北京某住宅项目单体住宅供配电方案问题分析及优化

冯立祥

（北京世纪鸿城置业有限公司，北京100192）

1 引言

在任何一个城市的新建项目中，住宅项目的建设所占比重往往有一半以上，住宅楼供配电方案合理与否关乎着千家万户百姓的切身利益和建设单位的开发成本，合理的供配电方案应在满足国家规范的同时还应满足当地供电部门的相关技术要求，特别是需要供电部门验收的区域应以满足当地供电部门的要求为主，重点考虑住宅楼总配电柜（光力柜）设置数量、位置和平面布置的合理性，合理的供配电系统能够平稳运行，能有效地满足住宅小区公用电气设备的正常运行和居民日常生活的正常用电。同时，还应考虑节约工程造价问题，使建设单位的投资不应额外增加费用。在我国不同地区，因当地供电部门的要求不同，各地区住宅楼的供配电系统和供电方案也不尽相同，本文以北京某住宅项目为例，通过对该小区单体住宅楼设计供配电方案问题的分析，介绍了供电部门相关技术要求和优化措施以及需注意的事项【1】。

2 单体住宅建筑供配电相关要求

2.1 普通单体住宅建筑负荷总类及负荷等级

一般单体住宅建筑主要用电负荷有：居民生活用电、电梯（含消防电梯）负荷、消防负荷（包含火灾自动报警、正压送排烟风机等）、应急照明、走道照明、安防系统、排水泵等。按照国家行业标准JGJ 242—2011《住宅建筑电气设计规范》【2】规定，其负荷等级分类如表1所示。

表1住宅建筑主要用电负荷分级

其他未列入表1的住宅建筑用电的负荷等级为三级。在进行住宅楼供配电设计时应按照负荷等级进行配电，一、二级负荷应采用双回路供电，线路末端设置互投开关。

2.2 住宅低压配电系统一般要求

每套住宅宜单相配电，当住宅面积较大或有三相用电设备而采用三相电源供电时，套内每层或每个房间应采用单相供电且采用相同相电源。6层及以下的住宅单元宜采用三相电源供电，当住宅单元数为3或3的整数倍时，住宅单元可采用单相电源供配电。7层及以上的住宅单元应采用三相配电，当同层户数小于9时，同层住户应采用单相电源供电。每栋住宅建筑的照明、动力、消防及其他防灾用负荷应分别配电，不允许混接。每套住宅应设置自恢复式过欠电压保护器【3】。

2.3 北京供电部门对住宅供配电相关技术要求

每栋住宅楼应设置低压电缆π接室及总配电室，原则上每栋住宅各设置1处。总配电室内配电柜分光柜和力柜2种。光柜专用于居民供电，力柜专用于电梯、风机、公区照明、排水泵等非居民负荷。力柜一般设置2台，给一、二级负荷提供双回路电源。光柜一般根据所供电的住宅套数、建筑面积及每套住宅设计负荷确定，一般住宅面积4 500～6 000m2考虑设置1台。配电柜进线断路器框架电流数值要求400A，整定电流最大315A。π接室设置的π接柜台数与配电室光力柜台数应相同，每台π接柜电源单独由小区变配电室引来，敷设电缆规格统一为ZR-0.6/1kV-YJY22-4×240mm2。

3 北京某住宅项目概况

该项目建筑面积约9.3×104m2，由5栋住宅楼和1栋物业配套及地下车库组成。每个单体住宅楼建筑面积18 642.6m2，其中地上16 439m2，地下2 203.6m2。该住宅楼共计192户，每户设计容量6kW，动力等其他负荷总容量为231kW，其计算负荷为161.7kW，计算电流为306A。该小区每栋住宅楼原供配电方案为设置π接柜7台、光柜3台、力柜4台。变配电室至π接室采用7条ZR-0.6/1kV-YJY22-4×240mm2电缆供电，π接室至总配电室采用7条0.6/1kV-YJV-4×240+1×120电缆供电。在住宅楼东西两端地下1层各设置1处π接室和1处总配电室。西端π接室设置π接柜4台，西端总配电室设置光柜2台、力柜2台。东端π接室设置π接柜3台，东端总配电室设置光柜1台、力柜2台。

4 单体住宅楼供配电方案分析及优化措施

4.1 供配电方案分析

按照供电部门配电柜进线断路器整定电流最大为315A，居民用电功率因数cosφ=0.9，动力等其他非居民负荷功率因数cosφ=0.85考虑，本项目1台光柜带居民户数为：

式中，Pjs为计算功率；Pe为设备安装功率；Kx为需用系数，取0.45；cosφ为功率因数；I为电流；U为电压，取0.38kV；Hs为可带居民户数。

住宅楼总户数为192户，可选光柜数量为3台。原方案设置光柜为3台，是合理的。

同理计算，当动力负荷需要系数按照最大0.7选用时，单台力柜可带最大负荷总容量为251.7kW，本住宅楼动力等负荷总容为231kW，选用1台力柜即满足正常用电要求，但考虑到电梯、消防等一、二级负荷用电需求，应选用2台力柜供电，1用1备。原方案选用4台力柜，显然不合理，使配电系统复杂化，增加了维护和工程造价成本。

另外，π接室及配电室设置在住宅楼两端不符合供电部门要求配电设备集中放置、集中管理的原则【4】。

4.2 优化措施

每栋住宅楼集中设置1处π接室、1处总配电室，布置在住宅楼西端原π接室、配电室位置（房间尺寸满足要求）。π接室设置5台π接柜，配电室设置5台配电柜、3台光柜、2台力柜。π接柜及光力柜进线电缆截面和型号符合供电部门的要求，维持原方案不变，供电电缆数量由原方案各7条减为各5条。

5 达到的效果

住宅楼供配电方案优化后首先从技术上满足了国家规范及当地供电部门的技术要求，得到了供电部门认可，使供电部门审图、验收、发电一次性通过。其次，从物业管理角度，由于供配电系统合理简化，减少了配电柜、电缆及π接室和配电室数量，使得管理成本减少，管理难度降低。第三，从投资角度出发，整个小区5栋住宅楼减少了π接柜、配电柜共计20台，减少ZR-0.6/1kV-YJY22-4×240mm2电缆10条约1 500m，减少0.6/1kV-YJV-4×240+1×120电缆10条约300m。不考虑安装费用，共计节约工程造价约143.8万元。目前，该项目已通过竣工验收并居民入住2a，供配电设备均运行平稳正常，未发生过一次因设备线路故障引起的停电事故。

6 结语

住宅小区单体住宅楼的供配电设计看似简单，实际上考虑的因素很多，既要满足国家相关规范标准，又要满足当地供电部门的技术要求，还应重点考虑低压供配电方案的合理性，要重点考虑对单体住宅楼供配电设计方案进行优化，从而切实提高小区供配电系统的稳定性、安全性，避免因供配电系统方案不合理，而增加工程建设成本和后期管理成本。