小区的电气设计Word文档下载推荐.docx
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小区近期、中期、远期的负荷预测，配电所及中低压线路的设置。
研究手腕则采取新的设备，新的工艺，及模拟居民小区配电设计。
同时通过做那个课题，对电压品级、供电靠得住性、容载比、城网结线、中性点运行方式、无功补偿和电压调整、短路容量、电压损失及其分派、通信干扰等这些技术原则进一步加深了解。
而且专门好的熟悉了解容量肯定、配电方案选择、开闭所电气结构设计、有关设备选型、配电房及中低压线路的设置方案设计及以后供电的靠得住性。
第一章现代住宅小区用电的特点及配电要求
第一节现代住宅小区用电的特点
随着国民生活水平的提高和房地产业的蓬勃进展，作为商品的住宅，也向着绿色和智能化方向进展，从某种意义上讲，建筑电气设施的好坏，标志着建筑物现代化程度的高低，小区的供电第一要保证供电系统安全靠得住运行，同时考虑社会效益和经济效益，讲求综合投资效果，节省主要设备和原材料，布局上经济合理，以知足不同用户的要求，同时能适应用电负荷的不断增加。
一个配套完善的综合性住宅小区不仅布置住宅及配套服务设施，还布置了一些单位，学校，幼儿园，把工作、学习、娱乐等加以综合组织，方便城市居民。
其用电的特点在于用户的多样性，既有一般用户，又有重点用户；
既有多层和高层住宅，又有小区级公建。
因此在详细计划阶段应对不同的建筑采用不同的指标来进行用电负荷预测。
小区用电一般分为生活用电、公建用电、道路照明及景观照明用电。
随着城市居民生活水平的不断提高，家用电器日趋普及，小区用电负荷愈来愈大，自然会给负荷预测带来专门大困难，对于一些中小城市来讲，按建设部提出的小康住宅10条标准与现行的《住宅设计规范》（GB50096-1999）的要求，留有必然的进展裕度既能够知足小区的用电要求。
按照设计小区资料，有一住宅小区（无功补偿）一共有230户，其中有小户型150户（每户80平方米）有大户型80户（每户120平方米）。
1．1生活用电
小区计划用电容量能够如此估算：
1、居民住宅：
按建筑面积，每平方米一般约60W（高层）,按照住宅档次、地域不同略有不同；
（本住宅小区选用每平方米40W计算）
二、商业建筑：
按建筑面积，每平方米100W，按照商业性质不同略有不同（如大型餐饮业，能够做到每平米120W）。
住宅小区示用意：
图.1
住宅小区的图示：
一、A.座、B座是20层的小户型，C座、D座是20层的大户型，E座、F座是18层的小户型
二、G座、H座、I座别离是大酒店、商铺、配电房。
每栋楼含一个电梯，H座商铺共三层，每层含10间商铺，4个电梯（两边各两个），G座酒店共5层内设2个电梯。
3、配电房隔壁设有水房，内设有两台变频泵，一备一用，排污系统穿绕各个楼层及用户。
4、住宅楼和大酒店的电梯是直上直下型的，（共8条）而三层商铺的电梯是斜楼梯式的。
（共4条）
1．4公建用电
住宅区配套公共建筑（简称“配套公建”），指开发商依照国家及地方有关规定在住宅区土地范围内与商品住宅配套修建的各类公用建筑，一般包括教育、医疗卫生、文化体育、商业服务、金融邮电、社区服务、市政公用、行政管理及其他八类公用建筑，但各住宅区具体配建项目因住宅区情形的不同会有所区别。
此住宅小区内有商铺30间共300千瓦（含生产，照明）室外照明85千瓦，小区排污系统35千瓦，酒店150千瓦（含空调，照明等）住宅小区内有两台生活变频泵35千瓦（一用一备共70千瓦）电梯12台共132千瓦。
1．5景观用电
道路照明路灯，地下室的排风机，景观水池里的泵机，大楼里用的各类各样的电器（高楼顶的指示灯，楼内的照明、应急灯，开关,电梯），通信设备，警卫系统等。
第二节社会对居民住宅小区供配电的要求
社会的不断进步和创建文明城市、示范小区活动的开展，对供配电设施的要求也愈来愈高。
因此，供配电设施要坚持服务和服从于文明城市、示范小区创建活动的要求，坚持美化城市、小区形象，合理布局，科学规范的原则，要有超前意识和适应不断进展转变的新形势。
不然，将有可能造成重复建设，不仅造成资金、资源的浪费，还要影响居民用电。
在建设上主如果符合如下条件：
（1）符合城市建设的整体计划；
（2）节约居民小区宝贵的土地资源；
（3）维持居民小区的形象整体美观；
（4）配变置于居民小区中心位置；
（5）有较高的供电质量和供电靠得住性。
（6）有较高的超前性和适应性。
第二章住宅小区高低压配电系统配置与选择
第一节负荷计算
负荷计算的目的和方式
负荷计算主如果肯定计算负荷。
计算负荷：
是按发烧条件选择电气设备的一个假想的持续负荷，“计算负荷”产生的热效应和实际变更负荷产生的最大热效应相等。
所以按照“计算负荷”选择导体及电器时，在实际运行中导体及电器的最高温升不会超过允许值。
计算负荷是肯定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。
负荷计算的方式常常利用的有：
需用系数法、二项式法、利用系数法。
本次设计采用的是需用系数法。
负荷的计算及变压器的选择
1．需用系数法肯定计算负荷:
需系用数法,就是按照用电设备额定容量及需用系数,
算实际负荷的方式。
1）单台用电设备计算负荷公式为：
Pca=Kde×
Pn（KW）
Qca=Pca×
tanΦ（Kvar）
Sc=（Pc2+Qc2）1/2（KVA）
2）成组用电设备的计算负荷公式为：
Pca=Kde∑Pn（KW）
Qca=Pca×
tanΦwm（Kvar）
Sca=Sc=（Pc2+Qc2）1/2（KVA）
式中：
Pca、Qca、Sca为用电设备的实际有功功率、无功功率、视在功率；
∑Pn为成组用电设备的总额定容量（KVA）；
Kde为用电设备的需用系数；
cosΦwm为成组用电设备的加权平均功率因数；
tanΦwm为与cosΦwm对应的正切值。
KΣP——有功同时系数.对于配电干线所供范围的计算负荷,KΣP取值范围一般在对于变电站共计算负荷,Ksp取值范围一般在.
KΣQ——无功同时系数.对配干线计算负荷,KΣQ的取值范围一般在对于变电站计算负荷,KΣQ取值范围一般在.
2.住宅小区的负荷统计
1）A座楼负荷计算；
A座楼负荷：
20×
2×
×
80+11=139KW
需用系数：
Kd=,功率因数:
cosΦ=；
tanΦ=
有功计算功率Pca=Kd×
Pn=×
139=kW
无功计算功率Qca=Pca×
tanΦ=×
=kvar
视在计算功率Sca=
=kVA
计算电流Ica=Sca/=×
=156.91A
2）C座楼负荷计算；
C座楼负荷：
20×
120+11=203KW
Kd=；
功率因数:
tan=
203=kW
tanΦ=×
=kvar
=235.88A
3）大酒店负荷计算；
大酒店负荷：
150+11×
2=172KW
Kd=；
172=kW
=199.88A
4）商铺负荷计算；
商铺负荷：
300+4×
11+85=429KW
429=kW
=498.51A
5）E座楼负荷计算；
E座楼负荷：
18×
80+11=
需用系数:
Kd=；
cosΦ=，tanΦ=
有功计算功率Pca=Kd×
=kW
无功计算功率Qc=Pca×
视在计算功率Sca=
计算电流Ica=Sca/=×
=146.65A
6）变频水泵负荷计算；
变频水泵负荷：
35×
2=70KW
70=
=99.36A
7）住宅小区排污负荷计算；
住宅小区排污负荷：
85KW
85=68kW
tanΦ=68×
=51kvar
=85kVA
计算电流Ica=Sca/=85/×
=129.15A
注：
AB座楼相同，CD座楼相同，EF座楼相同，故在此只计算了其中之一
由此可知负荷共计：
∑P=+++++++++68=KW
∑Q=++++++++=Kvar
此住宅小区计算负荷：
计算此住宅小区负荷，应考虑各组间最大负荷同时系数，KsP=；
Ksq=
P∑=Ksp∑P=×
=
Q∑=Ksp∑Q=×
S∑=
=KVA
cosΦ=P∑/S∑=KW/KVA=
住宅小区负荷统计表：
负荷KW
有功功率KW
无功功率Kvar
视在功率KVA
需用系数Kd
功率因数cosΦ
计算电流A
正切值tanΦ
A座
139
B座
C座
203
D座
E座
126
F座
大酒店
172
商铺
429
水泵
70
排污
85
68
51
第二节变压器的选择
1）具有一类负荷的变电所，应知足用电负荷对供电靠得住性的要求。
按照《煤炭工业设计规范》规定，矿井变电所的主变压器一般选用两台，当其中一台停止运行时，另一台应能保证安全及原煤生产用电，并非得少于全矿计算负荷的80%；
《工业企业设计规范》也规定，对具有大量一、二类负荷的变电所，一般选用两台变压器，当其中一台出现故障或检修时，另一台能对全数一、二负荷继续供电，并非得小于全数负荷的70%。
2）对只有二、三类负荷的变电所，可只选用一台变压器，但应敷设与其它变电所相联的联络线作为备用电源。
对季节负荷或日夜负荷变更较大现而宜于采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器。
3）对于三级负荷集中负荷较大者，虽为三级负荷，也可采用两台以上的变压器。
4）在肯定变压器台数时，应适当考虑负荷的进展，留有必然的余地。
按需用系数法别离计算出各楼的计算负荷：
按照供电靠得住性考虑，并此住宅小区的负荷为一类负荷（电梯）、二类负荷混合选择两台变压器，当两台变压器采用一台工作、另一台备用运行方式时，则变压器的容量应按下列式计算：
SNT≥Sac=P∑/cosΦac=KW/=
查表肯定选择S9-1250/10的变压器两台。
此刻要将住宅小区的电气设计做到十分完美是不可能的.咱们只有不断探讨和总结经验,才能为居民的用电提供更优质的设计在新建住宅区内建设配套配电室.配电别离由高低压开关配电室和变压器组成,高、低压进出线均采用电缆并敷设于电缆沟或电缆保护管内.
第三节配电房
建设小区配电室（箱式变电站）
原来的住宅小区供电方式一般都在周围10kV变压器台低压侧直接引电源至小区,而且一个变压器台所带的负荷也比较大,大多数变压器台同时供给几个小区和一些零散的住宅群的生活用电,造成变压器台常常过载,在冬夏日用电顶峰期加倍严峻,乃至造成变压器过载烧坏.另外,人们对供电靠得住性要求也不断提高.因此,咱们对新建住宅小区的供电方式应该有所改变。
1、在新建住宅区内建设配套配电室。
配电室由高低压开关柜室和变压器室组成，高、低压进出线均采用电缆并敷设于电缆沟或电缆保护管内。
若是一些住宅小区公用面积较小，也能够采用箱式变电站。
2、供电方式有多种选择。
其一，10kV高压侧双电源进线（该方式能够通过10kV进线高压开关柜互投装置来实现主备电源互带），经出线开关柜后至变压器；
低压侧采用单母线分段，正常情形下分段运行。
其二，10kV高压侧单电源进线，低压侧单母线分段或不分段。
前一种方式靠得住性较高，但投资大，适用于较高级的住宅小区，专门是有高层建筑的小区；
后一种方式靠得住性较前一种低，但投资省。
从目前的情形来看，后一种方式的供电靠得住性已能够知足普通的生活用电，一般采用后种方式，但考虑以后的进展，配电室应该预留有安装备用电源高、低压进线柜的位置。
综合以上两点，当前新建住宅小区应该配套成立配电室或箱式变；
同时，10kV电源进线应该预留进线位置（以保证供电靠得住性），首期能够按如实际情形只接入1回10kV进线。
配电房设计
低压配电房有左右双排配电柜，左右双排配电柜操作通道距离宽≧2500毫米
3.2.1、各个柜子尺寸：
1、高压柜
高压配电柜尺寸：
每窗宽840毫米×
深1500毫米×
高2200毫米
2、SG10-630/10干式变压器尺寸：
宽1850毫米×
深1350毫米×
高2000毫米
3、低压柜
低压总柜：
宽800毫米×
深800毫米×
高2550毫米
低压电容窗：
宽1000毫米×
低压开关出线柜：
3.2.2、配电房地平线要求：
是小区地平线高于800毫米，电柜电缆沟按照电缆直径而定，避免电缆拆伤和操作方便要求，深度一般在850-1200亳米左右要求，要成立有防潮防水层，具体按照配电柜底盘尺寸而定制。
设立具体电缆和操作沟。
按照以上尺寸和要求，考虑到进展增容，在变压器电控柜背面，左侧，右边，多留点空间，尺寸定为1000亳米，多留一窗开关柜1000毫米，加上高低压隔离墙为200毫米，计算面积为11500×
8150+周围墙面积300+300实际最小建筑面积为11800毫米×
8750毫米.
对配电室的要求
1，防火要求：
建筑防火依照《建筑设计防火规范》GB50016-2006及《高层民用建筑防火规范》GB50045-95执行。
2，防水要求：
电气室地面宜高于该层地面标高0.1米（或设防水门坎）。
电气室上方上层建筑内不得设置给排水装置或洗手间。
3，隔离噪音及电磁屏蔽要求：
屋顶及侧墙，内敷钢网及钢结构和阻音材料。
钢网及钢结构应焊接并靠得住两点接地。
4，通风要求：
采用自然通风。
每台变压器的有效通风面积不小于—3平方米，并设置事故排风。
．配电房选址：
小区配电房建在小区商铺后面，水房隔壁，接近负荷中心、知足结尾客户的电压质量。
第四节主接线方案设计及电缆型号选择
4．1概述
一、主接线的大体要求：
1）安全性；
2）靠得住性；
3）灵活性；
4）经济性。
二、主结线可分为单母线接线和双母线接线；
中、低压系统中主要采用单母线接线、单元式接线和桥式接线。
3、单母线接线分为单母线分段接线和单母线不分段接线；
1）单母线不分段接线通常有两种情形：
（1）单进线回路；
（2）双进线回路；
双进线回路有三种运行方式：
即双电源并列运行、双电源一用一备运行、电源一进一出运行。
2）单母线分段接线通常有三种运行方式，即：
双电源并列运行、双电源排列运行和双电源一用一备运行。
、供配系统网络
一、供配电网络是指由电源端向负荷端输送电能时采用的网络形式。
二、供配网络的分类主要的类别有放射式、树干式和环式。
（1）放射式网络结构
一、单回路放射式；
二、双回路放射式
（2）树干式网络结构
一、单回路树干式；
二、双回路树干式
（3）环式网络结构
二、单环式网络结构；
二、双环式网络结构
、各类网络结构的供电靠得住性及适用对象
一、高压系统：
常见网络结构形式有环式结构、放射式结构和树干式结构。
二、低压系统：
常见的网络结构有放射式结构和树干式结构。
主接线方案设计
技术经济比较包括三方面的内容：
一、技术指标：
1）供电电能质量；
2）运行管理、保护检修条件；
3）分期建设的可能性与灵活性；
4）可进展性；
5）其他方面的有利与不利条件。
二、经济计算：
1）基建投资费用；
2）年运行费用。
3）有色金属的消耗量
电缆型号的选择
一、电力电缆的选择应符合如下条件：
1）按长时允许电流选择；
2）按短路时的热稳固条件选择；
3）为保证电源质量，必需限制线路上的电压损失，以知足线路结尾的电压误差要求，即应该知足线路电压损失的要求；
4）按机械强度选择；
5）按经济电流密度选择。
电力电缆以绝缘材料分：
可分为纸绝缘、橡胶绝缘、塑料绝缘电缆三种。
以A座楼为例：
线路正常工作时的最大长时工作电流、经济、以查供电书上的表，选择BV-500（3×
70+1×
25）型铜芯聚氯乙烯电缆，此电缆为三相四线制（三主一接地）
此住宅小区电缆以下如：
（商铺由于总负荷过大，再者3层，便于方便选用3条电缆供给。
）
电缆型号的选择及技术数据：
干线号
电流（A）
数量（根）
干线型号
2
BV-500（3×
25）
95+1×
3
4
水房
BV-500（4×
16）
35）
电缆选择注意事项
1.电缆沟的结构形式和材料的选择应按照工艺布置要求，地下水位，工程地质和气象条件等因素综合考虑肯定。
2.一般情形下，应尽可能采用砖砌电缆明沟。
室内电缆沟可采用素混凝土或钢筋混凝土结构。
对于湿陷性黄土或地下水对砖砌体有侵蚀性的地域，不宜采用砖砌电缆沟。
3.电缆沟的设计应知足工艺的要求，主要包括电缆转弯半径、接地及防火的要求。
并应结合场地的竖向布置，雨水排水和地下水位和工程地质条件等因素，统一考虑电缆沟的防水及排水办法，应贯彻以防为主，防排结合的原则。
4.电缆沟的断面不宜小于600x600mm，宽度不宜大于1100mm，必要时可采用双沟并列布置的电缆沟。
5.电缆沟应设置纵向排水坡度，一般不宜小于5‰，在局部困难地段不该小于3‰。
电缆沟纵向坡度宜于地面的坡度一致。
室外电缆沟内的积水应排至雨水排水系统。
为避免地面雨水流入沟内，电缆沟的沟壁应高出地面100—150mm。
6.当采用水泥预制式电缆沟盖板时，电缆沟盖板的宽度不宜超过500mm，并应双面配筋，室内电缆沟盖板宜采用复合材料的盖板，以确保盖板的平整轻便。
7.砖砌电缆沟沟壁支撑盖板部份，应采用强度品级不低于C15的混凝土压顶，其高度不小于150mm。
电缆井也按照电缆大刃多少而定，尺寸800亳米-1200亳米左右，小区电缆井可能800亳米左右。
钢管也按照电缆大小采用直经100-150毫米，也有采用VV22电缆直埋式。
技术方案与方案肯定
对于配电系统，由于总降压变电所位置不同或配电路的路径和结构不同，能够提出很多设计方案，当拟定的各方案按同样的条件经计算得出各项指标后，应尽可能选择投资少，技术性能较好的方案。
若是两个方案在技术上相当，则一般应优先采用投资和年运行费用均较小的方案。
此住宅小区变电所布置图如图2
变电所主接线包括一次接线。
二次接线及配出线的接线，此住宅小区有一类负荷，用两台变压器（一备一用），故选用两条进线（10KV）电源，据此住宅小区咱们设计运用单母线分段式接线，此方式与其它接线方式相较所用设备少、经济、系统接线简单、操作安全。
第五节电容补偿
电容补偿原理
把具有容性负荷的装置与感性负荷并联接在同一电路,当容性负荷释放能量时,感性负荷吸收能量;
而感性负荷释放能量时,容性负荷却在吸收能量,能量在两种负荷之间彼
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