居民小區(qū)供配電設(shè)計問題研究

李世譯，梁清清

(國網(wǎng)黑龍江尚志市電業(yè)局有限公司，哈爾濱 140000)

1 居民小區(qū)供電特點

目前，社區(qū)結(jié)構(gòu)中存在以下問題：居民樓較為密集，樓距無法滿足規(guī)定要求，電能依賴程度逐步加深，供配電系統(tǒng)覆蓋范圍和供電性能存在上限，通常需要搭建多個供電箱才可以滿足社區(qū)的電能需求。為了防止在用電高峰時間段內(nèi)出現(xiàn)超負(fù)荷運行問題，系統(tǒng)架設(shè)回路時應(yīng)盡量避免選用單一線路模式。應(yīng)結(jié)合社區(qū)實際建筑布局及樓體結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，選取最佳的供電模式，保證電能供給方式與居民的實際情況相匹配。通常，社區(qū)采用的供電模式有以下兩類：一是單項電源模式，主要適合聯(lián)體結(jié)構(gòu)的住宅區(qū)域。二是三相供電模式，主要適合復(fù)式結(jié)構(gòu)的住宅區(qū)域。社區(qū)內(nèi)普遍建有專門的供配電服務(wù)中心，將電能按照預(yù)期方案進(jìn)行配發(fā)。供配電模式通常選擇單環(huán)網(wǎng)體系或雙射體系，當(dāng)某一條線路出現(xiàn)運行問題時，可以自動將負(fù)荷跳轉(zhuǎn)到另外的線路側(cè)。對社區(qū)配電系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計時，要全面把控該區(qū)域內(nèi)的居民特性，保證設(shè)計方案的準(zhǔn)確性、科學(xué)性。

2 居民小區(qū)供配電設(shè)計存在的問題

2.1 斷路器的選用問題

在社區(qū)進(jìn)行配電系統(tǒng)方案設(shè)計的過程中，通常會發(fā)生斷路設(shè)備選取不合理的問題，部分設(shè)計人員在構(gòu)建方案時往往會應(yīng)用更高級的斷路設(shè)備，主觀認(rèn)定等級越高的斷路設(shè)備能提供更好的安全系數(shù)，確保區(qū)域內(nèi)電能供給穩(wěn)定。但從實際應(yīng)用來說，高級斷路設(shè)備普遍具有不足之處，尤其是末端位置出現(xiàn)突增的故障電流后，高級斷路設(shè)備可能會引起多級斷路設(shè)備的跳轉(zhuǎn)。選取斷路設(shè)備的過程中還存在共性問題，就是選用較多的非選擇性裝置，某些人數(shù)較少的社區(qū)對于電能需求不高，通常線路中流經(jīng)的電流參數(shù)最大值僅為百安培，所以在該區(qū)域中設(shè)置過多的非選擇性裝置，就會造成資源浪費，出現(xiàn)冗余問題。此外，未能有效確定斷路設(shè)備的具體參數(shù)以及同供電系統(tǒng)實際運行參數(shù)不相符也是系統(tǒng)運行中較為多見的問題。常見的問題還有上級過電流脫扣器設(shè)定的參數(shù)過低，甚至出現(xiàn)比下級斷路設(shè)備參數(shù)還低的情況，導(dǎo)致選擇性裝置無法有效動作。如果出現(xiàn)電路運行問題，斷路設(shè)備無法發(fā)揮應(yīng)有的作用，就會造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 回路設(shè)計問題

從社區(qū)中設(shè)計的配電系統(tǒng)來看，大多會忽略回路部分。某些設(shè)計人員為了自身方便，會將照明和插座位置的回路數(shù)盡可能縮減。少數(shù)設(shè)計人員甚至?xí)耆鲆曔@一環(huán)節(jié)，完全不配置回路，導(dǎo)致線路結(jié)構(gòu)中的橫截面無法滿足預(yù)期要求，造成實際運行中的超負(fù)荷問題。如果電氣線路運行于超負(fù)荷狀態(tài)，就會破壞原有的絕緣性能，導(dǎo)致溫度指標(biāo)急劇攀升，以致于用戶端的電器設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重的損耗，甚至造成較大規(guī)模的破壞，無法有效保證社區(qū)居民的財產(chǎn)安全。在設(shè)計供配電系統(tǒng)方案時，需要注意各住戶自身的配電模式，將回路結(jié)構(gòu)落在實處，消除可能存在的安全風(fēng)險。技術(shù)人員不可以在設(shè)計方案時肆意調(diào)整，一旦隨意調(diào)整導(dǎo)線位置和插座位置，就會在實際運行階段埋下安全隱患。

3 解決方案

對社區(qū)供配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，要在電流參數(shù)較高的反饋線路中配置相應(yīng)的選擇斷路設(shè)備，短延時過電流脫扣設(shè)備的電流參數(shù)需要保證超過下級斷路設(shè)備的瞬時電流的1.2倍以上，整個延時周期要超過0.3 s。瞬時過電流脫扣設(shè)備的電流指標(biāo)應(yīng)盡可能提高。中間保護(hù)裝置需要選擇質(zhì)量可靠、分?jǐn)嘈阅芎们冶阌诰S護(hù)的斷路設(shè)備。

末端位置的回路保護(hù)裝置不存在選擇需求，應(yīng)選用非選擇類型的斷路設(shè)備，但需要保證接地問題發(fā)生后可以及時處理。為用戶側(cè)搭建配電箱，通常裝設(shè)在臨近入口位置的承重墻體，同時配電箱內(nèi)要配備對應(yīng)的斷路裝置。如果用戶側(cè)僅存在一路回路，要為其增設(shè)漏電斷路裝置。如果插座回路超過兩路，就需要加裝漏電保護(hù)體系，為各個插座配備獨立的斷路裝置，且某些大型設(shè)備要采用專門的回路設(shè)計。在居民樓內(nèi)部開展回路方案設(shè)計時，要注重照明、空調(diào)等常用設(shè)備的插座回路，以此為基礎(chǔ)計算大型設(shè)備的負(fù)荷指標(biāo)，根據(jù)具體的測試結(jié)果完成回路方案，不可以主觀臆斷。

3.1 高、低壓分線設(shè)備選擇

高、低壓電纜分支箱選擇。高壓電纜的分配體系主要是在進(jìn)線位置設(shè)置開關(guān)模式的分纜箱。該模式的分配箱選用單元柜類型。低壓電纜的分配系統(tǒng)主要采用DFW-0.4 kV結(jié)構(gòu)，該模式的分支箱有如下特點：絕緣性能好、密閉性能好且穩(wěn)定性高，有效適用于居民住宅區(qū)域。

高、低壓電纜選擇。方案設(shè)計要遵守以下原則：防止電纜被外力破壞，避免出現(xiàn)過熱和腐蝕等問題，便于后期維護(hù)和建設(shè)，規(guī)避施工現(xiàn)場中已經(jīng)規(guī)劃完成的區(qū)域，以安全運行為核心，盡可能縮減電纜長度。對于居民住宅區(qū)域的配電項目來說，電纜應(yīng)選用直埋模式的架構(gòu)技術(shù)，高壓電纜要保證外部的保護(hù)套符合預(yù)期目標(biāo)，確保性能指標(biāo)達(dá)到要求?；谝淮蝹?cè)變壓設(shè)備的電流參數(shù)，確定實際的高壓電纜保護(hù)設(shè)備，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3.2 合理選擇變壓器

變壓器的容量選擇。在設(shè)計變壓設(shè)備的容量指標(biāo)和數(shù)目參數(shù)時，要應(yīng)用需要系數(shù)法，確定相應(yīng)的供配電結(jié)構(gòu)。結(jié)合實際的用戶側(cè)定額參數(shù)、負(fù)荷性能和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過需要系數(shù)來算出精確的負(fù)荷值，同時考量設(shè)備運行過程中出現(xiàn)的損耗情況，保證滿足規(guī)定的功率因數(shù)，確保變壓設(shè)備發(fā)揮作用。

變壓器臺數(shù)的確定。變壓裝置的數(shù)目選擇需要保證負(fù)荷的穩(wěn)定。通常為重要性較高的用戶設(shè)置最少兩臺變壓裝置。對于負(fù)荷參數(shù)波動較大的用戶，提供以經(jīng)濟(jì)性為主的運行體系，設(shè)置兩臺以上的變壓裝置。擁有兩臺以上變壓裝置的系統(tǒng)在實際運行時，一旦某一臺設(shè)備斷開后，就需要另一臺設(shè)備承擔(dān)全部的負(fù)荷指標(biāo)。為了保證設(shè)備容量較高且負(fù)荷集中的系統(tǒng)穩(wěn)定工作，要為其配備高容量變壓裝置。

配電變壓器。住宅區(qū)域進(jìn)行供配電系統(tǒng)方案設(shè)計時，要利用密封性能良好的油浸變壓設(shè)備和干式變壓設(shè)備，具體選型要結(jié)合實際情況。配電系統(tǒng)設(shè)計要遵循環(huán)保、可靠、便于維護(hù)的原則，對于高層樓體、地下室以及有特殊防火要求的場所，要應(yīng)用干式變壓設(shè)備。具體的配電變壓裝置額定參數(shù)需參照國家規(guī)定。

居住區(qū)公用變壓器容量的確定。設(shè)計社區(qū)的配電系統(tǒng)方案時，要結(jié)合負(fù)荷指標(biāo)和功率因數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。變壓裝置的需要系數(shù)應(yīng)參考社區(qū)內(nèi)的總用戶量進(jìn)行確定，戶數(shù)和需要系數(shù)之間存在正相關(guān)關(guān)系，但最低指標(biāo)不可低于0.45，也就是配電變壓裝置的容量要保證在0.45的需要系數(shù)以上進(jìn)行設(shè)計。同時，應(yīng)對10 kV電器進(jìn)行主接線及設(shè)備選擇。住宅小區(qū)不同，則用電負(fù)荷量也不同，小型多層住宅小區(qū)中的用電負(fù)荷較為單一，應(yīng)設(shè)置簡單的箱式變電站即可，若是小高層和高層住宅小區(qū)，則應(yīng)設(shè)置10 kV開閉所。

4 結(jié)語

居民小區(qū)配電設(shè)計要嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)定，合理選用斷路器，有效防止電路故障，保證電力安全。要加大人員和硬件設(shè)施的管理力度，謹(jǐn)慎操作，消除安全隱患，打造宜居小區(qū)。