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1、摘 要 随着人们的居住条件的不断改善，人们对小区电力供应的要求越来越高，特别是供电的可靠性和持续性。这就要求在进行供配电系统设计时要结合该小区的规模和规模标准来设计，要既能满足小区的用电负荷，又能保证小区的供电安全及供电可靠性。 本次设计课题内容为某小区10KV供配电系统设计。论文的主体结构为：首先论述了课题的意义和设计概况，主要包含此小区供配电系统的设计理论。设计前期根据民用住宅建筑物的负荷计算准则来进行负荷计算，运用了三种负荷计算方法对各类别的用电负荷进行计算和统计，经过分析选择低压集中无功补偿方式，采用并联电容器，使功率因数由0.85提高到0.932，大大降低了设备运行的损耗；再采用标幺
2、值法对短路电流进行运算，选择主要电气设备的型号和参数，灵活将电器设备的原理进行理解及运用，根据数据表，选择了合适的电缆型号和截面。后期则从防直击雷和接地系统的角度，对建筑物进行防雷保护的设计，及图纸的绘制。关键词：供配电系统；短路计算；无功补偿ABSTRACT With the continuous improvement of peoples living conditions, peoples demand for residential power supply is increasingly high, especially the reliability and continuity
3、 of power supply. This requires the design of power supply and distribution system to combine the size and scale of the district standards to design, to both meet the districts electricity load, but also to ensure that the districts power supply security and reliability. This design topic for the re
4、sidential area 10KV power supply and distribution design. The main structure of the thesis is as follows: firstly, the significance and the design of the project are discussed, including the design theory of the power supply and distribution system. Preliminary design according to the load of reside
5、ntial buildings calculation criterion for load calculation, using three kinds of calculation methods of all kinds of used electricity load calculation and statistics, and selection of shunt capacitor of low voltage reactive power compensation, the power factor increased from 0.85 to 0.932, greatly r
6、educes the loss of equipment operation; by p.u. method of short-circuit current calculation, for power transformer selection and electrical equipment models and the parameters identified, flexible understanding and application of the principle of electrical equipment, according to the data table, se
7、lect the appropriate cable type, and the cross section. From the late direct lightning protection and grounding system point of view, design of lightning protection of buildings, drawing and drawing. Key words ：power supply and distribution system；short circuit calculation；reactive power compensatio
8、n 目 录1 前言1 1.1 课题意义1 1.2 设计概况1 1.3 设计范围1 1.4 设计原则及标准1 1.5 设计思路22 住宅小区的负荷计算3 2.1 负荷的分类3 2.3 负荷计算准则3 2.3 电气负荷计算4 2.3.1 计算的主要方法4 2.3.2 其它负荷计算方法5 2.3.3 详细负荷计算6 2.4 系统负荷计算的统计结果103 无功功率补偿及其计算13 3.1 无功补偿的必要13 3.2 无功补偿装置的选择13 3.3 并联电容器无功功率补偿的计算方法134 短路电流计算16 4.1 短路电流计算的目的16 4.2 实用计算时的基本假设16 4.3 标么值法计算短路电流16
9、 4.3.1 按标么值法进行短路计算16 4.3.2 短路计算过程及结果185 系统变压器的选择21 5.1 小区供配电系统布局21 5.2 变压器的类型选择21 5.3 箱式变压器21 5.4 高压环网柜23 5.5 高、低压分线设备选择23 5.5.1 高压电缆分支箱的选择23 5.5.2 低压电缆分支箱的选择23 5.6 高、低压电缆类型及截面选择23 5.6.1 高压电缆的选择23 5.6.2 低压电缆的选择246 防雷接地系统设计25 6.1 防雷设计的必要25 6.2 建筑物的防雷措施25 6.3 雷电波的危害25 6.4 本建筑防雷接地系统设计结果25 6.4.1 防直击雷26
10、6.4.2 接地系统26结束语27参考文献28致谢29行业0材料1 前 言1.1 课题意义 住宅小区是城市居住区公共空间的重心，小区供配电规划是小区电力网配置的依据和基础。小区的电力配套设施常因配置标准不统一，供电方案不规范等原因，使其出现供电可靠性不高、设备运行损耗大、后续维护不便的问题，而困扰着万千用户。因此要在保证供电系统安全可靠运行的同时兼顾社会、经济效益，提高设备的运行效果。近几年来,国内外电力行业开始使用新型的箱式变电站与配电室,设计时可根据需要来选择适合的变电站，其容量在100kVA1600kVA的范围。箱式变电站的优点主要为占地面积小,可灵活选择站址且适应性强,投资小,社会、经
11、济效益明显。1.2 设计概况本小区，总面积105000平方米（其中住宅面积85000平方米，商业面积20000平方米）由1栋17层高层住宅、4栋18层高层住宅、3栋23层高层住宅组成。分两期建设，小区配电系统一次设计。本工程一期安装四台630kVA室外箱式变压器。变压器容量为2520kVA。小区消防设备及电梯、生活汞为一级负荷，备用电源由开发商自设柴油发电机组。本设计，总体上依据民用建筑设计规范来确立设计思路，并且根据实际情况完成配电系统的负荷计算、无功补偿、短路计算、设备选型、图纸绘制。1.3 设计范围 按照城区供电局10kV及以下配电网的规范，对于本小区配电系统，设计的范围如下： 从10K
12、V配电线路起至一户一表表箱（含分户表计）止范围内的10/0.4KV高低压配电系统的电气设计。1.4 设计原则及标准本设计主要参考了如下国家规范及电气行业标准： 3110KV高压配电装置设计规范GB50060-2008 20KV及以下变电所设计规范GB50053-2013 民用建筑电气设计规范JGJ 16-2008 供配电系统设计规范GB50052-2011 电力工程电缆设计规范GB50217-2007 电测量及电能计量装置设计技术规范DL/T5137-2001 GB3804-2004：340.5KV交流高压负荷开关 DL401-91：高压电缆选用原则 GB11032-2010：交流无间隙金属氧
13、化物避雷器 一般10KV电网须按不同用电负荷的可靠性要求,选择最适当的接线方式。工程中，正确的选用线路导线的截面和长度，可以降低有色金属的用量,既减少了线路的损耗,也保证供电质量。1.5 设计思路 本住宅小区共有建筑楼8座，包括周边绿化空地，占地面积约105000平方米，其中住宅楼6#，8#楼23层属一类高层，二类高层住宅楼6座(1#、3#、5#、7#楼18层，2#楼17层)，商业面积2571平方米，地下车库14628平方米。 对于小区住宅建筑来说，通常从10KV的高压电力网进线，经由小区新增环网柜采用电缆接入，再经箱式变的高低压变换箱，将电压引至各楼栋单元的总配电箱。接地系统为TN-C-S系
14、统，保护采用户外式重复接地保护，接地电阻小于等于4。高压从10KV的高压电力网进线，经高压环网柜引入，低压配电干线则采用母线绝缘电力电缆（YJV）穿管埋地下或是沿内墙敷设，顶板暗敷设。2 小区负荷计算本小区建筑平面总面积105000平方米（其中住宅面积85000平方米，商业面积20000平方米）包含1栋17层高层住宅、4栋18层高层住宅、3栋23层高层住宅。小区的供配电系统随现代人们生活的提高、生产的需要而规划的，作为本小区民用建筑供配电系统设计的前提，负荷计算的合理性是选择主要电力设备容量、型号、电缆截面的主要依据。小区的电压质量与居民的日常生活与工作息息相关，其用电负荷按国家住宅小区用电标准估算得来。2.1 负荷分类与电源 为了使小区建成、设备投入使用后，小区居民能拥有稳定的供电电压，为其日常生活提供电力保障，同时又考虑到长期生活，实际供电时的经济性，按设备负荷在运行中的重要性和如若意外中断供电而可能形成损失的程度来将负荷进行分类： 一级负荷，即在设备运行中意外中断供电，将可能致使人员伤亡、威胁人身安全或对自然环境造成不可恢复的破坏，对公民人身和经济方面产生巨大影响。 二级负荷，是在一级负荷之下，不会造
