关于供配电系统设计常见问题的探讨

吴 征 杰

(中机十院国际工程有限公司，北京 100083)

关于供配电系统设计常见问题的探讨

吴 征 杰

(中机十院国际工程有限公司，北京 100083)

从电价对供配电系统的影响、分变电所的设置、供电部门对住宅配电系统的地域性要求三方面，对供配电系统设计一些规范没有明确规定的问题进行了深入分析，提出了设计时需要注意的事项和具体的解决措施。

电价，供配电系统，分变电所，安装容量

建筑电气领域在进行供配电系统设计时经常会遇到一些规范没有明确规定但设计时不得不考虑的重要问题，比如电价对供配电系统的影响、大型园区分变电所如何设置、供电部门对住宅配电系统的地域性要求等，本文通过笔者多年来的设计经历对上述问题逐一分析，提出电气设计时需要注意的事项及具体的解决措施，不足之处还请同行指正。

1 电价对供配电系统的影响

在供配电系统设计中，由于电价的不同需要将不同类的用电负荷分组供电以便于计量，在工业配电设计中大工业电价甚至会影响到变电所及变压器台数的设置，因此用电负荷的电价是一个需要认真考虑的影响因素。首先了解一下我国的电价分类标准。

1.1 我国的电价分类标准

根据国家的相关规定，我国现行销售电价按照居民生活用电、一般工商业用电、大工业用电、农业生产用电分为四类。

居民生活用电主要指城乡居民家庭住宅及住宅小区公用附属设施用电。一般工商业用电是指除居民生活、农业生产、大工业用电以外的用电。大工业用电主要指以电为原动力受电变压器总容量在315 kVA及以上的工业生产用电。需要注意的是，大工业用户厂区的生活照明用电，应分表计量，按相应电价计收电费。

1.2 电价对供配电系统的影响

由于居民生活电价比一般工商业电价便宜，在进行含有住宅区的机关、企事业单位园区配电改造或设计时，应注意将住宅区单独设专用的变压器供电，避免与其他用电混用变压器，以便于住宅电费从高压侧分开计量。

大工业用电实行两部制电价，而其他用电均为单一制电价,这点对工厂供配电系统影响很大。两部制电价包括基本电价和电度电价两部分，而单一制电价仅为电度电价。电度电价是按照客户每月实际用电量计算，而基本电价则以客户用电设备容量(kVA)或最大需量(kW)进行计算，与客户每月用电量无关。也就是说，按执行大工业用电的客户，即使每月不用电，也要交基本电费。以北京为例，基本电价如果按变压器容量交为32元/(kVA·月)，1 000 kVA的变压器一年的基本电费就为38.4万元，够买3个新变压器了，相当可观。

因此在设计工厂用变压器时，变压器长期负载率不应过低，按照国家规范不高于85%即可，过低的话会增大变压器容量，增加用户的基本电费，使用户难以承受。而且如果厂区分为多期建设时，建议在后期厂房内单独设变电所供电；或者本期厂房内有大量预留的工艺设备时，则宜在本期变电所预留工艺变压器位置，将来预留的工艺设备投产时再增加变压器；上述这些措施都是为了节省用户的基本电费，使配电设计更为经济合理。

此外，在工业厂区电气设计时，还应注意如果厂区内有办公楼、宿舍、食堂等生活设施，生活区宜单独设变压器供电。很多情况下生活区用电负荷不大，离厂房又近，许多电气设计师为了方便直接把厂房变压器加大直接为生活区供电，殊不知生活区执行的是一般工商业电价，如果从执行大工业用电的厂房变压器配电，不但会交纳相应容量的基本电费，供电部门还会单独设分表对此类负荷按一般工商业电价收取电度电费；这样日后用户在使用中既多交了基本电费，又没有享受到相应的大工业用电优惠电价，得不偿失，因此在设计时应特别注意。

2 分变电所的设置

对于大型的物流园区、办公园区、工业园区，由于供电半径不能太大，通常要设置多个变电所，这时分变电所如何设置就成了必须考虑的问题。

关于分变电所的设置仅在《全国民用建筑工程设计技术措施》2009电气3.1.3条有规定：低压线路的供电半径应根据具体供电条件，干线一般不超过250 m，当供电容量超过500 kW(计算容量)，供电距离超过250 m时，宜考虑增设变电所。技术措施上述条款可以理解为当计算容量超过500 kW且供电距离超过250 m时宜增设变电所。但上述条款对于有些情况没有说明，比如计算容量很大达到1 000 kW但供电距离只有150 m要设分变电所，或者说计算容量只有300 kW但供电半径达到300 m能否不设分变电所，使该条款在实际执行时不易操作。

为了明晰分变电所的设置条件，本文拟从造价方面对分变电所的设置分析如下：首先，设分变电所与不设分变电所，对于园区变压器的总安装容量和低压柜的数量没有影响，只是安装位置不同而已，因此对于变压器和低压柜本文不做投资比较。设分变电所方案的造价：以新增1台不大于1 000 kVA变压器的分变电所为例，增加的电气投资为上级配电所新增一面KYN中压出线柜、分变电所增加2面环网柜、外线增加YJV-8.7/10-3×150电缆(按200 m考虑)，这样总投资约为24万元。不设分变电所时(分变电所带的负荷均由上级变电所低压供电)，室外1根低压YJV-0.6/1-4×240电缆(按200 m考虑)造价约为10万元，负荷矩为150 kW×200 m=30 000 kW·m,当本方案与设分变电所方案投资相同时，低压负荷矩应为24/10×30 000=72 000 kW·m。也就是说，当低压负荷矩为72 000 kW·m时，设分变电所与不设分变电所低压供电造价相同；当低压负荷矩大于72 000 kW·m时，设分变电所造价比低压供电低，设分变电所更合理；当低压负荷矩小于72 000 kW·m时，设分变电所造价比低压供电高，低压供电更合理。上述根据负荷矩来考虑分变电所设置的方法，在实际设计中更便于操作。

3 供电部门对住宅配电系统的地域性要求

在多年的建筑电气设计中，发现由于住宅用电一般由供电部门管理到户，因此供电部门对于住宅配电系统有比较严格的规定，这种规定在国家规范图集上无法查找，且因地域不同而有较大差异，这就给住宅电气设计造成了很大的困难。现对供电部门关于住宅配电系统的要求进行分析并总结出差异性及共性，希望对他人有所帮助。

3.1 不同地区供电部门要求的差异性

根据笔者经验，住宅每户安装容量、住宅变电所的容量要求及土建要求、住宅变电所供电范围等关键设计条件各地规定均可能不一样。以住宅每户安装容量这个基本设计条件为例：北京供电局要求住宅用电指标为普通住宅6 kW/户，高档住宅为10 kW/户；而沈阳供电局要求建筑面积50 m2以下4 kW/户，建筑面积51 m2～60 m2,5 kW/户，建筑面积61 m2～100 m2,6 kW/户，建筑面积101 m2～120 m2,7 kW/户，建筑面积121 m2～160 m2,8 kW/户，建筑面积160 m2以上10 kW/户；河南省安阳供电局要求建筑面积90 m2及以下6 kW/户，建筑面积90 m2以上120 m2以下8 kW/户，建筑面积120 m2以上160 m2以下10 kW/户，建筑面积160 m2以上12 kW/户。三个地方供电局的住宅用电指标无论从建筑面积的划分还是从安装容量上都差别巨大。

从住宅变电所容量来说，北京供电局要求住宅变电所单台变压器容量不大于1 000 kVA,而沈阳和安阳供电局要求住宅变电所单台变压器容量不大于800 kVA;从住宅变电所的土建要求来说，北京供电局要求住宅变电所下设电缆夹层以便于电缆敷设，而沈阳和安阳供电局却无此要求。从供电范围来说，北京地区规定住宅变电所可以给住宅户内及住宅楼的公共用电供电，而沈阳和安阳供电局却要求住宅变电所只能给住宅户内供电，公共用电应从专门的公共用电变电所供电。

上述的几点差异性只是不同地区供电部门要求内容差异性的一部分，其他方面的差异性还很多，比如外线的敷设、楼内配电系统的要求、电表的设置等；因此设计不熟悉区域的住宅配电系统时，建议首先要求业主帮忙联系当地供电部门，收集当地供电部门关于住宅设计的地方性文件，并亲自去当地供电部门了解住宅设计的相关要求。上述这一点很重要，是住宅配电系统能否设计好的前提。

3.2 不同地区供电部门要求的共性

虽然不同地区供电部门要求的差异性很多，但还是有一些共性的内容，比如对住宅区的配电都会设两类变电所，住宅用电变电所和公共用电变电所，住宅用电变电所由供电部门设计和管理，设计院仅预留位置，公共用电变电所由用户自行管理；考虑到深入负荷中心，住宅变电所的供电半径不超过150 m等。

总之，不同地区供电部门在住宅配电设计要求上的差异性远多于共性，这值得设计者予以充分重视。

[1] 住房和城乡建设部工程质量安全监管司.全国民用建筑工程设计技术措施(2009年版)[M].北京：中计划出版社，2009.

[2] 京供计[2002]173，关于调整住宅用电指标和配置住宅配电变压器标准的通知[Z].

[3] 沈阳供电公司中低压配电网建设与改造技术标准[Z].2012.

Discussion on common problems in power supply and distribution system design

Wu Zhengjie

(ChinaMachineryTDIInternationalEngineeringLimitedCompany,Beijing100083,China)

This paper made in-depth analysis on the problems without clear regulation of some standard to the power supply and distribution system design from the influence of electricity price to power supply and distribution system, transformer substation setting, the requirements of power supply department to the regional of residential distribution system three aspects, put forward the matters needing attention and specific measures in design.

electricity price, power supply and distribution system, transformer substation, installation capacity

1009-6825(2017)20-0127-02

2017-04-21

吴征杰(1979- )，男，高级工程师

TU994

A