kV•A，不应采用可燃油浸电力变压器，严禁设置装有可燃性油的高低压配电装置。
住宅小区用电系统应分自管变和局管变独立设置，局管变系统建成后移交至供电局统一收费管理，而自管变主要是由物业公司统一收费管理。因消防负荷全包含在自管变范围中，在目前的电气设计中，多采用把自管电再细分为消防电和普通电，这样设计思路清晰，管理起来也更为方便。
室内配电系统配电方式主要有放射式，树干式及干线式。自管变中的设备（风机、泵类）多采用放射式供电，树干式因其可靠性较差，应用比较少。对于住宅来说，多层住宅可采用放射式供电，小高层尤其是高层住宅因住户较多，采用电缆穿刺线夹或封闭式母线的干线式布置方式最为适宜，这种配电方式接线上简易方便，并且大量减少了低压配电设备，得到了极为广泛的应用。
2. 3 住宅户内供配电系统设计
户内电气设计应结合当地实际情况并考虑到住宅家用电器的发展，以为人服务为原则，合理设置、预留电气设置，结合笔者的生活及工作经验，除了《住宅建筑电气设计规范》（JGJ 242—2011）8.4 及8.5 节的要求外，近年来，户内电气设计可能有以下几个点需要注意：
1）户内多媒体箱附近应留有电源插座（供网络光纤猫使用）。
2）近年来，由于厨房用电设备种类的增多，厨房内的用电设备非常集中（冰箱、电磁炉、微波炉、电饭锅、油烟机、小型燃气锅炉等），如深化设计（精装房）则厨房部位宜多留插座，如考虑业主自行装修，厨房用电宜单独出线，避免跳闸。
3）卫生间由于近年来智能马桶逐渐普及，宜在马桶附近预留防水插座。
4）空调的广泛使用，尤其安徽地区属于冬冷夏热的亚热带，冬季采暖和夏季制冷基本靠空调，在现代家庭中，每个房间均安装空调已经很普遍，而空调尤其是起居室使用的柜式空调用电负荷较大，尤其冬季加上电辅热功能。有文献做出研究：仅5kW 的空调机制冷时额定电流不大于12.8A；当电辅热启动时，5kW 和7.2kW 的空调额定电流均大于12.8A。此时单相三孔16A 插座作为空调柜机电源恐不能满足要求，否则，插座长期过负荷发热可能会引起事故的发生。文献认为，正确的做法应该是预留断路器或隔离开关，以方便使用，这样，也可以杜绝用户将插座再改成断路器造成不必要的浪费。
3住宅小区电气节能
3.1合理设计供配电线路实现节能
小区变电站应尽量设置在负荷中心，这样可以缩短低压线路的供电半径，减少线路电压降及电能损失，提高供电电压质量。高层建筑中，低压配电室应尽量靠近强电竖井，而且由低压配电室提供各竖井的干线电源，不应产生“支线沿着干线倒送电”的情况。配电线路尽可能走直线，少走弯路和回头线，以减少线路长度和电压损失。按经济电流密度合理选择导线截面积。
3.2使用节能型电气设备
从变压器的选择上，因无油化的实施，目前，住宅小区常用的变压器有S11系列变压器，非晶合晶变压器等，非晶合晶变压器因其制造工艺，相对同类型的S9变压器可降低空载损耗70%左右，但价格较高，目前多使用S11干式变压器。在户内电气设备中，目前LED灯得到了广泛应用，LED灯具具有发光效率高、寿命长、显色性好、对环境污染小等特点，不过其最大的特点是节能，约比传统节能灯节电60%以上，一个家庭如果全使用LED灯具，一年节省的电费可达200~300元。
3.3通过控制方式及运行方式实现节能
季节性负荷（如仅用于夏季制冷的空调机组）进过技术经济比较后，可由单独变压器供电，在设备不用的季节将变压器停止运行，可减少变压器损耗，降低运行费用，实现节能。照明设计中应充分考虑自然光，实现灯具的分组控制，同时应满足照明设计标准中关于功率密度节能目标值的规定。对于小区道路照明宜采用时控+手控的方式，根据季节变化进行开关控制实现节能。
结束语
目前，随着城镇化的推进，城镇内新建的住宅小区多以高层小区为主，人员非常集中，在大型小区内各种配套设备一应俱全，用电呈现出多样性的特点。随着空调、电磁炉及其他大功率家用电器设备的广泛使用，住宅建筑用电指标也逐渐攀升，这就要求设计人员结合小区的规模和规划需求，做到既能满足小区的用电负荷，又能保证用电安全。
参考文献:
[1]何永权.对住宅小区供配电设计的研究[J].建材与装饰,2017(12):238-240.
[2]赵亚波,王洋.浅析城镇居住小区供配电设计中的问题及措施[J].建材与装饰,2017(33):239-240.
[3]王立梅,孙涛.大型住宅小区供配电设计[J].齐鲁工业大学学报(自然科学版),2017,31(03):56-60.
[4]卢国安.浅谈大型住宅小区供配电设计[J].建材与装饰,2016(11):97-98.
论文作者:闫凯玄1,朱仁艳2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/22
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