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1、课 题： 某小区大楼供配电与照明设计专 业： 电气工程及其自动化班 级： 姓 名： 指导教师： 设计日期： 成 绩：前 言工厂供配电系统设计必须遵循国家的各项方针政策，设计方案必须符合国家标准中的有关规定，并力争做到保障人身和设备安全、供电可靠、电能质量稳定、技术先进和经济指标合理，同时注重选用效率高、能耗低、性能先进、便于施工安装和维护的新型电气设备。设计时应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理好近期建设和远期发展的关系，并按照用户的负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案，以满足供电的要求。 工厂供配电系统电气设计包括变配电所设计、配电线路设计和电气照明设计等。对供配
2、电工作的基本要求：1. 安全：在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。2. 可靠：应满足电能用户对供电可靠性的要求。3. 优质：应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。4. 经济：供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。目 录前 言11、设计目的32、设计要求32.1 设计任务32.2 设计要求42.3 设计依据43、负荷计算和无功补偿53.1 负荷等级53.2 负荷计算和无功补偿54、变电所位置和形式的选择94.1
3、变电所所址选择的一般原则94.2 变电所的类型94.3 变电所主变压器台数、容量及主接线方案的选择105、短路电流计算125.1 短路电流计算的目的及方法125.2 短路电流计算136、变电所一次设备的选择与校验157、变电所二次回路方案选择及继电保护整定167.1 变电所二次回路方案选择167.2 变电所继电保护整定装置188、大楼内外照明设计198.1 照明方式198.2 照明种类208.3 电气照明设计的基本原则209、 配电系统设计2110、防雷保护和接地装置的设计2210.1 变配电所的防雷措施2210.2 防雷装置的确定2310.3 接地装置的确定2311、附录24设计电气图纸24
4、参考文献：2612、设计总结与心得体会26重庆大学城市科技学院电气学院某小区大楼供配电与照明设计设计报告1、设计目的通过某小区大楼的电气设计，熟悉高层住宅电气设计的方法及步骤。掌握根据建筑物用途的不同，合理选择电源、变压器、各种用电设备，能读懂各种电气图，了解防雷与接地。2、设计要求2.1 设计任务要求在规定时间内独立完成下列工作量：（一）设计说明书，需包括：（1）前言（2）目录（3）负荷计算和无功率补偿（4）变电所位置和型式的选择（5）变电所主变压器台数、容量及主接线方案的选择（6）变电所主接线方案的设计（7）短路电流的计算（8）变电所一次设备的选择与校验（9）变电所二次回路方案选择及继电保
5、护整定（10）大楼内外照明设计（11）防雷保护和接地装置的设计（12）附录参考文献（13）设计总结与心得体会（二）设计图纸，包括：（1）变电所主接线图1张（2）变电所平面或剖面图1张2.2 设计要求根据本小区所能取得的电源及本小区用电负荷的实际情况，并适当考虑到小区负荷的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线，建筑的内外照明设计、确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。2.3 设计依据1小区平面图与房屋建筑平面图如图2和图3所示。2
6、大楼负荷情况。该楼高18层，设为2个单元，属于1梯2户型，户型为90平米两室两厅一厨一卫，单独设立水泵站。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。该楼的负荷统计资料如表1所示，楼内住户每户需要系数取0.6、功率因素为0.5。3供电电源情况。按照小区与当地供电部门签订的供电协议规定，该小区可由附近一条10kV的公用电源干线和另一个小区变电所取得工作电源。该干线的走向和变电所位置参看小区总平面图。该干线首端所装高压断路器的断流容量为500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s。3、负荷计算和无功
7、补偿3.1 负荷等级根据民用建筑电气设计规范及火灾报警与消防联动控制的规定，普通高层住宅按二级负荷供电，19层及以上的住宅按一级负荷供电。高层住宅言主要消防设备有消防水泵、消防控制室、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警及消防联动装置、火灾应急照明和电动防火门窗、卷帘、阀门等。3.2 负荷计算和无功补偿表一 某小区大楼负荷表负荷名称数量单一设备容量单类设备容量需要系数功率因数nPe(KW)Pe(KW)K照明照明灯3200.0414.400.500.480.90插座7142280.300.750.80电梯422.00440.500.80泵房消防用扬水泵422.00441.001.000.70管道加
8、压泵24.008.00高水箱加水泵24.008.00消防水排水泵21.002.00公用照明360.041.440.500.480.90合计408.84合计(K=0.9)补偿低压电容器容量0.92补偿后合计变压器损耗合计（高压侧）0.91计算负荷确定如下：照明器： 插座： 电梯： 消防用扬水泵：管道加压泵： 高水箱加水泵：消防水排水泵：公用照明： 总计算负荷：无功补偿计算如下： （1）补偿前的变压器容量和功率因数，变压器低压侧的视在计算负荷为：根据变压器容量的选择原则，查附录表1，应选一台容量为315的变压器。 变压器低压侧的功率因数为：（2）确定无功补偿容量 现要求变电所高压侧的功率因数不低于
9、0.9，而在变压器低压侧进行补偿时，考虑到变压器的无功补偿损耗远大于其有功功率损耗，可按低压侧补偿后的功率因数为0.92来计算补偿容量。因此，欲将功率因数从0.76提高到0.92，则低压侧所需的补偿容量为： 查附录表3，选BW0.4-12-1型电容器，则所需电容器个数为。取，则实际补偿容量为。（3） 补偿后的变压器容量和功率因数 无功补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为 因此，无功补偿后变压器的容量改选为250。查附录表1知，S9250/10型（Yyn0）电力变压器的技术数据为：，。变压器负荷率为，则变压器的功率损耗为 变压器高压侧的计算负荷为： 变压器高压侧的功率因数为： （4） 无功补偿前后
10、变压器容量的变化 由此可见，无功补偿后变压器容量减少了65，不仅减少了投资，而且减少了电费支出，提高了功率因数。4、变电所位置和形式的选择由于大楼有二级重要负荷，考虑到对供电可靠性的要求，采用两路进线，一路经10kV公共电源电缆接入变电所，另一路引自邻近高压环网箱。变电所的形式由用电负荷的状况和周围环境情况确定，根据变电所位置和形式的选择规定及GB500531994的规定，结合本大楼的实际情况，这里变电所采用单独设立方式。4.1 变电所所址选择的一般原则选择工厂变配电所的所址，应根据下列要求并经技术经济分析后确定：1) 尽量靠近负荷中心，以使电压损失、电能损失和有色金属消耗量达到最小；2) 进
11、出线方便，高压架空线进出线走廊的位置应与变电所位置同时确定；3) 尽量靠近电源侧，特别是选择工厂总变配电所时要考虑这一点；4) 占地面积小，位于厂区外的变电所尽量不占或少占农田；5) 交通方便，以便于变压器等大型用电设备运输；6) 应避免设在多尘或有腐蚀性气体的场所；当无法远离时，应尽量设在污染源的上风侧；7) 应考虑地形和地质条件，避免设在有剧烈震动的地方或低洼积水处；8) 不妨碍工厂的发展，考虑扩建的可能；9) 所址的选择应方便职工的生活；4.2 变电所的类型1) 独立变电所2) 附设变电所3) 车间内变电所4) 地下变电所4.3 变电所主变压器台数、容量及主接线方案的选择1） 变电所主变
12、压器台数的选择变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：有大量一级或二级负荷；季节性负荷变化较大；集中负荷较大。结合本大楼的情况，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠，故选择两台主变压器。 图一 变压器主接线图 2） 变电所主变压器容量选择 每台变压器的容量应同时满足以下两个条件：任一台变压器单独运行时，宜满足：考虑到本大楼的实际情况，同时又考虑到未来510年的负荷发展，初步取=500 。考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器为SC3系列箱型干式变压器。型号：SG ，其主要技术指如下表所示：表二 SC3系列箱型干式变压器变压器型号 额定 容量/额定电
13、压/kV联结组型号损耗/kW空载电流%短路阻抗%高压低压空载负载S931510.50.4Dyn112.457.451.143） 变电所主接线方案的选择方案一：高、低压侧均采用单母线分段。优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同母线段引出两个回路，用两个电路供电；当一段母线故障时，分段断路器自动切除故障母线保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电 。缺点：当一段母线或母线隔离开关检修时该母线各出线须停电；当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越；扩建时需向两个方向均衡扩建。方案二：单母线分段带旁路。优点：具有单母线分段全部优点，在检修断路器时不至中断对用户供电。缺点：常用于大型电厂和变电中枢，投资高。方案三：高压采用单母线、低压单母线分段。优点：任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。缺点：在高压母线或电源进线进行检修或发生故障时，整个变电所仍需停电。以上三种方案均能满足主接线要求，采用方案三时虽经济性最佳，但是其可靠性相比其他两方案差；采用方案二需要的断路器数量多，接线复杂，它们的经济性能较差；
