分析城市居住区供配电系统设计研究

分析城市居住区供配电系统设计研究

蓝田夫

(广东电网有限责任公司河源供电局广东河源517000)

摘要:我国社会的进步及经济的发展,城市配电供电的需求越来越大,可靠性要求是越来越高,城市居住区不但要求供配电系统所设计出来的接线方式具有很强的可操作性,还要求其能够确保配电网可靠、连续运行。阐述城市居住区供配电工程接地系统施工中常见的问题,分析问题产生的原因,并提出解决这些问题的办法。

关键词:居住区;供配电;工程设计;技术要点

随着社会经济的持续发展,人们对居住条件的需求日益提高,对居住区配套供配电系统供电能力的需求也进一步加大。为保证城市居住区有可靠的独立配套供配电设施,必须使居住区业主、开发商、供电公司三方在配套供配电系统建设中取得一致,而事实上这三方的角色与关注点明显存在差异。

1.居住区供配电的特点

居住区的各个楼房之间具有很大的空间,需要的供电面积比较大,但是配电设备只能在有限的范围内供电,这就需要我们适当安装变压器台数,使得用户负荷需求得到满足的同时兼顾经济性、适用性。用户数量多了,供电回路的个数也要相应安排。每幢楼的用户数量以及建筑面积都是不相同,要采取的供电方式也不相同。因此需要以住户数量为基础,使用最优的电源方式。除此之外,别墅、多层、小高层对供电可靠性的要求也不尽相同。

2.住宅小区用电负荷与配电设计存在问题

2.1用电负荷问题

某小区内建筑类型分为高档公寓、地下车库及配套用消防供配电设施设备等。地上、地下总建筑面积约为14万平方米。其中公寓面积约为11万平方米,地下车库面积约为3万平方米。小区需建10kV自管变电所一座,电源引自供电局110kV变电站。甲方要求每户总用电容量为8.5kW(约合60~70W/㎡),空调系统为户用集中空调,每户约为3.0~5.0kW,每户照明负荷3.5~5.5kW;小区地下室的公共负荷部分平均以10~25W/㎡;按变压器70%负荷率(经济运行)计算,变电所总负荷为6636kVA,初步计算小区变压器应报装容量≥6400kVA。甲方要求提高住宅照明负荷的等级,采用双路电源互投。在非火灾等情况下应确保公寓照明供电的正常。经计算,在有电力监控系统作为可靠保证的前提下,充分利用变压器的过负荷能力,可按10×1000kVA装。如果住宅用户的电负荷再继续增长,供电电缆、单元和住户的配电装置和导线将会面临严峻的困难,所以电气规划设计的超前意识是十分必要的,小区住户的配电设施技术需要不断改造。选用何种供电方式,必须结合当地电业部门的供电系统规划去处理。

2.2供配电系统供配电能力小

近几年居民家庭电气负荷迅速增长,住户的配电线路、电能表和断路器频繁发生故障和跳闸,有的住户自己更换大容量断路器或将其短路,强行使用空调机、电饭煲、微波炉等电器。结果导致发生户内外导线严重发热,加速供电线路绝缘老化,最终发生短路事故,甚至引起了火灾。从居民小区供配电设计上分析,确定好最终用电负荷容量,如果换暗埋导线就相对容易些。配电方式一旦确定就不能再变动了。在现实生活中,如果房间内插座少,住户加装多用插座和临时线或所有房间只有一个插座或一个组合插座,显然不安全和不合理,更影响美观。为保证用户安全,末端负荷的电源开关应采用可同时断开相线和N线的开关,即双极隔离电器。住宅户内分户箱进线总开关应选用具有过,欠电压保护功能的断路器。

3.城市居住区供配电系统设计相关工作的建议

3.1明确居住区供配电设施运行维护主体

首先明确居住区供配电设施资产主体。目前,外部公用配电网络、居住区内部高低压配电设施、业主户内线路与用电设施三方面中,最易产生维护主体歧义与争议的就是居住区内部高低压配电设施。居住区公共资产由开发商建成后移交给居住区全体业主,居住区内的供电线路作为共用设施设备,目前暂由开发商(业主委员会)委托物业公司承担相关公共设施的管理责任。根据江苏省住宅共用部位、共用设施设备维修基金管理办法规定,设立维修基金专项用于住宅共用部位、共用设施设备保修期满后的大修、更新、改造,而产权属供电、供水、供气等部门或单位所有的共用部位、共用设施设备由产权部门或单位自行维修。

3.2选择合适的变电站

变电站类型的确定,必须结合当地的实际情况进行技术经济比较后才是可靠的。选择合适的箱式变和变压器的额定电压是非常重要的,如果占地面积小,可以安装在接近负荷中心的场所,从而缩短了低压馈电线路的供电半径,减少了线路的电压降和电能损失,提高了供电电压质量。并且可以控制箱内的温度、适度。箱式变电站每个箱均构成一个独立系统,组合方式灵活。节省投资费用,并且安装简单、供电迅速,在做好安装基础的情况下,一般只需几个小时就可安装完毕进行送电,及时保证居民生活的用电。箱式变电站设计中应注意一些问题,配电装置的最低耐火等级为二级,箱式变电站箱体内部一次系统采用单元真空开关柜结构,每个单元均采用特制铝型材装饰的大门结构,每个间隔后部均设有双层防护板,即可打开的外门,因此在设计工作中,如果主变采用户外布置时,建议主变与箱体之间最小防火净距保持10m,以确保变电站的安全运行。

3.3合理配备配电设备

部分人为了降低成本,使用落后的配电设备,而这些配电设备普遍存在超期运行、低于建设标准、变压器配置容量过小、线变损高等问题,使得安全隐患大增。还有的因为用电负荷的增长速度过快,导致供配电线、电能表满足不了电气负荷的需要,致使绝缘老化速度加快,进而频繁的出现故障甚至是安全事故。针对这种情况,相关部门要严格按照规定标准选择配电变压器,而且其容量的选择应当适当或者是较大,而不应过小。除此之外,设计时还要根据提前调查好的居民建筑地理位置以及面积大小,按照规定分配负荷。

3.42.中低压变配电系统设计

设计住宅套内负荷南公变供电,其余负荷(消防负荷、商铺负荷、商务中心负荷、亮化和景观照明等负荷)由专变供电。考虑到小区建筑面积,在地下室合适的地方设置开闭所,用于lOkV电力的接受与分配,开闭所具有转供负荷的功能,能够有效地解决IlOkV变电站出线间隔不足和…线线路过长的问题,存区域配电网中起到电源支撑、分配的作用。对开闭所采用单母线分段接线,两路10kV电源进线,八路}Jj线.一级负荷由两段母线分别接{fl馈线。当一路电源故障甚至是一段母线故障时,可以从另一段母线供给一级负荷。另外没置一个专变和五个公变,公变位于住宅地下层,根据住宅数量和户型,公变给上层的住宅或者临近单体内的住宅供电,选取合适的同时系数,公变容量都不超过800kVA。

专变位置的选取力求供电半径合理化,专变供应住宅套内负荷以外的所有负荷,设置2台1250kVA的变压器。外部变电站引入开闭所的两路lOkV电源采用埋地和桥架方式敷设,开闭所到专变和五个公变都采用防火阻燃电缆桥架敷设。公专变都采用干式变压器,在低压侧集中设置无功补偿,从开闭所到公专变的电缆通道严格分开。从专变引两路低压电缆通过桥架敷设的方式到每栋高层单体的地下室配电问,采用二级配电,设置两个动力柜,负责供应该栋单体的一级和二级负荷。同一个方向的专变电缆放入同一个桥架,同一个桥架内的消防和非消防庖缆采用防火隔板分开。商务中心预留中央空调和游泳池负荷的容量,以二次设计为准。12栋多层住宅的楼梯问照明和对讲系统电源从专变引出专门的回路。对专变负荷中的三级负荷均采用单电源单回路供电,并设置合理的配电级数,使配电系统简单,便于管理维护、节能、节材。

结论

随着城市建设技术的进步,城市居住区都使用地下电缆安装方式,安装配电线路,这种安装方式可以提高居民区的环境建设,需要注意的是在对电缆线路进行敷设时,一定要综合考虑设计出距离最短的线路,以减少线路穿越各种弱电线路以及管道的可能性。电力行业的工作人员随着时代的发展,更努力的学习先进的供配电工程设计方式,以使居民的用电得到最大程度的满足。

参考文献:

[1]周永华.关于居民小区供配电设计若干问题探讨[J].民营科技,2009.

[2]郭文敏.箱式变电站自动化技术和装置的研究[D].哈尔滨理工大学,2003.

[3]陈德贺.住宅建筑变配电系统方案探讨[J].福建建设科技,2005.

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