浅谈小区变配电室设计

梁苗苗

【摘要】小区变配电室是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，通过其内的变压器将各级电压的电网联系起来。本文主要介绍北京地区小区变配电室的设计原则，包括小区变配电室的基本要求、变压器容量配置、无功补偿配置、高低压设备选型以及接地等

【关键词】小区变配电室、变压器容量配置、无功补偿、设备选型、接地

1、小区变配电室的基本要求

新建居民住宅小区配套的供电设施应采取配电室到楼的供电方式，降低低压线路损耗，提高电网运营水平；一般市中心的低压线路供电半径不大于150m，其他地区供电半径不大于250m。土建设计应满足抗震、防火、通风、防洪、防潮、防尘、防小动物和低噪声等各项要求，并应满足电气专业的技术要求。

独立的小区变配电室建筑要符合安全、经济、适用、美观并与小区的整体环境相协调；结合公建的小区变配电室，起选址要求为：应健在公建的首层或者地下一层，不得建于居民楼的正下方，不得单独建在地下；不能位于卫生间、浴室等经常积水的房间的正下方或与之相邻，上层房间地面应做防水处理；设备间及电缆夹层内不宜有采暖给排水、燃气等管道通过；应有相对独立的设备运输通道或者设备吊装孔；必须具备自然通风条件。

2小区变配电室变压器容量配置

普通住宅、高档住宅、高级公寓、住宅及办公为一体的SOHO、别墅区及其配套公建配电变压器容量计算

S=P/cosφ/K2

式中：S： 变压器容量确定参考值，KVA；

P： 住宅、公寓、配套公建等折算到配电室变压器的用电负荷（即计算负荷），KW，各类住宅需用系数参见下表；

P=用电负荷指标×户数（或建筑平方米）×需用系数

cosφ：功率因数，取0.85；

K2： ：所带配电变压器的负荷率为70%。

3、无功补偿

3.1 无功补偿的原则

1、无功补偿装置应根据就地平衡和便于调整电压的原则进行配置，可采用分散和集中补偿相结合的方式

2、配网中无功补偿以容性补偿为主，在接地电容电流较大的电网中，经计算可装设并联电抗器。

3、并联电容补偿应优化配置、自动投切。变电站内电容器的投切应与变压器分接头调整协调配合，以控制电压水平。

4、在配置电容补偿装置时，应采取措施，防止电容器的投退产生过电压和电容器组对谐波电流的放大。

3.2无功补偿容量配置

配电变压器配置电容器的容量应根据配电变压器容量和负荷性质，通过计算确定。一般按配电变压器容量的20%～30%配置电容器，应使高峰负荷时配电变压器低压侧功率因数达到0.95以上，在低谷负荷时不应向系统倒送无功功率。

3.3无功补偿设备的安装位置

集中安装在配电变压器低压母线上。

4设备选择

小区变配电室的高低压开关设备应具备少维护或者免维护性能，市中心区、新城区、经济开发区等应优先选用技术先进性能优良的设备。

4.1高压设备

小区变配电室的高压负荷开关一般选用SF6环网柜，根据规划原则配置自动化功能（或预留）。

4.2变压器

小区变配电室一般选用油浸式全封闭S13或者其他节能型变压器，入楼配电室则优先选用非包封绕组干式节能型变压器。

4.3低压设备

小区变配电室低压设备一般选用与母线区、设备区和电缆区互相隔离的固定式开关柜，设备导体均绝缘封闭。变配电室的低压空气开关一般选用电子脱扣器型，低压主进及母联开关应具备智能通信功能。

4.4直流设备

直流系统选用高频开关电源充电设备，并按N+1备份的电源模块配置，一般采用阀式铅酸蓄电池，充电机和中央信号设备应具备有智能通信功能。

5设备布置排列要求

5.1、低压配电室 屏前屏后的通道最小宽度

配电装置的长度大于6m时，其柜（屏）后通道应设两个出口，低压配电装置两个出口之间的距离超过15m时，尚应增加出口。

固定式开关柜靠墙布置时，柜后与墙净距应大于50mm，侧面与墙净距宜大于200mm；通道宽度在建筑物的墙面有柱类局部凸出时，凸出部位的通道宽度可减少20mm；当开关柜侧面需设置通道时，通道宽度不应小于800mm；對全绝缘封闭式成套配电设备装置，可依据厂家安装使用说明书减少通道宽度。

5.3、油浸式变压器外廓

低压配电系统的接地形式可分为TN、TT、IT、三种系统，其中TN系统又可分为TN-C、TN-S、TN-C-S三种形式。

6.1 TN系统应符合下列基本要求：

（1）在TN系统中，配电变压器中性点应直接接地。所有电气设备的外露可导电部分应采用保护导体（PE）或保护接地中性导体（PEN）与配电室变压器中性点相连接。

（2）保护导体或保护接地中性导体应在靠近配电变压器处接地，且应在进入建筑物处接地，对于高层建筑等大型建筑物，为在发生故障时，保护导体的电位靠近大地电位，需要均匀地设置附加接地点。附加接地点可采用有等电位效能的人工接地极或自然；接地极等外界可导电体。

（3）保护导体上不应设置保护电器及隔离电器，可设置供测试用的工具才能断开的接点。

（4）保护导体单独敷设时，应与配电干线敷设在同一桥架上，并应靠近安装。

采用TN-C-S系统时，当保护导体与中性导体从某点分开后不应再合并，且中性导体不应再接地。

6.2 TT系统应负荷下列基本要求

（1）在TT系统中，配电变压器中性点应直接接地，电气设备外露可导电部分所连接的接地极不应与配电变压器中性点的接地极相连接。

（2）TT系统中，所有电气设备外露可导电部分宜采用保护导体与共用的接地网或保护接地母线、总接地端子相连。

6.3 IT系统应符合下列基本要求：

（1）在IT系统中，所有带电部分应对地绝缘或配电变压器中性点应通过足够大的阻抗接地。电气设备外露可导电部分可单独接地或成组的接地。

（2）电气设备外露可导电部分应通过保护导体或保护接地母线、总接地端子与接地极连接。

（3）IT系统必须装设绝缘监视及接地故障报警或显示装置。

（4）在无特殊要求的情况下，IT系统不宜引出中性导体。

参考文献

[1] GB 50054-2011低压配电设计规范

[2] GB 50053-2013 20kV及以下变电所设计规范

[3] 北京电力公司配电网五统一技术标准（设计篇）.2007年版