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文档简介
住宅小区配电典型设计方案摘要:结合丰源淳和小区供电设计情况,从负荷配置、供电系统、高压配套设施、低压配套设施、电能计量、配电自动化等方面就住宅小区配电设计进行了较为深入的探讨。关键字:住宅小区;配电;典型设计;环网供电;箱式变电站0前言莲塘镇位于南昌县境中西部,距江西省会南昌市15公里,是南昌市的“南大门”,交通便捷,地理位置优越。随着南昌市城区的向南扩展和莲塘镇的向北对接,南昌市区已逐步与莲塘融为一体。为打造坚强电网,南昌县供电公司在提高全县电力主干网络建设标准的同时,一并将住宅小区的配网建设纳入总体电网规划建设之中。本文结合电力管网保障20年内不变的要求以及主干电缆15年不落后的设计标准,以丰源淳和小区为例,从负荷配置、供电系统、高压配套设施、低压配套设施、电能计量、配电自动化等方面就住宅小区配电设计作一探讨丰源淳和小区基本情况如下:占地面积476亩,总建筑面积为万平方米,高层(31层)住宅4栋,高层(18层)住宅8栋,小高层(11层)住宅有5栋,多层(5层)有48栋,另有会所、幼儿园、商铺等建筑。计划户数为3012户。它是以商品住宅为主的居住生活区,配套适量的公共设施。丰源淳和小区在供电规划中,为防止交叉重叠及近电供,每条10kV供电线路及每座电站都有明确且比较整齐的供电区域,小区采用2条10kV线路供电,东、西各自成一环,在进入小区时,2条线路的总环网柜相互联络,互为备用。东环主要为多层住宅供电,西环主要为高层、小高层、会所及部分多层供电,一旦某一环出线停电,即可由另一环提供电源保障。为了防止误操作形成闭环,在环网柜中设有闭锁装置,由供电部门专人负责控制,禁止其它人员操作。丰源淳和小区环网单元采用的是开关站加箱变的环网供电方式。开关站为双电源单母线分段系统,两个供电环网起止于两段母线上。平时,联络开关断开运行,当一个电源故障时,联络开关闭合,另一电源带全部负荷运行。1负荷配置用电负荷是确定供电等级、供电方式及选择设备的依据,负荷计算事关供电全局。为保证住宅供电容量能满足人民生活水平不断增长的需要,江西省电力公司《关于规范新建住宅配套供电设施建设及管理的意见》明确:每户建筑面积在90平方米及以下的住宅,配套供电基本容量为6千瓦;每户建筑面积在90平方米至120平方米(包括120平方米)的住宅,配套供电基本容量为8千瓦;每户建筑面积在120平方米至150平方米(包括150平方米)的住宅,配套供电基本容量为10千瓦;每户建筑面积在150平方米以上的住宅,配套供电基本容量为12千瓦;公建设施供电基本容量按每平方米30瓦配置。配电变压器、低压电缆主干线截面需要系数参照全国各地标准取平均值。变压器安装容量一般按不小于的需要系数进行配置。主干电缆截面则按以下要求配置:3户及以下,取1;3户以上至12户以下,取以上;12户以上至36户以下,取以上;36户以上取以上。为防止供电“卡脖子”现象,特别是防止大面积停电事故的发生,在负荷预测时,供电容量应留有一定的发展余地。2供电系统专线配置通常住宅小区达到1500~2000户,配变容量达到5000~6500kVA,配置一条10kV线路。如果住宅小区需配置多条10kV专用线路,应考虑10kV线路之间的联络。10kV线路的进线开关柜的配置应与该线在变电站的出口处的开关柜相配套。通常情况下,每一个住宅区至少考虑一条10kV专线供电线路。如果居住区少于1500户,则考虑与附近的住宅小区共用10kV线路间隔。在城市居住小区,每条10kV供电线路及每座配电站都应有明确且比较整齐的供电区域,防止交叉重叠及近电远供,根据不同区段不同负荷,在10kV干线上要装设分段开头以便控制。一般10kV电网根据不同用电负荷的可靠性要求,选择适当的接线方式,对供电可靠性要求较高的,如高层消防、电梯、泵房、应急照明等采用双电源(在主供电源之外,从另一座变电站引入备用电源)进线,并配置电源自动切换装置。高压供电1)居住区宜采用环网柜加箱变的环网供电方式。此种供电方式,兼有双回路供电与环网供电的优点,可大大提高供电的可靠性,而投资却低于双回路辐射型供电。2)12层及以上高层建筑应采用变电所方式供电。3)配电所、环网柜每路出线所带配变不应超过5台,且容量应不超过2000kVAo3高压配套设施高压电缆高压电缆应采用三芯绕包型交联聚乙烯绝缘电力电缆,并根据使用环境采用防水外护套、阻燃型,一般采用铜芯。电缆头宜采用冷收缩、预制式,户外电缆头不得采用绕包式。高压开关柜变电所、配电所、环网柜选用小型化负荷开关,采用负荷开关+熔断器组合单元;对于大型变电所、配电所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。箱式环网柜10kV户外箱式环网柜,每个环网供电单元由3至5路开关共箱组成,接线方式灵活多样,可以满足不同配电网络节点的需求。环网柜母线及馈出均应绝缘封闭,进出线均应配备带电显示器。由于开关装置和硬母线密闭在同一个金属封闭外壳内,一般采用SF6作为灭弧介质和绝缘介质。开关采用三相联动的三工位SF6负荷开关或断路器,高性能弹簧机构可实现快速分合闸操作。单独的环网单元可由进线单元、计量单元、TV单元、母线单元等多种单元任意组合多种方案。由于这种特殊的排列结构,环网柜具有如下特点:①户外型、全绝缘、全密封结构,能适应任何恶劣环境;②体积小、重量轻、结构紧凑、占地小;③安装简单、操作方便、安全可靠、免维护;④可见断口,确认开关触头位置,保证人员安全;⑤三工位联动结构,有效防止设备缺陷运行;⑥具有电动/手动操作机构,配上RTU/FTU后即可实现远动及配电自动化。由于它体积小、技术指标先进,完全可以取代常规的开关站,从而减少占地面积和缩短出线电缆长度,降低整体造价和维护费用,因而广泛应用于街道、居民区、繁华商业中心等地。环网供电能合理接受和分配电能,使配电网络简化,出现故障时易于查找,对于实现电网自动化管理具有重要的意义。同辐射形供电相比,投资省,因此得到广泛应用。高压电缆分支箱1)高压电缆分支箱应采用小容量插拔式或大容量固定连接式馈出结构的产品。2)高压分支箱宜采用4单元,母线及馈出均应绝缘封闭,进出线均应配备带电显示器。配电变压器照明配变的容量通常采用315~500kVA,超过630kVA(含630kVA)的容量不再采用油变,干变的容量不宜大于1000kVA。小区内配电变压器的选择(1)配变应采用节能环保型、低损耗、低噪音变压器(如非晶合金变压器、卷铁芯变压器等),接线组别为Dynll。配变可根据环境的需要采用干式变压器或油浸式变压器,变电所、配电所及地下室应采用干变。(2)油变应采用免维护、全密封的11型及以上节能型变压器,干变应带有外壳、温控、风机。在设置变压器时,考虑在居住小区建设初期入住率相对较低的情况下,为降低损耗,减少投运变压器数量,各照明配变通过低压线路的相互联络,联络范围一般为2~6台。箱式变电站的若干技术问题在小区供电中,为保障小区美观,提高供电安全可靠性,通过电缆下地敷设取代架空线路,通过安装箱式变压器取代杆架式变压器。箱式变电站供电可节省建筑面积、节约投资、安装方便、实现无人值班。(1)箱变高压受电设备采用高压负荷开关串接熔断器的环网柜此种环网柜,用负荷开关投切电路和隔离故障点,用熔断器完成短路保护功能。它能在10ms之内迅速切除故障,此时线路和设备所承受的故障电流远未达到故障电流峰值,故对于供电线路和设备无须进行短路电流校验。合理选配负荷开关、熔断器与变压器的参数,对发挥熔断器和负荷开关的保护功能以及提高组合电器技术经济指标具有重要意义。(2)箱变的过电压保护为避免雷电波或操作过电压对变压器和其它高压受电设备的破坏,箱变内应设避雷器。丰源淳和小区为从经济角度考虑,选用ZGS11型Dyn11接线的油浸全密闭、防尘、防腐及与可爆性气体隔离的变压器。高压侧配套选用HY5WS—17/50型避雷器,低压侧选用Y3W-型避雷器。(3)针对气候特点对配变提出特殊要求以丰源淳和小区为例,由于南昌县位于江西省中部偏北,赣江抚河下游,属平原地区,全年雨水丰沛,莲塘镇夏有酷署,冬无严寒,置于室外的箱变须考虑防晒、通风、散热、防水措施。因此,箱体采用双面通风窗,上盖及周边有百叶通风孔;为防止小动物侵入、防水和防尘,通风孔采用钢板网加阻燃防尘滤布,防护等级达IP44;顶盖设置隔热层,四周设置活动遮阳板。地埋式变压器采用低损耗变压器,防尘、防水性能达到IP68要求。(4)计量与无功补偿住宅小区变压器采用低压计量,考虑到小区负荷的特点,并结合以往设计的实践,无功补偿取变压器容量的16~14左右,功率因数宜不小于,采用自动投切方式。4低压配套设施小区内低压线路导线截面的选择正确选用配电线路导线截面和长度,对降低有色金属用量,减少线路能量损耗,保证供电电压质量均有重要意义。如果输送负荷较大,输送距离较远,最大负荷使用时间又较长,则按经济电流密度选择导线截面,用允许电压损失、机械强度和发热等技术条件来校验导线截面。对于IkV以下的动力和照明线路,虽然输送距离不太远,但因负荷电流较大,必须按允许电压损失来选择导线截面,电缆线路还应按短路时的热稳定来校验。因为供电距离越长选出的导线截面越大,供电距离越小选出的导线截面越小,这样选择比按经济电流密度选择截面要小,不但节省有色金属,亦可降低运行费用。小区内低压线路的敷设小区供电采用分区分片的供电方式,采用220/380V三相四线制供电。负荷的配置应尽量使各个时刻的三相负荷接近平衡,进户线根据用电量的大小,采用单相或三相进户。居住区电源宜经前置环网装置接入,前置环网装置包括配电所、环网柜等设备。小型配电所(不超过2进4出)可采用单母线接线方式;中型配电所(2进6~8出)和大型配电所(2进8~14出)应采用单母线分段接线方式,并应设置母联。具备2台及以上配变的变电所应装设母联开关。为公建供电的低压线路单独设置回路,不与为住宅供电的低压线路共用一路。在敷设电缆线路时,要尽可能选择距离最短的线路,尽量避免和减少穿越各种管道和弱电线路。在电缆经过的终端、转折点和沿线每隔一定距离应装设永久性线路标示牌。低压设备IkV以下电缆采用低压断路器作保护,一般均能满足稳定性要求,不进行校验。2)低压电缆应采用交联聚乙烯绝缘电力电缆,并根据使用环境采用防水外护套、阻燃型,一般采用铜芯。3)低压电缆分支箱应采用元件模块拼装、框架组装结构,母线及馈出均绝缘封闭。4)低压开关柜应采用分立元件拼装框架式产品,并绝缘封闭。5)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无功自动补偿装置,具备自动过零投切、分相补偿等功能。漏电保护器漏电保护器装设的原则(1)漏电保护器应能迅速切断故障电流,在导致人身伤亡及火灾事故之前切断电路。(2)漏电保护器的分断能力应能满足过负荷及短路保护的要求,当不能满足分断能力要求时,应另行增设短路保护断路器。(3)对每条住宅低压照明线路在配变出口处应装设具有漏电保护功能的断路器(二合一,下同)。(4)在低压电缆分支箱的每条支线出口侧应装设单元漏电保护器。(5)在集表箱进线侧应装设单元漏电保护器,每户的出线侧应装设家用漏电保护器(6)凡带消防用电设备的回路不能装设作用于切断电源的漏电保护装置,应装设报警式漏电保护装置。在丰源淳和小区中,带有消防用电设备的回路均由专用变压器供电。漏电保护器装设的选择(1)为防止人身电击伤害,在室内正常环境设置漏电保护器,其动作电流不应大于30mA,动作时间应不大于。(2)分级装设的漏电保护器动作特性,上下级的电流值一般可取3:1,以保证上下级间的选择性。一般室内正常情况下,末端线路漏电保护器的动作电流不大于30mA,上一级的动作电流宜不大于300mA,配电干线的动作电流不大于500mA。(3)当住宅部分建筑面积小于4500m2(三相配电)或1500m2(单相配电)时,漏电断路器的漏电动作电流Iz为300mA。(4)当住宅部分建筑面积在4500~6000m2(三相配电)或1500~2000m2(单相配电)时,漏电断路器的漏电动作电流Iz为500mA。(5)当住宅部分建筑面积超过6000m2时,应多路配电并分别设置漏电保护器。5电能计量(1)各类计量表箱根据国家和电力行业相关技术标准制造。(2)计量表计集中安装时,采用多户表箱。除满足该处居民用电计量需求外,预留一只电力集抄信号采集器电表装置位置。(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)居民住宅区实行一户一表计量方式。(5)当每套住宅用电容量在12kW及以下时,应采用单相供电到户的计量
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