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1、 摘要本次所设计的课题是住宅小区10kV供电系统的初步设计，该供电系统是有两个配电室组成的住宅小区专用的降压变电系统，具有10kV和380V两个电压等级，10kV一侧接与110kV变电站的10kV母线，380V主要用于小区用户的用电。本次所设计的供电系统是非常重要的，如果系统出故障了，将影响整个住宅小区的供电，所以可靠性要求很高。所以这次设计必须考虑到供电系统的安全性、可靠性及经济性。本说明书通过对变电站的主接线设计，短路电流计算，主要电气设备型号和参数的确定，电气设备的动热稳定校验，备用电源的自动投入设计，无功补偿设计，防雷和过电压保护装置的设计较为详细地完成了电力系统中变电站的设计。关键词
2、：配电室；短路计算；无功补偿；备用电源投入AbstractThe design of this residential area is the subject of the preliminary design of 10kV power supply system, the power distribution system, there are two rooms and an opening and closing a residential area consisting of a dedicated step-down transformer system with 10kV and
3、 380V 2 a voltage, 10kV and 110kV substation side of the access bus 10kV, 380V electricity mainly for residential users. 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. Theref
4、ore, the design must take into account the power system security, reliability and economy. This manual wiring through the main substation design, short circuit current calculation, the main electrical equipment to determine the model and parameters, electrical equipment, the dynamic thermal stabilit
5、y test, automatic backup power supply design, reactive power compensation design, lightning protection and over voltage protection Device completed in detail the design of substations in power system.Keywords: Distribution room; Short-circuit calculation; Reactive power compensation; Backup Power In
6、put 目录1.绪论11.1 课题背景11.2 设计的目的和基本要求11.3 本次小区供配电设计的主要内容22. 住宅小区的负荷计算32.1 负荷的分类及供电要求32.1.1电力负荷的含义32.1.2 按对供电可靠性要求的负荷分类32.1.3 按工作制的负荷分类42.1.4 本设计的负荷42.2 小区负荷计算52.2.1 本小区户型说明52.2.2 住宅小区住户照明用电负荷的计算方法52.2.2 其他负荷的计算方法62.2.3 详细负荷计算73. 小区变配电方案103.1 箱式变压站与环网柜的选择113.1.1 变压器的台数与容量的确定113.1.2 主变压器型号的确定113.1.3 环网柜的
7、选择124. 短路电流计算144.1 短路计算的目的及步骤144.1.1 短路电流的原因与危害144.1.2 短路电流计算的目的154.1.3 短路电流计算的一般规定164.1.4 短路电流的计算步骤164.2 短路电流的计算174.2.1 短路计算过程175. 电气设备的选择195.1 电气设备选择的一般条件195.1.1 按正常工作条件选择195.1.2 按短路情况校验205.2 各电气设备选择的原则215.2.1 断路器的选择原则215.2.2 电流互感器的选择225.2.3 电压互感器的选择245.3 其它辅助设备选型255.3.1 高压负荷开关与熔断器的选择255.3.2 隔离开关的
8、选择265.3.3 电容补偿装置的选择276. 高低压侧线路的选择286.1主线路线型选择286.1.1导体材料的选择286.1.2普通电缆绝缘材料及护套选择286.1.3 高压电缆的选择306.1.4低压电缆的选择327. 无功补偿347.1 无功补偿方案设计347.1.1 提高功率因数的意义347.1.2 补偿装置的确定347.1.3 无功补偿容量计算348. 防雷与接地368.1防雷电过电压的保护368.2 避雷器的选择368.2.1避雷器的分类及配置原则368.2.2 避雷器的要求378.2.3避雷器的选择378.3接地装置388.3.1接地开关的选择39结论40参考文献41致谢42附
9、录438 1.绪论1.1 课题背景随着经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求日益提高，国家在城乡电网建设和改造中，要求高压直接进入负荷中心，形成高压受电变压器降压低压配电的供电格局，所以供配电要向节地、节电、紧凑性、小型化、无人值守的方向发展。其次随着社会发展和城市化的进程加快，负荷密度越来越高，城市用地越来越紧张，城市配电网逐步由架空线向电缆过渡，架杆方式安装的配电变压器越来越不适应人们的要求。因此，预装式变电站成为主要的配电设备之一。再次人们对供电质量尤其是供电的可靠性要求越来越高，因而采用高压环网、低压网自动投切等先进技术的预装式变电站成为首选的配电设备。变电所是电力系统中对电
10、能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所，是电力系统中电能传输必不可少的环节，起着桥梁的作用。变电所是电力配送的重要环节，也是电网建设的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。为满足城镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量，就需要做到变电所整体的稳定、可靠并采取相应的措施提高供电可靠性和提高电能质量。现在根据电力系统和城市住宅小区的发展规划，拟在某地区新建10kV的变电站。1.2 设计的目的和基本要求随着社会的发展，电能被日益广泛的应用于工农业生产以及人民的日常工作中。因为电能可以方便的转化为其他形式的能源，例如：机械能、热能、光能、磁能
11、等等；并且电能的输送和分配易于实现，可以输送到需要它的任何工作场所和生活场所；电能的应用规模也很灵活。以电作为动力，可以促进工农业生产的机械化和自动化，保证产品质量，大幅提高劳动生产率。同时提高电气化程度，以电能代替其他形式的能源，是节约能源消耗的一个重要的途径。在电力系统设计中，应贯彻国家个项方针政策，遵照有关的设计技术规定。从整体出发，深入论证电源布置的合理性，论证其安全可靠性和经济性，并对此进行必要的计算。尚需注意近期与远期的关系，发电、输电、变电工程的协调，并为电力系统继电保护、安全自动装置及以下一级电压的系统设计创造条件。1.3 本次小区供配电设计的主要内容本次住宅小区供配电系统的设
12、计是根据三门峡陕县嵩基小区的规划而设计的。本小区总共有11栋楼。 该小区包含7栋6层楼房和2栋23层高层楼房，其中两栋高层楼1-2层为商铺，其余为住宅。6层楼房每栋4个单元，每个单元有12家住户，高层楼房每栋三个单元，每个单元有42家住户。住宅总户数为588户，此外小区有地下车库1座，1栋物业楼，1栋外承包大型超市。小区用电分为生活用电（包含居民住宅用电，给排水用电，集中供暖用电）、公共用电和道路照明用电及景观用电（包括小区内主、次干道、广场花园草坪、音乐喷泉、建筑及雕塑等）。本次设计的主要内容是结合相关的设计手册，辅助资料和国家有关的规程，主要完成由10KV供电线路至住宅小区各用电种类的供配
13、这一部分的设计,采用10KV/0.4KV进线形式，接地形式采用TN-C-S系统（干线部分的前一部分保护零线是与工作零线共用的）进户处设重复接地，采用综合接地方式，接地利用建筑物基础作接地极，接地电阻不大于10。小区平面简图见附表1。1河南理工大学毕业设计（论文）说明书 2. 住宅小区的负荷计算2.1 负荷的分类及供电要求2.1.1电力负荷的含义电力负荷又称电力负载，有两种含义：一是指耗用电能的用电设备或用户，比如说重要负荷、一般负荷、动力负荷、照明负荷，另一中是只用电设备或用户耗用的功率或电流大小，比如说轻负荷（轻载）、重负荷（重载）、空负荷（空载）、满负荷（满载）等。电力负荷是随机变化的。用
14、电设备的启动和停止、负荷随工作的变化也是完全随机的，但却显示出某种程度的规律性。例如在本设计中商用的一二层负荷便是随季节、昼夜变化的。比如说在夏季会打开空调负荷便会增高，办公写字楼白天上班负荷增加，其变化的规律性可用负荷曲线来描述。负荷曲线就是指在某一段时间内用电设备有功、无功负荷随时间变化的图形，分别构成有功负荷曲线（P）和无功负荷曲线（Q）。常用的是有功负荷曲线。每类负荷曲线按时间坐标长短的不同，可分为日负荷曲线、年负荷曲线等，按描述的负荷范围不同又可分为用户（变电所）负荷曲线、地区负荷曲线和电力系统、发电厂负荷曲线等等。用户有各种用电设备，它们的工作特征和重要性各有不同，对供电的可靠性和
15、供电的质量要求也不同。因此，应对用电设备或负荷分类，以满足对供电可靠性的要求，保证供电质量，降低供电成本。2.1.2 按对供电可靠性要求的负荷分类电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度进行分级，并应负荷下列规定：符合下列情况之一时，应为一级负荷：(1) 中断供电将造成人身伤亡(2) 中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废，国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。(3) 中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。符合下列情况之一时，应为二级
