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1配電系統(tǒng)自動化概述
住宅小區(qū)配電自動化系統(tǒng)主要是實現(xiàn)無人值守、負荷控制管理，隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，配電自動化技術(shù)逐漸受到人們的普遍關(guān)注，在小區(qū)供配電規(guī)劃中建設(shè)配電自動化系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)故障的隔離，并發(fā)出報警信號，極大地提高了供電安全性和可靠性。
新建小區(qū)的用電設(shè)計是一個系統(tǒng)的功能，包括了基建用電、竣工驗收、裝表等，任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響工程進度，因此供電系統(tǒng)的制定需要與小區(qū)的規(guī)劃結(jié)合在一起，做到同步施工，避免出現(xiàn)返工的情況。綜合住宅區(qū)功能建設(shè)比較完善，包括了商場、超市、銀行以及娛樂設(shè)置等，同時還要求包括相關(guān)的教育機構(gòu)，配置相應(yīng)的給排水、消防以及停車場等基礎(chǔ)設(shè)置，因此在電氣工程設(shè)計中需要綜合考慮各種因素。
2.1用電負荷配置
依照相關(guān)的要求，不同階段可以采用不同的計算方式，用電負荷方案設(shè)計采用單位指標法確定負荷，初步設(shè)計和施工階段可以采用系數(shù)法來進行確定。用電負荷方案設(shè)計中采用公式Pc=P/eN/1000計算，在公式中Pc、P/e、N分別代表有功功率、單位用電指標、單位數(shù)量。一般情況下住宅建筑面積小于60m2，單位面積用電功率在4kW/套，建筑面積在60～90m2住宅單位面積用電功率在6kW/套，建筑面積在90～144m2住宅單位面積用電功率在8kW/套，建筑面積在144～180m2住宅單位面積用電功率在11kW/套，套建筑面積在180m2高檔住宅單位面積用電功率在60W/m2。給排水供熱建筑需要系數(shù)為0．85，單位面積用電功率在30W/人，負荷密度在10～11．5MW/km2;商用建筑如旅館等需要系數(shù)為0．7～0．85，單位面積用電功率在50～120W/人，負荷密度在4～12MW/km2;公用建筑如學(xué)校等需要系數(shù)為0.7～0.85，單位面積用電功率在4．5～6．5W/人，負荷密度在5～11MW/km2;道路建筑需要系數(shù)為1，單位面積用電功率在4.5～6.5W/人，負荷密度在5～7MW/km2。初步設(shè)計和施工階段采用公式P=(∑ni=1PiSi)Kx，式中A=P×Tmax，P、Pi、Si、Kx分別代表小區(qū)建筑最大用電負荷、負荷密度、建筑用地面積、需要系數(shù)。
2.2負荷分級及供電要求
依照小區(qū)突然停電可能導(dǎo)致的影響程度，將負荷分為三個等級負荷，其中一級負荷最高，依照我國住宅相關(guān)設(shè)計規(guī)范，要求中斷供電將造成人員傷亡或中斷供電將造成重大損失或造成嚴重混亂的建筑用電負荷為一級負荷;中斷供電將造成較大影響或造成正常工作混亂等建筑用電負荷屬于二級負荷;其他建筑用電負荷屬于三級負荷。要求一級負荷建筑具有兩個電源供電，并保證在設(shè)計中兩個電源不會出現(xiàn)同時出現(xiàn)故障;二級負荷建筑在設(shè)計施工中要求具有兩個供電回路;三級負荷建筑可以依照相關(guān)約定進行供電，需要指出的是一級負荷供電需要自備電源供電。在供電中，線路必然會造成一定的壓降和損失，另外，不同的電壓線路的送電能力都是有上限的，因此在考慮輸電中需要充分考慮到各級電壓線路的輸電能力。一般供電電壓在0．38kV情況下，可以采用架空和電纜兩種線路，其中架空線路供電距離要求小于0．25km，電纜線路供電距離要求小于0．35km;供電電壓在10kV情況下，可以采用架空和電纜兩種線路，其中架空線路供電距離要求小于20～6km，送電容量在0．2～2MW，電纜線路供電距離要求小于6km，配電變壓器總?cè)萘吭?50～6300kVA;供電電壓在35．0kV情況下，配電變壓器容量在6300～40000kVA，可以采用架空和電纜兩種線路，其中架空線路供電距離要求在20～50km，送電容量在2～8MW，電纜線路供電距離要求小于20km，送電容量在15MW;供電電壓在110kV情況下，就需要采用架空線路，供電距離要求限制在150～50km，配電變壓器總?cè)萘看笥?0000kVA。一般送電容量在5MW范圍內(nèi)，僅需要10kV線路就能滿足要求，若是送電容量在5～15MW，就需要設(shè)置變電站。綜合住宅小區(qū)在接線中，需要根據(jù)系統(tǒng)的性能、費用等進行考慮，當(dāng)前的接線方式主要包括放射式、樹干式等，住宅小區(qū)出于安全性以及小區(qū)環(huán)境考慮一般采用電纜供電，在小區(qū)開發(fā)初期可以先考慮采用單環(huán)網(wǎng)供電，在負荷比較集中時，可以考慮進一步提高供電可靠性。
2.3變配電房設(shè)置
若是住宅區(qū)變配電房出線走廊受限限制，可以考慮設(shè)計開閉所，在開閉所的設(shè)計中，需要依照負荷分布，要求交通便利，具有消防、防塵等設(shè)置。變配電房的位置依照容量小、密布的原則，深入負荷中心。變壓器方式有很多種選擇，可以根據(jù)小區(qū)具體的設(shè)計情況，采用合適的變壓器形式，一般采用美式箱變，安全性高、美觀、方便維護。用電設(shè)置建設(shè)完畢后，不會輕易改變相關(guān)建筑，因此需要設(shè)置配電室，配電室、變壓器等在配置中按照滿負荷計算。考慮到綜合住宅在前期1～3年時間內(nèi)入住率會非常低，因此小區(qū)的變壓器會出現(xiàn)空載損耗大的情況，考慮到這個情況可以在每個配電室設(shè)置兩臺變壓器，保證負荷低的變壓器單獨運行，這種設(shè)計也能提高供電可靠性。
3綜合住宅區(qū)供配電系統(tǒng)自動化設(shè)計
綜合住宅區(qū)小區(qū)配電系統(tǒng)比較復(fù)雜，非常適合配網(wǎng)自動化，小區(qū)配網(wǎng)系統(tǒng)自動化主要實現(xiàn)無人值班、負荷控制管理以及自動無功補償?shù)取Ｄ壳霸谂渚W(wǎng)系統(tǒng)自動化設(shè)計中已經(jīng)使用的裝置主要包括預(yù)付費計量裝置、電纜結(jié)構(gòu)故障預(yù)警監(jiān)測裝置等。預(yù)付費計量裝置是為滿足用電管理需求而進行設(shè)計的具有預(yù)付費、監(jiān)控負荷功能的裝置，適合使用在高壓計量用戶中，帶起常規(guī)設(shè)計的變壓器保護，能夠極大地降低成本，減少用地面積，維護方便。當(dāng)前很多住宅區(qū)都是采用電纜供電，但是電纜接頭的故障也在不斷的增加，主要原因包括負荷超載以及材料老化等，電纜接頭故障預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)是為監(jiān)測故障而出現(xiàn)的一種裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)故障的報警。該設(shè)置核心為GSM網(wǎng)絡(luò)模塊和單片機，能夠?qū)崿F(xiàn)與上位機之間的交換，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚砥髦校b置的安裝和維護都非常方便，通過設(shè)置預(yù)警值，能夠?qū)崿F(xiàn)故障的檢測并報警，若是在報警后，故障沒有得到及時的維修，能夠?qū)崿F(xiàn)自動切斷電路。
4結(jié)語
綜上所述，本文主要分析住宅小區(qū)電氣工程設(shè)計，隨著人們生活水平的不斷提高，配電網(wǎng)建設(shè)中逐漸暴露中很多的問題，供電部門在完全小區(qū)配電設(shè)施的基礎(chǔ)上，需要逐漸實現(xiàn)自動建設(shè)，提高供電安全性、穩(wěn)定性，促進城市的發(fā)展。
作者：莫志勇 單位：華藍設(shè)計集團有限公司
