住宅小区变配电室的设计案例

本文以某住宅小区变配电室的设计为例，从小区变配电室的选址、高低压电气设备选择、对各专业条件要求等几方面，结合有关现行国家规范以及本人的设计实践经验，对变配电室设计作一粗浅的分析和总结。

1. 前言

2. 工程概况

3. 变配电室选址

4. 变配电室内的电气设计

5. 变压器及高低压电器的选择

6. 对土建设备的要求

7. 结束语

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██前言

近几年来，国家及北京、上海等地区相继制定了一系列较为先进的住宅设计标准，如《住宅设计规范》GB50096-99(2003 年版)，北京供电局下发的《关于城镇住宅电气设计实施一户一表的通知》、《居民住宅区入楼配电室设计细则》等一系列相关规范及文件。这些规范和文件的颁布，推动了住宅电气设计的发展，同时也带来一系列值得我们思考的问题，如小区变配电室形式、所址的确定，供配电系统设计等。住宅小区变配电室是整个小区供配电系统的核心，不仅要考虑它的技术可行性，还要兼顾它的经济合理性。本文以唐山天元帝景住宅小区的变配电室设计为实例，总结了一些有关变配电室设计的常见问题，谈谈关于这方面的一些体会。

██工程概况

唐山天元帝景住宅小区，总建筑面积约40万m2，是集多层住宅楼、

高层住宅楼、配套商业、车库、会所、幼儿园等多种类型单体的综合性住宅小区。小区内共设置9 个变配电室和1 个10kV高压开闭站。共分二期建设，其中一期总建筑面积约22 万m2，共设5 个变配电室；二期总建筑面积约17 万m2 ，共设4 个变配电室。见表1 ：表1 唐山天元帝景住宅小区变配电室明细表

██变配电室的选址

确定了居住区负荷并选定变压器后，需要确定变配电室的位置。首先要深入负荷中心；其次要符合供电半径的要求，同时还要协调与其他专业的关系，与小区总体规划相结合。在总平面上难以确定最佳站址，只能尽量去创造有利条件，满足电气供配电系统的功能。在唐山天元帝景住宅小区内，9 个变配电室中，7 个局管变配电室是利用小区的地下车库，另外2 个自管变配电室设在建筑的地下1 层靠外墙处。在实际设计中还要注意以下问题：

1）接近负荷中心或大容量设备处，如小区换热站、泵房等。为保证电能质量，降低电压损耗，节约一次投资和常年运行费用，变配电室至低压用户进线处距离不宜大于200m。

2）考虑到高、低压电缆进出线方便及通风采光等问题，变配电室应

设于建筑物靠外墙侧，不得位于卫生间、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻。

3）电缆夹层底板不应低于同层建筑的底板，以避免形成积水区域。4）应避开建筑物的伸缩缝、沉降缝处；并应避免积水沿其他渠道淹渍变配电室的可能。

██变配电室内的电气设计

1）变配电室内设专用照明配电箱，由本站低压柜提供2 路电源，末端互投。本箱专用，不向变配电室以外的负荷供电。

2）变配电室内灯具不宜采用链吊式或软线吊装，应采用管吊，距地~ 安装。灯具安装位置应在梁间，避开变压器、高、低压配电柜及电缆桥架，且与高、低压配电柜的水平距离应大于。

3）由于设在地下层的变配电室通风、散热条件较差，应预留1~2 个三相空调插座，供夏季室内制冷降温用。

4）如果变电室值班室没有采暖条件，应预留电暖气专用插座。此插座应为独立回路，与其他插座分开设置。

██变压器及高、低压电器的选择

1. 负荷计算

电力负荷是供电设计的依据参数，其计算准确与否，对合理选择设备、安全可靠与经济运行均起到决定性作用。高层建筑的电力负荷计算基本上采用负荷密度法和需要系数法。在进行负荷计算时应注意，当单

相负荷的总计算容量小于计算范围内三相对称负荷的总计算容量的15% 时，全部按三相对称负荷计算；当超过15% 时，以最大相负荷的3 倍作为等效三相负荷计算。另外，小区变压器容量的选择与该变电室所带的居民户数有很大关系，具体可参见《全国民用建筑工程设计技术措施——节能专篇》表。

2. 低压开关柜柜体选择与变压器容量的关系

选用低压配电柜柜体型号时，如GGD,GCK, GCS, MNS2 等，要注意柜体的额定电流值与相应的变压器容量是否匹配。可按表2 的经验值选型：

表2 低压开关柜柜体与变压器容量关系表

由于低压出线回路较少，且变压器容量均在1000kVA 以下，因此低压开关柜均采用GGD型固定柜。该柜型与抽屉柜相比具有结构简单、价格便宜等优点；另外2 个会所的自管变配电室，由于低压出线较多，配电系统较复杂，因而采用GCK 型抽屉柜。

3. 低压配电柜的分类、基本特点

低压开关柜选型参见表3。变配电室的低压配电柜因为进线电流很大（几千安），变压器低压侧至低压配电柜一般采用封闭式母线或母线槽上进线方式安装；配电柜出线一般采用下出线方式。

表３低压开关柜选型表

4. 变配电室的接地

独立设置的变配电室，其10kV 侧经小电阻接地时，宜将变配电室的系统接地与保护接地分开设置，且相互距离不应小于10m。但建筑物内设置的变配电室已进行总等电位联结且共用接地装置时，其系统接地与保护接地无需分开设置。通常住宅小区楼内设置的变配电室属于第二种情况，即变配电室与建筑物共用接地装置，不必为变配电室另作室外接地极。

变配电室内总等电位联结端子箱(MEB)内，总等电位母排截面不应小于电力装置最大保护线截面。对于装设单台容量为2000kVA 及

以下的变压器的变配电室，其总等电位母排可选用100mm×10mm 扁铜导体。在变电室电气设计中，容易被设计人员和现场施工人员忽略的问题是：变压器中性点接地线规格的选取与变压器容量有直接关系，并不是将同一种规格的中性点接地线应用于所有容量的变压器。

5. 高压环网柜的应用范围与特点

对二级及以下负荷用户，采用环网和终端供电方案时，在满足高压10kV 电力系统技术条件下，宜优先选用环网负荷开关。比如住宅小区变电室（供电局管）多采用高压环网柜作为高压进线、π 接、站内变压器保护用。高压环网柜相比手车柜，具有柜体紧凑、结构简单、价格便宜等优点。采用负荷开关及熔断器组作为保护装置，手动分合，勿须另设直流操作电源。当变压器容量大于1250kVA 时，为了供配电系统更安全、可靠，中置式手车柜应采用继电保护。

6. 无功补偿并联电容器支路中串联抑制谐波的电抗器

在工业和民用建筑电气设备中，大多数都是感性负载，这就造成了供电系统的运行功率因数小于1，使变压器和配电线路中有大量的无功电流损耗。为减少电网运行中的无功损耗，延长变压器的寿命，这就需要在配电系统中接入无功补偿并联电容器装置。另外，在电网中存在一定的背景谐波，而低压配电系统中，也由于非线性负载，如：变频空调、变频调速风机和水泵、调速电梯、软启动设备等的存在而产生一定的谐波电流，这些谐波电流会污染电网，对并联电容器产生