青海省人民防空工程设计研究院有限公司 青海省西宁市 810000
摘要：随着科学技术的进步，人们对城市配电网可靠性的要求越来越高。住宅区配电系统的设计应遵循以人为本原则。为了确保安全性和可靠性，根据项目的特点，在确保技术和经济发展的基础上，考虑各种因素，例如建筑规模，区域气候条件，区域供电条件和经济发展条件，确定社区的供电和配电计划。本文主要分析和研究设计住宅区10kV电源系统时应考虑的要点，例如电源选择，负荷计算，变电站和低压配电系统的调整和选择。
关键词：住宅小区；10kV配电系统；设计方案
引言
随着我国城市化进程的不断发展，和各种物资的丰富，人民生活得到了大大的改善，各种大型民居别墅逐渐出现，人民住房更加集中和现代化，配套设施更加齐备。因此，结合居民区的规模和当地社区的规划需求，在居民区供电和配电的设计中满足人们不断增长的物质文化需求，确保居民有一个愉快，美丽和舒适的生活环境。为了做到这一点，我们需要从整体上去改善设计服务，提高安全环保要求。
1住宅小区用电
住宅用电负荷是在住宅区内建设供电网络的基础。住宅用电负荷预测的重点是居民投资的家用电器类型和数量的不确定性，以及何时开始使用电气设备的不确定性。直接影响这两个不确定性的因素是：国民经济发展和社会文明程度，人均收入，区域和文化生活方式，消费习惯和观念，区域气候和环境因素，电力供应和能源战略等。
2供电电源的选择
住宅小区通常使用的是10 kV电源。10kV供电系统宜采用环网方式。高层住宅宜在首层或地下一层设置10kV/0.4kV户内变电所或室外预装式变电站；多层住宅小区、别墅群宜分区设置10kV/0.4kV独立变电所或室外预装式变电站。
住宅区用电设备的电力负荷分级必须符合《建筑设计防火规范》和《住宅建筑电气设计规范》的要求。如果居住区中只有三级负荷时，则可以由相邻的110-35kV变电站中的单个10kV电源回路供电，如果居住区中同时具有一级和二级负荷时，则应根据地区提供的电源电路的数量和变压器的数量来决定电源，如果本地变电站的110-35kV电源只是一路，此时设置自备电源比从电力系统取得第二电源更经济合理时，则住宅区需设置自备电源（一般是柴油发电机组）。
3 10kV变配电所供电设计要求
在10kV变配电所系统的实际设计过程中，应严格遵守有关设计标准。首先，有必要分析上级电源的实际状态，并制定长期部署计划，以选择合理的上级电源。这有助于提高电源系统设计的效率，同时有必要确保将来电源有一定容量和发展空间。其次，在设计过程中，有必要确保供电线路设计的可靠性和合理性，提高变电站的整体控制能力，避免各种因素影响提高变电站效率，影响上级10 kV配电变电站的电源设计。最后，在实际设计中，应完全控制电源的可靠性，使电压波动较小，不受其他因素的影响，并在采用过程中对电源系统进行优化。总体质量还应遵循节能环保的理念，使先进的设计方案和设备合理地融入10kV变电站电源的设计中，进而优化设计方案，最大程度地发挥节能效果[2]。
4变配电系统设计
4.1变、配电室设置
根据《住宅建筑电气设计规范》当配变电所设在住宅建筑内时，配变电所不应设在住户的正上方、正下方、贴邻和住宅建筑疏散出口的两侧，不宜设在住宅建筑地下的最底层。
当配变电所设在住宅建筑外时，配变电所的外侧与住宅建筑的外墙间距，应满足防火、防噪声、防电磁辐射的要求，综合考虑室外变电站的外侧与住宅建筑外墙的间距不宜小于20m。
变电室和配电室的位置应考虑到运输设备的便利性，并留出消防通道。变电室和配电室的净高度至少应为4m，室内地板的高度应至少比室外地板高300mm。开关柜，变电站和配电室的位置和设计必须满足诸如隔音之类的环保要求。在主楼中进行建造时，它们必须与住宅隔开一层。如果不能满足要求，则必须在变压器室中采取噪声防护措施。
4.2供电方式
住宅建筑的高压供电系统宜采用环网方式，并应满足当地供电部门的规定。采用主电网+环形供电方案，与使用单条电源线相比，这增加了投资。但是，当主电源线发生故障时，环网线电路会提供电源，这将大大改善社区电力的可靠性。
4.3供电电压
根据各种技术规范和标准，确定供电电压的等级要依据住宅小区的总容量，为了清晰起见，确定供电电压等级，住宅社区的容量通常为100-40，000kVA，因此我们相应地使用专用的10kV电线供电或10kV专变供电。
5选用变电站
在箱式变电站问世之前，我国大部分地区都使用土建变电站，但是土建变电站有一些缺点会降低公共建筑工地的指标，例如它的占地面积大，占用大量的土地，进而影响公共建筑的用地。而且建设土建变电站时采用的外形都比较单一，不利于美化当地的形象。箱式变电站的优点是体积小，占地面积小，外形相对美观，安装方便，对安装位置的要求不高。箱式变电站的这些特性一方面降低了对施工地址的要求，另一方面箱式变电站的外观漂亮，因此不会影响大型住宅社区的整体外观，而且还会对改善整体 居住社区的外观有一定作用。当前，箱式变电站多用于新的居民区。常用的户外箱式配电站的容量为315kVA〜1250kVA，类型可分为大，中，小[4]。选择户外箱式配电站的容量时，必须首先计算该区域所需的容量。如果户外箱式变电站的容量太大，可能导致供电半径过大，影响末端供电效果。如果容量太小，将会影响变压器的最佳负载率，一方面会导致较大的损耗，另一方面会影响社区内电气设备的扩展，因为随着负载的增加，必须更换变压器，这样就会导致重复投资并影响用户的功耗。与土建变电站相比，箱式变电站安装更为方便，大大减少了变电站的时间和资金投入，降低了经济成本，提高了经济效益。随着社会和经济的发展以及对供电和配电设备需求的增加，箱式变电站被逐渐用于新建大型居住社区时的临时电力建设项目。对于大型新建住宅社区中的永久性电力项目，通常在建筑物的地面或底楼安装变电站或配电站。
结束语
人们生活的主要场所是住宅区，既是电能的最终用户，也是电气系统的终端。因此，在为大型住宅社区设计10 kV配电系统时，应综合考虑社区的能源需求，同时还要考虑美观，安全和可靠的要求，以满足人们对配电系统的需求。
参考文献：
[1]公安部天津消防研究所.GB 50016-2014 《建筑设计防火规范》（2018年版）[S].北京：中国计划出版社，2018.
[2]中国建筑标准设计研究院.JGJ 242—2011 《住宅建筑电气设计规范》[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[3]中机中电设计研究院有限公司.GB 50053-2013 《20kV及以下变电所设计规范》[S].北京：中国计划出版社，2013.
[4]高永琪.大型住宅小区10kV高压供配电系统设计方案研究[J].建筑工程技术与设计，2018，（5）：656.DOI：10.3969/j.issn.2095-6630.2018.05.612.
[5]贾文卓.住宅小区10kV变配电系统设计探究[J].建筑工程技术与设计，2017，（14）：53-53，445.DOI：10.3969/j.issn.2095-6630.2017.14.051.