4.1 社区低压供配电系统

4.1.1 社区低压供配电系统的组成及要求

加油站1——社区低压供配电系统的组成

低压供配电系统一般由总配电室内的低压配电柜、低压输送电缆、各单元用户进线总配电柜、单元分配电箱、用户配电箱、用电设备等组成，如图4-1所示。

加油站2——社区供配电系统的技术要求

（1）社区住宅的10kV供电系统宜采用环网方式。

（2）社区住宅的220V／380V配电系统，宜采用放射式、树干式，或二者相结合的方式。

（3）社区住宅供电系统应留有发展的备用回路。

（4）社区住宅内重要的集中负荷可由变电所设专线供电。

（5）住宅供电系统的设计，应采用TT、TN-S、TN-C-S接地方式，并进行总等电位连接。

（6）每幢住宅的总电源进线断路器，应能同时断开相线和中性线，应具有剩余电流动作保护功能。剩余电流动作值的选择应符合下列要求。

①当住宅的电源总进线断路器整定值不大于250A时，断路器的剩余电流动作值应为300mA。

②当住宅的电源总进线断路器整定值为250～400A时，断路器的剩余电流动作值应为500mA。

③当住宅的电源总进线断路器整定值大于400A时，应在总配电柜的出线回路上分别装设若干组具有剩余电流动作保护功能的断路器，其剩余电流动作值按上述①、②项设定。

④消防设备供电回路的剩余电流动作保护装置不应用于切断电源，只应作用于报警。

⑤电源总进线处的剩余电流动作保护装置的报警除在配电柜上有显示外，还应在社区值班室设声光报警。

（7）社区住宅路灯的供电电源，应由专用变压器或专用回路供电。

（8）供配电系统应考虑三相用电负荷平衡。

（9）单元（层）应设电源检修断路器一个。

（10）只有单相用电设备的用户，其计算负荷电流小于等于40A时应单相供电；计算负荷电流大于40A时应三相供电。

（11）当每户住宅采用单相供电时，进户的微型断路器应采用两极；当采用三相供电时，进户的微型断路器应采用三极，且应设置自复式过、欠电压保护器。

（12）电能表应按当地供电部门有关规定安装，容量应按用电负荷标准选择；电能表应选用带有远传通信功能接口的产品；当采用自动抄收数据远传的电能表时，安装位置可根据工程设计决定，电能表后应装设断路器。

4.1.2 社区变电所

加油站1——预装式变电所

预装式变电所俗称箱式变电站。预装式变电所就是一种把高压开关设备、配电变压器和低压配电装置按一定线路方案排布成一体的预制型户内、户外紧凑式配电设备，如图4-2所示。

预装式变电所三个主要部分（高压配电装置、变压器及低压配电装置）的布置方式一般有两种：“目”字形和“品”字形。“目”字形布置接线方便，“品”字形布置接线紧凑。

加油站2——社区变电所的电气主接线

社区住宅变电所的电气主接线是由电力变压器、各种开关电器、电流互感器、电压互感器、母线、电力电缆或导线、移相电容器、避雷器等电气设备以一定次序相连接的接受和分配电能的电路。

（1）主接线的要求

①安全性 必须保证在任何可能的运行方式及检修状态下运行人员及设备的安全。

②可靠性 能满足各级用电负荷供电可靠性要求。

③灵活性 主接线应在安全、可靠的前提下，力求接线简单、运行灵活，应能适应各种可能的运行方式的要求。

④经济性 在满足以上要求的条件下，力求达到最少的一次投资与最低的年运行费用。

（2）无汇流母线主接线

社区住宅一般采用无汇流母线的主接线，常见的有单元式接线和桥式接线。

①单元式接线——线路-变压器组接线

单元式接线用于只有一回进线和一回出线的场合，只有一种运行方式，如图4-4所示。这种主接线适用于小型社区住宅。

②桥式接线

当只有两台变压器和两条线路时，可以采用桥式接线。桥式接线按照桥断路器的位置可分为内桥式接线和外桥式接线。桥断路器在进线断路器的内侧（即变压器侧），则称为内桥式接线，如图4-5（a）所示；桥断路器在进线断路器的外侧（即进线侧），则称为外桥式接线，如图4-5（b）所示。

4.1.3 社区典型供配电网络

供配电网络常用的典型结构分为放射式、树干式、环式，社区住宅通常采用放射式和树干式，或二者相结合的供配电网络方式。

加油站1——单回路放射式网络结构

单回路放射式供电方式的特点是供电可靠性较高，当任意一回线路故障时，不影响其他回路供电，且操作灵活方便，易于实现保护和自动化。可用于对容量较大、位置较分散的三级负荷供电。此种网络结构在2000年以前修建的社区住宅低压系统中比较常见，如图4-6所示。

加油站2——双回路放射式网络结构

对于高档社区住宅，为保证供电回路故障时，不影响对用户供电，可采用双回路放射式接线，如图4-7所示。这种配电网络一次投资较大，因此一般仅用于确需高可靠性的用户，并可将双回路的电源端接于不同的电源，以保证电源和线路同时得以备用。

加油站3——单回路树干式网络结构

如图4-8所示，树干式网络结构就是由电源端向负荷端配出干线，在干线的沿线引出数条分支线向用户供电。这种供电方式可靠性差，如果干线发生故障，则各个用户将全部停电。

加油站4——双回路树干式网络结构

对于要求高可靠性的社区住宅，采用双回路干线，使线路互为备用，同时可将双回路引自不同的电源，如图4-9所示，实现电源和线路的两种备用，因此，供电可靠性高。

4.1.4 社区典型配电系统

低压配电系统按接地方式的不同大致可分为TN、IT、TT三种，其中TN系统又分为TN-C、TN-S和TN-C-S三种表现形式。

社区住宅的配电通常采用TT系统或TN-S系统。其中，第一个大写字母T表示电源变压器中性点直接接地；第二个大写字母T表示电气设备的外壳直接接地，但和电网的接地系统没有联系；N表示电气设备的外壳与系统的接地中性线相连。

加油站1——TT系统

TT供电系统即三相四线供电系统，其电源中性点直接接地，电气设备的外露导电部分用PE线（接地线）接到接地极。在TT系统中负载的所有接地均称为保护接地，如图4-10所示。

其工作原理是：当发生单相碰壳故障时，接地电流经保护接地装置和电源的工作接地装置所构成的回路流过。此时如有人触碰带电的外壳，则由于保护接地装置的电阻小于人体的电阻，大部分的接地电流被接地装置分流，从而对人身起到保护作用。

TT供电系统在确保安全用电方面还存在着以下不足。

①当电气设备的金属外壳带电（相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电）时，由于有接地保护，可以大大减小触电的危险性。但是，低压断路器（自动开关）不一定能跳闸，这将导致线路长期带故障运行。

②由于绝缘不良引起线路漏电，当漏电电流比较小时，即使有熔断器也不一定能熔断，这将导致漏电设备的外壳长期带电，增加了人身触电的危险。

因此，TT系统必须加装剩余电流动作保护器，才能成为较完善的保护系统。目前，TT系统广泛应用于城镇、农村居民区、工业企业和由公用变压器供电的民用建筑中。

加油站2——TN-S系统

TN-S系统将保护线和中性线分开，采用三相五线制供电，但系统造价略贵，如图4-11所示。

采用TN-S供电既方便又安全，其特点如下。

（1）系统正常运行时，专用保护线（PE）上没有电流，只是工作零线上有不平衡电流。电气设备的金属外壳是接在专用的保护线PE上，称为接零保护，所以安全可靠。

（2）当电气设备相线碰壳时，直接短路，可采用过电流保护器切断电源。

（3）当中性线（N线）断开，若三相负荷不平衡，中性点电位升高，但外壳无电位，PE线也无电位。

（4）PE线首末端应做重复接地，以减少PE线断线造成的危险。