黃海榮

摘要:文章主要來源于作者對某市典型居民小區(qū)的用電情況調(diào)查,對居民小區(qū)供電方式探討,根據(jù)小區(qū)對電力需求的不同以及在配電網(wǎng)對環(huán)境的影響方面的要求不同,將居民住宅小區(qū)進行分類,同時對相關(guān)規(guī)程、規(guī)范涉及到居民住宅小區(qū)的內(nèi)容進行節(jié)選闡述,找到結(jié)合點,對居民住宅小區(qū)供電方案的設(shè)定進行分析、探討。

關(guān)鍵詞:住宅小區(qū);供電方案;電負荷

中圖分類號:TM727文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)18-0113-02

隨著改革開放、經(jīng)濟發(fā)展,各類居民住宅小區(qū)建設(shè)如火如荼。關(guān)于民用建筑的電氣設(shè)計規(guī)范已經(jīng)很完整,但地區(qū)差異、天氣情況以及人們的生活習慣等等都對居民小區(qū)配電設(shè)施的選型、容量等帶來很大差異。目前,我們國家提出擴大內(nèi)需,家電下鄉(xiāng),對供電企業(yè)提出了更多要求。同時,供電企業(yè)加大投入,改造輸電、配電網(wǎng)絡(luò)項目繁多,對住宅小區(qū)的供電設(shè)施的新建或改造項目也很多。因此,對住宅小區(qū)進行分類,并深入探討小區(qū)的供電方案及設(shè)備選型等問題有著重要的意義。

1居民住宅小區(qū)分類、特點分析、供配電系統(tǒng)

根據(jù)各居民住宅小區(qū)的規(guī)模、配套設(shè)施、對電力需求的不同以及在配電網(wǎng)對環(huán)境的影響方面的要求不同,可以對居民住宅小區(qū)進行分類,大致可分為大型高檔居住社區(qū)、經(jīng)濟適用住房小區(qū)、廠礦的職工居住小區(qū)、小型商住樓、農(nóng)民新村、農(nóng)村居民區(qū)。

大型高檔居住社區(qū)就是由高級或豪華住宅構(gòu)成,環(huán)境優(yōu)美,配套設(shè)施完整,利用現(xiàn)代手段服務(wù)社區(qū)的住宅小區(qū)。大型高檔居住社區(qū)的特點是:①單戶建筑面積較大,可達120 m2及以上;②住戶的家庭收入較高;③社區(qū)內(nèi)以高層建筑、別墅為主;④社區(qū)內(nèi)配套設(shè)施完善;⑤社區(qū)對供電質(zhì)量、供電可靠性要求很高;⑥社區(qū)對環(huán)境要求較高,要求在外環(huán)境裸露部分盡可能看不到配電設(shè)施。大型高檔居住社區(qū)項目大,戶數(shù)多,占地面積范圍廣。

其供配電系統(tǒng)可按下列方式考慮:①10 kV供電系統(tǒng)宜采用環(huán)網(wǎng)方式。②高層住宅宜在底層設(shè)置10/0.4 kV戶內(nèi)變電所或預(yù)裝式變電站。③多層住宅、別墅群宜分區(qū)設(shè)置10/0.4 kV預(yù)裝式變電站。④高、低壓線路宜采用電纜或箱型母線。

經(jīng)濟適用住房小區(qū)是指已經(jīng)列入國家計劃,由城市政府組織房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)或者集資建房單位建造,以微利價向城鎮(zhèn)中低收入家庭出售的住房。 它是具有社會保障性質(zhì)的商品住宅。

經(jīng)濟適用住房小區(qū)的特點是:①單戶平均建筑面積跨度較大;②住戶的家庭收入較低;③社區(qū)內(nèi)以多層建筑為主,少部分高層建筑;④社區(qū)內(nèi)配套設(shè)施種類多;⑤社區(qū)對供電質(zhì)量、供電可靠性要求較高。經(jīng)濟適用住房小區(qū)在供配電系統(tǒng)要求上和大型高檔居住社區(qū)具有類似的特性。

新建的廠礦居住小區(qū)因受政策影響已基本沒有這種項目,如果存在這種項目,其特點與經(jīng)濟適用住房小區(qū)類似。文章所討論的廠礦的職工居住小區(qū),一般都建有若干年,對電力行業(yè)而言主要涉及的是配電網(wǎng)改造問題。這種小區(qū)目前的供電方式一般為廠區(qū)的配電房饋線供出,或在供電局的公用10 kV線路上有變壓器,由總表計費。由于運行多年,小區(qū)的配電網(wǎng)線路及變壓器老化嚴重,廠礦有意對小區(qū)進行配電網(wǎng)絡(luò)改造,安裝居民一戶一表,將小區(qū)的用電交由供電局進行管理。

廠礦的職工居住小區(qū)的特點是:①單戶平均建筑面積較小,大多數(shù)均為70 m2及以下;②住戶的家庭收入較低;③小區(qū)內(nèi)環(huán)境尚可,綠化面積較大,建筑物的間距較大;④社區(qū)對環(huán)境要求一般,由于是改造工程,如果高、低壓線路使用電纜,大量的土建工程將給當?shù)鼐用駧砗艽蟮挠绊?同時造價較高,一般不選用。其供配電系統(tǒng)可按下列方式考慮:①10 kV供電系統(tǒng)宜采用環(huán)網(wǎng)方式。②宜分區(qū)設(shè)置10/0.4 kV預(yù)裝式變電站或桿上油浸式變壓器。③高、低壓線路宜采用電纜或架空絕緣導線。

小型商住樓,這種住房一般是樓下一、二層為商業(yè)用途,其余若干層用于辦公或商業(yè),樓上為居民住戶。小型商住樓的特點是:①單戶平均建筑面積跨度較大;②住戶的家庭收入較高;③一般為高層建筑,項目較小,就是由臨街的一、二棟樓構(gòu)成;④對環(huán)境要求就是以保持原狀為主。小型商住樓小區(qū)占地面積范圍小,其供配電系統(tǒng)可按下列方式考慮:①10 kV供電系統(tǒng)宜從鄰近的供電局公用10 kV線路取得。②高層住宅宜在底層設(shè)置10/0.4 kV戶內(nèi)變電所或預(yù)裝式變電站。③高、低壓線路宜采用電纜。

農(nóng)民新村小區(qū),主要是政府相關(guān)部門征地發(fā)展相關(guān)項目后,農(nóng)民失去土地及住房,然后再由政府的相關(guān)部門牽頭建設(shè)的農(nóng)民新村。農(nóng)民新村小區(qū)的特點是:①單戶平均建筑面積較大;②住戶的家庭收入較低,但因住房面積較大,可能產(chǎn)生租住戶,加大了單戶的用電容量;③以3~4層建筑為主,一層為門面,其余為住戶;④小區(qū)對環(huán)境要求不高。

其供配電系統(tǒng)可按下列方式考慮:①10 kV供電系統(tǒng)宜從鄰近的供電局公用10 kV線路取得。②宜分區(qū)設(shè)置10/0.4kV預(yù)裝式變電站或桿上油浸式變壓器。③高、低壓線路宜采用架空絕緣導線。

農(nóng)村居住區(qū),房屋布局不規(guī)范、稀疏,每戶的用電量較小。但隨著黨的“建設(shè)新農(nóng)村”政策逐漸落實,特別是“家電下鄉(xiāng)”計劃的實施,將逐步提升農(nóng)村居住區(qū)的用電量,農(nóng)村居住區(qū)對供電的要求也將越來越高。農(nóng)村居住區(qū)的特點是:①單戶平均建筑面積較大;②住戶的家庭收入較低,用電量較小,家中用電器容量較小;③整個居住區(qū),房屋布局不規(guī)范、稀疏。

其供配電系統(tǒng)可按下列方式考慮:①10 kV供電系統(tǒng)宜從鄰近的供電局公用10 kV線路取得。②宜分區(qū)設(shè)置桿上油浸式變壓器。③高、低壓線路宜采用架空絕緣導線,在條件允許的情況下也可考慮使用裸導線。

2居民住宅小區(qū)住宅用電負荷探討

《中國南方電網(wǎng)城市配電網(wǎng)技術(shù)導則》中寫到城市住宅用電負荷估算可按下值確定,“建筑面積≤80 m2,按4kW/套;建筑面積81~120 m2,按6kW/套;建筑面積121~150 m2,按8~10 kW/套;高檔住宅、別墅,按12~20 kW/套,計算住宅小區(qū)用電負荷或變壓器容量,需考慮同時系數(shù)”。《2003全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施電氣》中將住宅用電負荷用電指標分為3類,“基本型(1A):4kW或50 W/m2;提高型(2A):6 kW或75 W/m2;先進型(3A):8 kW或100 W/m2”。同時,指出住宅用電負荷計算,宜采用需要系數(shù)法計算,需要系數(shù)按表1確定。

然而,我國地域遼闊,各地氣候條件千差萬別,經(jīng)濟收入水平不同,家庭各類家用電器的擁有量,對用電的需求,和對電費的承受能力會有很大差別。目前,新建的居民住宅戶型多為兩室一廳、三室兩廳或四室兩廳,建筑面積在60~150 m2,普遍采用雙衛(wèi)生間。居民家庭使用的家用電器主要有空調(diào)、電視機、影音設(shè)備、冰箱、洗衣機、微波爐、電磁爐、電飯煲、消毒柜、飲水機、熱水器、計算機、照明燈具等,這些設(shè)備考慮同時率后的用電負荷在4~7 kW左右。在富裕的家庭里,除空調(diào)取暖外還有電爐、電暖地熱也開始逐漸進入家庭。電暖地熱小型的就達5kW以上,這給民用供電帶來了新的問題?？紤]到幾年內(nèi)住宅用電的增長并參考經(jīng)濟發(fā)達國家的住宅用電計算符合標準,在進行住宅電氣設(shè)計時,每戶的用電計算負荷應(yīng)達到8 kW。若建筑面積較大,還應(yīng)超過此標準。經(jīng)濟適用住房小區(qū)每戶的用電計算負荷可略小于8 kW。廠礦的職工居住小區(qū)由于建筑時期較長,居住使用受很多條件限制,可按每戶4~6 kW考慮。農(nóng)民新村一般家住面積加大,樓底還有門面,可能有動力負荷,每戶也應(yīng)當至少按8kW考慮。農(nóng)民居住區(qū)考慮到目前的收入水平,每戶可按4kW考慮。這僅僅是就一般情況而言,具體項目還應(yīng)具體分析。

居民小區(qū)用電負荷除住宅用電外,還有配套設(shè)施用電。在農(nóng)民新村、農(nóng)村居民區(qū)、廠礦的職工居住小區(qū)中主要是公共照明、水泵等用電。大型高檔居住社區(qū)、經(jīng)濟適用住房小區(qū)、小型商住樓中還包含配套設(shè)施用電,如電梯、消防設(shè)備、商業(yè)設(shè)施、汽車庫、物業(yè)管理以及幼兒園、學校、醫(yī)院等。這部分負荷要依據(jù)設(shè)備清單按需用系數(shù)法進行核算。

負荷計算的內(nèi)容有設(shè)備容量、計算容量、計算電流、尖峰電流。設(shè)備容量是所有用電設(shè)備的額定容量之和,是配電系統(tǒng)設(shè)計和計算的基礎(chǔ)資料和依據(jù)。計算容量是考慮了需用系數(shù)后的設(shè)備容量,是用戶的最大用電功率,是配電設(shè)計是選擇變壓器、確定備用電源容量、無功補償容量和季節(jié)性負荷的依據(jù),也是計算配電系統(tǒng)各回路中電流的依據(jù)。計算電流是計算負荷在額定電壓下的電流,是選擇配電變壓器、導體、電器、計算電壓偏差、功率損耗的依據(jù)。尖峰電流是負荷的短時最大電流,它是計算電壓降、電壓波動和選擇導體、電器和保護元件的依據(jù)。

3無功補償、接地安全

居民住宅小區(qū)的配電設(shè)備應(yīng)合理選擇變壓器容量、線纜及敷設(shè)方式等措施,減少線路感抗以提高用戶的自然功率因數(shù)?！吨袊戏诫娋W(wǎng)城市配電網(wǎng)技術(shù)導則》中規(guī)定“中低壓配電網(wǎng),變壓器配置的電容器容量應(yīng)根據(jù)負荷性質(zhì)確定,宜按變壓器容量的20%~40%配置”?！?003全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施 電氣》中規(guī)定“在供電系統(tǒng)的方案設(shè)計時,無功補償容量可按變壓器容量的15%~25%估算。采用電力電容器補償,一般采用在變電所低壓側(cè)集中補償方式,當設(shè)備的無功計算負荷大于100 kvar時,可在設(shè)備附近就地補償。集中補償時,宜采用自動調(diào)節(jié)式補償裝置,防止無功負荷倒送;采用就地補償時,補償裝置宜與設(shè)備同時通斷電。電容器組以采用自動循環(huán)投切的方式。低壓電力電容器裝置的載流電器及導體(如斷路器、導線、電纜等)的長期允許電流值,不應(yīng)小于電力電容器額定值的1.5倍。

對居民住宅小區(qū)低壓配電接地系統(tǒng)接地形式的正確選擇十分重要,如果選擇不當,引起的后果很難用增加保護措施來補救。應(yīng)從保護人身安全、防止火災(zāi)為出發(fā)點,并著眼于未來,在新建住宅樓內(nèi)宜采用TN-S、TN-C-S系統(tǒng)。大型高檔居住社區(qū)、經(jīng)濟適用住房小區(qū)、小型商住樓宜優(yōu)先選擇TN-S系統(tǒng),并在必要的部位實施等電位聯(lián)結(jié)(MEB)和局部等電位聯(lián)結(jié)(LEB)。廠礦的職工居住小區(qū)、農(nóng)民新村、農(nóng)村居民區(qū)可選擇TN-C-S系統(tǒng),必須做好重復(fù)接地。上述兩種接地系統(tǒng)的接地電阻應(yīng)當符合國家規(guī)范。

4結(jié) 語

隨著居民住宅小區(qū)的不斷建設(shè),供電局直抄到戶的用戶數(shù)迅猛增加。在對居民小區(qū)進行供電方案設(shè)定時,還應(yīng)當考慮電能表遠集抄的問題。用電計量逐步擺脫人工抄表,利用現(xiàn)代先進通信技術(shù),走向電能表遠集抄,走向?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)化,是電網(wǎng)公司信息化建設(shè)的重要基礎(chǔ),是電力營銷計量與收費標準化管理的必由之路,也是提升供電服務(wù)能力、實行居民階梯電價和預(yù)付費管理的必然選擇。

大型高檔居住社區(qū)、經(jīng)濟適用住房小區(qū)、廠礦的職工居住小區(qū)由于占地范圍廣,為其供電的10 kV配電線路往往是主干線穿過整個小區(qū),有的甚至是多條10 kV線路穿越居民小區(qū),還應(yīng)當考慮10 kV配網(wǎng)自動化的問題,不斷提高配網(wǎng)的科舉水平,提高供電可靠性。隨著科技進步和“以人為本”思想的深化,各種檔次的居民住宅小區(qū)建設(shè)如火如荼,同時供配電網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)、新產(chǎn)品也層出不窮,在對小區(qū)的供電進行總體規(guī)劃是要以技術(shù)先進、使用可靠、經(jīng)濟合理為原則,建設(shè)時要留有一定的余地,盡量采用通用標準及設(shè)備。同時,也要求我們工程技術(shù)人員在實際工作中不斷探索,提高技術(shù)標準,滿足不同類型居民住宅小區(qū)的用電需要。

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