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[摘 要]根据多年设计经验，探讨了城市住宅小区电气设计中应注意的几个问题，并从10kV电源进线方案、配电变压器配置及布点及低压配电网设计三方面入手对小区供电方案优化设计方法进行了介绍，以期指导实践。
[关键词]住宅 小区 电气设计 优化
中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0142-01
[Abstract]According to many-year design experience， the paper explores some attentive problems in the electric design of urban residential complexes， and introduces the optimization design methods for the power supply scheme in the complex from the input scheme for 10kV power， application of the distribution transformer， the design for low-volt distribution network， so as to direct the practice.
[Key words]residence， complex， electric design， optimization
隨着我国经济建设的不断深入，人民的生活水平日益增长。与人们生活密切相关的居民生活小区的建设如火如荼，建设的类别、形式、档次变化越来越大。作好居民小区的供电设施，无疑是居民小区建设的重要环节。用电需求的不断变化为电气设计的长期适用性带来了艰巨的考验。笔者总结了现代城市住宅及小区电气设计中应注意的几个问题，为业内同行们提供参考。
1 城市住宅电气设计中应注意的几个问题
1.1 合理确定用电负荷
目前我国城市居民住宅户型多为两室一厅、三室两厅或四室两厅，建筑面积在60㎡-150㎡左右，新建住宅普遍采用双卫生间。住宅小区户均容量一般应在6kW～12 kW之间，配变容量选择应按照配置系数0.5-0.8进行配置，最小不得小于0.5。如此设计既能满足用户日益增长的用电需求，同时也提高了住宅电气的安全水平，从而有效的减少了电气火灾和其他电气事故的发生。
1.2 回路的设计
住户配电系统的设计，要遵循安全、适用、经济和有利发展的原则。住户配电回路数量应根据用电标准和为使用大功率家用电器而设置的专用插座回路的数量来决定。住宅内除设有照明回路和一般插座回路外，还应设置空调、厨房设备等专用插座回路。多分支回路使户内负荷电流分流，可减少线路温升和谐波产生的危险，从而延长线路寿命和减少电气火灾发生。一般情况下，室内配电回路应不少于8个。
1.3 接地和用电安全设计
确保用电安全是建筑电气设计的根本原则，用电安全主要体现在用户的人身安全，建筑物的安全和用电设备及线路自身的安全三个方面，具体如下：
1）用户人身安全。为保证用电者的人身安全，供配电线路应进行接地处理。TN-C-S系统和TN-S系统是目前普遍使用的接地方式。
2）防电气火灾。
据统计，民用建筑火灾的原因大多数是由电气方面引起的，除了短路、过负荷、接触不良外，接地电弧也是引起电气火灾的主要原因。因此，应根据实际情况，在住宅楼或住宅楼每单元的电源进线处，装设漏电动作电流为300mA～500mA的漏电保护器，其延时动作应小于2S，以保证上下级漏电保护器的动作选择性，
这样不但能有效地防止因漏电引起的火灾，还可以作为下一级漏电保护器的后备保护。
3）防雷电波侵入和过电压保护。
根据引入住宅线路、管线的敷设方式和系统形式，按规范采取相应的防雷接地措施，安装合适的避雷器，过电压保护器，电话保安器等电气设备，同时，还要认真把好验收关。为防止瞬时过电压对家用电器造成损害，可在总配电箱或户配电箱电源进线端装设过电压保护器。
2 新建小区供电方案优化设计
新建住宅小区供电方案包括10kV电源进线配电变压器配置及布点、低压配电网设计三大部分。
2.1 10kV电源进线方案优化
住宅小区外部10kV供电线路应根据当地城市规划或配网规划选用电缆或架空方式供电;对住宅小区内具有高层建筑电梯等一级负荷的，应用双电源方式供电;小区内部使用电缆线路，宜采用开闭所（环网柜）和配电所方式实行环网供电。
常规方案：选用1路lOkV电源进线引入。
优化方案：原则上在具有一二级负荷或400户以上小区采用2路10kV电源引入设计;400户以下规模较小且无一二级用电负荷小区，可采用1路10kV电源进线设计。
通过优化10 kV电源进线方案，可达到如下效果：1）由于住宅小区采用2路10 kV电源进线，提高了小区用电可靠性;2）在今后用电负荷发展中随着10kV线路负荷的增长、变化，可根据2条线路负载情况，调节小区用电至负荷较低线路，降低10kV线路损耗，实现降损节能。缺点是2路10 kV电源进线相对1路10kV电源进线投资有所加大。
2.2 配电变压器配置及布点优化
配电变压器配置首先要对配变容量进行测算。参考《山东省住宅小区供配电设施建设标准》配变容量计算标准，非别墅类住宅户容量配置在6kW-12kW，别墅类住宅根据实际需要确定，每户不宜低于16kW。此计算标准充分考虑到今后小区用电需求，配电变压器总体配备容量较大，而小区居民用电3年-5年内负荷率很低，相当一段时期内变压器“大马拉小车”，空载损耗大，造成电力能源的浪费。 常规方案：依据负荷计算标准预测总体负荷，按变压器每台500kVA容量计算变压器台数，单台变压器辐射供电，低压不联络。
优化方案：考虑小区用电设施建设中电缆线路埋设后难以改变，电缆按满负荷配置;考虑配电变压器多放置在配电房、配电箱变内，一旦变电容量不足易于调换，在实践中适当缩小容量配置，实现低压联络。
方案优化实施效果明显：
1）配电变压器容量降低，减少了小区电力建设投资，开发商满意;
2）通过一个配电室（箱变）配置2台变压器，减少了配变占地面积，美化了小区用电环境;
3）在通过每2台配电實现低压联络，做到“负荷较低运行l台、负荷较高运行2台”的灵活供电方式，变压器利用率提高、空载损耗下降，给供电公司带来直接经济效益;
4）提高了供电可靠性，当其中一台配变损坏、检修时，可考虑用另一台配变暂代2台配变的居民负荷，缩短了停电时间。
2.3 低压配电网设计优化
该部分设计较为简单，要求新建居住区低压供电半径不应超过250m;居住区内公建用电设备总容量在250kW或需用变压器容量在160kVA以下者采用低压方式供电，超此容量原则按高压供电方式，实施一户一表等。
常规方案：在符合基本要求的同时满足正常人工抄表功能即可。
优化方案：考虑配网自动化发展，预留配网自动化通信管孔、配网自动化设备装设位置及通信线路位置。根据实施区域具体情况选择适宜的通信方式，配电自动化通信网应优先采用光传输网络专网通信方式，实现规范接入。有条件的住宅小区宜采用低压光纤复合电缆（OPLC）入表进户，以满足智能化家居电器自动监测及控制等发展需求。用电信息采集系统应实现电能量采集、计量异常监测、用电分析和管理，并实现用电信息采集系统的“全覆盖、全采集”，通过信息交互实现供电可靠性和电压合格率统计到户。
3 结语
安全、方便、适用是城市住宅及小区电气设计的首要任务，电气设计应符合我国经济发展及居住环境不断变化的需要，满足城市住宅及小区各项电气功能配置安全合理的要求，为人们营造一个良好的居住环境。
参考文献：
[1]GB 50096-1999，住宅设计规范[s].
[2]工业与民用配电设计手册[M].第3版.北京：中国电力出版社，2005.
[3]JGJ16.2008，民用建筑电气设计规范[S].
[4]全国民用建筑工程实践措施——电气[M].北京：中国计划出版社.2003.
[关键词]住宅 小区 电气设计 优化
中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0142-01
[Abstract]According to many-year design experience， the paper explores some attentive problems in the electric design of urban residential complexes， and introduces the optimization design methods for the power supply scheme in the complex from the input scheme for 10kV power， application of the distribution transformer， the design for low-volt distribution network， so as to direct the practice.
[Key words]residence， complex， electric design， optimization
隨着我国经济建设的不断深入，人民的生活水平日益增长。与人们生活密切相关的居民生活小区的建设如火如荼，建设的类别、形式、档次变化越来越大。作好居民小区的供电设施，无疑是居民小区建设的重要环节。用电需求的不断变化为电气设计的长期适用性带来了艰巨的考验。笔者总结了现代城市住宅及小区电气设计中应注意的几个问题，为业内同行们提供参考。
1 城市住宅电气设计中应注意的几个问题
1.1 合理确定用电负荷
目前我国城市居民住宅户型多为两室一厅、三室两厅或四室两厅，建筑面积在60㎡-150㎡左右，新建住宅普遍采用双卫生间。住宅小区户均容量一般应在6kW～12 kW之间，配变容量选择应按照配置系数0.5-0.8进行配置，最小不得小于0.5。如此设计既能满足用户日益增长的用电需求，同时也提高了住宅电气的安全水平，从而有效的减少了电气火灾和其他电气事故的发生。
1.2 回路的设计
住户配电系统的设计，要遵循安全、适用、经济和有利发展的原则。住户配电回路数量应根据用电标准和为使用大功率家用电器而设置的专用插座回路的数量来决定。住宅内除设有照明回路和一般插座回路外，还应设置空调、厨房设备等专用插座回路。多分支回路使户内负荷电流分流，可减少线路温升和谐波产生的危险，从而延长线路寿命和减少电气火灾发生。一般情况下，室内配电回路应不少于8个。
1.3 接地和用电安全设计
确保用电安全是建筑电气设计的根本原则，用电安全主要体现在用户的人身安全，建筑物的安全和用电设备及线路自身的安全三个方面，具体如下：
1）用户人身安全。为保证用电者的人身安全，供配电线路应进行接地处理。TN-C-S系统和TN-S系统是目前普遍使用的接地方式。
2）防电气火灾。
据统计，民用建筑火灾的原因大多数是由电气方面引起的，除了短路、过负荷、接触不良外，接地电弧也是引起电气火灾的主要原因。因此，应根据实际情况，在住宅楼或住宅楼每单元的电源进线处，装设漏电动作电流为300mA～500mA的漏电保护器，其延时动作应小于2S，以保证上下级漏电保护器的动作选择性，
这样不但能有效地防止因漏电引起的火灾，还可以作为下一级漏电保护器的后备保护。
3）防雷电波侵入和过电压保护。
根据引入住宅线路、管线的敷设方式和系统形式，按规范采取相应的防雷接地措施，安装合适的避雷器，过电压保护器，电话保安器等电气设备，同时，还要认真把好验收关。为防止瞬时过电压对家用电器造成损害，可在总配电箱或户配电箱电源进线端装设过电压保护器。
2 新建小区供电方案优化设计
新建住宅小区供电方案包括10kV电源进线配电变压器配置及布点、低压配电网设计三大部分。
2.1 10kV电源进线方案优化
住宅小区外部10kV供电线路应根据当地城市规划或配网规划选用电缆或架空方式供电;对住宅小区内具有高层建筑电梯等一级负荷的，应用双电源方式供电;小区内部使用电缆线路，宜采用开闭所（环网柜）和配电所方式实行环网供电。
常规方案：选用1路lOkV电源进线引入。
优化方案：原则上在具有一二级负荷或400户以上小区采用2路10kV电源引入设计;400户以下规模较小且无一二级用电负荷小区，可采用1路10kV电源进线设计。
通过优化10 kV电源进线方案，可达到如下效果：1）由于住宅小区采用2路10 kV电源进线，提高了小区用电可靠性;2）在今后用电负荷发展中随着10kV线路负荷的增长、变化，可根据2条线路负载情况，调节小区用电至负荷较低线路，降低10kV线路损耗，实现降损节能。缺点是2路10 kV电源进线相对1路10kV电源进线投资有所加大。
2.2 配电变压器配置及布点优化
配电变压器配置首先要对配变容量进行测算。参考《山东省住宅小区供配电设施建设标准》配变容量计算标准，非别墅类住宅户容量配置在6kW-12kW，别墅类住宅根据实际需要确定，每户不宜低于16kW。此计算标准充分考虑到今后小区用电需求，配电变压器总体配备容量较大，而小区居民用电3年-5年内负荷率很低，相当一段时期内变压器“大马拉小车”，空载损耗大，造成电力能源的浪费。 常规方案：依据负荷计算标准预测总体负荷，按变压器每台500kVA容量计算变压器台数，单台变压器辐射供电，低压不联络。
优化方案：考虑小区用电设施建设中电缆线路埋设后难以改变，电缆按满负荷配置;考虑配电变压器多放置在配电房、配电箱变内，一旦变电容量不足易于调换，在实践中适当缩小容量配置，实现低压联络。
方案优化实施效果明显：
1）配电变压器容量降低，减少了小区电力建设投资，开发商满意;
2）通过一个配电室（箱变）配置2台变压器，减少了配变占地面积，美化了小区用电环境;
3）在通过每2台配电實现低压联络，做到“负荷较低运行l台、负荷较高运行2台”的灵活供电方式，变压器利用率提高、空载损耗下降，给供电公司带来直接经济效益;
4）提高了供电可靠性，当其中一台配变损坏、检修时，可考虑用另一台配变暂代2台配变的居民负荷，缩短了停电时间。
2.3 低压配电网设计优化
该部分设计较为简单，要求新建居住区低压供电半径不应超过250m;居住区内公建用电设备总容量在250kW或需用变压器容量在160kVA以下者采用低压方式供电，超此容量原则按高压供电方式，实施一户一表等。
常规方案：在符合基本要求的同时满足正常人工抄表功能即可。
优化方案：考虑配网自动化发展，预留配网自动化通信管孔、配网自动化设备装设位置及通信线路位置。根据实施区域具体情况选择适宜的通信方式，配电自动化通信网应优先采用光传输网络专网通信方式，实现规范接入。有条件的住宅小区宜采用低压光纤复合电缆（OPLC）入表进户，以满足智能化家居电器自动监测及控制等发展需求。用电信息采集系统应实现电能量采集、计量异常监测、用电分析和管理，并实现用电信息采集系统的“全覆盖、全采集”，通过信息交互实现供电可靠性和电压合格率统计到户。
3 结语
安全、方便、适用是城市住宅及小区电气设计的首要任务，电气设计应符合我国经济发展及居住环境不断变化的需要，满足城市住宅及小区各项电气功能配置安全合理的要求，为人们营造一个良好的居住环境。
参考文献：
[1]GB 50096-1999，住宅设计规范[s].
[2]工业与民用配电设计手册[M].第3版.北京：中国电力出版社，2005.
[3]JGJ16.2008，民用建筑电气设计规范[S].
[4]全国民用建筑工程实践措施——电气[M].北京：中国计划出版社.2003.