住宅小区供电系统设计Word版

本科毕业设计 (论文)

前进小区供电系统设计

The Power Supply System Design of

Residence

学院：电子工程学院

专业班级：电气工程及其自动化电气081 学生姓名：沙岩学号： XXXXXXXXX 指导教师 XXXXXXXX（副教授）

：

2012年 6月

目录

1 引言 (1)

2 负荷计算 (2)

2.1 供电负荷的分析 (2)

2.2 供电负荷的计算 (3)

3 供电方案的确定 (5)

3.1 主接线方案原则 (5)

3.2 主接线方案设计 (5)

3.3 低压部分配电系统 (6)

4 变压器及线路的选择 (8)

5 短路计算 (11)

5.1 短路故障的形式 (11)

5.2 短路电流的计算 (11)

6 高、低压设备的选择 (13)

6.1 设备选择的基本原则 (13)

6.2 高压设备的选择 (14)

6.3 低压设备的选择 (15)

7 继电保护 (17)

7.1 继电保护的意义及设置原则 (17)

7.2 变压器的继电保护 (17)

8 变电所防雷与接地 (19)

9 电测量仪表 (21)

10 电梯双电源互备投电路 (23)

结论 (25)

致谢 (26)

参考文献 (27)

附录： (28)

1 引言

研究意义：近几年来我国社会发展迅速，人民的生活水平有了很大提高，对居住环境的方便、安全、环保、舒适等方面提出了更高的要求。这使得前进小区的供电系统要适应小区的用电负荷及小区的规划，从多方面考虑，设计出最合理的供电方案，以使供电系统的运行更加经济、灵活、安全、可靠。

发展现状：步入21世纪后，我国城市化正处于又一新的发展阶段，城市地区的住宅建筑林立，建筑标准越来越现代化，不同种类的小区对用电负荷的要求也不尽相同，但总体的趋势是用电负荷有较大增高，在夏冬季节或用电高峰时段时，用电负荷有较大的波动，造成供电的不稳定或是停电时有发生，为居民用电带来了诸多不便，因此要求小区供电系统要具备更高的可靠性与安全性。随着城市化进程的逐年加快，城市用地更加紧张、用电负荷更加集中，城市的电力电网也逐步由架空向电缆过渡，老旧的配电方案以及变压器、配电室等电力设备在安全性、经济性、环保性等方面都难以满足时下的住宅用电负荷要求，由此对于小区的供电方案也有了新的要求。

发展趋势：将来的供配电系统主要发展方向为小型化、节能化及更加自动化。目前对于供电系统的供电可靠性尚感不足，对于某些重要设备如消防设施、生活水泵、生活电梯的供电可靠性还有待提高。另外，低压配电部分的安全性也需要更多的重视。

小区供电设计要考虑下列基本要求：

（1）安全性需要达到相关技术规范与国家标准，且能够保证人身和设备的安全。（2）可靠性需要满足小区正常用电的电力负荷。

（3）灵活性需要适用于多种运行方式，以便于电气设备的维修及切换，并适当考虑未来的负荷发展情况。

（4）经济性在符合上述要求的前提下，尽可能简化设计方案，降低投资及设备运行、维修的费用，并减少线路有色金属的消耗和电能的节约。

2 负荷计算

2.1 供电负荷的分析

近年来我国的经济建设步入快车道，居民的生活水品不断提高，越来越多的高能耗电器走进我们的生活，普通家庭的用电需求不断上涨，例如：空调、电炊具、电热水器等，很多家庭装有多个空调、彩电、冰箱，而且呈现出强劲的增长态势，根据以上现状《江苏省住宅设计标准》做出如下规定，一般而言高层的计算负荷可参考每户6~8kW标准，小高层及多层可参考每户4~6kW，除上述方法外还可参考502

W的建筑面积标准，本次设计是针对普通前进小区的设计，根/m

据以上标准，计算负荷取值6kW每户[]2。

本次设计共有两个院，每栋高6层，则每单元为12户，一号院为1~14栋，每两栋设置一个户外配电箱，共计7个配电箱；二号院为15~26栋，每两栋设置一个户外配电箱，共计6个配电箱。每两个配电箱设置一个配电屏，共计7个配电屏。由配电屏引出线路通向配电箱，再由配电箱引出线路通向楼栋单元，之后各单元在引出线路到各户。

表2-1 负荷的初步划分

2.2 供电负荷的计算

负荷计算公式： 有功计算负荷 e d P K P =30 无功计算负荷 ?tan 3030P Q = 视在计算负荷 ?

cos 30

30P S = 计算电流 n

U S I 33030=

查阅资料得知：住宅用电负荷需要系数12户时d K 取值0.6；d K 在25~100户时d K 取值0.45；100~200户时d K 取值0.35；大于260户时d K 取值0.3；生活用电功率因数取值85.0cos =?，则62.0tan =? （1）小区总的负荷计算

kW P e 66246)540564(=?+= kW P K P e d 2.198766273.030=?==

kVA P S 8.233785

.02

.1987cos 3030===

? （2）单元的负荷计算

kW P e 726112=??= kW P K P e d 2.43726.030=?==

kVA P S 8.5085

.02

.43cos 3030===

? A U S I n

3.734

.038.5033030=?=

=

（3）配电箱的负荷计算：

① 1#、2#、3#、5#、6#、8#配电箱单元数相同，负荷相同

kW P e 5046)43(12=?+?=

kW P K P e d 8.22650445.030=?== var 3.14062.08.226tan 3030k P Q =?==?

kVA P S 8.26685

.08

.226cos 3030===

? A U S I n

1.3854

.038.26633030=?=

=

② 4#、11#配电箱单元数相同，负荷相同

kW

P e 4326)33(12=?+?=

kW P K P e d 4.19443245.030=?== var 5.12062.04.194tan 3030k P Q =?==?

kVA P S 7.22885

.04

.194cos 3030===

? A U S I n

1.3304

.037.22833030=?=

=

③ 9#、10#、12#、13#配电箱单元数相同，负荷相同

kW P e 5766)44(12=?+?= kW P K P e d 2.25957645.030=?== var 7.16062.02.259tan 3030k P Q =?==?

kVA P S 9.30485

.02

.259cos 3030===

? A U S I n

1.4404

.039.30433030=?=

=

经以上计算结果列出下表： 表2-2 负荷计算的结果

3 供电方案的确定

3.1 主接线方案原则

在设计小区供电主接线方案时，要符合国家规范，合理布局，经济节约等，为适应日益变化的新形势还要有一定的超前意识，从而避免造成重复建设，资金浪费，维护不便，还影响居民的正常用电。

设计主接线方案时要符合下列要求：

（1）安全性需要达到相关技术规范与国家标准，且能够保证人身和设备的安全。（2）可靠性需要满足小区正常用电的电力负荷。

（3）灵活性需要适用于多种运行方式，以便于电气设备的维修及切换，并适当考虑未来的负荷发展情况。

（4）经济性在符合上述要求的前提下，尽可能简化主接线方案，降低投资及设备运行、维修的费用，并减少线路有色金属的消耗和电能的节约[]9。

3.2 主接线方案设计

图3-1 主接线方案

3.3 低压部分配电系统

（1）配电屏至配电箱部分

本次设计是每两栋楼设一个配电箱，小区的低压配电箱共有13个，分别标号为1#~13#配电箱，低压配电屏设七个，1号配电屏为1#、2#配电箱配电，2号配电屏为3#~4#配电箱配电，3号配电屏为5#~6#配电箱配电，4号配电屏为7#~8#配电箱配电，5号配电屏为9#~10#配电箱配电，6号配电屏为11#~12#配电箱配电，7号配电屏为13#配电箱配电。

图3-2 配电屏至配电箱部分

（2）配电箱至单元部分

每两栋楼设一个配电箱，共计13个，配电箱为其下属的单元配电。

图3-3 配电箱至单元部分