淺談小區變配電室設計

梁苗苗

【摘要】小區變配電室是電力系統中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調整電壓的電力設施，通過其內的變壓器將各級電壓的電網聯系起來。本文主要介紹北京地區小區變配電室的設計原則，包括小區變配電室的基本要求、變壓器容量配置、無功補償配置、高低壓設備選型以及接地等

【關鍵詞】小區變配電室、變壓器容量配置、無功補償、設備選型、接地

1、小區變配電室的基本要求

新建居民住宅小區配套的供電設施應采取配電室到樓的供電方式，降低低壓線路損耗，提高電網運營水平；一般市中心的低壓線路供電半徑不大于150m，其他地區供電半徑不大于250m。土建設計應滿足抗震、防火、通風、防洪、防潮、防塵、防小動物和低噪聲等各項要求，并應滿足電氣專業的技術要求。

獨立的小區變配電室建筑要符合安全、經濟、適用、美觀并與小區的整體環境相協調；結合公建的小區變配電室，起選址要求為：應健在公建的首層或者地下一層，不得建于居民樓的正下方，不得單獨建在地下；不能位于衛生間、浴室等經常積水的房間的正下方或與之相鄰，上層房間地面應做防水處理；設備間及電纜夾層內不宜有采暖給排水、燃氣等管道通過；應有相對獨立的設備運輸通道或者設備吊裝孔；必須具備自然通風條件。

2小區變配電室變壓器容量配置

普通住宅、高檔住宅、高級公寓、住宅及辦公為一體的SOHO、別墅區及其配套公建配電變壓器容量計算

S=P/cosφ/K2

式中：S： 變壓器容量確定參考值，KVA；

P： 住宅、公寓、配套公建等折算到配電室變壓器的用電負荷（即計算負荷），KW，各類住宅需用系數參見下表；

P=用電負荷指標×戶數（或建筑平方米）×需用系數

cosφ：功率因數，取0.85；

K2： ：所帶配電變壓器的負荷率為70%。

3、無功補償

3.1 無功補償的原則

1、無功補償裝置應根據就地平衡和便于調整電壓的原則進行配置，可采用分散和集中補償相結合的方式

2、配網中無功補償以容性補償為主，在接地電容電流較大的電網中，經計算可裝設并聯電抗器。

3、并聯電容補償應優化配置、自動投切。變電站內電容器的投切應與變壓器分接頭調整協調配合，以控制電壓水平。

4、在配置電容補償裝置時，應采取措施，防止電容器的投退產生過電壓和電容器組對諧波電流的放大。

3.2無功補償容量配置

配電變壓器配置電容器的容量應根據配電變壓器容量和負荷性質，通過計算確定。一般按配電變壓器容量的20%～30%配置電容器，應使高峰負荷時配電變壓器低壓側功率因數達到0.95以上，在低谷負荷時不應向系統倒送無功功率。

3.3無功補償設備的安裝位置

集中安裝在配電變壓器低壓母線上。

4設備選擇

小區變配電室的高低壓開關設備應具備少維護或者免維護性能，市中心區、新城區、經濟開發區等應優先選用技術先進性能優良的設備。

4.1高壓設備

小區變配電室的高壓負荷開關一般選用SF6環網柜，根據規劃原則配置自動化功能（或預留）。

4.2變壓器

小區變配電室一般選用油浸式全封閉S13或者其他節能型變壓器，入樓配電室則優先選用非包封繞組干式節能型變壓器。

4.3低壓設備

小區變配電室低壓設備一般選用與母線區、設備區和電纜區互相隔離的固定式開關柜，設備導體均絕緣封閉。變配電室的低壓空氣開關一般選用電子脫扣器型，低壓主進及母聯開關應具備智能通信功能。

4.4直流設備

直流系統選用高頻開關電源充電設備，并按N+1備份的電源模塊配置，一般采用閥式鉛酸蓄電池，充電機和中央信號設備應具備有智能通信功能。

5設備布置排列要求

5.1、低壓配電室 屏前屏后的通道最小寬度

配電裝置的長度大于6m時，其柜（屏）后通道應設兩個出口，低壓配電裝置兩個出口之間的距離超過15m時，尚應增加出口。

固定式開關柜靠墻布置時，柜后與墻凈距應大于50mm，側面與墻凈距宜大于200mm；通道寬度在建筑物的墻面有柱類局部凸出時，凸出部位的通道寬度可減少20mm；當開關柜側面需設置通道時，通道寬度不應小于800mm；對全絕緣封閉式成套配電設備裝置，可依據廠家安裝使用說明書減少通道寬度。

5.3、油浸式變壓器外廓

低壓配電系統的接地形式可分為TN、TT、IT、三種系統，其中TN系統又可分為TN-C、TN-S、TN-C-S三種形式。

6.1 TN系統應符合下列基本要求：

（1）在TN系統中，配電變壓器中性點應直接接地。所有電氣設備的外露可導電部分應采用保護導體（PE）或保護接地中性導體（PEN）與配電室變壓器中性點相連接。

（2）保護導體或保護接地中性導體應在靠近配電變壓器處接地，且應在進入建筑物處接地，對于高層建筑等大型建筑物，為在發生故障時，保護導體的電位靠近大地電位，需要均勻地設置附加接地點。附加接地點可采用有等電位效能的人工接地極或自然；接地極等外界可導電體。

（3）保護導體上不應設置保護電器及隔離電器，可設置供測試用的工具才能斷開的接點。

（4）保護導體單獨敷設時，應與配電干線敷設在同一橋架上，并應靠近安裝。

采用TN-C-S系統時，當保護導體與中性導體從某點分開后不應再合并，且中性導體不應再接地。

6.2 TT系統應負荷下列基本要求

（1）在TT系統中，配電變壓器中性點應直接接地，電氣設備外露可導電部分所連接的接地極不應與配電變壓器中性點的接地極相連接。

（2）TT系統中，所有電氣設備外露可導電部分宜采用保護導體與共用的接地網或保護接地母線、總接地端子相連。

6.3 IT系統應符合下列基本要求：

（1）在IT系統中，所有帶電部分應對地絕緣或配電變壓器中性點應通過足夠大的阻抗接地。電氣設備外露可導電部分可單獨接地或成組的接地。

（2）電氣設備外露可導電部分應通過保護導體或保護接地母線、總接地端子與接地極連接。

（3）IT系統必須裝設絕緣監視及接地故障報警或顯示裝置。

（4）在無特殊要求的情況下，IT系統不宜引出中性導體。

參考文獻

[1] GB 50054-2011低壓配電設計規范

[2] GB 50053-2013 20kV及以下變電所設計規范

[3] 北京電力公司配電網五統一技術標準（設計篇）.2007年版