城市住宅小区供配电设计优化分析

马飞

摘要：随着建筑业的发展，城市住宅小区的建设规模不断扩大，在提供安全、舒适居住环境的同时，也对小区供配电设计水平、系统运行效率提出了更高的要求。现阶段，在城市住宅小区供配电设计过程中，常出现各类设计问题，影响用户的正常使用。为切实满足建筑使用要求，本文通过分析城市住宅小区供配电设计优化要点，希望可以为同类工程提供设计参照，进一步提高城市住宅小区的供配电设计水平。

关键词：城市住宅小区;供配电设计;优化要点

一、城市住宅小区用电特点及负荷的确定

1、用电特点

多数城市住宅小区普遍存在用电用户多样性特点，主要由公共建筑用电以及生活用电所组成。其中，生活用电分为集中供热用电、住宅用电等若干种类。此外，分布着幼儿园、物业会所、地下停车场等配套服务设施，不同配套设施的用电情况都有所不同。因此，在城市住宅小区供配电设计环节中，设计人员结合使用需求，针对性制定规划方案，开展用电负荷计算工作，准确评估城市住宅小区的各项用电指标。如此，方可保证小区供配电设计方案合理可行。

2、用电容量计算

设计人员需要准确计算不同用户的实际用电容量，根据计算结果来明确工程设计要求，确保供配电系统满足实际使用要求。用电容量计算环节，设计人员遵循相关计算原则，选择适当的容量计算方法。例如，在采用需要系数法进行计算时，根据相关计算原则，应将住宅面积在60-90m2范围内的用户用电容量设定为6kW、150m2以上用户用电容量为12kW。如若建筑为独栋或是联排别墅，则以用户实际需求为参照，对用电容量进行单独计算;针对城市住宅小区中办公区域所配置用电设施，将其用电容量计算标准设定为100W/m2，将公共区域用电设施的电容量计算标准设定为30W/m2;在用电负荷计算过程中，设计人员应以各建筑物的户型面积以及套数等信息作为主要参照，针对性计算各建筑物负荷大小，配置适当型号的变压器设备。

同时，针对不同使用用途的建筑，相应用电标准也有所不同。例如，商业性建筑的用电指标为80-1，50W/m2，地下车库的用电指标为15-20W/m2，幼儿园用电指标为30-50W/m2.

二、城市住宅小区供配电方案设计

1、接入电源供电设计

在接入电源供电设计环节，将外部电源线路设计方案提交至相关部门进行审批;如若城市住宅小区规模较大时，为满足小区供电需求，可选择将系统接入周边所分布供电变电站，或是预留站址、新建供电变电站;结合小区实际情况，合理设置主供电源、变压器容量、计量方式、计量装置型号等设计内容。例如，可选择采取架空电线供电方式;为满足建筑使用需求，采取线路综合布置技术，构建综合智能化供电系统，通过线路实现对建筑配套系统与电气设备的综合管理，如空调通风系统、变配电系统、消防系统等等。例如，采取独立电源供电方式，在回路中设置UPS电源与稳压装置。而在住宅建筑进线由变电室引入时，可选择采取TN-S接地方式。

此外，如若变压器容量在50kVA以内，则采取交流200/380V供电方式。而在变压器容量超过50kVA时，则采取10kV供电方式。

2、供电接线方式选择

（1）接线形式。以开關站规模为主要设计依据。例如，在开关站规模较大时，采取单母线分段接线形式，在线路中设置母联开关。反之，则采取单母线接线形式即可;如若配电站内所安装配变设备数量过多，在站内额外设置母联开关。同时，禁止住宅建筑与公共区域用电设施低压线路共用一路;为保障小区供电稳定，如若小区供电负荷等级为一级，则采取双重电源供电方式，同时，在小区供电系统中增设应急电源，如柴油发电机等等。在小区主备用电源供电中断时，将由应急电源向消防设备、应急照明灯具等设备进行供电。

（2）高压供电。对高压供电方式的选择，设计人员综合分析相关施工因素与工程情况。例如，在城市住宅小区内分布若干栋多层住宅建筑时，可选择采取欧式箱变作为供电方式。而在小区内分布高层或是超高层住宅建筑时，则采取内配电房的供电方式。

（3）低压供电。重点控制低压线路敷设长度，避免线路过长导致电能传输损耗量过大;采取预分支电缆的接线方式，以降低对建筑使用空间造成的影响系数;采取末端接地方式。如若低压线路的接地电阻值较小，则在变压器中设置配套无功补偿装置;在电容器选型环节，要求设备容量超过变压器容量的1/5。

三、城市住宅小区电气设备选型设计

1、低压设备

低压设备的选择，设计人员应综合考虑城市住宅小区的环境情况。例如，为降低电气火灾安全事故的出现率，避免线路在短路漏电、过载运行时不会产生自燃现象，可选择配置阻燃型电缆，例如聚乙烯绝缘电缆;以住宅小区供配电系统的无功功率需量为依据，设计人员选择配置适当型号的无功补偿装置。

2、高压设备

在高压设备选型环节，设计人员优先配置电能损耗量较低的新型配电变压器，以此降低小区供配电系统的运行成本;如配置干式变压器，需要将变压器容量控制在800kVA以内;;配置具有阻燃功能、绝缘层较厚的电缆;在环网柜选择时，尽可量配置操作流程较为简单、运行可靠、短路容量适中的设备。

四、城市住宅小区配电所及导线设计

1、配电所选址

在配电所选址设计环节，设计人员结合住宅建筑的结构分布情况，做好配电所选址设计工作。同时，确保管线综合布置方案与配电所选址计划二者高度匹配;可选择将配电房在建筑地下结构中进行设置，如在地下室结构中规划配电室，也可选择在小区特定区域中设置独立的配电房建筑体;如若建筑地下结构为多层结构，禁止将配电室设置在建筑地下结构最底层中，避免配电设备潮湿受损。同时，在配电室周边区域采取防渗措施，并配置除湿机等设备，确保配电室区域空气环境较为干燥;禁止将配电室设置在积水、渗漏等问题的高发区域。

2、导线设计

设计人员合理设置导线截面积、敷设长度等参数。如若导线敷设线路过长、或是截面积不合理，都将加大电能在传输过程中的消耗量，并对供电电压质量造成不利影响;导线截面积大小与敷设总长度保持正比关系，导线敷设长度越长，则截面积越大;为降低城市住宅小区供配电系统运行成本，尽可量缩小导线敷设长度，保证导线顺直平整，减少导线弯曲处数量;在导线中断、接头处以及各处转折点均设置相关标志，避免导线受到外力碰撞而出现绝缘层破裂安全事故;为保证供电系统的运行稳定，优先采取环型供电方式。

五、城市住宅小区电能计量设计

现阶段，在多数城市住宅小区中，普遍采取一户一表的电能计量方式，定期对各用电用户中所配置电能表的计数进行读取，根据相关电能计费标准，计算用户所需缴纳的电费。同时，为满足阶梯电价与分时计费要求，设计人员用根据用户用电容量的大小，选择适当的电能计量方式。例如，针对用电容量超过12kW的用户，应对其采取三相供电到户方式。而针对未达到这一用电容量标准的用户，采取传统的单相供电计量方式即可。此外，根据用电类型、用电负荷的不同，设置适当型号的计量装置。例如，针对公用设施用电设备，可选择安装共用计量表装置。而针对居民住宅用电，则安装多户表箱与远程自动抄表装置。

结语：综上所述，在城市住宅小区供配电设计中，涉及到诸多专业领域，设计难度系数较大。因此，设计人员要严格遵循《居民住宅小区电力配置规范》，科学编制供配电设计方案，确保供配电系统安全可靠。

参考文献：

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[2]叶灿华.城市住宅小区的供配电设计[J].建材技术与应用，2010（01）.

[3]胡宇晴.住宅小区供配电设计[J].机电信息，2014（15）.

[4]GB/T36040—2018，居民住宅小区电力配置规范[S].