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摘要：近年来，规划总建筑面积超过500万平方米房地产开发项目大量出现，然而城市配电网基础建设却相对滞后，能够在短期之内提供给新建城市居住区或居住小区的专用供电回路和容量有限，加上设计人员对大体量、大规模的居住小区供配电设计经验有所欠缺，导致设计存在一些问题。
关键词：超大量；居住小区；供配电系统；设计问题
引言：随着经济收入的不断提高，人们不仅对衣食住行的要求有了新标准，对生活的细节方面更加重视，对居住小区内外环境的要求也越来越高，尤其十分关注小区的用电安全问题。当前，是否拥有一个科学先进、安全可靠的小区供电系统，已然成为检验一个小区是否成熟、优质的重要标准。为此，文章将着重围绕超大体量居住小区供配电系统设计问题方面进行分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
一、社会对居民小区供配电的基本要求
随着城市化进程的不断推进，不仅使城市建筑布局更趋合理，道路更加四通八达，而且对居民小区的供配电设施提出了一些新的要求。在居民小区供配电设施建设过程中，必须要自觉主动置身于城市建设大局之中，着眼于美化环境、提升形象、便于生活的目标，创造性抓好规划、设计等相关工作，不断提高建设水平和质量效益。总体来讲，城市居民小区供配电设施至少应具备以下五个方面的基本条件：其一，与整个城区建设规划相匹配。其二，占用居民小区极少的土地资源。其三，不影响居民小区的美好外观设计及布局。其四，将配变优先建设于居民小区的中心地带。其五，供配电设施、线路充分可靠、质量上乘。
二、超大体量居住小区供配电系统设计中存在的问题
（一）负荷分类问题
住宅生活用电归为三级负荷，由公变独立提供。部分商业负荷挂在公共负荷专用变压器下面，使得商业三级负荷与消防、电梯等一级负荷混在一起。设计在开闭所、高配室两级均采用双电源进线。另外，在双电源的合理利用上存在误解，将住宅生活用电也设计成可以双电源供电，通过高倒闸方式减少住宅停电的时间，却导致10kV配电系统过于复杂。相关规范对住宅供电负荷明确界定，一类高层的消防用电为一级负荷，二类高层的消防用电为二级负荷，其余的生活用电、商业用电等均为三级负荷。三级负荷可采用单电源供电。
（二）开关节点的问题
开闭所和高配室同时具备接受并分配电力的功能，多出一进一出两个节点的高压开关，从进小区的开关箱出线到变压器，中间有4个断路器分断节点，从变电站开始出线开关起算，10kV配电经过6个分断节点才到变压器。
（三）双电源切换问题
规范要求一级、二级负荷的两个供电回路应在最末一级配电箱进行自动切换。该设计在10kV开闭所、高配室都采取双回路进线。由于供电部门不允许在10kV线路上设置备用电源自动投入，只允许手动投入，这就使得同时向一级负荷低压切换箱供电的两台变压器，必须确保其前端的配电在开闭所、高配室一级始终处于不同的线路上，给运行带来不少的麻烦。
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（四）系统运行管理问题
由于负荷等级划分不清、开关节点过多等问题，给运行管理带来很多不必要的工作。比如37号公变，低压负荷全部为住宅生活用电，属于三级负荷，然而前端的10kV进线却是两个回路，这两个回路又来自两个不同的开闭所，开闭所的进线又来自两个不同的户外开关箱，从系统关系上看37号变受控于一个电力网络而不是一个单一的线路。实际上37号变可以始终处于035线路上，和003线路剥离关系。比如57号专变低压侧除了一级负荷还提供容量很大的商业负荷。公共负荷只需要抄读总表即可，因这个台变下端有商业用电，抄表方式就成了总表读数扣减分表读数再套不同的电价来计费，极为不便。
三、超大体量居住小区供配电系统设计优化方案
（一）负荷分类
住宅生活用电由住宅公用变提供，商业用电由商业专变提供，全部三级负荷均改为单电源供电。其余重要公共负荷包含消防、生活水泵、电梯等由公共专变提供，公共专变一主一备，分别处于两个不同的10kV进线下端，在低压用电侧切换箱进行末端自动切换[1]。
（二）双电源末端切换
整个系统针对不同负荷进行彻底划分，取消系统10kV线路上的双回路进线设计，对于一级负荷等重要负荷，在低压用电侧进行末端切换。
（三）逐步改善供配电系统的监测手段
为了确保长期实时负荷分析和监测，掌握配电变压器电压异常，过载与负荷曲线的情况，积极研究并推广安装配电变压器的实时监测装置。为了提高整个配电系统的可靠性与安全性，需要运用电力监控系统来实现控制的硬件系统模块化。为了节省工程费用与缆线，可以采用总线方式来对整个小区负荷进行分析与统计，来监控整个建筑的开关量，动力的电流模拟量，照明还有空调的状态，来控制层空调和层照明配电箱之间的互投。一旦一条封闭进线电源或者是母线电源等发生了故障，就需要用另一条封闭母线来代替这条封闭母线。供配电系统的检测不但可以减小物业管理部门的工作强度，也可以提高供电等级和供电的可靠性，增加节能效益[2]。
（四）供配电系统设施维护抢修方便快捷
为了确保配电设施的使用年限达到标准，在施工的过程中要做好电缆路径设置标志桩，随工验收，竣工图纸存档备查，记录隐蔽工程等工作。变电所和配电所必须充分考虑故障抢修设备和通道更换的可能性。工井和排管的设计必须考虑长远的检修与改造的可行性；对于地下排管，电缆敷设以及地下部分等隐蔽工程规划设计必须留有裕度。对于环网柜，箱式变电站以及地上部分等要尽可能选用质量好的产品。
（五）供配电系统的配电设备必须严格按照标准完成
配电变压器的安装容量要严格按照标准中的负荷配置系数选择，配电变压器的容量选择不宜过大，供电半径应合理控制。首先需要通过详细调查建筑面积的大小和地理位置，准确统计用电负荷并分清用电负荷类别。其次，要统一确定整体供电方案，根据不同的情况可以具体划分分期开发的区域与规模，为了防止初期供电方案无法涵盖远景布置局促和负荷增加的被动，也可以在已确定的整体供电方案的前提下，把和分期开发区域的设计用电容量相当的配电设施一并建好。最后，要规范配电设备，提高配电设备的运行可靠性和质量，对于户外的一些建筑，为了避免故障隐患，要采用全绝缘，全封闭型的材料[3]。
结论：
简而言之，随着我国经济和科学技术的快速发展，小区，工厂，学校和医院等机构随着规模的扩大，人数的增加和大量电子仪器的引进，现在的用电量越来越大，为了给居民，工人，学生和医生提供一个更加稳定，更加可靠，更加安全的供配电系统和更加高的供电质量，针对现在供配电系统中存在的普遍问题，结合工程实践和实践经验提出了一些针对性的对策，大大的节省了能源，同时也为我国的可持续发展提供了更好的保证[4]。
参考文献：
[1]魏小新.工厂供配电系统设计中提高功率因素补偿措施的确定[J].IB智能建筑与城市信，2013(8)．
[2]孙永发.工厂供电区高压配电的经济性和技术性分析[J]．湖北民族学院学报：自然科学版，2013(2)．
[3]彭媛.浅谈传染病医院电气设计的几个重要问题[A].建筑电气设计与研究——湖北省/武汉市建筑电气专业委员会二零一七九年年会论文集[C]，2017.
[4]刘金晟，侯世英，孙韬.工厂供电工程设计方法分析[J].重庆科技学院学报：自然科学版，2016(2).
论文作者:吴涛,丛超
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/4
标签：负荷论文; 供配电论文; 系统论文; 小区论文; 变压器论文; 体量论文; 居住小区论文; 《防护工程》2018年第29期论文;