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住宅小区供配电设计的分析
2.1电源设计
在住宅小区供配电设计中，电源是供配电系统的基础设备，其主要有两种类型：一级负荷、二级负荷，所以要在供配电系统中设置两路电源，即便是其中一路电源发生故障需要进行检修，另一路电源依然可以进行有效的运行。而且这两路电源可按照非同时供电的设计方式。例如：在住宅小区的电源设计中，设置的两路电源为110kV、220kV，可促使供配电系统中电源应用的可靠性，从而用电负荷进行有效的分配。
2.2变电所设计
在住宅小区供配电设计中，对于变电所的设置至关重要，其是保证供配电系统能够有效运行的保障，最好应将其设置于住宅小区用电负荷的关键位置，并在物业一层靠墙位置配置开闭所，然后通过环网柜将电源连接到变电所内。在变电所中配电变压器属于核心设备，作为供配电系统的中枢神经，必须按照住宅小区的用电负荷量进行相应的设计，从确保住宅小区住户的用电更加稳定。当前住宅小区应用的变压器主要由两种类型：全密封式油浸变压器、干式变压器，可按照小区的具体情况进行合理的选择。
2.3主接线设计
在住宅小区供配电设计中，对于主接线的设计是不容忽视的，其主要有两种：高压接线、低压接线，只有对主接线进行规范、细致的设置，才能保障电能供应的安全性、可靠性。例如：在10kV的高压系统中，对于单母线要进行分段连接，且将两路电源进行单独的分开运行，选择一路母线做备用并将其断开，若使用的母线出现问题，那么备用母线会自动开启；在0.4kV低压系统中，其母线的连接方式与高压系统相一致，然后在母线上设置开关装置，最后应用电气与机械连锁的方式进行主接线的连接。
2.4应急系统设计
在住宅小区供配电系统中，对于应急系统的设计也是必不可少的关键一环。应急系统主要有两类：发电机应急电源系统、照明应急系统，具体的设计方式为：对于应急电源系统的设置可采用柴油发电机组，不仅能够保障住户高负荷用电的需求，还能弥补供配电的不足，一旦小区出现停电情况，发电机便会自行启动为住户提供电能，与此同时其还具备可靠的防护功能，有效的防止停电导致的安全事故；为了增强应急照明系统的启动效率，使其在5秒以内便能够自行开启，可应用自带电池的应急照明设备效果更好。
3住宅小区供配电设计的注意事项
1）设置配电线路。在住宅小区配电线路设置方面，主要采用的方式是从总配电箱进行分线，并链接到每个单元住户的配电箱中，采用的线路连接有两种方式：树干式配电、分区树干式配电，如果小区居民用电负荷量加大可采用树干式配电方法，能够防止用电量较大而损坏电路，从而确保配电线路能够持续不断的运行，同时对变压器要进行合理的设置，为小区住户用电提供可靠的保障。2）设置备用配电。在住宅小区供配电设计中，对于常规的用电方式，只需开启主供配电设备便能够保证正常的用电，如果需要进行特殊的用电，且用电负荷量会不断增加，此刻就必须要启动备用供配电设备来缓解高电量负荷的压力。此外对于应急照明灯可配置双电源自动切换装置，以便增强供配电系统的供电能力[2]。3）控制配变容量。在住宅小区供配电设计中，对于配变容量有着严格的规定，必须要按照住宅小区的实际用电需求，对配变容量进行合理的控制。例如：配电变压器的容量范围在315kVA-630kVA之间，若采用全密封油浸式变压器，那么配电容量应控制在630kVA以内，若使用干式变压器，配电容量可控制在1000kVA以内。
4住宅小区电气节能
4.1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。
4.2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。
4.3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、电磁炉等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.
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[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:刘慧珍
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/5
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