新建住宅小区供电配套工程电气部分设计

(湖北中大恒润能源工程有限公司，武汉 430000)

0 引 言

近年来，随着我国经济快速发展，居民收入不断增加，人们对住房的刚性需求促使房地产行业蓬勃发展，各地新建住宅小区越来越多，合理规划小区供电方案、准确计算小区用电负荷、合理选择供配电设施才能既满足小区居民现在及将来的用电需求，又能合理降低工程照价、节约投资[1-2]。

配电系统是小区的重要组成部分,供电方案设计质量直接影响小区可靠用电、节能运行。优化的供电方案为配电系统的可靠性、安全性和照明提供了行之有效的保障[3]。做好居民住宅小区的供配电设计,更好地满足人们不断增长的物质文化生活需要,无疑是摆在各地电力部门面前的一个急需解决的重大课题[4]。

1 供电方案

1.1 电源方案

新建公用开闭所I段母线电源：由知音变电站#5母线知511间隔出新建电缆线路，以(电缆)方式至该户本期新建公用开闭所I段母线，对其供电，供电电压等级：10 kV。

新建公用开闭所II段母线电源：由姚家山变电站#5母线姚71间隔出姚镇线，经16#、17#杆之间新立电杆T接电缆，至该户本期新建公用开闭所II段母线，对其供电，供电电压等级：10 kV。

1.2 小区内开闭所、配电室和变压器分布

新建公用开闭所位于4#楼南侧，地上一层，2进12出，长15米，宽8米，断路器柜。

新建1#配电室位于1#楼南侧，地上一层，长12米，宽8米，装有2台变压器合计2 000 kVA，其中1 000 kVA2台。供电区域：1#楼合计256户。

新建2#配电室位于1#楼南侧，地上一层，长12米，宽8米，装有2台变压器合计2 000 kVA，其中1 000 kVA2台。供电区域：2#楼合计248户。

新建3#配电室位于3#楼南侧，地上一层，长12米，宽8米，装有2台变压器合计2 000 kVA，其中1 000 kVA2台。供电区域：3#楼合计268户。

新建4#配电室位于3#楼南侧，地上一层，长12米，宽8米，装有2台变压器合计2 000 kVA，其中1 000 kVA2台。供电区域：5#楼合计266户。

新建5#配电室位于4#楼南侧，地上一层，长12米，宽8米，装有2台变压器合计2 000 kVA，其中1 000 kVA2台。供电区域：4#楼合计264户。

1.3 配电室电气接线

该户新建(1#、2#)、(3#、4#、5#)公用配电室与新建公用开闭所两段母线之间形成“双射”接线方式。

1.4 其他说明

为降低线路损失及满足末端电压质量的要求，本设计中低压线路供电半径控制在100～150 m，最大不超过250 m。

2 电气设计

新建住宅小区供电配套工程由电气、线路、计量、土建几部分组成，文中仅讨论电气设计部分。电气设计部分主要包括系统接线示意图、线路走向平面图、一个新建开闭所、五个公用配电室、电气一次系统图。

2.1 系统接线示意图

系统接线示意图如图1所示。

2.2 线路走向平面图

线路走向平面图如图2所示。

2.3 一个新建开闭所

新建开闭所如图3所示。

图3中01号柜(向上箭头)1#进线电源取自知音变电站#5母线知511间隔出新建电缆线路；图3中02号柜(向下箭头)2#进线电源取自姚家山变电站#5母线姚71间隔出姚镇线经16#、17#新立电杆T接电缆。

031柜(隔离柜)内的隔离插头与03柜(分段柜)内的断路器之间装设有机械程序锁，以防止其带负荷操作。

新建公用开闭所按终期为两进十二出规模设计.虚线框内设备仅预留位置。

新建开闭所平面布置图如图4所示。

2.4 五个公用配电室

3#、4#、5#配电室至10 kV开闭所电气接线方式和1#、2#配电室至开闭所相同，所以文中仅给出1#、2#配电室电气设计部分。

2.4.1 1#配电室

1#配电室10 kV电气接线图如图5所示。

1#配电室0.38 kV电气接线图如图6-图7所示。

1#配电室0.38kV Ⅰ、Ⅱ段母线通过密集母线及母联开关进行连接。

图中计算电流=(P*0.7)/(1.732*U)，如：748A=[8 kW×8户×11层×0.7(需要系数)]/[(1.732)×(0.38 kV)]，每户8 kW，每层8户，同一时段最多70%用户同时用电。

1#变压器进线开关计算电流1 520 A=1 000 kVA/(0.38 kV*1.732)。

变压器容量选择，需通过母线上各负荷计算电流之和除以2来计算，若其中某段母线的变压器过载或故障退出，保证另一台变压器能同时带上两段母线上的所有负荷，1 000 kVA>0.38 kV*[(456A+748A+748A+680A+200A)/2]*1.732=931.9 kVA，不管双变并列运行(母联开关分位)还是单变带380 V Ⅰ、Ⅱ段运行变压器均不会出现过载跳闸。

关于无功补偿，D2间隔电容器补偿300 kVA R数值上等于D1间隔设备容量1 000 kVA×0.3，Q=S×0.3，即sinΦ=0.3=Q/S，此时功率因数cosΦ=0.95=P/S,(Φ=17.5°)，此时电容器补偿300 kVA R能使功率因数提高到0.95。

1#配电室平面布置图如图8所示。

2.4.2 2#配电室

2#配电室10 kV电气接线图如图9所示。2#配电室0.38 kV电气接线图和1#配电室0.38 kV电气接线图图6-图7相同。2#配电室平面布置图和1#配电室平面布置图图8相同。

2.5 电气一次系统图

电气一次系统图描述了变电站10 kV出线间隔到开闭所、10 kV开闭所到380 V配电室、配电室各出线到单元楼的整体线路走向情况。

电气一次系统图如图10所示。

(1)10 kV开闭所

①1、3表示10 kV Ⅰ、Ⅱ段母线PT。

②2、4表示开闭所10 kV 1#、2#进线，1#进线电源2取自知音变电站，2#进线电源4取自姚家山变电站。

③5、6表示开闭所10 kV Ⅰ、Ⅱ段母线。

④7、8、11、12表示开闭所馈线，其中7、11分别表示至2#配电室G1柜13、G4柜14，8、12表示至5#配电室G1、G4柜(上图中未画出下一级部分)，9、10分别表示母联隔离、分段。

(2)0.4kV配电室10 kV部分

①13、14分别表示配电室10 kV 1#、2#进线，1#进线G1柜13引自开闭所05间隔7，2#进线G4柜14引自开闭所04间隔11。

②15、16、17、18表示配电室10 kV母线，其中15、17分别表示2#配电室10 kV Ⅰ、Ⅱ段母线，16、18分别表示1#配电室10 kV Ⅰ、Ⅱ段母线。

③19、20、21、22表示配电室10 kV出线，其中19、21分表表示至2#配电室1#、2#变压器，20、22分表表示至1#配电室1#、2#变压器。

(3)0.4 kV配电室380V部分

①23～26表示变压器，其中23、25分别表示2#配电室1#、2#所用变，24、26表示1#配电室1#、2#所用变。

②27、30、31、34表示380 V母线PT，28、32分别表示2#配电室380 V Ⅰ、Ⅱ段母线进线，29、33分别表示1#配电室380 V Ⅰ、Ⅱ段母线进线。

③35、37表示2#配电室380 V Ⅰ、Ⅱ段母线，36、38表示1#配电室380 V Ⅰ、Ⅱ段母线，39、40表示母线联络开关。

④41～44表示1#、2#楼1#、2#单元楼负荷分配，41四个馈线开关从左到右依次对应单元楼1～11层、12～22层、23～33层、照明及变压器温控负荷，42～44四个馈线开关负荷和41相同。

3 结束语

文中以国网武汉供电公司新建住宅小区供电配套工程供电方案为基础，以CAD制图软件为工具对武汉蔡甸某新建住宅小区供电配套工程电气部分图纸进行了设计，内容主要包括系统接线示意图、线路走向平面图、一个新建开闭所、五个公用配电室、电气一次系统图。本图纸设计在现场得到了实际应用，对了解系统结构和指导现场设备安装起到了重要作用，为新建住宅小区供电配套工程施工厂家提供了图纸支持。