综合住宅小区 负荷分级 计量 高低压系统主接线及供配电设计

摘要:

现代住宅小区功能多样化，供配电设计应考虑不同负荷的用电要求与建成后的运行管理。该文通过介绍一综合住宅小区的项目设计，阐述该类小区供配电系统设计特点，供参考。

前言

水利水电工程建设征地 ** 搬迁安置中的 ** 安置小区的建设是 ** 生活安置、恢复 ** 居住环境、使 ** 安居乐业的重要工作内容。在国家与社会各界的共同关心下， ** 安置小区的建设规模、使用功能已逐渐接近现代综合住宅小区。本文通过系统介绍一综合住宅小区的项目设计，阐述该类小区供配电系统设计的特点，为同类设计提供参考。

闽候上街某综合住宅小区总建筑面积200000m2，其中包括综合商业街、酒楼、高层公寓、幼儿园等。该项目分二期开发建设，一期包括全部商业街及部分高层公寓，二期包括高层公寓及幼儿园等。其中商业街为2层或3层建筑，高层公寓为28层或32层建筑，地下一层为 ** 及人防设施。

1、负荷分级

用电负荷分级根据国家相关规范、供电可靠性及中断供电所造成的损失或影响程度确定。本项目高层公寓的火灾自动报警及联动控制装置、火灾应急照明及疏散指示标志、防烟及排烟设施、自动灭火系统、消防水泵、消防电梯等负荷为一级负荷，综合商业街的自动扶梯、空调设备为二级负荷，其余为三级负荷供电。

2、供配电系统设计

2.1电源

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。本工程两个电源分别引自附近的110kV青洲变电站和220kV高岐变电站。为保证消防负荷及其它重要负荷的供电可靠性，设置柴油发电机组作为应急电源。

2.2开闭所与变电所

根据变电所深入负荷中心的原则，同时考虑项目分两期开发建设等因素，项目设一个开闭所、两个住宅变电所及一个商业变电所。一期工程包括开闭所、1#住宅变电所及商业变电所。2#住宅变电所作为二期建设项目，待其建设完毕时，与1#住宅变电所的供电范围可做就近调整。

2－1#公寓大楼因靠近小区中心，且小区物业设在该楼一层，小区开闭所设在此处，电源引自两个不同时停电的110kV青洲变电站和220kV高岐变电站，经环网柜分配后再引至各变电所。1#住宅变电所、商业变电所及柴油发电机房均设在该公寓大楼。

各变电所概况见表1。

2.3高低压系统主接线

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。0.4kV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。

高低压供配电系统见图1。

本项目备用电源设置一套500kW自启动发电机组，用于保证重要负荷的供电可靠性。项目重要负荷，如消防水泵、事故照明、消防控制中心、商业与住宅事故箱等，除变电所专用回路供电外，另由发电机引回路在负荷端与市电双电源自动切换，确保供电可靠性。发电机自启动开关与市电进线开关进行电气加机械联锁，确保不倒送电。公用负荷及消防负荷配电系统见图2。

2.4应急电源系统

2.4.1发电机应急电源系统

应急柴油发电机组的容量首先要满足一级负荷、消防负荷及某些重要二级负荷的需要，主要包括消防负荷和保证负荷两部分。

柴油发电机组通常作为消防用电设备的备用电源。当市电停电时，发电机组自动启动。面积较大的建筑物相应防火分区也较多。当其中某一区发生火灾时，并非全部消防设备都投入使用。如全部消防设备容量计入，则会使发电机组容量过大，造成前期投资及运行费用不必要的增加。故根据本工程特点，除消防水泵、应急照明、消防控制中心等负荷必须直接计入总量外，其余消防电梯、正压送风机、排烟风机等消防负荷按一处着火点外加相邻区域考虑，从中取最大值，再与保证负荷相加，其结果远小于消防设备总量。

火灾概率远小于市电停电概率，大多数情况下，应急柴油发电机组会因为市电停电而开启，低压配电系统设计时，在满足火灾时消防负荷需要的前提下，还须考虑停电而非火灾时，柴油发电机对保证负荷的供电。因此，选择柴油发电机容量时，应分别计算消防负荷和保证负荷，以二者较大值作为确定发电机组容量的依据。

经统计，本项目保证负荷容量为517kW，消防负荷容量为542kW。取同期系数0.8，保证负荷与消防负荷的计算容量分别为413kW和433kW，选用一台容量为500kW的柴油发电机组可以满足项目需求。

2.4.2应急照明电源

按照规范要求，应急照明启动时间不超过5s。发电机启动时间较长，不能满足要求，故本项目应急照明采用带蓄电池的应急照明灯具。

2.5计量

该综合住宅小区包括综合商业街、酒楼、高层公寓、幼儿园等多个用电负荷，负荷包括商业用电与居民用电，居民用电又包括住宅用电与公共用电，计量需根据不同的要求设置。

该项目设有商业变电所，商业街等商业负荷采用电业局安装一户一表方式计量，在低压进线侧设置关口计量柜作为内部计量，用于节能考核。该项目设有两个住宅变电所，居民用户负荷采用电业局安装一户一表方式计量，同样在低压进线侧设置关口计量柜作为内部计量，用于节能考核。

居民用电中的公共用电负荷及消防负荷由专门的低压柜供电，电源引自住宅变电所馈线柜，并在进线侧设标准计量柜用于计量公共用电量。

3、综合上述

(1)综合住宅小区或商业广场等多种负荷类型的建筑物供配电设计时，应根据建筑物负荷类型及管理要求，分别设置变电所与变配电系统。

(2)由于当地供电部门标准计量柜的允许最大电流仅为400A，而项目的公共用电与消防用电负荷总量比较大，因而增加了标准计量柜与低压馈电柜的数目，相应增加了供配电系统的成本。建议在设计过程中，应多与业主部门及当地供电部门沟通，避免因类似的限制条件造成大的设计变更与修改。

(3)考虑节能问题，设计时尽可能将变电所设置在负荷中心，且供配电线路不宜超过250m;选用低损耗、低噪声的节能型变压器，变压器数目越多，节能效益越可观。

(4)分期建设的配电项目，一期馈线回路中应多预留一些回路，待二期配电项目建设完毕时，一二期的部分负荷可做就近调整。