居民小区供配电设计问题研究

李世译，梁清清

(国网黑龙江尚志市电业局有限公司，哈尔滨 140000)

1 居民小区供电特点

目前，社区结构中存在以下问题：居民楼较为密集，楼距无法满足规定要求，电能依赖程度逐步加深，供配电系统覆盖范围和供电性能存在上限，通常需要搭建多个供电箱才可以满足社区的电能需求。为了防止在用电高峰时间段内出现超负荷运行问题，系统架设回路时应尽量避免选用单一线路模式。应结合社区实际建筑布局及楼体结构进行调整，选取最佳的供电模式，保证电能供给方式与居民的实际情况相匹配。通常，社区采用的供电模式有以下两类：一是单项电源模式，主要适合联体结构的住宅区域。二是三相供电模式，主要适合复式结构的住宅区域。社区内普遍建有专门的供配电服务中心，将电能按照预期方案进行配发。供配电模式通常选择单环网体系或双射体系，当某一条线路出现运行问题时，可以自动将负荷跳转到另外的线路侧。对社区配电系统进行方案设计时，要全面把控该区域内的居民特性，保证设计方案的准确性、科学性。

2 居民小区供配电设计存在的问题

2.1 断路器的选用问题

在社区进行配电系统方案设计的过程中，通常会发生断路设备选取不合理的问题，部分设计人员在构建方案时往往会应用更高级的断路设备，主观认定等级越高的断路设备能提供更好的安全系数，确保区域内电能供给稳定。但从实际应用来说，高级断路设备普遍具有不足之处，尤其是末端位置出现突增的故障电流后，高级断路设备可能会引起多级断路设备的跳转。选取断路设备的过程中还存在共性问题，就是选用较多的非选择性装置，某些人数较少的社区对于电能需求不高，通常线路中流经的电流参数最大值仅为百安培，所以在该区域中设置过多的非选择性装置，就会造成资源浪费，出现冗余问题。此外，未能有效确定断路设备的具体参数以及同供电系统实际运行参数不相符也是系统运行中较为多见的问题。常见的问题还有上级过电流脱扣器设定的参数过低，甚至出现比下级断路设备参数还低的情况，导致选择性装置无法有效动作。如果出现电路运行问题，断路设备无法发挥应有的作用，就会造成较大的经济损失。

2.2 回路设计问题

从社区中设计的配电系统来看，大多会忽略回路部分。某些设计人员为了自身方便，会将照明和插座位置的回路数尽可能缩减。少数设计人员甚至会完全忽视这一环节，完全不配置回路，导致线路结构中的横截面无法满足预期要求，造成实际运行中的超负荷问题。如果电气线路运行于超负荷状态，就会破坏原有的绝缘性能，导致温度指标急剧攀升，以致于用户端的电器设备出现严重的损耗，甚至造成较大规模的破坏，无法有效保证社区居民的财产安全。在设计供配电系统方案时，需要注意各住户自身的配电模式，将回路结构落在实处，消除可能存在的安全风险。技术人员不可以在设计方案时肆意调整，一旦随意调整导线位置和插座位置，就会在实际运行阶段埋下安全隐患。

3 解决方案

对社区供配电系统进行设计，要在电流参数较高的反馈线路中配置相应的选择断路设备，短延时过电流脱扣设备的电流参数需要保证超过下级断路设备的瞬时电流的1.2倍以上，整个延时周期要超过0.3 s。瞬时过电流脱扣设备的电流指标应尽可能提高。中间保护装置需要选择质量可靠、分断性能好且便于维护的断路设备。

末端位置的回路保护装置不存在选择需求，应选用非选择类型的断路设备，但需要保证接地问题发生后可以及时处理。为用户侧搭建配电箱，通常装设在临近入口位置的承重墙体，同时配电箱内要配备对应的断路装置。如果用户侧仅存在一路回路，要为其增设漏电断路装置。如果插座回路超过两路，就需要加装漏电保护体系，为各个插座配备独立的断路装置，且某些大型设备要采用专门的回路设计。在居民楼内部开展回路方案设计时，要注重照明、空调等常用设备的插座回路，以此为基础计算大型设备的负荷指标，根据具体的测试结果完成回路方案，不可以主观臆断。

3.1 高、低压分线设备选择

高、低压电缆分支箱选择。高压电缆的分配体系主要是在进线位置设置开关模式的分缆箱。该模式的分配箱选用单元柜类型。低压电缆的分配系统主要采用DFW-0.4 kV结构，该模式的分支箱有如下特点：绝缘性能好、密闭性能好且稳定性高，有效适用于居民住宅区域。

高、低压电缆选择。方案设计要遵守以下原则：防止电缆被外力破坏，避免出现过热和腐蚀等问题，便于后期维护和建设，规避施工现场中已经规划完成的区域，以安全运行为核心，尽可能缩减电缆长度。对于居民住宅区域的配电项目来说，电缆应选用直埋模式的架构技术，高压电缆要保证外部的保护套符合预期目标，确保性能指标达到要求。基于一次侧变压设备的电流参数，确定实际的高压电缆保护设备，保证系统的稳定运行。

3.2 合理选择变压器

变压器的容量选择。在设计变压设备的容量指标和数目参数时，要应用需要系数法，确定相应的供配电结构。结合实际的用户侧定额参数、负荷性能和行业标准，通过需要系数来算出精确的负荷值，同时考量设备运行过程中出现的损耗情况，保证满足规定的功率因数，确保变压设备发挥作用。

变压器台数的确定。变压装置的数目选择需要保证负荷的稳定。通常为重要性较高的用户设置最少两台变压装置。对于负荷参数波动较大的用户，提供以经济性为主的运行体系，设置两台以上的变压装置。拥有两台以上变压装置的系统在实际运行时，一旦某一台设备断开后，就需要另一台设备承担全部的负荷指标。为了保证设备容量较高且负荷集中的系统稳定工作，要为其配备高容量变压装置。

配电变压器。住宅区域进行供配电系统方案设计时，要利用密封性能良好的油浸变压设备和干式变压设备，具体选型要结合实际情况。配电系统设计要遵循环保、可靠、便于维护的原则，对于高层楼体、地下室以及有特殊防火要求的场所，要应用干式变压设备。具体的配电变压装置额定参数需参照国家规定。

居住区公用变压器容量的确定。设计社区的配电系统方案时，要结合负荷指标和功率因数进行标定。变压装置的需要系数应参考社区内的总用户量进行确定，户数和需要系数之间存在正相关关系，但最低指标不可低于0.45，也就是配电变压装置的容量要保证在0.45的需要系数以上进行设计。同时，应对10 kV电器进行主接线及设备选择。住宅小区不同，则用电负荷量也不同，小型多层住宅小区中的用电负荷较为单一，应设置简单的箱式变电站即可，若是小高层和高层住宅小区，则应设置10 kV开闭所。

4 结语

居民小区配电设计要严格按照国家有关规定，合理选用断路器，有效防止电路故障，保证电力安全。要加大人员和硬件设施的管理力度，谨慎操作，消除安全隐患，打造宜居小区。