摘要：随着我国改革开放的不断深入与人民生活水平提高，我国城市化建设也在迅速发展，更促进了我国建筑业的快速发展。各类建筑工程的与日俱增中，民用建筑工程项目在整个建筑工程中所占的比例越来越大。因此，民用建筑供配电系统的安全性、可靠性、经济性就显得尤为重要。文章围绕住宅建筑小区的供配电设计的一些问题进行分析探讨。
关键词：电气；供配电；问题
1.建筑小区配电设计方案的确定
在选择供配电方案的初步阶段，首先要预测用电负荷并接入10kV 的电源。进行负荷预测的目的是为了确定容量，确定了容量之后即可接入10kV 电源，以满足小区相关负荷的要求。由于城市用地紧张，目前我国居民建筑区多以高层为主，总占地面积一般为5000~400000m2 之间，每户面积一般为70~180m2。因此，居民小区的配电设计要结合具体的情况拟定适合的方案。若按照三室两厅为例进行分析
1.1.负荷的预测
依据JGJ 242-2011《住宅建筑电气设计规范》规定，对于住宅建筑的负荷计算，方案阶段可采用单位指标法和单位面积负荷密度法；初步设计及施工图设计阶段，宜采用单位指标法与需要系数法相结合的算法。
按规定，每套住宅的用电负荷选择不宜低于下表规定：
当每套住宅建筑面积大于150㎡时，超出的建筑面积可按40W/㎡-50W/㎡计算用电负荷。此外，根据住宅小区档次不同及实际需求不同，以上取值可适当提高。
1.2.10kV电源接入
住宅小区供配电设计另一项基础是10kV电源接入方案的确定。考虑到住宅小区的供电可靠性以及供电可拓展性，在进行用电负荷预测以及现场查勘后，还应在城市配电网统一规划的基础上制定合理的电源接入方案。根据GB50052-2009《供配电系统设计规范》要求及供电企业提升居民用电可靠性的宗旨，目前大部分住宅小区供电设计需设置10kV开闭所一座，由两条10kV线路（一般为专线）主备用供电，并要求这两条10kV线路出自不同的上一级变电所或同一个变电所的不同母线，以保证两条10kV电源的相对独立。
2.小区配电设计方案确定
2.1.10kV 电气主接线
根据JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》规定，当用电设备总容量在250kW及以上或变压器容量在160kVA及以上时，宜以10（6）kV供电，就目前而言，大部分住宅小区规模都超过了以上数值，10（6）kV供电方式得到广泛使用。对于一类高层或二类高层的住宅小区来说，其负荷较重，电气主接线的设计就显得相对复杂。一般的高层小区住宅都设有用电负荷一级或者二级的设施，例如电梯、消防水泵、防排烟风机等设施。按规定，一级负荷应由两个电源供电，二级负荷宜由两回线路供电，为保证供电要求，具有一级负荷的小区要求具备双电源要求，因此，可从市电引两路10kV电源并且要在小区范围内设置一座开闭所，采用两条单独的母线接入10kV电气主接线，以满足小区相关负荷的要求，适应小区供电网络的特殊情况。以某住宅小区为例，该小区总建筑面积240000m2，其中包括高层住宅、商业裙楼、地下车库等。该工程有一、二级负荷，要求由两个电源供电。当一个电源发生故障或检修时，另一个电源应能保证供电，即两个电源不应同时停电。10kV高压系统采用单母线分段接线，系统正常工作时两路电源独立运行，母线联络开关此时为断开状态。其中一路电源发生故障或检修时，母线联络开关自动合上，全部负荷由另一路电源供电。400V 低压侧同样采用单母线分段接线，设母线联络开关，与进线开关采用电气加机械联锁。考虑到目前大部分小区的一、二级负荷较小，且从市电取得第二电源有困难或技术经济不合理时，可自备应急柴油发电机机组作为第二电源。
2.2 10kV开关柜的选择
在小区配电中，为方便设备维护及确保配电的可靠性，应在高层住宅内设置充气式负荷开关柜。开关柜分为空气绝缘负荷、充气式负荷、真空断路器开关柜三种，而充气式负荷开关柜更适用于高层住宅区，它具有分段能力强、设备稳定性高、维护费用低等优势，既能够满足小区相关负荷，又方便供电公司的日常维修。
2.3.变压器的选择
变压器是10kV 配电设计当中的关键部分，变压器的选择关系着供电网的安全、稳定，因此必须结合住宅区的实际情况，选择合理的变压器。干式变压器与全密封油浸式变压器是变压器的常见类型。随着经济的发展，干式变压器得到了广泛使用，尤其是在商业综合体、居民小区、高层建筑、地下场所以及人员密集场所等防火要求高的地方适宜使用干式变压器；油浸式变压器也凭借着造价较低、容量大、电压等级高等优点在各行业中被采用。
3.建筑电气供配电设计中常见问题
3.1 高低压配电系统的设计
首先，在高压配电系统的设计方面，通常采用单母线方式进行分段接入，单母线分段可以自动实现切换，起到互为备用的作用。同时要注意，母线分段的数目应与电源进线的回路数目相一致。
其次在配电设备方式方面，根据我国《民用建筑电气设计规范》中规定：当消防用电负荷为二级并采用交流电源供电时，宜采用双回路树干式供电，并按防火分区设置自动切换应急照明配电箱。当采用集中蓄电池或灯具内附电池组时，可由单回线路树干式供电，并按防火分区设置应急照明配电箱。但是，在实际设计中，由存在着在理解上的偏差，民用建筑供配电设计人员、民用建筑的审查人员、校对人员经常会要求在住宅楼消防电梯前室的一两个应急灯也要求单独设置双电源切换箱。从设计的经济性考虑，这样做很明显比较浪费。如果在民用建筑的每一层的每个防火分区都设置应急照明配电箱，那就更不合理了。
由于高层住宅内走线较为困难，采用电缆或竖井母线槽对竖向干线进行布置和连接。在设计低压配电系统的各级开关时，为做好电路保护工作，应当设置三级过流保护装置，分别为瞬时、短延时、长延时。
在配电系统功率的选择方面，变压器的选择应考虑变压器的经济负荷系数和功率因数补偿效果。变压器的经济负荷系数在0.6~0.75之间，变压器的负荷率不应大于0.85.10kV供电的功率因数应不低于0.9.否则应进行无功补偿。
3.2 配变电所的组成及对土建专业的要求
从所址的选择方面来说，配电所包含高、低压配电室，电容器，控制室，变压器等。一般来说使用低压配电的装置或者不带可燃的高压、非可燃性油的电容器、非油浸电力变压器时，配变电室的组成相对简单，只需满足一般要求即可，无须另设置配变电所。为方便出线应当确保配变电所深入负荷中心。高层住宅区的配变电所的设置要特殊看待，应当设置在负荷比较集中的区域，例如地下或者首层，若是将配变电所设置在地下，要注意不能处于最底层。
从土建专业的要求方面来说，按规定，可燃油油浸电力变压器室的耐火等级应为一级。非燃或难燃介质的电力变压器室、电压为10（6）kV的配电装置室和电容器室的耐火等级不应低于二级。低压配电装置室和电容器室的耐火等级不应低于三级。在配电室的设计方面，当配电室的长度在7m 以上时，应在配电室的两侧设置两个出口；当两个出口的距离超过15m 时则应根据情况增加出口的设置。
4.几点应注意的问题
在电缆外网设计上，要与同方向路径的电缆处在同一条电缆沟之中，并且要选择捷径，尽可能分布在小区干道一侧，注意不要与弱电箱的位置靠近，以免影响施工；针对过道的电缆要采取相应的安全措施，避免发生意外；住宅区的路灯、草坪灯等公共设施应由变电站统一管理；为保证住宅区的审美价值，箱变的外观的美化以及包装极其重要，如可在内箱变四周种植爬藤植物，让植物攀附在内箱变的外表上，这样既能美化环境，又能保护箱变。
5.结束语
随着我国经济的发展以及全面建设小康社会进程的加快，居民住宅区的建设取得了明显的成就，与此同时，居民对配电供应的要求也越来越高。优化居民区的供配电设计，适应人们生存与发展的需要，解决供配电存在的难题，结合实践，不断提高供配电的质量，为居民提供优质的服务，满足其用电需求，促进电力事业的快速发展。
参考文献
[1]杨雪珍.10kV 配电设计的探讨[J].门窗，2013，9（08）.
[2]祝惠敏.居住小区供配电设计[J].现代建筑电气，2013，5（07）.
[3]李福来.试析民用建筑供配电设计[J].科技创新与应用，2013，12（12）
论文作者:单鲁超
论文发表刊物:《基层建设》2016年27期
论文发表时间:2017/1/4
标签：负荷论文; 母线论文; 变压器论文; 小区论文; 电源论文; 民用建筑论文; 供配电论文; 《基层建设》2016年27期论文;