小區(qū)供電系統(tǒng)一次設(shè)計

1、住宅小區(qū)供電系統(tǒng)的一次設(shè)計姓名： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 摘 要本次設(shè)計的課題是住宅小區(qū)10kv供電系統(tǒng)的一次設(shè)計。依據(jù)配電自動化的內(nèi)容和國內(nèi)外配電自動化的發(fā)展現(xiàn)狀，本著“安全性、可靠性、經(jīng)濟性以及易維護性”的原則，完成了本次設(shè)計。以我國現(xiàn)行的各有關(guān)規(guī)范規(guī)程等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，再根據(jù)任務(wù)書提供原始資料，參照有關(guān)資料及書籍，對各種方案進行比較而得出最為合適的方案。這次設(shè)計的主要內(nèi)容包括小區(qū)負(fù)荷的計算，短路電流計算，主要電氣設(shè)備型號和參數(shù)的確定，無功補償設(shè)計，防雷保護裝置的設(shè)計。供電系統(tǒng)采用的是降壓箱式變電站，具有10kv和380v兩個電壓等級，10kv一側(cè)接與小區(qū)旁邊經(jīng)過的110kv變電站的10k

2、v母線，380v主要用于小區(qū)用戶及小區(qū)公共場所的用電。關(guān)鍵詞：箱式變電站，短路計算，無功補償，接地the power supply system design of residentialabstract: the design of this residential area is the subject of the preliminary design of 10kv power supply system. the development present condition that contents and domestic and international power distr

3、ibution that automates according to the power distribution automate. the power supply system designed is very important, if the system is broken, the entire residential area will affect the power supply, so the high reliability requirements. therefore, the design must take into account the power sys

4、tem security, reliability and economy. with our country each current relevant specification regulations etc. technique standard is basis, again provide original data according to the task book, according to interrelated data and book, carry on compare vs various scheme but get most suitable scheme.t

5、his manual wiring through the residential load calculation, short circuit current calculation,the main electrical equipment to determine the model and parameters, reactive power compensation design, lightning protection and over voltage protection.the power distribution system step-down box-type sub

6、station with 10kv and 380v 2 a voltage, 10kv and 110kv substation side of the access bus 10kv, 380v electricity mainly for residential users.keywords: box-type substation, short-circuit calculation, reactive power compensation, touchdown目 錄摘 要iabstract:ii目 錄iii第1章 前 言11.1 課題的國內(nèi)外現(xiàn)狀11.2 設(shè)計范圍11.3 設(shè)計原則及

7、標(biāo)準(zhǔn)11.4 設(shè)計基本思路3第2章 住宅小區(qū)負(fù)荷的計算42.1 概述42.2 電源及高壓供配電系統(tǒng)42.3 負(fù)荷計算52.4 電氣負(fù)荷的計算52.4.1住宅小區(qū)住戶照明用電負(fù)荷計算方法：52.4.2其它負(fù)荷計算方法：62.4.3詳細(xì)負(fù)荷計算：7第3章 短路電流計算113.1 短路計算的目的及步驟113.1.1短路電流計算的目的113.1.2短路電流計算的一般規(guī)定113.1.3短路電流的計算步驟123.2 短路電流的計算123.2.1短路計算過程123.2.2短路電流表133.2.3繪制系統(tǒng)等值阻抗網(wǎng)絡(luò)圖14第四章 住宅小區(qū)供配電措施154.1住宅小區(qū)供配電特點154.2 箱式變的臺數(shù)與容量、類

8、型的選擇154.2.1變壓器的容量選擇154.2.2變壓器的類型選擇174.2.3箱式變及內(nèi)部設(shè)備的類型選擇184.3 高、低壓分線設(shè)備選擇194.3.1高壓電纜分支箱的選擇194.3.2低壓電纜分支箱的選擇194.4 高、低壓電纜類型及截面型號選擇204.4.1高壓電纜的選擇204.4.2高壓電纜截面選擇204.4.3低壓電纜的選擇204.4.4短路計算過程20第五章 防雷接地系統(tǒng)設(shè)計255.1 建筑物的防雷措施255.1.1一般規(guī)定255.1.2第二類防雷建筑物的防雷措施255.2 本建筑防雷接地系統(tǒng)設(shè)計結(jié)果285.2.1防直擊雷285.2.2接地系統(tǒng)28第六章 功率因數(shù)的改善和無功功率補

9、償306.1 功率因數(shù)的改善306.2 無功功率補償及電容器的選型306.2.1無功功率補償306.2.2電容器的選型316.2.3無功補償?shù)慕泳€圖32結(jié)論33致謝34參考文獻35第1章 前 言1.1 課題的國內(nèi)外現(xiàn)狀小區(qū)供電詳細(xì)規(guī)劃是小區(qū)電力網(wǎng)施工設(shè)計的依據(jù)和基礎(chǔ)。因此它必須在城市供電總體規(guī)劃和區(qū)域電力系統(tǒng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上進行,要保證供電系統(tǒng)安全可靠運行,同時兼顧社會效益、經(jīng)濟效益,講求綜合投資效果,節(jié)省主要設(shè)備和原材料、爭取分期投資、遠(yuǎn)近結(jié)合、以近為主、技術(shù)上先進可靠、布局經(jīng)濟合理,以滿足用戶的不同要求,并適應(yīng)用電負(fù)荷的不斷增長。近年來,國內(nèi)外電力行業(yè)要求用新型箱式變電站來代替老式變電所和配電

10、室,變電站變壓器容量為100kva1600kva,用戶可根據(jù)需要選擇容量合適的箱式變電站。箱式變電站的特點,一是占地面積小,可靈活選擇站址；二是變電站的體積小,不遮擋居民眺望視線,不影響采光,同周圍環(huán)境可以協(xié)調(diào)一致；三是便于現(xiàn)場安裝(設(shè)備主體已在工廠裝好)；四是適應(yīng)性強,投資小,社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益明顯。1.2 設(shè)計范圍按照市區(qū)供電部10kv及以下配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的規(guī)定，對于住宅小區(qū)配電工程，設(shè)計范圍為：高壓側(cè)從市區(qū)公用10kv配電線路起，在接引10kv電源處設(shè)置明顯斷開點，低壓側(cè)至小區(qū)內(nèi)各個建筑低壓用電計量裝置。1.3 設(shè)計原則及標(biāo)準(zhǔn)本設(shè)計主要參考了如下電氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：gb3804-90 ：3-6

11、3kv交流高壓負(fù)荷開關(guān)gb11032-89 ：交流無間隙金屬氧化物避雷器dl401-91 ：高壓電纜選用導(dǎo)則dl/t 572-95 ：電力變壓器運行規(guī)程同時小區(qū)供電還應(yīng)該符合全國電壓電流等級和頻率標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（tci）制定的標(biāo)準(zhǔn)及其主要指標(biāo)：(1)gb12325-1990供電電壓允許偏差：35kv及以上正、負(fù)偏差的絕對值之和小于10% 10kv及以下小于7%；220v小于+7%、-10% (2)gb/t15945-1995電力系統(tǒng)頻率允許偏差 一般情況 0.2hz；系統(tǒng)較小 0.5hz (3)gb/t15543-1995三相電壓允許不平衡度 三相電壓允許不平衡度為2%，短時不超過4%，用戶

12、引起不平衡度為1.3% (4)gb12326-1990電壓允許波動和閃變 電壓允許波動：10kv為2.5%；35110kv為2%；220kv為1.6% 閃變：要求較高時為0.4%；一般時為0.6% (5)gb/t14549-1993公用電網(wǎng)諧波 電網(wǎng)諧波電壓限值 電網(wǎng)電壓/kv0.386、1035、66110 畸變率/%5.04.03.02.0 對用電設(shè)備容量在250kw以上的建筑應(yīng)單獨設(shè)用戶變電所,直接由高壓供電,對用電設(shè)備容量較小的用戶由小區(qū)變電所供電在城市居住小區(qū),每條10kv供電線路及每座配電站都應(yīng)有明確且比較整齊的供電區(qū)域,防止交叉重疊及近電遠(yuǎn)供。根據(jù)不同區(qū)段不同負(fù)荷,在10kv干線

13、上要裝設(shè)分段開關(guān)以便控制。一般10kv電網(wǎng)應(yīng)根據(jù)不同用電負(fù)荷的可靠性要求,需要選擇適當(dāng)?shù)慕泳€方式。對供電可靠性要求較高的可采用雙線放射型或雙線閉合型,其用戶應(yīng)雙電源進線,并有電源自動切換裝置。正確選用配電線路導(dǎo)線截面和長度,可以降低有色金屬用量,減少線路能量損耗,保證供電電壓質(zhì)量均有重要意義。若輸送負(fù)荷較大,輸送距離較遠(yuǎn),最大負(fù)荷使用時間又較長,則按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線截面,用允許電壓損失、機械強度和發(fā)熱等技術(shù)條件來校驗導(dǎo)線截面。對于1kv以下的動力和照明線路,雖然輸送距離不太遠(yuǎn),但由于負(fù)荷電流較大,必須按允許電壓損失來選擇導(dǎo)線截面, 電纜線路還應(yīng)按短路時的熱穩(wěn)定來校驗。供電距離越長,選出的導(dǎo)

14、線截面越大,供電距離越小,選出的導(dǎo)線截面越小,這樣選擇比按經(jīng)濟電流密度選擇截面要小,不但節(jié)省有色金屬,亦可降低運行費用。1.4 設(shè)計基本思路這個住宅小區(qū)占地面積大約73000平方米，一共有建筑27座，其中高層住宅樓6座（3#、4#、13#、14#、15#、16#，其中3#、4#帶2層底商），多層住宅樓10座(1#、2#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#，其中10#帶2層底商)，寫字樓4座（19#、20#、21#、22#），小區(qū)西、北側(cè)臨街建筑均帶有底商（17#、18#），此外還有小區(qū)物業(yè)（23#）、泵房（24#）、熱力交換站（25#）及車棚（26#、27#）、地下車庫等公共

15、用電設(shè)施。（詳見設(shè)計圖）。小區(qū)的供電系統(tǒng)由城市10kv的電力網(wǎng)，經(jīng)過箱式變壓器的高低壓變換箱引來380v/220v的三相四線制電源，引至區(qū)域分配箱。接地系統(tǒng)為三相五線制零接地保護系統(tǒng)（tn-s系統(tǒng)），進戶外采用保護接地線重復(fù)接地保護，接地電阻不得大于歐姆。高壓10kv采用架空線路，低壓配電干線采用硬鋁母線做母線絕緣電力電纜（yjv）穿管埋地或沿墻敷設(shè)，支線（bv.rvs）穿管，沿墻地面，頂板暗敷設(shè)。第2章 住宅小區(qū)負(fù)荷的計算2.1 概述為了滿足電力用戶對供電可靠性的要求，同時又考慮到供電的經(jīng)濟性，根據(jù)負(fù)荷在實際應(yīng)用中所處地位的重要性不同，用電負(fù)荷可以分為下述三類。第一類負(fù)荷：凡因突然中斷供電，

16、可能造成人生傷亡事故或重大設(shè)備損壞，長期才能恢復(fù)的。第二類負(fù)荷：凡因為突然停電會造成大量廢品、產(chǎn)量顯著下降或企業(yè)內(nèi)運輸停頓。第三類負(fù)荷：是指除一類、二類負(fù)荷外的其他負(fù)荷。本工程主要包含高層普通住宅、多層住宅、商鋪、車庫等，屬于規(guī)范規(guī)定的二級負(fù)荷。2.2 電源及高壓供配電系統(tǒng)小區(qū)位于城市主城區(qū)內(nèi)，高壓電源即由附近10kv配網(wǎng)線路接引，再由高壓電纜輸送至小區(qū)負(fù)荷中心。近些年來，為了保證供電質(zhì)量和供電可靠性，某些小區(qū)高壓部分采用雙電源的供電模式，但對于本設(shè)計中的小區(qū)來說，參考城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則相關(guān)規(guī)定：1.重要用戶除正常供電電源外，應(yīng)有備用電源。對于需要連續(xù)不間斷供電的重要用戶，除了供電部門提供

17、的電源外，用戶還應(yīng)自備保安電源并具備零秒啟動功能。2.雙電源用戶一般采用一路電源供電、一路電源備用的供電方式。一般不采用專線供電方式。在正常情況下，用戶的10千伏側(cè)不能并列運行。3.雙電源用戶必須與電網(wǎng)調(diào)度部門簽定調(diào)度協(xié)議，并按照調(diào)度命令執(zhí)行操作。4.雙電源或多電源用戶（包括使用自備發(fā)電機用戶）應(yīng)采用可靠的技術(shù)措施，在任何情況下都不得向電網(wǎng)反送電。5.10層至18層的非住宅建筑及19層以上的住宅建筑以及高度超過24米的其他民用建筑，除正常供電電源外，應(yīng)有備用電源。本設(shè)計中的小區(qū)用電面積不大，而且并不符合以上規(guī)定中重要用戶的標(biāo)準(zhǔn)，因此，只允許接入一回路高壓電源。如有需要，可以對電梯、消防設(shè)施自備

18、應(yīng)急電源，但應(yīng)急電源與工作電源之間必須采取措施，防止并列運行對10kv供電網(wǎng)絡(luò)造成反送電事故。應(yīng)急電源的設(shè)置需經(jīng)供電部門審查同意后方能接入。小區(qū)南側(cè)即為10kv高壓架空配電線路，可直接在就近砼桿上接引一回路10kv電源，組立附桿1基，使用絕緣導(dǎo)線從線路主桿接引至附桿，再從附桿敷設(shè)高壓電力電纜至小區(qū)內(nèi)高壓設(shè)備。2.3 負(fù)荷計算發(fā)電廠電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。它表明了發(fā)電機、變壓器、線路和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接方式及可能的運行方式，從而完成發(fā)電、變電、輸配電的任務(wù)。它的設(shè)計直接關(guān)系著電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟

19、運行，所以顯得非常重要。社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，使人們生活水平逐步提高，在一些家庭，家用電器不斷增多，快捷方便、干凈衛(wèi)生的電力能源正在或逐步取代其它能源。尤其是高耗能的空調(diào)、電冰箱、電熱水器、電炊具、蓄熱式電熱器、電茶壺、音響設(shè)備、豪華吊燈等已非常普遍，擁有23個空調(diào)、彩電、電冰箱的家庭更是屢見不鮮，并有大量增長的趨勢，電力能源的高消費已直面向我們撲來。所以，在對居民住宅小區(qū)的供電設(shè)計時要本著超前計劃的原則，為即將增添的用電設(shè)備留有一定的負(fù)荷余地。這樣，才能免使我們不間斷的更新供電設(shè)備，減少不必要的重復(fù)投資和頻繁的變更給用戶帶來用電上的不便。根據(jù)國家電網(wǎng)公司電力安全工程規(guī)范的有關(guān)規(guī)定和要求，居民小

20、區(qū)的每戶供電能力至少要達到410kw。以此考慮，住宅小區(qū)在電氣設(shè)計時，戶住房面積在100m2及以下的，設(shè)計容量應(yīng)為5kw左右；住戶住房面積在100m2以上的，設(shè)計容量應(yīng)為8kw左右。該小區(qū)的小戶住戶每戶為80m2，大戶住戶每戶為120m2，所以居民小區(qū)的負(fù)荷測算為：小戶估算為每戶5kw，大戶估算為每戶9kw。2.4 電氣負(fù)荷的計算2.4.1住宅小區(qū)住戶照明用電負(fù)荷計算方法：簡單測算住宅小區(qū)住戶照明用電負(fù)荷的方法可以有兩種：1.單位指標(biāo)法 應(yīng)用單位指標(biāo)法確定計算負(fù)荷pjs(適用于照明及家用電負(fù)荷)，即：pjs=peini1000(kw)公式（2-1）式中pei單位用電指標(biāo)，如：w/戶(不同戶型的

21、用電指標(biāo)是不同的)，由于地區(qū)用電水平的差異，各地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況取用ni單位數(shù)量，如戶數(shù)(對應(yīng)不同面積戶型的戶數(shù))應(yīng)用以上方法計算負(fù)荷應(yīng)乘以同時系數(shù)，即實際最大負(fù)荷(pm)。pm=pjs公式（2-2）式中同時系數(shù)，值按照住戶數(shù)量多寡不同取不同的數(shù)值：一般情況下，用戶數(shù)量在25100戶的取0.6；用戶數(shù)量在101200戶的取0.5；用戶數(shù)量在200戶以上的取0.35。2.單位面積法按單位面積法計算負(fù)荷，在一定的面積區(qū)有一個標(biāo)準(zhǔn)，面積越大的區(qū)其負(fù)荷密度越小，其表達式如下：pm=peds公式（2-3）式中pm實際最大負(fù)荷（單位為kw）ped單位面積計算負(fù)荷（單位為w/m2 ）s小區(qū)總面積（單位

22、為m2 ）同時系數(shù)，取值范圍同上2.4.2其它負(fù)荷計算方法：根據(jù)以上兩種方法求出照明及家用負(fù)荷后，結(jié)合小區(qū)的實際情況，還需考慮其它用電負(fù)荷。比如這個小區(qū)還包括小區(qū)物業(yè)公司、泵房、熱力交換站及車庫、自行車棚等用電負(fù)荷；另外還有四座小高層，還應(yīng)考慮電梯負(fù)荷；二次加壓泵房負(fù)荷(供生活及消防用水)，以上諸負(fù)荷在計算住宅小區(qū)負(fù)荷中占比重較大的是照明及家用電負(fù)荷，而照明及家用電負(fù)荷出現(xiàn)最大值的時段是每天19：0022：00，因而在計算小區(qū)的最大負(fù)荷時就以19：0022：00時段的照明及家用電負(fù)荷為基礎(chǔ)，然后再疊加其它負(fù)荷。其它負(fù)荷計算方法為：1.電梯：pd=pdid公式（2-4）式中pd電梯實際最大總負(fù)荷

23、（單位為kw）pdi單部電梯負(fù)荷（單位為kw）d多部電梯運行時的同時系數(shù)(取值范圍見下表) 電梯同時系數(shù)一覽表電梯臺數(shù) 1 2 3 4 5 6 12同時系數(shù) 1 0.91 0.85 0.8 0.76 0.72 0.48 2.二次加壓水泵：pms=psinsi公式（2-5）試中pms二次加壓水泵最大運行方式下(開泵最多的方式)的實際最大負(fù)荷psi各類水泵的單臺最大負(fù)荷nsi最大運行方式下各類水泵的臺數(shù)3.物業(yè)樓：pwm=pwsw公式（2-6）式中pwm物業(yè)樓在照明及家用電最大負(fù)荷時段實際最大負(fù)荷pws物業(yè)樓設(shè)計最大負(fù)荷（單位為kw）w物業(yè)樓負(fù)荷、照明及家用電最大負(fù)荷的同時系數(shù)4.路燈及公用照明：

24、按照路燈的盞數(shù)及每盞燈的瓦數(shù)進行累加計算。路燈負(fù)荷為pl(kw)。5.住宅小區(qū)的綜合最大負(fù)荷p=pm+pd+pms+pwm+pl(kw)公式（2-7）2.4.3詳細(xì)負(fù)荷計算：1.居民用電負(fù)荷計算：按照單位面積法計算每戶居民最大用電負(fù)荷，以此做為單位用電指標(biāo)，再用單位指標(biāo)法計算每座住宅樓的負(fù)荷并合并計算結(jié)果。pm=peds公式（2-8）式中pm實際最大負(fù)荷（單位為kw）ped單位面積計算負(fù)荷（單位為w/m2 ）s每戶面積（單位為m2 ）同時系數(shù)其中單位面積計算負(fù)荷按照成都市的用電標(biāo)準(zhǔn)，取40w/m2，小區(qū)內(nèi)戶型種類較多，從80m2到140m2左右，其中小戶型居多，為方便計算，取平均值100m2，

25、則每戶負(fù)荷為：pm=40w/m2100m2=4kw再將pm作為單位指標(biāo)pei代入單位指標(biāo)法公式pjs=peini(kw)，可求出每座住宅樓的用電負(fù)荷，如表2-1：表2-1 住宅小區(qū)負(fù)荷計算明細(xì)表序號樓號戶數(shù)單位指標(biāo)（kw）計算負(fù)荷（kw）負(fù)荷同時率實際負(fù)荷11#3641440.686.422#4841920.6115.233#8043200.619244#6442560.6153.655#4841920.6115.266#7242880.6172.877#6042400.614488#6842720.6163.299#6042400.61441010#4041600.6961111#42416

26、80.6100.81212#4841920.6115.21313#2741080.664.81414#2741080.664.81515#2741080.664.81616#2741080.664.8合計77430961857.62.商業(yè)及寫字樓用電負(fù)荷計算：根據(jù)已知商戶面積，可按單位面積法求取每座樓的商戶負(fù)荷：pm=peds（2-9）式中pm實際最大負(fù)荷（單位為kw）ped單位面積計算負(fù)荷，w/m2，商業(yè)用戶取80w/m2，寫字樓取40w/m2s每戶面積（單位為m2 ）同時系數(shù)，商業(yè)用戶取0.7，寫字樓取0.65將各樓商戶面積代入上式得負(fù)荷值如表2-2：表2-2 住宅小區(qū)商業(yè)及寫字樓負(fù)荷計算

27、明細(xì)表序號樓號戶數(shù)面積單位面積負(fù)荷（w/m2）計算負(fù)荷（kw）負(fù)荷同時率實際負(fù)荷13#底商102700802160.7151.224#底商8228080182.40.7127.68310#底商10152080121.60.785.12417#商業(yè)63000802400.7168518#商業(yè)63000802400.7168622#底商72400801920.7134.4719#8000403200.65208820#20404081.60.6553.04921#5800402320.65150.8102265377合計1512834.43.其他用電負(fù)荷計算：（1）電梯：

28、電梯的負(fù)荷分級電梯的負(fù)荷分級應(yīng)符合2.2的負(fù)荷分級規(guī)范要求。客梯的供電要求應(yīng)符合下列要求：一級負(fù)荷的客梯，應(yīng)由引自兩路獨立電源的專用回路供電。二級負(fù)荷的客梯，可由兩回路供電，其中一回路應(yīng)為專用回路。三級負(fù)荷的客梯，宜由建筑物低壓配電柜以一路專用回路供電，當(dāng)有困難時，電源可由同層配電箱接引。因本工程電梯建筑均為小高層，小區(qū)規(guī)模為普通城鎮(zhèn)住宅小區(qū)屬二級負(fù)荷，不允許雙電源引入，如需雙電源接入的，可由用戶自備發(fā)電機電源接入，在本設(shè)計中，電梯用電由用戶從建筑電表下表位或配電室內(nèi)自行接引低壓電源。3#樓電梯負(fù)荷：pd=pdid=8kw5臺電梯0.76=30.4kw4#樓電梯負(fù)荷：pd=pdid=8kw4臺

29、電梯0.8=25.6kw13#樓電梯負(fù)荷：pd=pdid=9kw1臺電梯1=9kw19#樓電梯負(fù)荷：pd=pdid=8kw2臺電梯0.91=14.56kw22#樓電梯負(fù)荷：pd=pdid=12kw2臺電梯0.91=21.84kw14#、15#、16#樓電梯負(fù)荷同#13樓計算結(jié)果，由此可得小區(qū)電梯總負(fù)荷為：pd=30.4+25.6+9+9+9+9+14.56+21.81=128.4kw（2）物業(yè)管理中心物業(yè)管理中心的用電負(fù)荷主要為照明、辦公用電器（電腦、打印機等辦公器材），可能會有熱水器、電視等家電設(shè)施，基本上可以按照普通居民的負(fù)荷計算方式來考慮，使用單位面積法可得：pm=peds=40w/m2

30、540m21000=21.6kw（3）其它：熱力交換站、水泵房、自行車棚、地下車庫熱力交換站按用戶提供資料可知所有設(shè)備合計負(fù)荷為110kw，水泵房按用戶提供資料可知所有設(shè)備合計負(fù)荷為128kw，此類負(fù)荷在用電時一般為全部設(shè)備投入運行，按滿負(fù)荷考慮用電。地下車庫用電時間主要在早晨7：00至8：00、中午12：00至12：30、晚上5：30至6：00幾個時間段，與住戶用電高峰期不重合，且多層住宅的地下車庫數(shù)量少、負(fù)荷較小、用電同時率較低，所以在負(fù)荷計算時可忽略不計，僅按低標(biāo)準(zhǔn)配置線路即可。自行車棚負(fù)荷主要為照明用電，通常單個車棚用電負(fù)荷不足1kw，可忽略不計，配電線路按最低標(biāo)準(zhǔn)配置。第3章 短路電

31、流計算3.1 短路計算的目的及步驟3.1.1短路電流計算的目的電力系統(tǒng)常常在運行中發(fā)生故障。電力系統(tǒng)的故障可以分為簡單故障和復(fù)合故障,簡單故障是指某一時刻只在電力系統(tǒng)的一個地方發(fā)生故障；復(fù)合故障一般是指某一時刻在電力系統(tǒng)兩個及兩個以上的地方同時發(fā)生故障。電力系統(tǒng)的故障通常是短路故障和斷線故障。一般情況下，短路故障比短線故障發(fā)生的幾率大，也比斷線故障嚴(yán)重。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。當(dāng)短路發(fā)生時，系統(tǒng)將從一種運行狀態(tài)劇變到另一種運行狀態(tài)，并伴隨發(fā)生復(fù)雜的暫態(tài)現(xiàn)象。所以計算系統(tǒng)的短路電流將具有非常重要的意義。3.1.2短路電流計算的一般規(guī)定1.計算的基本情況（1）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運行

32、；（2）所有同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置；（3）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；（4）所有電源的電動勢相位角相同；（5）應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有的元件，但不考慮短路點的電弧電阻。對異步電動機的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大安全電流有效值時才予以考慮。2.接線方式：計算短路電流之時所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運行方式），而不能僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。3.計算容量：按此次工程設(shè)計最終容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本工程建設(shè)后510年）。4.短路種類：一般按三相短路計算。若發(fā)電機出口的兩相短路，或直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等

33、回路中的單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時，則應(yīng)該按嚴(yán)重情況進行校驗。5.短路計算點：在正常接線方式時，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點，稱為短路計算點。3.1.3短路電流的計算步驟在工程設(shè)計中，短路電流的計算通常采用使用曲線法。步驟如下：1.選擇計算短路點。2.畫等值網(wǎng)絡(luò)圖：（1）首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷分支、線路電容、各元件的電阻，發(fā)電機電抗用次暫態(tài)電抗；（2）選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓（一般取各級的平均電壓）；（3）將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺電抗；（4）繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號。3.化簡等值網(wǎng)絡(luò)：為計算不同短路點的短路電流值，將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點為中心

34、的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗。4.求計算電抗(將各轉(zhuǎn)移阻抗按各發(fā)電機額定功率歸算)。5.查運算曲線查出各供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值。6.計算無限大容量的電源供給的短路電流周期分量。7.計算短路電流周期分量有名值。3.2 短路電流的計算3.2.1短路計算過程系統(tǒng)電抗:變壓器電抗:折算到10kv等級的電抗：110kv變電站到短路點d1的電抗：短路點d1的短路電流為：ka kakamva 110kv變電站到短路點d2的電抗： x2=（xd1+xt/2）=(0.345+1.72)(0.4*0.4/10.5*10.5)=2.0650.029=0.006()短路點d2的短

35、路電流：ka kakamva3.2.2短路電流表表3-1 短路電流表短路點短路容量17.57ka44.8 ka23.6 ka318mva38.49 ka98.1 ka58.5ka26.6mva3.2.3繪制系統(tǒng)等值阻抗網(wǎng)絡(luò)圖圖3-1 系統(tǒng)等值阻抗網(wǎng)絡(luò)圖第四章 住宅小區(qū)供配電措施4.1住宅小區(qū)供配電特點住宅小區(qū)樓房分散，各棟樓房之間間距較大，供電面積較大，負(fù)荷點的離散性較大，每臺箱變供電范圍有限，故而需用多臺箱變才能滿足小區(qū)負(fù)荷要求。首先將小區(qū)根據(jù)單體建筑的布局和負(fù)荷容量進行分塊，形成以箱變?yōu)橹行牡呐潆妳^(qū)域（如圖4-1）。每一臺箱變置于區(qū)域的位置中心地帶，向周邊區(qū)采用電纜放射式配電（一般為610

36、回路）。每一組區(qū)一般由58棟多層建筑組成，再由各建筑低壓電纜分支箱敷設(shè)低壓分支線纜至各單元內(nèi)配電箱，除高層樓房內(nèi)配電箱及多層樓房單元內(nèi)電表箱有電表位置外的均需加裝低壓電表計量箱。圖4-1 小區(qū)供電系統(tǒng)關(guān)系圖4.2 箱式變的臺數(shù)與容量、類型的選擇4.2.1變壓器的容量選擇電源采用現(xiàn)場一級變壓，10kv變?yōu)?.4kv(戶外箱式變電站)。住宅小區(qū)負(fù)荷點多而分散，箱變分布在負(fù)荷中心，減小一次投入，降低運行成本，提高用戶的用電質(zhì)量。從站變到箱變的10kv用電纜連接，各個箱變的容量由各進戶單棟樓房的區(qū)域計算總負(fù)荷選定。變配電所宜靠近用電負(fù)荷中心設(shè)置。從小區(qū)物業(yè)管理方面考慮，小區(qū)變配電所應(yīng)設(shè)置在小區(qū)會所或?qū)?/p>

37、用管理用房內(nèi)。從小區(qū)的建筑特點考慮，即住宅群、樓棟之間間距較大，分布分散?？稍谛^(qū)中心會所設(shè)高壓總配電房，分區(qū)、分片設(shè)低壓配電房。當(dāng)條件不允許時可設(shè)置戶外箱式變電站，但應(yīng)注意對小區(qū)整體環(huán)境的影響和電力變壓器躁聲對小區(qū)住戶的影響。負(fù)荷的分配狀況及變壓器容量的選擇如表4-1所示。表4-1 負(fù)荷的分配狀況及變壓器容量序號樓號計算負(fù)荷（kw）計算電流（a）功率因數(shù)負(fù)荷同時率實際負(fù)荷實際電流補償后功率因數(shù)119#21#648.161159 0.850.65421.30 638.61 0.95#1箱式變選擇方案1、根據(jù)負(fù)荷計算，實際運行后負(fù)荷功率為：421.3kw，負(fù)荷電流為：638.61a；2、依據(jù)有關(guān)

38、變壓器運行規(guī)范及規(guī)程中的規(guī)定，確保變壓器安全、經(jīng)濟、可靠運行的條件，應(yīng)選擇630kva電力變壓器做為#1箱式變的供電電源；3、630kva變壓器運行負(fù)荷率為66.8%。序號樓號計算負(fù)荷（kw）計算電流（a）功率因數(shù)負(fù)荷同時率實際負(fù)荷實際電流補償后功率因數(shù)27#14#、17#、23#、27#18893377 0.850.35661.151002.17 0.95#2箱式變選擇方案1、根據(jù)負(fù)荷計算，實際運行后負(fù)荷功率為：661.15kw，負(fù)荷電流為：1002.17a；2、依據(jù)有關(guān)變壓器運行規(guī)范及規(guī)程中的規(guī)定，確保變壓器安全、經(jīng)濟、可靠運行的條件，應(yīng)選擇1000kva電力變壓器做為#2箱式變的供電電源

39、；3、1000kva變壓器運行負(fù)荷率為66.1%。序號樓號計算負(fù)荷（kw）計算電流（a）功率因數(shù)負(fù)荷同時率實際負(fù)荷實際電流補償后功率因數(shù)31#6#、15#、16#、18#、26#23294163 0.850.35815.151235.60 0.95#3箱式變選擇方案1、根據(jù)負(fù)荷計算，實際運行后負(fù)荷功率為：815.15kw，負(fù)荷電流為：1235.6a；2、依據(jù)有關(guān)變壓器運行規(guī)范及規(guī)程中的規(guī)定，確保變壓器安全、經(jīng)濟、可靠運行的條件，應(yīng)選擇1000kva電力變壓器做為#3箱式變的供電電源；3、1000kva變壓器運行負(fù)荷率為81.5%。序號樓號計算負(fù)荷（kw）計算電流（a）功率因數(shù)負(fù)荷同時率實際負(fù)荷

40、實際電流補償后功率因數(shù)422#、24#、25#10321845 0.850.65670.81016.80 0.95#4箱式變選擇方案1、根據(jù)負(fù)荷計算，實際運行之后負(fù)荷功率為：670.8kw，負(fù)荷電流為：1016.8a；2、據(jù)有關(guān)變壓器運行規(guī)范及規(guī)程中的規(guī)定，確保變壓器安全、經(jīng)濟、可靠運行的條件，應(yīng)選擇800kva電力變壓器做為#4箱式變的供電電源；3、800kva變壓器運行負(fù)荷率為83.8%。如表4-1所示，該小區(qū)配電設(shè)計共選擇4臺箱式變電站，分別為630kva、800kva的各1臺，1000kva的2臺。箱變位置如設(shè)計圖所示，均選擇在小區(qū)住宅樓間的綠化帶中。4.2.2變壓器的類型選擇目前國內(nèi)

41、10kv及以下配網(wǎng)主要采用的變壓器類型有：油浸式配電變壓器s9系列配電變壓器，s11系列配電變壓器，卷鐵心配電變壓器，非晶合金鐵心變壓器，浸漬絕緣干式變壓器和環(huán)氧樹脂絕緣干式變壓器。非晶合金鐵心變壓器主要優(yōu)點是空載損耗低，它的空載損耗值比同容量的新s9型配電變壓器降低75%左右，節(jié)能效果非常明顯。當(dāng)前此類變壓器的材料主要依賴進口，所以價格較高，相比s9系列變壓器要高1.5倍左右，在電網(wǎng)內(nèi)并未完全推廣開來，多數(shù)設(shè)計還是使用油浸式配電變壓器s9系列配電變壓器。由于采用油浸式變壓器的箱式變時，當(dāng)變壓器容量在800kva及以上時，需加裝重瓦斯保護裝置，將使箱式變的設(shè)計變得相當(dāng)復(fù)雜，而且不易操作，也增加

42、了安全隱患。所以，通常變壓器容量在800kva及以上時要選擇構(gòu)簡單，維護方便，又有防火、難燃等特點的環(huán)氧樹脂絕緣干式變壓器，干式變壓器雖然較油浸式變壓器價格高，但可以長期免維護，且不必加裝重瓦斯保護裝置，這兩方面的特點也可以平衡變壓器在價格上的差異。綜上所述，本工程所使用的四臺變壓器型號分別為s9-630kva 10/0.4kv，scb10-800kva 10/0.4kv，scb10-1000kva 10/0.4kv兩臺。表4-2 變壓器主要技術(shù)參數(shù)型號額定容量(kva)一次額定電流（a）二次額定電流（a）空載損耗(w)負(fù)載損耗(w)阻抗電壓(%)空載電流(%)s9-630/1063037.8

43、907.2120062004.50.9scb10-800/1080046.21154.7140075004.50.8scb10-1000/101000601443.41700103004.50.74.2.3箱式變及內(nèi)部設(shè)備的類型選擇國內(nèi)配網(wǎng)主要應(yīng)用的箱式變有兩類：美式箱變、歐式箱變。在實際應(yīng)用中，美式箱變主要用在建設(shè)空間不足、地域狹窄的位置，故本次設(shè)計采用歐式箱變。歐式箱變?yōu)槟K化結(jié)構(gòu)布局，將高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置三個不同的隔室內(nèi)、通過電纜或母線來實現(xiàn)電氣連接，所用高低壓配電裝置及變壓器均為常規(guī)的定型產(chǎn)品。外形美觀大方，內(nèi)部操作空間較大，安裝操作比較方便，易于后期檢修維護，一般

44、為商住小區(qū)配電工程的首選。所選用的箱式變型號為：zbw-12型。每座箱式變箱體內(nèi)配置：hxgn-12-45改型高壓進線計量柜1面、hxgn-12-08改型高壓出線柜1面、pgl-11型低壓總柜1面、pgl-11型低壓出線柜2面（出線路數(shù)按需要配置）、pjl-12型低壓電容補償柜1面。4.3 高、低壓分線設(shè)備選擇4.3.1高壓電纜分支箱的選擇本小區(qū)共需安裝箱式變四座，高壓主進線為一路，因此高壓電纜分支箱宜采用進線側(cè)單開關(guān)型電纜分支箱。在進線側(cè)使用負(fù)荷開關(guān)，可方便實現(xiàn)對所有箱變高壓電源的統(tǒng)一控制，不影響電網(wǎng)運行的情況下對下級設(shè)備進行停電檢修的同時，并能保障用戶側(cè)故障不會反饋至供電局電網(wǎng)中，避免故障

45、范圍擴大。高壓電纜分支箱根據(jù)所需選用長度小、電纜排列清楚、三芯電纜接引不需交叉的歐式電纜分支箱。高壓電纜分支箱選擇型號為：kdf-1k-1/5型。kdf帶開關(guān)的電纜分支箱1k負(fù)荷開關(guān)柜為1回路1/5進線1回、出線5回（4回至箱變、1回做故障備用）圖4-2 高壓電纜分支箱電器接線示意圖4.3.2低壓電纜分支箱的選擇低壓電纜分支箱采用dfw-0.4kv低壓電纜分接箱，此類低壓電纜分支箱的特點是：采用預(yù)制型電纜插器件，具有全絕緣、全密封、全防水、免維護、且安全可靠，適合安裝在住宅小區(qū)的環(huán)境中，位置通常選擇安裝在需要分支進線電纜的樓房側(cè)面散水上，結(jié)構(gòu)緊湊、體積較小，不會影響住宅小區(qū)的美觀環(huán)境，也不會影

46、響小區(qū)內(nèi)正常交通。4.4 高、低壓電纜類型及截面型號選擇4.4.1高壓電纜的選擇高壓電纜選用鋁芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝氯乙烯護套電力電纜（yjlv226/10kv）。交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜具有卓越的熱機械性能，優(yōu)異的電氣性能和耐化學(xué)腐蝕性能，還具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、敷設(shè)不受落差限制等優(yōu)點，是目前廣泛應(yīng)用于城市電網(wǎng)、礦山和工廠的新穎電纜。交聯(lián)聚乙烯是利用化學(xué)方法或物理方法使線型分子結(jié)構(gòu)的聚乙烯轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交聯(lián)聚乙烯，從而大幅度地提高了聚乙烯的熱機械性能，并保持了優(yōu)異的電氣性能。交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜導(dǎo)體最高額定工作溫度為90，比紙絕緣電纜、聚氯乙烯絕緣電纜、聚乙烯絕緣電纜均高，所以電纜的

47、載流量也進一步提高。4.4.2高壓電纜截面選擇依據(jù)變壓器一次側(cè)的額定電流，可以確定所要選的高壓電纜截面型號：630kva變壓器選用yjlv22-335高壓電纜，800kva變壓器選用yjlv22-350高壓電纜，1000kva變壓器選用yjlv22-350高壓電纜，高壓側(cè)主進線電纜選用yjlv22-3150高壓電纜。4.4.3低壓電纜的選擇低壓電力電纜采用銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜（yjv220.6/1kv）。本工程中除自行車棚照明用電選用兩芯電纜外，其余低壓電纜均為四芯電纜。4.4.4短路計算過程從低壓電力電纜載流量表中查得所需低壓電纜截面，考慮低壓電纜使用中熱穩(wěn)定影響以

48、及線路長度造成的電壓降的情況，實際使用的電纜截面選擇必須在按需用電流的基礎(chǔ)上增大一到二個型號的截面。表4-3 yjv22型電纜載流量電壓降表速查表芯數(shù)電纜截面（mm2）載流量（a）電壓降（mv/m）210584.67416802.64251081.64351301.24501650.874702200.614952650.4541203100.3641503600.341854150.2542404950.211.箱式變至各分接箱的低壓主電纜截面型號選擇如下表：表4-4 住宅小區(qū)主電纜截面選擇明細(xì)表序號起點終點實際負(fù)荷（kw）功率因數(shù)實際電流（a）芯數(shù)電纜截面（mm2）11#箱變19#、20#

49、、21#總配電箱4260.85761.48 42402條22#箱變7#樓分支箱1440.85257.40 412032#箱變8#樓分支箱163.20.85291.72 415042#箱變9#樓分支箱1440.85257.40 412052#箱變10#樓分支箱181.120.85323.75 418562#箱變11#樓分支箱100.80.85180.18 47072#箱變12#樓分支箱115.20.85205.92 49582#箱變13#、14#樓總配電箱147.60.85263.84 415092#箱變17#商業(yè)分支箱1680.85300.30 4120102#箱變23#物業(yè)配電箱21.60.

50、8538.61 416113#箱變1#樓分支箱86.40.85154.44 470123#箱變2#樓分支箱115.20.85205.92 495133#箱變3#樓配電箱1920.85343.20 4240143#箱變3#樓底商分支箱151.20.85270.27 4150153#箱變4#樓配電箱153.60.85274.56 4185163#箱變4#樓底商分支箱127.680.85228.23 4120173#箱變5#樓分支箱115.20.85205.92 495183#箱變6#樓分支箱172.80.85308.88 4150193#箱變15#、16#樓總配電箱147.60.85263.84

51、4150203#箱變18#商業(yè)分支箱1680.85300.30 4120214#箱變22#樓配電箱398.840.85712.93 42402條+4120224#箱變22#樓底商分支箱134.40.85240.24 4120234#箱變24#泵房1280.85228.80 4120244#箱變25#熱力交換站1100.85196.63 4952.其它低壓電纜截面型號選擇各多層住宅樓單元進線電纜選擇，按照單位指標(biāo)法計算pjs=peini=4kw12戶0.8=38.4kw，所需電流為i =68.64a，從低壓電纜分支箱至各單元低壓電纜查電纜載流量選yjv22-425mm2型。自行車棚負(fù)荷主要為照明

52、負(fù)荷，從低壓電纜分支箱至車棚電表電源電纜選用yjv22-210mm2型；地下車庫負(fù)荷為三相四線，從低壓電纜分支箱至車庫電表電源電纜統(tǒng)一選用yjv22-416mm2型；小區(qū)商戶一般為兩層，平均面積在200平方米左右，依面積法計算單戶負(fù)荷為：pm=peds=80w/m2200m21000=16kw，所需電流為i=28.6a，從低壓電纜分支箱至各商戶低壓電纜查電纜載流量選yjv22-416mm2型。第五章 防雷接地系統(tǒng)設(shè)計在配電網(wǎng)絡(luò)中，由于接地種類的不同，其保護接地方式、供電系統(tǒng)也有所不同。正確理解和推廣使用幾種低壓保護接地方式及供電系統(tǒng)，對提高電網(wǎng)安全、可靠運行水平有著十分重要的意義。小區(qū)建筑最高為67.5米，依據(jù)建筑防雷設(shè)計規(guī)范防雷設(shè)計按二類防雷建筑物處理。5.1 建筑物的防雷措施 5.1.1一般規(guī)定第3.1.1條 各類防雷建筑物應(yīng)采取防直擊雷和防雷電波侵人的措施。第一類防雷建筑物和本規(guī)范第2.0.3條四、五、六款所規(guī)定的第二類防雷建筑物尚應(yīng)采取防雷電感應(yīng)的措施。第3.1.2 條裝有防雷裝置的建筑物，在防雷裝置與其它設(shè)施和建筑物內(nèi)人員無法隔離的情況