大型居住小区10kV高压供配电系统的设计研究

大型居住小区 10kV高压供配电系统的
设计研究
摘要：住宅小区是城市配电网工程中的关键部分，本文计算了大型小区的电力负荷，并且从负荷分级与供电要求、接线方式选择、配电所设置和配电线路要点四个方面分析了如何设计大型小区的高压配电系统。

希望能为相关设计人员提供参考。

关键词：配供电系统；系统设计；高压电
前言：随着人们生活水平的提高，对大功率用电器的依赖性越来越大，为满足人们越来越大的用电需求，在进行城市内小区设计时应该进行相关的高压配电系统设计，并且结合该小区的具体经济和居民情况来完成小区内部配电网的设计和优化，从而保证小区居民的用电安全。

1对大型小区电力负荷的计算
为了能够使配电网的设计建造更符合当地居民的需要，在进行小区配电网的设计建造工作之初，需要完成小区电力负荷的计算工作。

电力负荷按照电力供应的紧急程度分为三级，一般来说，高层建筑物的电梯和消防系统等公共设施属于一级负荷，底层建筑物电梯和应急照明等属于二级负荷，其他电力装置属于三级其中，一级和二级负荷的配电设施都可以使用双电源的形式来进行供电，以确保供电较稳。

在对小区内部的负荷类型详细了解后，为确保电容箱接入容量较为准确，需要对小区的电力负荷进计算。

首先在计算之前需要排除一些紧急设备的用电量，以防变压器设计容量偏大。

在进行计算时，由于小区内用电量较为固定，如建筑面积小于120m2的住宅通常配置容量为8kw/户，所以计算时不需要进行详细的计算，而是根据小区内住宅的具体数量进行大致估算即可。

在设计配电方案时要先对小区现场进行充分的勘察工作，确保该小区的电网配置能够较为科学合理，满足各个建筑物需求。

2设计大型小区高压配电系统
2.1负荷分级与供电要求
不同分级的电力符合的供电要求不同，一般来说，供电要求较高的设施一旦
发生停电事故，造成的人身安全和财产损失的影响也就越大，所以在进行小区内
部的高压配电系统设计之处，需要严格做好电力负荷分级系统，加强对负荷等级
较高的一些设施的配电设置，确保其安全性和稳定性。

如一级负荷类型的用电设
施需要得到两个独立电源的供应[1]。

一旦小区内部发生停电事件导致电源无法使用，第二个电源可以起到备用电源的作用，增加整体居住区的安全性。

对于一些
较为重要的一级负荷，如较高的建筑物中十九楼及以上的楼层电梯，在两个供电
电源之外还可以准备第三个电源作为应急使用，以避免两个电源同时发生损坏的
问题。

设立第三个电源时则要参照符合本身允许中断的供电时间进行设计。

除此
之外，为了加强一级负荷供电的安全性和稳定性，还可以单独为一级负荷装置设
立发电机组，且该发电机组应该具有独立特征。

对二级负荷线路和变压器只需保
证其在发生故障并修复之后能够恢复供电即可，一般比较常见的二级负荷设施有
八层到十八层之间的建筑电梯等。

对于三级负荷设施则没有特殊要求，能满足其
日常的正常使用即可。

在进行建筑物的级别分配时，需要参照《民用建筑电气设
计规划》，以确保设计结果较为正确，对断电影响较大的一些建筑设施起到有效
的保护作用。

2.2接线方式选择
在进行接线方式的选择时，要综合多种当地居民环境和气候环境来进行选择，同时建设时间和建设所需要消耗的人力、物力成本也是影响到接线选择的一个要点。

由于《供配电系统设计规范》中明确的规定了高压电的三种接线方式，本文
会分别介绍这三种接线方式的优点和缺点来提供参考，希望能有一定参考价值。

第一个接线方式为高压树干式接线方式，该接线方式的普及率较高，而且《供配
电系统设计规范》中也有表明在无特殊情况下，宜采取高压树干的接线方式来进
行小区内部线路的配置。

但是这种接线方式在运作时会使用大量的高压电缆分接箱，在一些当地居民对用电量整体要求较高的小区内不属于最优选择，同时该接
线方式也具有可靠性低的问题。

第二种比较常见的高压电线接线方式为高压放射
式接线方案，在用电初期，该接线方式一度被广泛运用，但是该接线方式由于需要在小区内建设电气开闭站等设施，建设投资较大，开发商在进行选择时一般不会选择此种接线方式。

除此之外，高压放射式接线方案还具有一定的不可靠性，处于其不可靠性较高的考虑，该接线方案通常被使用在允许年停电32小时以上的地区。

第三种常见接线方案是高压环网式接线方案。

该接线方案是由同一电源引出两个回路完成供电，分为双回路和双环网两种供电模式，在具体的选择时设计人员可以结合当地的具体情况完成选择，其中双回路式供电线使用于年停电24-32小时的地区，双环网式供电线适用于年停电时间在24小时以下的地区。

2.3配电所设置
在进行配电所的布置之前，首先需要对小区内部的整体环境和各个设施进行合理的划分，画好小区内部的地图和线路图。

由于配电线路一旦交叉重叠则会造成近电远送等电力浪费等因素，所以在设计配电网时应该谨慎设计。

在设计配电线时，也要以变压器为半径进行详细的计算，使处于供电线末端的设施也能正常工作。

而由于小区整体的规模较大，小区内部住户较多，整体的用电量较大，导致小区的配电所会有较大的占地面积。

在对大型居住小区进行配电所设计时，应该选择尽量大的空旷面积建造配电设施，同时为了维护小区内部的美观性，应该选择距离园林等景观较远的地方来完成配电设施的建造工作。

除此之外，也可以利用户外箱式供电设施来完成变电工作，户外供电箱的占地面积较小，不会对小区的美观性造成明显的破坏，同时供电箱的面积较小，建设投入资金较低，维修也较为方便。

是大型居住小区的理想选择。

考虑到日后小区的电力扩容问题，在进行供电箱设计时，应该对小区内部的整体用电量进行较为合理的估算，然后按照估算结果来设计变压器容量，确保变压器在使用中不会由于过小而导致二次更换，或者过大而造成浪费的因素。

2.4配电线路要点
在设计配电线路时，为了保护当地居民的用电安全，通常会配套设计断路保护和负荷保护。

在设计的时候为了时上下级之间的保护电器能够照常工作，应该使上下线路保护器具有选择性。

发生过负荷问题时切断并不关键的电路，以确保高压配电网的整体安全。

考虑到小区内部需要日常对电缆进行维护和检修，在进
行电缆的选择时，为方便检修工作的进行，可以尽量选择统一系列、同标准的电缆。

并且为了方便日后的故障排除工作、维修与拓展工作，应该留下一部分电缆
铺设的裕度和电缆排孔数[2]。

在一些楼层较高的建筑中进行电缆的铺设工作时，
为了方便高层中的维修任务，应该设立电缆分支箱。

除此之外，也要在铺设电缆
时把电缆与弱电箱分离，以免发生安全事故。

在设计电气装置时应该使设计尽量
灵活，以满足一级负荷的需求，为了保障消防装置在电压较低的时候也能正常使用，应该在消防设施的末端设置单独的系统，使消防设施在低压时也能自由切换。

结论：小区内的电力电压系统和小区居民的日常生活息息相关，而随着国家
发展和进步，人民日常生活水平的上升为电力系统的设计和制造提出了难度越来
越高的挑战。

希望电力公司积极优化自身电路设计方法，立足于实际情况，为小
区居民的生活质量和用电水平做出实质上的提升。

参考文献：
1.
毕志杰.大型居住区10kV高压供配电系统的设计分析[J].数字通信世
界,2018(08):222
[2]冼伟恒.浅析10kV高压供配电系统设计及应用[J].通讯世
界,2018(05):177-178。