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供配电系统设计

以XX某住宅小区为例讨论

住宅是我们最常见的建筑类别，其对电气专业要求相对简单，有一套成熟的模式；

住宅在我们工作中是很大一块，我们平时遇到最多的就是住宅楼的设计，其次是商业和写字楼，还有一些学校建筑，医疗建筑、体育建筑、展览建筑和工业建筑较少；

住宅虽然简单，但要做好它还真不是那么简单，还是有许多内容需要我们思考，比如负荷选取等；

住宅在方案阶段对设备管井考虑不多，公共部位空间有限，造成管井局促，施工图时增大管井十分困难；

住宅供电受供电局的限制较大，地域性较强。

建筑常用术语

住宅：供家庭居住使用的建筑；

酒店式公寓：提供酒店式管理服务的住宅；

商住楼：下部商业用房与上部住宅组成的建筑；

别墅：带有私家花园的底层独立式住宅。

低层住宅：一至三层的住宅；

多层住宅：四至六层的住宅；

中高层住宅：七至九层的住宅；

高层住宅：十层及以上的住宅。

商业服务网点：设置在住宅建筑的首层或首层及二层，每个分隔单元建筑面积不大于300平米的商店、邮政所、储蓄所、理发店等小型营业性用房。

需遵循的规范、规程及参考图集

《建筑设计防火规范》-2014(2018年版）

《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》-2014

《住宅设计规范》GB 50096-2011

《住宅建筑规范》-2005

《住宅建筑电气设计规范》-2011

《城市电力规划规范》GB/-2014

地方住宅配电工程建设技术规范

电气专业通用规范及通用图集等

了解工程概况

地理位置：雷暴日、当地做法、地方标准等

使用功能：确定负荷指标、照度、人员密集程度等；

建筑面积：建筑类别、进行负荷计算；

建筑高度及层数：是否高层、一类或二类高层划分；

停车数量、形式：车库类别，负荷容量和级别；

结构形式：防雷做法、线路敷设方式；分析其特点，进行归纳总结。

XX某小区概况

XX某小区位于XX市双湖大道和泰山路交叉口东南角，总图主要建筑如下：

1、5~8层多层住宅楼（黑色和洋红色轮廓线）

2、11层小高层住宅（绿色轮廓线）

3、18层二类高层住宅楼（红色轮廓线）

4、一类地下车库

5、临街商业楼（3~4层小商业）

6、36#37#楼是18层公寓楼（按一类高层综合楼）

负荷分级

根据规范进行负荷分级

1、消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾自动报警系统、电气火灾监控系统、应急照明、疏散指示标志和电动的防火门、窗、卷帘、阀门等消防用电：一类地下车库中的上述用电为一级负荷，二类高层建筑中的上述用电为二级负荷；

2、机械停车设备、弱电机房用电为一级负荷；

3、其他生活用电为三级负荷；

供电要求与条件

1、一级负荷应由双重电源供电；

2、二级负荷应由双路电源供电；

3、一二级负荷中的消防控制室、消防水泵房、防烟和排烟风机房的消防用电设备及消防电梯等的供电均在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置；其他一二级负荷其电源在变电所处满足要求即可，不必末端切换。

了解供电条件，确定供电电源：

1、根据市政电源条件确定是否设置自备柴油发电机组；

2、电源条件确定后才能进行设备机房的提资，比如变电所大小、是否有柴油机房等；

甲方回函

XX某小区甲方提供的资料

1、按甲方提供的资料，XX某项目可以从市政电网引来两路电源（均从双湖变电站引），但不确定是否满足双重电源要求，因此甲方要求设计预留柴油机房位置；

2、供电局要求在本项目中预留开闭所，本工程电源可从该开闭所引；

负荷计算方法

计算方法——前期均采用单位指标（容量）法结合需要系数法：

1、省电力公司算法：

2、供电局算法：S=0.038*A

3、手册及规范算法：

4、住宅用电根据建筑条件深度，仅有面积指标时按供电局算法，有具体户型面积和户数时按省公司算法；

5、对于公共用电首先根据使用功能分别按规范计算，住宅电梯等用电按住宅容量的10~20%计算。

负荷指标选取

单位容量指标，按省公司文件：

1、50m2以下按4kW/户；

2、50~120m2按8kW/户；

3、120~150m2按12kW/户；

4、150m2以上按不低于16kW/户；

5、别墅按需配置；

6、以上面积可按套内面积统计；

1#2#住宅变电所计算表

XX某小区计算结果

1、住宅变压器总安装容量：800×14+630×2=

2、公用变压器安装容量：800×6=

3、商业、车库等用电可以按手册计算，对于住宅电梯等公共用电则按住宅变电所容量的10~20%估算，住宅区通常按供电半径考虑公用配即可；

开闭所与设计预留要点

开闭所（开关站）

1、GB/-2014第2.0.7条：城网中起接受电力并分配电力作用的配电设施。

2、省公司文件：作为变电站10KV母线的延伸，能实现区域内10KV电能开闭和负荷再分配，具备2路及以上进线，8路及以上出线，高压母线采用单母分段结构，所内可设配电变压器向就地用户供电，一般按户内方式建设。

开闭所设计预留要点

1、产权属于供电局，是否设置由供电局根据电力规划确定；

2、省公司要求终期负荷大于时应设置，实际均是由甲方咨询供电局后确定，郑州之前是按控制；

3、一般在地上一层，若建设方与供电局沟通顺畅也有放在地下一层的，规格按8.5x10米或8x12米净尺寸，梁下净高不小于3.9米；

4、10KV开闭所最大转供容量不宜大于，郑州可做到甚至两万千伏安；

5、开闭所要预留足够的进出线管，对外预留16根SC150。

变电所（1）

单台变压器容量

1、根据-2013：低压为0.4KV的变压器的单台容量不宜大于；箱变容量不宜大于；

2、河南省电力公司文件规定单台变压器容量不宜大于；单台箱变不宜大于；

3、设计可按住宅变压器不大于800，公用变压器不大于1250；箱变按不大于执行；

4、变电所内变压器通常成组设置，中间设置联络，有利于节能运行；

变电所形式：

1、室内变电所

2、室外箱变

3、独立变电所

供电半径及供电范围

1、变电所要深入负荷中心，干线通常按不大于250米；（从电压损失及保护灵敏性考虑）

2、干线对于住宅通常指住宅变压器到电表箱之间的线路，公共用电指公用变压器至楼层箱之间线路长度；

3、当部分单体较远但其容量较小时可采取加大电缆规格的方式解决；

4、按《技术措施》当供电半径大于250米，计算负荷大于500KW时应增设变电所。

变电所技术要求

1、建筑面积：中心变电所每台变压器按60~70m2规整空间预留，分变电所按50m2预留基本可满足使用要求；

2、不应设在最底层，当地下只有一层时应采取防水侵入的措施，梁下净高不小于4米；

3、不应设在厨房、卫生间等经常积水场所的正下方；在其正上方时没关系，例如水池正上方，当然要做好防水；

4、应考虑设备运输通道，其中运输设备的门不小于1.8x2.4米，否则应在楼板上预留吊装孔；

XX某小区变电所分布示意图

1、公用变电所3处

2、住宅变电所7处

柴油发电机房

容量

1、方案阶段按变压器安装容量的10~20%估算；

2、施工图阶段按需要备用的设备确定，并需校验启动特性和电压损失；

基本要求

1、面积根据发电机尺寸加上规范规定的间距确定；

2、一般应设置储油间；

3、容量400KW以下的机组机房净高按3米即可；

XX某小区情况

1、设置3处，与公用变电所配套；

2、容量均按400KW机组预留；

整体供电方案

住宅变电所

1、按供电局要求，住宅通常要移交供电局，要求从电表箱之前的所有设备及变电所等均归供电局所有；

2、住宅中心变电所两路进线，其他变电所采用环网供电；

公共变电所

1、均按双回路进线，中心变电所按高压柜设置，两台变压器，高压联络，低压联络；

2、分变电所从中心变电所放射式引来，每台变压器设置就地柜配电；

XX某小区供电原理如图：

在其他专业条件没有时，我们可以先进行居民用电负荷计算，并绘制住宅配电干线图和系统图：

住宅干线图

配电方式：树干式

干线形式：母线、预分支电缆或电缆

分支方式：插接箱、预支接头、电缆T接箱、穿刺线夹

表箱每三层一个，或按不超16块表控制；标清相序，并注意轮换

住宅楼公共用电类型

1、电梯：乘客电梯、消防电梯

2、正压风机

3、排烟风机

4、排污泵：最底层

5、应急照明

6、稳压泵：通常在屋顶消防水箱间，可由屋顶消防电源双切箱供电；

7、储藏间用电

8、景观照明

9、电井插座，基坑插座，设备间插座

住宅配电间设置

配电间或电气小间

1、配电间应在地下一层或地下二层，在地下一层时需注意上方不能是厨房或卫生间，还要注意洗衣机位置，防止洗衣机排水管下穿电气房间，此点需与水专业保持沟通；

2、一类高层住宅：若地下室能够联通，可以考虑一栋楼设置一个，位置在靠近公用变电所的单元（靠近电源侧），或者在整个楼居中的位置（接近负荷中心），当只有一个单元时，配电间可按不小于2×3米设置，当有多个单元时应按不小于2×4米设置；

3、二类高层住宅：每栋楼设置一处，可按不小于2×3米设置；

4、多层、小高层（11层）：每栋楼设置一处，名称改为电气小间，强电和弱电（电视前端和光纤分纤箱）都放在其中，可按不小于2×3米设置；

5、尺寸2×3米指每边均不能小于，控制长宽不是控制面积；

住宅电井

1、一、二类高层：一梯三户（≤5户），此时一般按三层一个电表箱，可按0.8×2米或0.6×2.5米设置电井，通常可满足要求；当每单元户数大于等于6户时，需每层设置电表箱，此时电井就要大点，一般按1.5×2米或1.2×2.5米，基本满足要求；二类高层可略小点；

2、小高层（11层）：一般电表箱集中设置，因此电井可以小点，一般按0.6×1米即可；

3、多层住宅：一般应该设置电井，当设置有电梯时，就必须设置电井，尺寸一般按0.3×0.6米即可；

4、别墅：一般未设置电井，若有条件，以设置为上；

电井土建要求及设备布置原则

检修门耐火等级不低于丙级；

门最小尺寸不应小于0.6米宽，1.8米高；

电井地面宜抬高150mm，或设置防水门槛；

电井布置原则：不常检修操作的设备放在里边，如母线、桥架；操作较多的设备设置在方便操作的位置，如电表箱；另外，电表箱、应急照明箱和弱电设置宜分开楼层安装；强弱电桥架宜尽量远离；

建筑电气与各专业配合探讨

建筑电气配合项目

配电房配合

柴油机房配合

消防控制室配合

住宅井道配合

住宅户内配电箱、多媒体箱配合

给排水专业配合

暖通专业配合

配电房配合

选址原则：《20KV及以下变电所设计规范》第2.0.1条

一、接近负荷中心

二、进出线方便

三、接近电源侧

四、设备运输方便

五、不应设在有剧烈震动或高温的场所

六、不宜设置在多尘或有腐蚀气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧；

七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻；

八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设置在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸危险或火灾危险的建筑毗邻时，应符合现行国家标准《爆炸和危险环境电力装置设计规范》的规定；

九、不应设置在地势低洼和可能积水的场所；

另：《住宅建筑电气设计规范》4.2.2当配变电所设置在住宅建筑内时，配变电所不应设置在住户的正上方、正下方、贴邻和建筑疏散出口的两侧，不宜设置在住宅建筑地下的最底层。

配电房高度

《全国民用建筑工程设计技术措施 电气》 中对配电房高度的描述：

当进出线均为电缆沟敷设时，开关柜顶距屋顶0.8m，距梁底0.6m；低压配柜高度2200~2300 mm，考虑配电房内有母线进出，建议配电房梁下净高不小于（至建筑地面）

电缆沟深度 800~

配电房净高建议：

电缆沟深800mm时配电房净高不小于；

电缆沟深时配电房净高不小于。

配电房高度与建筑、结构的配合

建筑层高满足要求时（例如主楼下，梁下净高大于），可以把电缆沟抬起做，在配电房外做梯步向上进入配电房；在梯步不方便做时，也可以适当降结构底板，减少配电房室内外高差。

当建筑高度不能满足高度要求时，可以适当抬高顶板和降低底板，或者两者相结合。当配电房在建筑负一层时，可以采取抬高顶板和降低底板的方式，但顶板抬高后要和水专业配合，是否影响其室外排水管道；当有负二层时，设置在负一层的配电房在降板时应考虑负二层相同位置的层高使用情况。在配合时，尽量能使配电室内地面高于同层地面，如果低于同层地面，建筑应考虑防水进入的措施。

高压配电室内各种通道最小宽度（mm）

开关柜布置方式

柜后维护通道

柜前操作通道

固定式

手车式

单排布置

800

1500

单车长度+1200

双排面对面布置

800

2000

双车长度+1200

双排背对背布置

1000

1500

单车长度+1200

注：1、固定式开关柜为靠墙布置时，柜后与墙净距应大于50mm，侧面与墙净距应大于200mm；

2、通道宽度在建筑物的墙面有柱类局部凸出时，凸出部位的通道可减少200mm。

低压配电柜配电屏前、后通道最小宽度（mm）

型式

布置方式

屏前通道

屏后通道

固定式

单排布置

1500

1000

双排面对面布置

2000

1000

双排背对背布置

1500

1500

抽屉式

单排布置

1800

1000

双排面对面布置

2300

1000

双排背对背布置

1800

1000

注：当建筑物墙面遇有柱类局部凸出时，凸出部位的通道宽度可减少200mm。

配电房对建筑设门的要求

配电室长度超过7米，应设两个出口，并宜布置在配电室两端，长度大于60米时，宜增加一个出口。《20KV及以下变电所设计规范》。

配电房的门均应向外开启，但通向高压配电室的门应双向开启。《低压配电设计规范》。

配电房内设备搬运通道

配电装置室及变压器室门的宽度宜按最大不可拆卸部件宽度加0.3m，高度宜按不可拆卸部件最大高度加0.5m《民用建筑电气设计规范》

配电房内最宽的设备为变压器，

变压器带外壳尺寸 长X宽X高

不带外壳 长X宽X高 重左右

低压配电柜尺寸 宽X深X高 800(1000)X800(1000)X2200

高压压电柜尺寸 宽X深X高

作为搬运通道的配电房门尺寸可选为 宽，高

柴油机房选址

机组宜靠近一级负荷或变配电所设置。可布置于建筑物的首层、地下一层或地下二层，不应布置于地下三层及以下。当布置在地下层时，应有通风、防潮、机组的排烟、消声和减震等措施并满足环保要求。

发电机间、控制室及配电室不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴临。

注：当机组按水冷方式设计时，柴油机端距离可适当缩小；当机组需要做消声处理时，尺寸应另外考虑。

针对住宅建筑，500~，净高可以为。

柴油机房高度配合可参照配电房，由于柴油机自重比较大，运行时震动比较大，当地下室为一层或两层时，建议放在最底层。

柴油机房进、排风、排烟

宜利用自然通风排除发电机房内的余热，当不能满足温度要求时，应设置机械通风装置；

和建筑、暖通专业配合进、排风井位置、排烟井位置 及大小；

机房排烟应避开居民敏感区，排烟口宜内置排烟道至屋顶。当排烟口设置在裙房屋顶时，宜将烟气处理后在排放；

热风出风口宜靠近且正对柴油机散热器；

进风口宜设在正对发电机端或发电机端两侧；

地面进排风口最好不要在墙的同一侧 ，以免排出的热风马上进入进风井，再次进入机房：（具体详民规P46~47）

柴油机房门的设置

发电机房宜有两个入口，其中一个应满足搬运机组的需要。门应为甲级防火门，并应采取隔声措施，向外开启，发电机间与控制室、配电室之间的和观察窗应采取防火和隔声措施，门应为甲级防火门，并应开向发电机间；储油间应采取防火墙与发电机间隔开，其门为应能自行关闭的甲级防火门，且开向发电机间。

柴油机的运输通道、荷载

运输： （长X宽X高）自重 ，请建筑专业考虑运输通道，请结构专业考虑运输路线通道荷载和柴油机房底板荷载

机房门 宽，高 也可以在选择先把柴油机安装好，再砌墙

运输通道高度

吊装孔运输

消防控制室设置

消防控制室应设置在建筑物首层或地下一层，当设置在首层时，应用直通室外的出口；当设置在地下一层时，距通往室外安全出入口不应大于20m，且均应有明显标志。

机房应远离强电磁场干扰场所，不应设置在配电室的楼上、楼下或隔壁场所（不应和风机房相邻）。

不应设置在厕所、浴室或其它潮湿、易积水场所的正下方或贴邻。

防静电地板，高度梁下或风管下净高

其它要求参照民规表23.3.2

住宅建筑井道配合

竖井大小除应满足布线间隔及端子箱、配电箱布置所必须尺寸外，应在箱体前留有0.8m的操作、维护距离，当建筑平面受限制时，可利用公共走道满足操作、维护距离的要求。

邻近不应有烟道、热力管道及其他散热量大或潮湿的设施。（民规8.12.5 ）

高层建筑强电井最小净深800mm，高层建筑弱电井最小净深600mm，多层建筑弱电井最小净深350mm （常数）；

布置井道时可考虑各种箱体比如电表柜、EPS电源柜、公共照明箱、各种弱电箱等分层错开设置，在建筑条件比较紧张时，可以考虑在电井内两个箱体在同一位置上下错开安装。

住宅户内配电箱、多媒体箱配合

强电箱（梅兰日兰参考尺寸）：宽x高x厚

暗装16位（套三、套四户型）：385..2mm）

暗装20位：457.6mm .2 mm

暗装36位（别墅）.2mm

住宅户内提建筑或结构留洞：，底边距地1.6m

家居配线箱（多媒体箱） 底边距地0.5m，

底箱推荐尺寸（宽x高x厚）

建筑电气与暖通专业配合

户内：空调室内机配电

设置生活阳台插座时考虑与燃气管道或气表距离大于300mm

屋面正压风机配电、消防控制

防烟楼梯间、前室多页送风口消防控制

地下室双速风机、排烟风机、送补风机、送风机、排风机等配电、消防控制

各种防火阀、风口控制

建筑电气与给排水专业配合

户内：户内给排水点位，生活阳台插座与热水器位置距离大于300mm

地下室消火栓泵、喷淋泵、生活泵、排水泵等配电和消防控制

消火栓、消防水池液位仪、湿式报警阀、水流指示器、信号蝶阀等消防控制。

屋面消防水箱液位仪控。