居住区充电配电网络典型设计方案.docx

附件居住区充电配电网络典型设计方案2023年5月目录1概况12编制依据13设计原贝U13.1 总体原则13.2 标准化配置要求13.3 绝缘配合及过电压保护13.4 高海拔地区的选型原则23.5 电缆的选择和敷设23.6 线跆侏护和通信23.7 消防要求24主要设计内容24.1 供电接线24.2 电源容量及变压器选型34.3 电缆分支箱44.4 电能计量箱及电能表44.5 电力电缆选配54.6 电缆通道64.7 充电区域线缆要求65设计方案65.1 地上方案65.2 地下方案136造价测算296.1 测算原则296.2 基本模块划分296.3 测算依据306.4 案例测算30附录A配电变压器可开放容量计算33附录B不同比例充电桩接入系统图341概况为进一步规范居住区充电设施电力接入管理，满足居住区充电设施供电要求，提升充电设施供电服务水平，支撑新能源汽车产业发展，编制本方案。本方案适用于新建居住区电动汽车充电配套设施建设工程及既有居住区充电桩配电网络建设,主要包括低压出线回路至电能计量箱部分的供电网络设计内容，设计方案也对既有小区充电桩接入改造工程进行了造价分析。2编制依据GB12325电能质量供电电压偏差GB12326电能质量电压波动和闪避GB5(X)16建筑设计防火规范GB5(M)532OkV及以下变电所设计规范GB50054低压配电设计规范GB50055通用用电设备配电设计规范GB50067汽车库、修车库、停车库设计防范规范GB50149电气装置安装母线装置施工及验收规范GB50168电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50171电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB50255电气装置安装工程电力变流设备施工及验收规范GB50575IkV及以下配线工程施工与验收规范GB50217电力工程电缆设计标准GB51348民用建筑电气设计标准3设计原则3.1 总体原则新建居住区固定车位应100%具备充电基础设施宜接接入条件，包括建设电力容量、低压出线回路、配电分支箱、电缆通道'电缆、集中计量表箱等配套供电设施。既有居住区应结合电动汽车的充电需求和配电网络现状合理规划、分步实施。3.2 标准化配置要求按照“资源节约型、环境友好型”的原则，充电设施配套建设与接入改造应采用成熟先进的新技术、新设备、新材料、新工艺，优先选用小型化、免(少)维护、低损耗节能环保的标准化配电网设备。主要电气设备选择按照可用寿命期内综合优化原则：选择免检修、少维护的电气设备，其应能满足安全可靠,技术先进、经济适用、环境友好的要求，设备应实现模块化，易扩展。3.3 绝缘配合及过电压保护3.3.1电气设备的绝缘配合，参照GBZT50064交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范确定的原则进行。3.3.2防雷设计应满足GB50057建筑物防雷设计规范的要求。3.3.3采用交流无间隙金属氧化物避雷器进行过电压保护。采用Tl级电涌保护器进行雷电磁感应过电压保护。3.3.4交流电气装置的接地应符合GB50065交流电气装置的接地设计规范要求。采用水平和垂直接地的混合接地网。接地体的截面和材料选择应考虑热稳定和腐蚀的要求。接地电阻、跨步电压和接触电压应满足有关规程要求。具体工程中如接地电阻不能满足要求，则需要采取降阻措施。3.3.5配电网的过电压保护和接地设计应符合GBzT50064交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范、GB50065交流电气装置的接地设计规范的要求。3.4 高海拔地区的选型原则当海拔位于1OOOmH<300Om时，采用高原型设备，仅对设备空气间隙及外绝缘水平进行修正，典型设计接线方案与设备平面布置尺寸与海拔100Om时均相同。肖海拔位于300Om<H400Om时，所有设备采用高原型设备，设备间隙及外绝缘水平按海拔修正。3.5 电缆的选择和敷设电缆的选择和敷设应符合GB50217电力工程电缆设计标准的要求。3.6 线路保护和通信配电线路的保护应符合GB50054低压配电设计规范的要求。充电设施配建区域应结合当地有序充电方案，配套提供相应通信条件。3.7 消防要求充电设施配建区域的消防设施应符合GB50016建筑设计防火规范、GB50067汽车库、修车库、停车场设计防火规范、GB50217电力工程电缆设计规范、GB/T51313电动汽车分散充电设施工程技术标准的要求。4主要设计内容4.1 供电接线(D居住区充电设施以电能计量箱为供电单元，采用放射式接线，主接线示意图如图4-1-1o10供电网络充电网络电源进线配电室图4-1-1充电基础设施配电网络主接线(2) 低压配电区域可在计量表箱出线处划分为供电网络与充电网络彳本方案设计内容主要涉及供电网络部分，充电网络及充电桩本体部分应由充电桩安装方统筹建设。4.2电源容量及变压器选型4.2.1容量配置(1) 居住区居民充电桩应符合国家及行业标准，单个固定停车位充电桩额定电流不超过32A,配置容量计算方法见式(1),新建居住区应按固定车位100%配置，既有小区改造规模应结合小区充电桩报装情况及当地电动车渗透速度灵活配置。KxPS=1)pXcosOXq其中：S-充电桩配置容量(kVA)；- 充电设施同时率，需根据实际情况选定，居民个人充电桩同时率可取03有序充电桩可取0.2,共享充电桩同可取0.4;- 充电设施总功率(kW)；- 变压器负载率，很据相关规范，建议取值不大于0.85；-功率因数，根据规范要求，应达到0.9以上，建议取0.92；充电机工作效率，建议取0.9；(2)既有居住区进行充电基础设施改造时，充电桩负荷优先由居住区己建配电变压器供电，新接入容量不应超过配电变压器可开放容量，可开放容量计算方法参见附录A。(3)新接入充电桩容量超过己建变压器可开放容量时，应根据实阪情况进行低压配电系统改造，主要包括新设独立变压器、增容改造等方式。4. 2.2变压器选型既有小区充电设施改造涉及新设独立配变、增容改造时，应考虑变压器选型，主要要求如下:(1)变压器应选用高效节能型产品，额定变比采用IO(Io.5)kV±2x2.5%0.4kV,接线组别宜采用DynlL(2)独立户内配电室或箱式变压器内可采用油浸式变压器；大楼建筑物非独立式或地下配电室应采用干式变压器。(3)聿台油浸式变压器容量不宜超过630kVA,单台干式变压器容量不宜超过800kVA;630kVA及以下容量变压器阻抗电压取4,5%,630kVA以上容量变压器阻抗电压取6%。(4)非独立式配电室，可考虑在变压器下面加装减震装置，变压器出线处加装软铜坪，以减少低频噪声。(5)变压器应具备抗突发短路能力，能够通过突发短路试验。4.3电缆分支箱低压电缆分支箱分为落地式低压电缆分支箱、挂墙式低压电缆分支箱两类。地下车库采用挂墙式低压电缆分支箱，应均匀布置在每个防火分区；地上部分采用挂墙式低压电缆分支箱或落地式低压电缆分支箱，应布置在邻近车位的公共墙面或绿化带等公共区域。4.3.1电气接线低压电缆分支箱电气主接线采用单母线接线，一般采用1进4出型、1进6出型。4.3.2设备选型(1)低压电缆分支箱进线开关选用隔离开关，出线开关选用塑壳断路器。(2)箱体外壳选用纤维增强型不饱和聚脂树脂材相SM。或不锈钢材料。(3)户内型电缆分支箱防护等级不低于IP33,户外型电缆分支箱防护等级不低于IP44。(4)电缆分支箱进线开关框架电流一般采用4(M)A或630A(5)电缆分支箱出线开关框架电流一般采用160A或250A。4.4电能计量箱及电能表(1)电能计量箱应靠近充电桩负荷中心，低压线路首、末端应满足的电能质量洪电电压偏差GB12325、电能质量电压波动和闪避GB12326的要求。(2)对于居住区地上停车位，宜设置多表位集中计量箱，应布置在邻近车位的公共墙面或绿化带等公共区域；对于居住区地下停车位，宜设置务表位集中计量箱或计量间，多表位集中计量箱或计量间，应按照防火分区集中布置，不应跨越防火分区；对于独立或联排住宅等房屋建筑，可设置单体计量箱。(3)别墅或自建房屋安装个人充电桩，不得与居民生活用电的计量装置混用，应分别设立两个产权分界点接入公用电网，并按照不同电价类别，单独安装电表。(4)电能计量箱之间供电，可通过加装低压电缆分支箱方式连接，不允许在电能计量箱之间串接。(5)电能计量箱宜采用12位型、9位型、6位型、4位型。(6)箱体外壳选用纤维增强型不饱和聚脂树脂材料(SMC)。(7)户外型电能计量箱应装设防雨和防阳光直射计量表计等防护措施，以减少表计的故障发生，延长表计的使用年限。(8)电能表可采取适当措施满足充电桩有序充电需求。104.5电力电缆选配4.5.1电缆选择原则电力电缆的选用应满足负荷要求、热稳定校验、敷设条件、安装条件、对电缆本体的要求、运输条件等。电力电缆通常情况下采用阻燃铜芯线缆，交联聚乙烯绝缘，应具有挤塑外护套。选择电缆截面，应在电缆额定载流量的基础上，考虑环境温度、并行敷设、热阻系数、埋设深度以及户外架空敷设无遮阳时的日照影响等因素后选择。4.5.2电缆型号及使用范围居住区供电网络线缆一般采用五芯电缆(充电网络一般用三芯电缆)，常用电缆型号及适用范围见表4-5-1o表4-5-1电缆型号、名称及其适用范围型号名称适用范围ZC-YJY23阻燃C级交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆可在土壤直埋敷设，能承受机械外力作用，但不能承受大的拉力ZC-YJV22阻燃C级交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆ZC-YJY阻燃C级交联聚乙烯绝缘钢带聚乙烯护套电力电缆不能承受机械外力作用ZC-YJV阻燃C级交联聚乙烯绝缘钢带聚氯乙烯护套电力电缆电缆铠装、外护套不同敷设方式下的选择参照表4-5-2。表4-5-2电缆铠装、外护套选择敷设方式铠装/无铠装外护套桥架无铠装聚氯乙烯或聚乙烯排管、电缆沟铠装聚氯乙烯或聚乙烯4.5.3电缆截面选择(1)电缆截面配置原则电缆导体截面的选择，应同时满足规划载流量和通过可能的最大短路电流时热稳定的要求；连接回路在最大工作电流作用下的电压降，不得超过该回路允许值。采用单回路双拼电缆时，两根电缆应等忙，并采用相同材质、相同截面的导体。(2)单根电缆供电容量计算方法(2)pOXCOsOXT其中：S哼根电缆供电容量；2P”-供电范围内充电设施负荷(按单户容量配置标准计算出的配置容量)；Kt-同时系数，应根据各地区实际情况确定；0b-变压器负载率，根据相关规范，建议采用0.85;Cos9-功率因数，根据相关规范，建议采用0.92;使用效率，根据相关规范，建议采用0.9;注：同时系数应根据各地区实际情况确定，需求系数参照电动汽车充电基础设施设计与安装18D705-2,变压器负载孟按照0.85,功率因数按照0.92,使用效率按照0.9。(3)单根电缆截面的配置在上述计算供电容量的基础上