关于小区配电工程设计的若干问题.docx
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关于小区配电工程设计的若干问题
住宅小区配电工程设计流程
住宅小区配电工程设计一般由供电电源〔高压线路或高压电缆线路〕、开闭所或环网柜〔分接箱〕、配电室或箱式预装式变电站、低压配电网〔电缆线路〕、受电装置等几部分组成。
设计步骤一般为：
一、总体设计方案确实定
对供电部门已出具供电方案的：
认真研究供电部门出具的供电方案，对供电方案不详细部分提出补充意见，并得到供电部门或甲方确认后，根据供电方案进展设计工作。
对供电部门尚未出具供电方案的：
一是初步确定总体设计方案：
根据甲方提供的有关资料，详细理解住宅小区大致负荷情况，确定负荷类别，从而初步确定总体供电型式---是单电源供电还是双电源〔双回路〕供电；初步计算小区总负荷，计算供电变压器容量，以大致确定需建配电室或箱变个数、需建立开闭站〔环网柜、分接箱〕情况，确定所需进线回路数。
二是就上述总体设计方案可行性与甲方或供电部门沟通，并根据供电部门或甲方意见进展相应调整，最终确定总体设计方案。
〔注：
对于需要双电源或双回路的，要注意的最主要问题是供电部门能否提供双电源或双回路，如不能提供，那么需将双电源或双回路方案调整为自备电源方案；同时要注意供电部门可以提供的供电回路数〕。
负荷类别确实定及电源要求：
第八条负荷性质确实定。
根据?
供配电系统设计规程?
GB50052-95、?
民用建筑电气设计标准?
〔JGJ/T16-92〕和?
高层民用建筑设计防火标准?
（GB50045-95）中对电力重要负荷分级的要求，住宅电力负荷分三级：
一级负荷：
十九层及以上的高层住宅的消防用电等。
二级负荷：
十层至十八层的高层住宅的消防用电。
三级负荷：
一级和二级以外的负荷。
第十条居民住宅区供电：
1．电源要求：
一级负荷宜由双电源供电，至少满足两回线路供电。
二级负荷宜由两回线路供电。
三级负荷无特殊供电要求。
一、二级负荷的供电要求还应满足?
供配电设计规程?
GB50052-95的相关要求。
二、负荷计算
根据小区负荷性质，分别计算各类负荷。
负荷计算一般可按建筑面积进展估算：
第九条负荷容量设计：
1．居民住宅区用电容量按建筑面积50W/m2计算，80m2及以下的住宅按每户4千瓦配置。
有特殊需要的住宅，根本配置容量根据实际需要确定。
2．公共效劳设施应按实际设备容量计算。
设备容量不明确时，按负荷密度估算：
办公60-100W/m2；商业100-150W/m2。
对于不能按面积进展估算的负荷，如消防、电梯、供热〔换热站〕、供水〔加压站〕、地源热泵系统、景观照明系统等，可要求甲方提供详细负荷数据。
按建筑面积计算负荷时，除总体估算负荷外，宜以每栋楼为单位单独进展统计〔可设计使用各楼用电负荷调查表，对每栋楼内各类负荷进展统计见表一〕，以便后期选取各楼低压配电电缆、确定各配电室供电范围及各配电室装用变压器容量时使用。
三、变压器容量计算、选型
1、根据总负荷情况计算所需供电变压器总容量。
根据所需总容量，同时根据对供电半径的要求、对每座配电室容量要求（见华北电网城市新建住宅小区电力设施建立标准相关要求），按照就近供电、平衡供电的原那么，确定配电室〔箱变〕数量，合理划分各配电室〔箱变〕供电范围。
2、根据各配电室供电范围,计算配电室装用公用和专用配电变压器台数、容量。
公用变压器主要为居民照明、不适宜使用专变供电的公用效劳设施〔一般包括分布式底商、车库、小面积会所、路灯、非双电源电梯等〕供电。
专用变压器主要为消防、电梯、大面积集中商业〔一般为计算负荷在100千瓦以上〕、大面积会所〔一般为计算负荷在100千瓦以上〕、大面积办公区〔一般为计算负荷在100千瓦以上〕、独立的供热、供水系统等供电。
其中为消防、电梯等公用设施供电的宜独立安装“公用〞专变，其他的宜按产权不同分别装设专用变压器。
对于独立供热、供水系统等不需由甲方承担的部分，在设计时预留出接线位置〔一般预留高压出线柜或出线柜位置〕、安装位置〔根据甲方要求，即可考虑在配电室内，也可考虑单独建立配电室〕，并在电源系统部分设计时考虑在内即可。
配电变压器容量计算及选型有关规定：
第十六条配电变压器
1．配变应采用节能环保型、低损耗、低噪音变压器。
配变可根据环境的需要采用油变或干变。
油变采用S11及以上型号，全密封，免维护；干变采用SCB-10及以上型号。
2．居民住宅区规划配电容量计算应考虑居民用电指标、用电同时率、配电变压器负载率等因素，按如下公式确定：
S=P/（K*COSΦ）
上式中：
S:
配电变压器容量，kVA；
P：
计算负荷=用电指标〔kW/户或kW/m2〕×户数〔或m2〕×用电同时率，kW。
K:
配电变压器负载率，取65%；
COSΦ:
功率因数，取。
根据冀北五地区的不同情况，唐山地区同时系数按不高于考虑，廊坊、秦皇岛地区同时系数按不高于考虑，承德、张家口地区同时系数按不高于考虑。
实际配置配电变压器容量时，应选择与计算所得容量相邻的规格。
当配变容量大于630kVA时，宜采取多台变压器并联运行方式。
对于需要双电源、双回路供电的负荷部分，按上述原那么选取备用变压器容量、台数。
四、配电室整体设计
1、根据每座配电室内公用变压器、专用变压器、备用变压器台数、容量，开展高压配电部分设计、设备选型工作。
对于需要双电源〔双回路〕的用户，主供变压器和与之对应的备用变压器要从不同上级电源上接引，备用电源应设计独立高压配电装置。
一般主供电高压配电装置：
高压进线柜、PT柜、高压出线柜〔n面〕；备用电源:
高压进线柜、PT柜、高压出线柜〔n面〕。
2、按照变压器容量和台数，根据不同变压器所带负荷情况，开展低压配电部分设计。
关键点在于对每台变压器的出线回路数、每回出线负荷情况要核算清楚，系设计出线柜的根据。
一般每台变压器对应一套低压配电装置：
低压进线柜、电容器柜〔n面〕、低压出线柜〔n面〕。
3、绘制配电室平面布置图。
对于已建有配电室的，根据详细情况安排布置；尚未建配电室的，提出配电室平面布置图并提出建立要求。
对于地下配电室，要注意设备选型。
4、关于电容补偿问题。
除特殊情况〔如小区内建立地源热泵系统，需安装高压电机时〕需要相应增加高压电容补偿外，一般均采用低压补偿方式。
低压补偿在每套低压配电系统中独立设计，补偿容量一般按变压器容量的30%左右选取〔见?
国家电网公司业扩供电方案编制导那么?
相关规定〕。
5、关于计量问题
高压计量设置：
对于公用高压配电装置〔只带有公用变压器〕，在其中的进线柜或PT柜中应安装一套高压计量表计，作为考核表使用。
如供电部门提出要求，那么在每台出线柜中亦应安装一套高压计量表计，作为每台公用变压器的考核表使用。
对于公、专合用的高压配电装置〔既带有公用变压器，又带有专用变压器〕，在其中的进线柜或PT柜中应安装一套高压计量表计，作为考核表使用；在每台专变所对应的出线柜中应安装一套高压表计，作为计费表使用。
如供电部门提出要求，那么在每台公变所对应的出线柜中亦应安装一套高压计量表计，作为每台公用变压器的考核表使用。
对于不同用户共用的专用的高压配电装置（同一配电装置中带有几台分属不同用户的专用变压器），那么在其中的进线柜或PT柜中应安装一套高压计量表计，作为考核表使用；在每台专变所对应的出线柜中应安装一套高压表计，分别作为不同用户的计费表使用。
对于一个用户专用的高压配电装置〔配电装置中所带专用变压器属于同一用户〕，那么在其中的进线柜或PT柜中应安装一套高压计量表计，也可单独设置一面高压计量柜，作为该户计费表使用。
低压计量设置：
假设公用变压器〔对应的低压配电柜装置〕只带有居民、底商等需要执行分户计量的负荷，一般在低压进线柜安装一套低压计量表计，作为该变压器低压总考核表使用。
居民、底商等负荷需在负荷侧设置分户计量表计，作为各户计费表使用。
假设公用变压器〔对应的低压配电柜装置〕除带有居民、底商等需执行分户计量的负荷外，还需要带有同一类型的多路公用负荷〔比方同时带有几栋楼房的电梯负荷，或车库负荷、路灯负荷等均需由物业公司统一缴纳电费的负荷〕，那么在设计时应将这些公用负荷的电缆出线设置在同“一面〞或相邻的“几面〞低压出线柜内，并在这“一面〞或“几面〞出线柜内各安装一套总的低压计量表计，或在“几面〞低压出线柜前面安装一面低压计量柜，作为这些同一类型的公用负荷的计费表使用。
假设公用变压器〔对应的低压配电柜装置〕还带有直接供出的单独的低压负荷，比方带有供热、供水、消防、集中商业等不需要安装专变的低压负荷，那么在这些负荷的低压出线柜处应安装一套低压计量表计，作为这些负荷的计费表使用。
对于专用变压器所对应的低压配电装置，在其低压进线柜内应装设一套低压计量表计，作为该专变的低压计费表或考核表使用。
〔设计时按计费表的标准要求考虑即可〕。
预付费装置：
对于专用变压器，和由配电室直接供出的单独低压负荷，供电部门一般要求装设预付费计量装置。
这种情况下，一般将计费表选择为带有预付费功能的表计即可。
假设供电部门要求单独装设，那么在相应计费表处再设计安装一块预付费电能表计。
关于计量装置选型：
注意计费用计量装置要严格按照不同负荷类别的相关标准等级要求选型，〔比方对于一类用电负荷，其计费电表需选用级的〕。
考核用计量装置可参照计费计量装置选型。
高压配电柜中保护、计量、测量和操作电源等都会用到用PT或CT，低压配电柜中计量测量等都将用到CT，详细如何配置、如何使用等问题，需另行专门讲解。
6、关于继电保护设置
10千伏进线应装设速断或延时速断、过流保护；10千伏出线应装设电流速断保护和过流保护，分别作为变压器的主保护和后备保护。
继电保护详细设计，需另行专门讲解。
7、高压进〔出〕线柜进〔出〕线均采用电缆方式，其中出线〔与变压器连接线〕应采用铜芯电缆。
如配电室采取地下电缆沟敷设电缆方式，对应进〔出〕线柜采用下进〔出〕方式；如配电室采取电缆桥架敷设电缆方式，对应进〔出〕线柜采用上进〔出〕方式。
变压器低压侧出线采用铜排〔或铝排〕与低压进线柜连接。
低压进线柜为上进线，出线柜视电缆敷设方式选用上〔或下〕出线形式。
每路上下压出线均应标示详细去向、电缆型号见表二。
相关规定：
第十九条高压柜。
小型开闭所、环网柜应选用小型化负荷开关，采用负荷开关—熔断器组合单元；对于大型配电室或供电负荷较大的馈线，宜采用断路器〔中置式开关柜〕，并配置相应的数字式继电保护装置。
第二十条低压电缆不允许有中间接头，三相四线电缆两端要做低压终端头，零线应与相线截面一样；应采用交联聚乙烯铜芯绝缘电缆，并根据敷设方式选用阻燃型。
第二十一条低压分支箱应采用元件模块拼装、框架组装构造，母线及馈出均绝缘封闭。
第二十二条低压开关柜应采用分立元件拼装框架式产品，并绝缘封闭。
第二十三条低压无功补偿箱应根据无功功率的需量及电能质量要求装配无功补偿装置，应采用智能型、免维护、循环投切、无触点可控硅+接触器形式的无功自动补偿装置，具备自动过零投切、分相补偿等功能。
五、高压开闭站〔环网柜〕设计
高压配电室在2--3座时，宜采用高压环网柜〔或分接箱〕方式对高压电源线路进展配出；高压配电室在3座以上时，宜采用高压开闭站方式对高压电源线路进展配出。
备用电源线路配出方式同上。
高压开闭站视进线回路数〔单路、双路〕一般设置为一进N出、二进N出型式，多路进线时相应增加开闭站数量。
以二进N出开闭站为例，一般由高压配电部分、电源部分、集中保护部分组成：
其中高压配电部分一般包括：
进线柜〔2面〕、PT柜〔2面〕、出线柜〔N面〕、联络柜〔1面〕、隔离柜〔1面〕，其中主供电源和备用电源共用一座开闭站的〔指一路独立主供电源、一路独立备用电源〕，中间不设联络柜。
电源部分一般包括：
一台变压器、一组低压配电柜、一面直流屏、一面蓄电池柜。
集中保护部分一般包括：
一面操作柜、一面保护屏。
开闭站设计时要注意：
当主供电源和备用电源互为使用时，要保证去往同一配电室内的主供、备用电缆线路要从不同进线电源所对应的出线柜上接引。
开闭站其他部分设计可参照高压配电室相关设计要求。
详细设计需另行专门讲解。
六、高压电源线路设计
高压架空线路设计一般包括：
线路平面途径图、线路测量记录、电气安装图例〔涉及的各种型式杆塔、金具组装图例如〕、接引杆塔设备组装图等。
电缆线路设计一般包括：
平面途径图、电缆管道图例〔包括涉及的各种管道剖面图、电缆井、连接用分接箱〔环网柜〕根底图等〕、电缆接引点电气安装图、分接箱〔环网柜〕电气图等。
需本卷须知：
产权分界点系杆塔时，应在适当位置安装真空开关、隔分开关等分断设备；产权分界点系电缆线路时，应具有分接箱〔环网柜〕等分断设备；电缆线路和杆塔接引时，应在杆塔上加装避雷器；电缆线路从变电站直接接引时，在站外应设置分接箱〔环网柜〕等分断设备；小区内不需建立开闭站〔环网柜〕的，供电电源由高压供电点直接通过电缆线路或“架空+电缆〞线路引入配电室。
需建立开闭站〔环网柜〕的，供电电源引入开闭站〔环网柜〕。
电缆线路设计、选型相关规定：
2．10kV供电
1〕居民住宅区规划容量在630kVA以上时应采用配电室方式，容量在630kVA及以下时可以采用箱变方式。
2〕十二层及以上高层建筑应采用配电室方式供电。
3〕单个配电室的容量不得超过3200kVA,单台变压器的容量不宜大于1600kVA。
4〕小区配电室或箱变应采用小型化、无油化、少维护具备“五防〞功能的真空断路器或六氟化硫负荷开关熔断器开关柜。
5〕开闭所〔环网柜〕开关设备应采用有国内成熟运行经历、少维护或免维护的六氟化硫或真空开关设备。
6〕小区箱变壳体采用防腐材料，优先选用不锈钢材料；配电室的低压开关设备应采用小型化、少维护的优质产品。
7〕10kV线路采用架空绝缘导线或电缆，考虑负荷开展裕度一次建成。
8〕10kV电缆的敷设及截面选择：
选择电缆敷设方式应根据配电网中远期规划，考虑电缆最终数量、途径容量、施工条件以及初期投资等因素确定。
可按不同情况选择直埋敷设、沟槽敷设、排管敷设、隧道敷设。
电缆途径的选择应考虑平安运行、维护方便及节省投资等因素，并与城市其它地下管线统一安排。
通道的宽度、深度应考虑远期开展的要求，沿街道的电缆隧道人孔及通风口等设施应与环境协调。
电缆敷设时，宜同时敷设通讯线或预留出通讯线位置，为实现配电系统自动化打好根底。
电缆截面应力求简化并满足规划、设计要求，采用交联聚乙烯绝缘铝芯电缆。
电缆截面的选择，应在进展电缆额定载流量计算的根底上，考虑环境温度、并联附设、热阻系数、埋设深度等因素后确定。
小区供电电缆可参考以下方式选择：
变电站出口及变电站馈出的线路可选用双条铝芯3×300mm2、3×240mm2电缆〔在选用双条铝芯3×300电缆不能满足载流量计算的情况下，可选用铜芯电缆〕，开闭所出线可选用单条铝芯3×240mm2、3×185mm2电缆，环网柜、分接箱出线可选用单条铝芯3×150mm2、3×120mm2电缆。
第十八条高压电缆及架空绝缘线路
1．10KV高压电缆线路应采用交联聚乙烯绝缘电力电缆，并根据敷设方式选用阻燃型;有中间接头时必须设置防火盒。
2．10kV主干架空线路应采用交联聚乙烯架空绝缘导线。
七、各楼房配电设计
1、多层楼房
多层楼房的集中配电点，一般系在楼房一侧设置一∏接箱，或在适当位置装设低压电缆分接箱，用于从低压配电室接引低压电源并向各负荷点〔如底商及各单元电表箱、路灯电表箱等〕供出低压电源。
此设计一般包括：
∏接箱电气图、低压电缆分接箱电气图、分接箱根底图等，标注∏接箱或低压电缆分接箱进出线电缆信息〔如接引处、去向、电缆型号等〕。
多层楼房负荷点一般为居民电表箱、底商户电表箱及其他分散负荷。
居民电表箱一般设置在各单元楼房底层，底商户电表箱一般设置在楼房侧面，分散负荷根据实际情况确定相应受电位置即可。
此设计时一般通过统计计算各表箱所带户数、负荷情况，确定表箱规格，绘制表箱电气接线图，选择接线电缆〔从∏接箱或低压电缆分接箱接引至表箱部分〕型号规格即可。
注意：
电表型号选择要符合供电部门要求，一般要选择智能电表，表计尺寸将影响表箱规格尺寸。
2、高层楼房
高层楼房的集中配电点，一般系在楼房各单元底层设置低压单元配电室。
单元配电室一般设置三面配电柜〔箱〕，分别为居民用配电柜〔箱〕、电梯和消防等公用负荷主供配电柜〔箱〕、电梯和消防等备用配电柜〔箱〕。
各配电柜〔箱〕分别从低压配电室接引低压电源并向各负荷点〔如电表箱、底商表箱、电梯配电箱、消防配电箱等〕供出低压电源。
此设计一般包括：
各配电柜〔箱〕电气图、根底图等，标注各配电柜〔箱〕进出线电缆信息〔如接引处、去向、电缆型号等〕。
其中主供和备用配电柜〔箱〕电源必须从上级〔低压配电室〕的主供、备用电源中接引，上级电源中无备用电源的，应在适当位置单独设置自备发电机等备用电源。
高层楼房的负荷点一般为居民电表箱、底商电表箱、电梯配电箱、消防配电箱或其他分散负荷。
居民电表箱一般集中设置在低压单元配电室内，或分散设置在几个楼层内。
对于集中设置的，设计时一般通过统计计算总户数，适当确定表箱数及其所带户数；对于分散在几个楼层内的，统计计算其所带户数。
并按各表箱所带户数、负荷情况，确定表箱规格，绘制表箱电气接线图，选择接线电缆〔从低压配电柜〔箱〕接引至表箱部分〕型号规格即可。
电梯、消防等双电源用电负荷的电气接线图一般应由甲方或设备厂商提供，设计时予以说明即可。
对于分散在几个楼层内的居民电表箱、电梯配电箱、消防配电箱等的进线电缆，一般系自单元配电室相应配电柜〔箱〕沿楼房垂直电缆通道敷设，此部分设计可绘制表箱〔配电箱〕分布图，也可设置为“分布表〞的形式，并用文字形式注明敷设方式即可。
3、供热、供水设施、独栋〔或集中〕的商业、办公等需要专变供电的负荷，其上级电源需从相应专变低压配电柜中接引，其他设计要求同上。
注:
同一类型设备电气图、根底图等可绘制一份，标明使用地点即可。
电表箱一般按三相四线制配电设计。
电表箱进线电源应选择铜芯电缆。
相关设计规定：
第二十四条计量表箱
1．各类计量表箱应按国家、电力行业以及公司相关技术标准制造。
2．计量表计的安装：
多层住宅的计量应集中设置计量表箱在第一层，高层住宅的计量应合理分组集中设置计量表箱。
3．单户住宅〔含别墅〕用电，应采用单户表箱。
表箱宜安装在户外，便于抄表和维护，应具有防雨和防阳光直射计量表计等防护措施。
4．根据公司分台区管理的规定，安装台区考核总表。
八、低压电缆线路设计
低压电缆部分设计一般包括：
低压电缆途径图、低压电缆管道图〔含相应各型管道剖面图、各型电缆井图〕、低压电缆分接箱电气接线图和根底图、低压电缆“安装明细表〞【可包含电缆名称〔如1号楼居民、1号楼动力、1号楼备用等〕、接引位置〔如1#低压配电室2号出线柜〕、接入位置〔如1号楼居民配电柜〕、规格型号、回路数〔如1路、2路等〕、间隔、备注】等。
低压电缆选型：
按照每路电缆所带负荷情况计算载流量，按照载流量和相关规程标准选择电缆型号和回路数〔载流量较大、一路电缆难以满足要求时，可以选择双路并用方式〕，按照实际测量或图例测量确定电缆长度。
低压电缆可选用铜芯电缆，也可选用铝芯电缆。
考虑消防要求，上下压电缆均应选用阻燃型式。
绝缘〔保护〕配合问题：
根据选用电缆载流量，相应确定上、下级开关规格，或验算上下级开关选用是否合理〔下级开关开断电流值应小于上级开关，一般情况下电缆载流量宜应大于上级开关开断电流值〕，因电缆载流量系长期允许载流量，瞬间通过电流可以大很多，故验算电缆和开关间绝缘配合时适当考虑即可。
电缆敷设方式：
外部电缆一般选用直埋敷设或管道敷设；配电室内电缆一般选用地下沟道敷设、电缆桥架敷设。
详细需另行专门讲解。
相关设计规定：
第十一条供电
1．低压线路的供电半径不宜过大，一般控制在100-150m，最大不超过250m。
2．电缆分接可采用低压分支箱，位置应接近负荷中心。
3．低压配电室和箱变的低压室应装设低压自动无功补偿装置。
4．低压电缆及单元接户线、每套住宅进户线截面应力求简化并满足规划、设计要求，根据户数、容量详细情况进展选择：
低压交联聚乙烯绝缘导线规格〔mm2〕
低压电缆
240，150，70
单元接户线
95，70，50
每套住宅进户线
16,10
第十二条接线形式
1．安装两台及以上配变的配电室应装设母联开关。
2．为公建供电的低压线路不得与住宅供电的低压线路共用一路。
第十三条配套设施
1．环网柜、电缆分接箱、箱变宜在地面以上户外单独设置。
2．配电室应在独立房间内设置，应满足防火、通风、防洪、防污、防潮、防尘、防毒、防小动物等要求，留有独立的消防、检修通道。
第十四条电能计量
1．居民住宅用电应实行一户一表计量方式。
一般采用单相220V供电。
2．住宅区域内不同电价分类的用电负荷，应分别装设计量表计。
对执行同一电价的公用设施用电，应相对集中设置公用计量表计。
第十五条与各类智能系统的接口
1．配电自动化部分
1〕在配网自动化规划区域内居民住宅区的中压配电网，应预埋配网自动化通讯管孔，预留配网自动化设备装设位置及通讯线路位置。
2〕有条件的居民住宅区应实现配网自动化功能。
2．远程自动化抄表系统应包括具有通讯接口的电能表、数据采集终端、主台管理系统。
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