专线用户大型商住小区配电设计
2014-10-28 08:23曾繁良
中国高新技术企业 2014年22期
摘要：专线大型商住小区是一种包含住宅功能和商用功能的综合建筑形式，这些大型商住小区的楼层数多、建筑高度高，并且小区建设成本投资大、设备多、设计过程复杂。文章根据国家相关建设规定和要求，对专线用户大型商住小区配电设计进行了分析和探讨。
关键词：大型商住小区；专线用户；配电设计；综合建筑；负荷等线；负荷容量
中图分类号：TU852 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0021-02
专线大型商住小区是一种包含住宅功能和商用功能的综合建筑形式，这些大型的商住小区的楼层数多、建筑高度高，并且小区建设成本投资大、设备多、设计过程复杂。本文根据国家相关建设规定和要求，对专线用户大型商住小区配电设计进行了分析和探讨。
1 负荷等级的确定和负荷容量的计算
现阶段大型的商住小区都属于一类高层商住楼，楼的高度一般在24m以上，很多建筑超过了50m。根据《民用建筑电气设计规范》附录中的内容可知，各个用电负荷等级的区分如下：
（1）一级负荷：消防设备（如消防控制系统、消防水泵、消防风机、消防电梯、防火卷帘等）用电、主要业务和计算机系统用电、安防系统用电、大型商场及超市的备用照明用电、应急照明用电、客梯用电、排污泵及生活水泵用电等。
（2）二级负荷：大型商场及超市的自动扶梯用电、空调用电，中型商场及超市的备用照明用电等。根据《商店建筑设计规范》（JGJ 48-88），总建筑面积大于15000m2的百货、商场或总建筑面积大于5000m2的专业商店为大型商场。
（3）除了一级负荷和二级负荷以外的负荷均属于三级负荷。
一般情况下，大型商住小区的负荷等级可以依照上面的划分进行确定，比如消防地电梯、消防泵、消防电梯控制室、疏散楼梯和地下室的应急照明属于一级负荷，部分客梯及其控制室、生活电力属于二级负荷，其余的负荷属于三级负荷。另外由于民用电和商业用电的收费标准不同，根据负荷的用途不同分为民用电和商业用电两种。具体而言，售楼处、地下停车场用电、商铺用电、会所用电和其他类型的商业用途的用电均属于商业用电。其中住宅相关的照明、动力等方式的用电属于民用电。民用电由专门的住宅配电房提供，商业用电由专门的住宅配电室供电。大型住宅小区用电的负荷的计算方法有单位容量法、需要系数法和负荷密度法几种计算方法。现阶段比较常用的计算方法是单位容量法和负荷密度法。
负荷密度法是一种根据单位面积负荷容量和建筑面积进行估算的建筑物负荷的方法，其中商铺负荷的计算多采用负荷密度法进行负荷的计算。另外，商铺负荷的密度还与其商铺的经营类型密切相关，不同的商铺类型其负荷密度不同，具体可以参照相关的标准。住宅负荷的估算一般采用单位容量法，即根据大型商住小区的住户数量进行负荷的估计，其中广东地区住宅用户的用电负荷如表1所示：
表1 广东地区用电负荷的标准
下面以广东佛山市某大型住宅小区为例进行小区负荷的计算，该大型商住小区的总建筑面积为78000m2，该小区由6栋住宅组成，1层和2层为商业商铺，其他层为居民住宅。经过详细计算可知其计算负荷为3792kW，相关设备的装机容量为4300kW，其中一级负荷为890kW，二级负荷为1170kW，三级负荷为1790kW，该小区主要负荷分布如表2所示：
表2 佛山某大型商住小区主要负荷（单位：kW）
2 供电电压等级和配电室的设置
相关国家标准规定，住宅小区供电电压的等级的确定要根据小区的负荷水平进行确定。对于大型商住小区而言，其负荷一般较大，因此在选择小区的供电电压时，其高压配电等级选择10kV电源同时考虑到一级负荷占总负荷的比重和社区的供电可靠性，根据实际情况选择单回路供电还是双回路供电方式。小区的低压配电一般而言采用380/220V的供电方式，同时配备相应的柴油发电机确保消防设施的供电安全。
配电室是住宅社区供电的枢纽，它要求其供电可靠性高、故障率低、维护工作量少，因此提高配电室的供电可靠性具有重要意义。为了保证配电室工作的可靠性，一般采用带保护的高压柜同时采用交流操作，从而减少维护环节，降低维护成本，减轻维护人员的工作
负担。
配电室在进行选址时，要找通风良好、便于管理、安全可靠且能够防止动物和雨雪入侵的地方。一般情况下配电室建在建筑物围墙侧，这样电缆出进方便且通风条件好，并且配电室要尽量避开浴室、卫生间等场所。在珠三角或长三角等经济发达地区，很多情况下配电室会优先考虑在地下室，因此，除了通风、畅通、便于管理外，还需考虑排水等风险因素。大型商住小区配电所普遍采用上、下两层结构，下层为配电变压器室，上层为高压、低压配电室。高、低压室可以同为一室，也可分开。如果同一室，需考虑足够的空间以及高、低压柜的排列和安全距离。另外，由于配电所温度较高，特别是下层的配电变压器室，更需要保证安装排气扇，保证24小时的不间断通风。
3 大型商住小区供电系统的接线方式
3.1 单环网接线方式
一般而言，大型商住社区在建设期间，供电系统的接线方式应当采用单环网开环运行方式。单环开环运行方式结构简单清晰，当一段线路出现故障时可以采用倒送电的方式，将故障区域隔离。单环网开环运行配网结构的接线方式如图1所示：
图1 单环网开环运行配网结构接线图
这种配电结构在进行设计时，环网中的电缆、环网柜和断路器的容量应该保证有50%的裕量，在环网正常工作时最大负荷为设计负荷的一半左右。图1中的两个电源可以是来自同一个变电站不同母线，也可以是来自不同变电站的母线。在大型商住小区建设过程中采用单环网开环运行方式能够满足“2-1”的要求，从而大大提高供电可靠性。
3.2 “3-1”环网接线方式
当大型住宅社区建成后，小区的负荷比较大且集中，此时开环运行的单环网配网结构无法保证小区的供电可靠性，无法满足负荷转移的要求，此时为了保证大型住宅社区的供电可靠性应当采用“3-1”式的配网结构。“3-1”配网接线方式的三个电源一般可以来自同一个变电站不同的3段母线也可以来自3个不同的变电站（“3-1”接线方式如图2所示）。该种接线方式可以在输电母线出现故障或者是某一个电源无法供电时，由剩余的两个电源提供所有的负荷。“3-1”配网接线方式能够大大地提高大型商住小区供电的可靠性，同时节省了整个配电系统的建设费用，另外与“2-1”接线方式相比较该种接线方式线路的利用率更高。
图2 “3-1”环网接线方式示意图
3.3 低压接线方式
大型商住小区的低压配电网采用树状的放射性结构，以配电室为中心全部采用电缆出线，其中社区的供电半径不超过250m。另外，考虑到以后配电自动化水平的提高，需要在社区内设置相关的通讯管孔和配电自动化装置的安装位置。一般在大型商住小区内要安装配电信息采集装置、远程抄表装置及相关的数据通信终
端等。
4 结语
专线用户大型商住小区配电系统的设计和施工是一个系统工程，需要确定负荷等级并且计算负荷容量，还要确定配电所的位置，并且进行安装，以及为提高供电的可靠性需要选择合适的配电接线方式等。在满足基本需求的前提下，大型商住用户的配电设计同时要具有灵活性，保证配电系统运行的可靠性和安全性，同时尽量降低设计安装成本，使人们的生产生活更加方便。
参考文献
[1] 住宅和城乡建设部工程质量安全监管司，中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施：电气[M].北京：中国计划出版社，2011.
[2] 中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册（第三版）[M].北京：中国电力出版社，
2013.
[3] 中华人民共和国机械工业部.低压配电设计规范（GB50045-95）[S].北京：中国计划出版社，2006.
作者简介：曾繁良（1982-），男，广东梅州人，广东电网有限责任公司佛山供电局电气助理工程师，研究方向：大型专变客户的高可靠性用电设计与施工。
摘要：专线大型商住小区是一种包含住宅功能和商用功能的综合建筑形式，这些大型商住小区的楼层数多、建筑高度高，并且小区建设成本投资大、设备多、设计过程复杂。文章根据国家相关建设规定和要求，对专线用户大型商住小区配电设计进行了分析和探讨。
关键词：大型商住小区；专线用户；配电设计；综合建筑；负荷等线；负荷容量
中图分类号：TU852 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0021-02
专线大型商住小区是一种包含住宅功能和商用功能的综合建筑形式，这些大型的商住小区的楼层数多、建筑高度高，并且小区建设成本投资大、设备多、设计过程复杂。本文根据国家相关建设规定和要求，对专线用户大型商住小区配电设计进行了分析和探讨。
1 负荷等级的确定和负荷容量的计算
现阶段大型的商住小区都属于一类高层商住楼，楼的高度一般在24m以上，很多建筑超过了50m。根据《民用建筑电气设计规范》附录中的内容可知，各个用电负荷等级的区分如下：
（1）一级负荷：消防设备（如消防控制系统、消防水泵、消防风机、消防电梯、防火卷帘等）用电、主要业务和计算机系统用电、安防系统用电、大型商场及超市的备用照明用电、应急照明用电、客梯用电、排污泵及生活水泵用电等。
（2）二级负荷：大型商场及超市的自动扶梯用电、空调用电，中型商场及超市的备用照明用电等。根据《商店建筑设计规范》（JGJ 48-88），总建筑面积大于15000m2的百货、商场或总建筑面积大于5000m2的专业商店为大型商场。
（3）除了一级负荷和二级负荷以外的负荷均属于三级负荷。
一般情况下，大型商住小区的负荷等级可以依照上面的划分进行确定，比如消防地电梯、消防泵、消防电梯控制室、疏散楼梯和地下室的应急照明属于一级负荷，部分客梯及其控制室、生活电力属于二级负荷，其余的负荷属于三级负荷。另外由于民用电和商业用电的收费标准不同，根据负荷的用途不同分为民用电和商业用电两种。具体而言，售楼处、地下停车场用电、商铺用电、会所用电和其他类型的商业用途的用电均属于商业用电。其中住宅相关的照明、动力等方式的用电属于民用电。民用电由专门的住宅配电房提供，商业用电由专门的住宅配电室供电。大型住宅小区用电的负荷的计算方法有单位容量法、需要系数法和负荷密度法几种计算方法。现阶段比较常用的计算方法是单位容量法和负荷密度法。
负荷密度法是一种根据单位面积负荷容量和建筑面积进行估算的建筑物负荷的方法，其中商铺负荷的计算多采用负荷密度法进行负荷的计算。另外，商铺负荷的密度还与其商铺的经营类型密切相关，不同的商铺类型其负荷密度不同，具体可以参照相关的标准。住宅负荷的估算一般采用单位容量法，即根据大型商住小区的住户数量进行负荷的估计，其中广东地区住宅用户的用电负荷如表1所示：
表1 广东地区用电负荷的标准
下面以广东佛山市某大型住宅小区为例进行小区负荷的计算，该大型商住小区的总建筑面积为78000m2，该小区由6栋住宅组成，1层和2层为商业商铺，其他层为居民住宅。经过详细计算可知其计算负荷为3792kW，相关设备的装机容量为4300kW，其中一级负荷为890kW，二级负荷为1170kW，三级负荷为1790kW，该小区主要负荷分布如表2所示：
表2 佛山某大型商住小区主要负荷（单位：kW）
2 供电电压等级和配电室的设置
相关国家标准规定，住宅小区供电电压的等级的确定要根据小区的负荷水平进行确定。对于大型商住小区而言，其负荷一般较大，因此在选择小区的供电电压时，其高压配电等级选择10kV电源同时考虑到一级负荷占总负荷的比重和社区的供电可靠性，根据实际情况选择单回路供电还是双回路供电方式。小区的低压配电一般而言采用380/220V的供电方式，同时配备相应的柴油发电机确保消防设施的供电安全。
配电室是住宅社区供电的枢纽，它要求其供电可靠性高、故障率低、维护工作量少，因此提高配电室的供电可靠性具有重要意义。为了保证配电室工作的可靠性，一般采用带保护的高压柜同时采用交流操作，从而减少维护环节，降低维护成本，减轻维护人员的工作
负担。
配电室在进行选址时，要找通风良好、便于管理、安全可靠且能够防止动物和雨雪入侵的地方。一般情况下配电室建在建筑物围墙侧，这样电缆出进方便且通风条件好，并且配电室要尽量避开浴室、卫生间等场所。在珠三角或长三角等经济发达地区，很多情况下配电室会优先考虑在地下室，因此，除了通风、畅通、便于管理外，还需考虑排水等风险因素。大型商住小区配电所普遍采用上、下两层结构，下层为配电变压器室，上层为高压、低压配电室。高、低压室可以同为一室，也可分开。如果同一室，需考虑足够的空间以及高、低压柜的排列和安全距离。另外，由于配电所温度较高，特别是下层的配电变压器室，更需要保证安装排气扇，保证24小时的不间断通风。
3 大型商住小区供电系统的接线方式
3.1 单环网接线方式
一般而言，大型商住社区在建设期间，供电系统的接线方式应当采用单环网开环运行方式。单环开环运行方式结构简单清晰，当一段线路出现故障时可以采用倒送电的方式，将故障区域隔离。单环网开环运行配网结构的接线方式如图1所示：
图1 单环网开环运行配网结构接线图
这种配电结构在进行设计时，环网中的电缆、环网柜和断路器的容量应该保证有50%的裕量，在环网正常工作时最大负荷为设计负荷的一半左右。图1中的两个电源可以是来自同一个变电站不同母线，也可以是来自不同变电站的母线。在大型商住小区建设过程中采用单环网开环运行方式能够满足“2-1”的要求，从而大大提高供电可靠性。
3.2 “3-1”环网接线方式
当大型住宅社区建成后，小区的负荷比较大且集中，此时开环运行的单环网配网结构无法保证小区的供电可靠性，无法满足负荷转移的要求，此时为了保证大型住宅社区的供电可靠性应当采用“3-1”式的配网结构。“3-1”配网接线方式的三个电源一般可以来自同一个变电站不同的3段母线也可以来自3个不同的变电站（“3-1”接线方式如图2所示）。该种接线方式可以在输电母线出现故障或者是某一个电源无法供电时，由剩余的两个电源提供所有的负荷。“3-1”配网接线方式能够大大地提高大型商住小区供电的可靠性，同时节省了整个配电系统的建设费用，另外与“2-1”接线方式相比较该种接线方式线路的利用率更高。
图2 “3-1”环网接线方式示意图
3.3 低压接线方式
大型商住小区的低压配电网采用树状的放射性结构，以配电室为中心全部采用电缆出线，其中社区的供电半径不超过250m。另外，考虑到以后配电自动化水平的提高，需要在社区内设置相关的通讯管孔和配电自动化装置的安装位置。一般在大型商住小区内要安装配电信息采集装置、远程抄表装置及相关的数据通信终
端等。
4 结语
专线用户大型商住小区配电系统的设计和施工是一个系统工程，需要确定负荷等级并且计算负荷容量，还要确定配电所的位置，并且进行安装，以及为提高供电的可靠性需要选择合适的配电接线方式等。在满足基本需求的前提下，大型商住用户的配电设计同时要具有灵活性，保证配电系统运行的可靠性和安全性，同时尽量降低设计安装成本，使人们的生产生活更加方便。
参考文献
[1] 住宅和城乡建设部工程质量安全监管司，中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施：电气[M].北京：中国计划出版社，2011.
[2] 中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册（第三版）[M].北京：中国电力出版社，
2013.
[3] 中华人民共和国机械工业部.低压配电设计规范（GB50045-95）[S].北京：中国计划出版社，2006.
作者简介：曾繁良（1982-），男，广东梅州人，广东电网有限责任公司佛山供电局电气助理工程师，研究方向：大型专变客户的高可靠性用电设计与施工。
摘要：专线大型商住小区是一种包含住宅功能和商用功能的综合建筑形式，这些大型商住小区的楼层数多、建筑高度高，并且小区建设成本投资大、设备多、设计过程复杂。文章根据国家相关建设规定和要求，对专线用户大型商住小区配电设计进行了分析和探讨。
关键词：大型商住小区；专线用户；配电设计；综合建筑；负荷等线；负荷容量
中图分类号：TU852 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0021-02
专线大型商住小区是一种包含住宅功能和商用功能的综合建筑形式，这些大型的商住小区的楼层数多、建筑高度高，并且小区建设成本投资大、设备多、设计过程复杂。本文根据国家相关建设规定和要求，对专线用户大型商住小区配电设计进行了分析和探讨。
1 负荷等级的确定和负荷容量的计算
现阶段大型的商住小区都属于一类高层商住楼，楼的高度一般在24m以上，很多建筑超过了50m。根据《民用建筑电气设计规范》附录中的内容可知，各个用电负荷等级的区分如下：
（1）一级负荷：消防设备（如消防控制系统、消防水泵、消防风机、消防电梯、防火卷帘等）用电、主要业务和计算机系统用电、安防系统用电、大型商场及超市的备用照明用电、应急照明用电、客梯用电、排污泵及生活水泵用电等。
（2）二级负荷：大型商场及超市的自动扶梯用电、空调用电，中型商场及超市的备用照明用电等。根据《商店建筑设计规范》（JGJ 48-88），总建筑面积大于15000m2的百货、商场或总建筑面积大于5000m2的专业商店为大型商场。
（3）除了一级负荷和二级负荷以外的负荷均属于三级负荷。
一般情况下，大型商住小区的负荷等级可以依照上面的划分进行确定，比如消防地电梯、消防泵、消防电梯控制室、疏散楼梯和地下室的应急照明属于一级负荷，部分客梯及其控制室、生活电力属于二级负荷，其余的负荷属于三级负荷。另外由于民用电和商业用电的收费标准不同，根据负荷的用途不同分为民用电和商业用电两种。具体而言，售楼处、地下停车场用电、商铺用电、会所用电和其他类型的商业用途的用电均属于商业用电。其中住宅相关的照明、动力等方式的用电属于民用电。民用电由专门的住宅配电房提供，商业用电由专门的住宅配电室供电。大型住宅小区用电的负荷的计算方法有单位容量法、需要系数法和负荷密度法几种计算方法。现阶段比较常用的计算方法是单位容量法和负荷密度法。
负荷密度法是一种根据单位面积负荷容量和建筑面积进行估算的建筑物负荷的方法，其中商铺负荷的计算多采用负荷密度法进行负荷的计算。另外，商铺负荷的密度还与其商铺的经营类型密切相关，不同的商铺类型其负荷密度不同，具体可以参照相关的标准。住宅负荷的估算一般采用单位容量法，即根据大型商住小区的住户数量进行负荷的估计，其中广东地区住宅用户的用电负荷如表1所示：
表1 广东地区用电负荷的标准
下面以广东佛山市某大型住宅小区为例进行小区负荷的计算，该大型商住小区的总建筑面积为78000m2，该小区由6栋住宅组成，1层和2层为商业商铺，其他层为居民住宅。经过详细计算可知其计算负荷为3792kW，相关设备的装机容量为4300kW，其中一级负荷为890kW，二级负荷为1170kW，三级负荷为1790kW，该小区主要负荷分布如表2所示：
表2 佛山某大型商住小区主要负荷（单位：kW）
2 供电电压等级和配电室的设置
相关国家标准规定，住宅小区供电电压的等级的确定要根据小区的负荷水平进行确定。对于大型商住小区而言，其负荷一般较大，因此在选择小区的供电电压时，其高压配电等级选择10kV电源同时考虑到一级负荷占总负荷的比重和社区的供电可靠性，根据实际情况选择单回路供电还是双回路供电方式。小区的低压配电一般而言采用380/220V的供电方式，同时配备相应的柴油发电机确保消防设施的供电安全。
配电室是住宅社区供电的枢纽，它要求其供电可靠性高、故障率低、维护工作量少，因此提高配电室的供电可靠性具有重要意义。为了保证配电室工作的可靠性，一般采用带保护的高压柜同时采用交流操作，从而减少维护环节，降低维护成本，减轻维护人员的工作
负担。
配电室在进行选址时，要找通风良好、便于管理、安全可靠且能够防止动物和雨雪入侵的地方。一般情况下配电室建在建筑物围墙侧，这样电缆出进方便且通风条件好，并且配电室要尽量避开浴室、卫生间等场所。在珠三角或长三角等经济发达地区，很多情况下配电室会优先考虑在地下室，因此，除了通风、畅通、便于管理外，还需考虑排水等风险因素。大型商住小区配电所普遍采用上、下两层结构，下层为配电变压器室，上层为高压、低压配电室。高、低压室可以同为一室，也可分开。如果同一室，需考虑足够的空间以及高、低压柜的排列和安全距离。另外，由于配电所温度较高，特别是下层的配电变压器室，更需要保证安装排气扇，保证24小时的不间断通风。
3 大型商住小区供电系统的接线方式
3.1 单环网接线方式
一般而言，大型商住社区在建设期间，供电系统的接线方式应当采用单环网开环运行方式。单环开环运行方式结构简单清晰，当一段线路出现故障时可以采用倒送电的方式，将故障区域隔离。单环网开环运行配网结构的接线方式如图1所示：
图1 单环网开环运行配网结构接线图
这种配电结构在进行设计时，环网中的电缆、环网柜和断路器的容量应该保证有50%的裕量，在环网正常工作时最大负荷为设计负荷的一半左右。图1中的两个电源可以是来自同一个变电站不同母线，也可以是来自不同变电站的母线。在大型商住小区建设过程中采用单环网开环运行方式能够满足“2-1”的要求，从而大大提高供电可靠性。
3.2 “3-1”环网接线方式
当大型住宅社区建成后，小区的负荷比较大且集中，此时开环运行的单环网配网结构无法保证小区的供电可靠性，无法满足负荷转移的要求，此时为了保证大型住宅社区的供电可靠性应当采用“3-1”式的配网结构。“3-1”配网接线方式的三个电源一般可以来自同一个变电站不同的3段母线也可以来自3个不同的变电站（“3-1”接线方式如图2所示）。该种接线方式可以在输电母线出现故障或者是某一个电源无法供电时，由剩余的两个电源提供所有的负荷。“3-1”配网接线方式能够大大地提高大型商住小区供电的可靠性，同时节省了整个配电系统的建设费用，另外与“2-1”接线方式相比较该种接线方式线路的利用率更高。
图2 “3-1”环网接线方式示意图
3.3 低压接线方式
大型商住小区的低压配电网采用树状的放射性结构，以配电室为中心全部采用电缆出线，其中社区的供电半径不超过250m。另外，考虑到以后配电自动化水平的提高，需要在社区内设置相关的通讯管孔和配电自动化装置的安装位置。一般在大型商住小区内要安装配电信息采集装置、远程抄表装置及相关的数据通信终
端等。
4 结语
专线用户大型商住小区配电系统的设计和施工是一个系统工程，需要确定负荷等级并且计算负荷容量，还要确定配电所的位置，并且进行安装，以及为提高供电的可靠性需要选择合适的配电接线方式等。在满足基本需求的前提下，大型商住用户的配电设计同时要具有灵活性，保证配电系统运行的可靠性和安全性，同时尽量降低设计安装成本，使人们的生产生活更加方便。
参考文献
[1] 住宅和城乡建设部工程质量安全监管司，中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施：电气[M].北京：中国计划出版社，2011.
[2] 中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册（第三版）[M].北京：中国电力出版社，
2013.
[3] 中华人民共和国机械工业部.低压配电设计规范（GB50045-95）[S].北京：中国计划出版社，2006.
作者简介：曾繁良（1982-），男，广东梅州人，广东电网有限责任公司佛山供电局电气助理工程师，研究方向：大型专变客户的高可靠性用电设计与施工。
