关键词：住宅小区；配电系统；设计
随着我国经济社会的快速发展，对建筑行业的要求也越来越高，建筑行业也在持续进步中。现代化居民住宅建设进一步强化，人居环境标准进一步提升，人们对小区供电也有了更高的要求。不同于企事业单位的是住宅电气系统没有专业电工维护，居民又缺乏一定的电气维修安全知识，因此住宅小区配电系统的设计应该做到安全性、可适应发展性，不同于以往的设计，打造一个功能齐备、舒适优雅的环境，减少漏电的事故发生。
1.住宅小区变配电系统设计的重要性
人口压力的不断增加，使小区发展逐渐加快，而居住小区的建筑密度较大的特点给其变配电系统的设计提出了更高的要求。变配电系统的安装位置、功能确定等工作对小区居民的生活产生重要影响，能够有助于完善居住小区的功能与效用，发挥现实作用。并且能够促进居住小区的稳定发展，由于变配电系统的安全性能够对居民生活的安全产生一定的影响，其科学合理的设计工作对于维护小区居民的生活安全具有积极的作用，保障小区的平稳运营。而变配电系统如果出现问题，很容易发生一系列安全问题，使居民的生命以及财产得不到保证。因此，居住小区变配电系统设计是相关工作人员必须重视的内容，才能够为之后工作的开展以及小区居民的正常生活提供保障。
2.现代化住宅小区配电的特点
2.1用电特点。
2.1.1为了满足人口住房的大量需求，现代化住宅小区的楼层不断地加高以及面积也在扩大，高层建筑越来越多，从而直接导致供电需求量增大。
2.1.2当前小区居民使用的高能耗电器较多，如电脑、电饭煲、微波炉、吹风机等，需要提供较大的电负荷。一方面增大了配电的难度，另一方面还可能影响配电的安全性。
2.1.3现代化的住宅小区基础设施和休闲娱乐配套设施比较齐全，对用电稳定性和配电质量上有着较高的要求。
2.2配电特点
2.2.1近年来，随着城市化进程的快速发展，建筑面积需求越来越大，各大城市住宅面积呈现紧张的局势，使得多个小区不得不相互并立，从而也增大了现代化城市住宅小区的供电范围和难度，使得输电线负荷承载能力增大，因此它具有负荷量大的特点。
2.2.2由于小区在建设过程中，可能会存在资金链中断、手续不完整等各种原因，导致有很多现代化住宅小区是分期设计和施工的，小区内的每栋楼层住宅面积和房间内部结构布置均存在较大差异，这就造成小区内的一些建筑楼层供电需求或用电供量的不同。一般在该种情况下需要结合小区的建造风格，即对单位楼房供电时应该采用三相电源进行供电，而对连体楼房采用单相供电。此外，在选择电源方式时需要调查每栋楼房中的住户数量，进行合理安排。
2.3用电模式的特点
随着人们生活水平的提高，现代化住宅小区的各项配套设施逐渐健全，如一些健身设备、空调、电梯、冰箱以及娱乐设施等都会涉及到大功率用电器，各个住户的用电器数量又各不相同，需要综合考虑小区内各种情况并根据小区的用电级别和种类构建合理的用电模式——混合型用电模式。
3.住宅小区电力负荷计算
随着人们的生活水平越来越高，对于用电设备的使用水平和要求也越来越高，小区用电负荷也越来越高，因此准确计算用电负荷显得尤为重要。住宅小区用电负荷只有在经过精准计算后才能选择合理的配电变压器。计算负荷一般选取最大负荷，以此来指导配电变压器、电器、线路、电压损失、功率损耗的选择。在计算负荷时要对小区内不同的公共服务设施来分开计算，最后再进行汇总。不同的建筑面积负荷估算值不同，广西地方标准《居住区供配电设施建设规范》（DBJ-004-2012）中规定，若建筑面积≤60m2，按4kW/套计算，若60m2<建筑面积≤90m2，按6kW/套计算；若90m2<建筑面积≤144m2，按8kW/套计算；若144m2<建筑面积≤180m2，按8kW/套计算；若建筑面积>180m2，按60W/m2计算。在知道住宅小区面积后，选择科学的计算方法也非常重要。负荷计算方法有很多种，主要有负荷密度法、单位指标法和需要系数法等。对于民用住宅和公共用地来说，用电比较平均，一般采用负荷密度法计算较为合理。对于商业用地的负荷计算，如果知道总设备容量，一般采用需要系数法，如果用电设备数量较少而且用电容量相差比较悬殊的干支线，一般采用二项式法。对于不能预知总设备容量的情况，应该采用单位面积用电指标法。
近年来，随着新能源电动汽车的普及，充电设施的需求也日益迫切，故而现代新建居住小区电力负荷需要计算充电桩的负荷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆《中国南方电网有限责任公司10kV及以下业扩受电工程技术导则》（2018版）中规定，新建居住小区充电桩一般按交流充电桩配置，根据规划或负荷分布直线设置的供电点划分区域，一个供电点的供电范围为一个供电区域；按照此公式计算负荷容量： ，其中P为单台非车载充电桩的输出功率（kW），居民住宅小区内的电动汽车快充装置应按实际设备容量计算用电负荷。除电动汽车快速专用区域外，其他车位宜按慢充方式计算，没有设备实际容量清单时每个充电设施充电功率宜按8kW计算；S为非车载充电桩的输入总负荷（kVA）；cosφ为各台充电桩的功率因数，可取0.98；η为各台充电装置的效率，可取0.93；K为充电桩需要系数，对外营业充电站可取0.75，居民住宅小区充电桩按实际情况选取；n为充电桩台数。
4.住宅小区变配电系统设计
4.1高低压配电系统
高压配电系统设计应简单可靠，按照负荷性质、用电容量、工程规模及发展规划，做到远近结合，在满近期使用要求的同时，兼顾未来发展的需要。如果供配电系统的设计接线过于复杂，配电层次过多，不仅管理不便、操作频繁，而且由于串联的元件过多，因元件故障和操作错误而产生事故的可能性也就随之增加，所以同一电压等级的配电级数不宜多于两级。比如住宅小区常用的接线是从市电10kV公共线路至10kV中心配电站或者是10kV开闭所，再从该中心配电站以10kV线路接到配电变压器。
低压配电系统是住宅小区变电系统设计中的重要环节，在整个设计中是不可或缺的一部分。在过去，我国住宅小区中的变压器低压出线回路数少，导线截面也偏小，还有一些公共照明等设施用电与居民照明在使用同一个回路，但是分支回路不足不利于电力系统的正常工作，会导致各个回路需要承载的负荷量变大，相当于截面缩小，造成电气线路过载，容易引发各种线路问题。而相关工作人员在设计中明确用电性质，区分供电范围，适当增加回路分支，则能够有效减小回路阻抗，降低住宅电压的压力，减少并避免其危害。并且充足的分支回路能够将出现谐波及非线性电器等分回路用电，使非线性负荷谐波上产生的电流及电压无法对其他回路上的电器产生不利影响，同时在进行故障检测过程中，能够将需要停电的范围减少，为人们的便利生活提供支持。现阶段新住宅小区的配电系统设计中，通常公共设施等用电变压器与居民一户一表变压器是分开供电的，即不同的用电性质，接入不同的变压器，居民用户单独接入公变，公共设施，如电梯、公共照明等用电集中接入专变。在高层住宅小区，由于负荷集中，而且容量大，常用放射式电力配电系统接线方式供电，配电线故障互不影响，供电可靠性较高，检修方便。
4.2配电外线设计
配电外线设计在整个住宅小区的变电系统设计中有着重要作用。相关工作人员在进行住宅小区变配电系统的设计时，要注意变压器的容量要根据小区的占地面积来决定，占地面积较大的情况下，要适当增加变压器的容量，反之，则要将变电系统的容量进行一定的控制。而变压器的总容量则是居民住宅用电量、公共用电量与消防用电量的总和。住宅用电量和消防用电量相对容易计算，而公共用电量需要根据各个小区的实际情况，从各方面进行综合考察。小区中公共照明设备例如电梯、污水泵等都是需要考虑在内的公共用电设施，并且小区中需要配备的相关组织、部门如居委会、超市、停车场等建筑需要的用电负荷量同样要考虑在内。另外，一些高档小区中设置的大型建筑用电量如公园、广场等休闲区和娱乐设施要结合实际耗电量进行计算。相关设计思路如，某住宅小区总占地面积为10万平方米，而公共建筑占地1.5万平方米，并且小区内部包含一个公园，公园中有喷泉、照明设备等，从整体到局部进行仔细的思考，从而得出较为精确的用电量，设计出更加科学合理的住宅小区变电系统，为小区居民的生活便利以及安全性提供一定的保障。
4.3小区变电所的位置优化设计
变配电室是小区变配电系统设计中不可或缺的组成部分，而且无论高压还是低压，其线路进出均按照标准的规范要求设计，例如，配电房设立的位置不能距离小区内用电负荷较多的建筑楼层太远，而是要保持近距离。因此，在小区供配电系统设计过程中，变电所位置的正确选择就显得格外重要，尽可能缩短变电所到小区内的各栋楼用电设备的距离，减少线路和负荷损耗。一般情况下，考虑到安全性和管理的便利，通常会将变电所安置在一个独立于小区的特殊管理房中。当小区内的各楼栋之间比较分散时，高压配电房安置在小区的中心位置比较合适。如果方案不可行，则可考虑通过在小区适当的位置建立小型箱式变电站。通过实行分区和分片管理模式，每个变电站可以单独管理若干栋楼房。值得注意的是，由于变电器在运行过程中会产生较大的噪音，可能会影响居民的正常生活质量，因此需要对其进行控制，如采用降噪防罩或隔音材料进行隔离。由于配电变压器在整个配电系统的运作中扮有重要角色，因此在选择变压器时要充分考虑变压器的特性，如型号、容量、质量、数量，同时还要考虑用户的家用电器设备的性质。配电变压器在分配时应尽可能选择安装在负荷较高的中心位置，以便实时对电压进行有效控制。实际建设中，应选择适宜的配电变压器且选择时应注重住宅小区负荷性质的确定，还应注重住宅小区的环境、节能和环保等一系列问题，从而确保其设备选择的合理性。
结语：
随着未来科学技术的不断发展，人们未来接受使用的东西越来越多，对用电的需求也会越来越大，关于住宅小区的配电系统设计也会趋向于多样化，因此在对其进行设计时，我们的工作人员要有不断探索的精神，设计出更好的方案。
参考文献
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[4]欧阳俊江.关于住宅小区供配电系统设计的探讨[J].工程技术：全文版，2016（10）
论文作者:黄东霞
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 20期
论文发表时间:2020/3/16
标签：住宅小区论文; 负荷论文; 系统论文; 小区论文; 变压器论文; 用电量论文; 居民论文; 《当代电力文化》2019年 20期论文;