住宅小区供电系统设计Word版.docx

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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

ThePowerSupplySystemDesignofResidence

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

毕业设计（论文）中文摘要

前进小区供电系统设计

摘要：

本次毕业设计的课题是前进小区供电系统的设计，根据设计的基本要求，运用所学的相关知识，查阅相关的资料，进行供电系统的初步设计。

本次设计的基本流程是：

进行负荷计算，根据负荷计算结果进行变压器的选择并确定供电方案，之后依次进行短路电流的计算，高、低压电器设备的选择和校验，继电保护，防雷与接地保护，电测量仪表设计，电梯双电源互备投电路设计等，在这一框架下，按照国家的标准，结合小区实际情况完成设计。

本次设计考虑到了供电系统的安全、可靠、灵活、经济四项基本要求，在选择供电方案和电器设备时，优先选择低能耗并且满足设计要求的方案和设备，除此以外，还考虑到了小区未来的负荷发展情况，做到了远、近期结合，留有扩建的可能性。

关键词：

负荷统计；变压器选择；短路计算；继电保护；备用电源

毕业设计（论文）外文摘要

ThePowerSupplySystemDesignofResidence

Abstract:

Thesubjectofthisgraduationprojectisthedesignoftheresidenceareapowersupplysystem.Accordingtothebasicrequirementsofthedesign,usingoftherelevantknowledge,searchingrelevantinformation.Beginthedesignofthepowersupplysystem.Thebasicprocessofdesignisloadstatistics,accordingtotheloadcalculationresultstoselectthetransformer,thenbegintheShort-circuitcalculation,selectionandcalibrationofhighandlowvoltageelectricalequipment,relayprotection,lightningarrestandgroundingprotection,electricalmeasuringinstrumentdesignandthedesignofelevatorpowereachotherpreparetoinput.Inthisframework,accordingtothenationalstandards,combinedwiththeactualsituationofresidentialtocompletethegraduationproject.Thisdesignconsiderationstothepowersupplysystemofsafe,reliable,flexibleandeconomicfourbasicrequirements,inthechoiceofpowersupplyplanandelectricalequipment,preferredselectlowenergyconsumeandmeetthedesignrequirementsoftheplanandequipment.Besides,considertotheresidentialfutureoftheloads,combinationofrecentandforward,itsupportthepossibilityoftheexpansion.

Keywords:

Loadstatistics;Transformerselection;Short-circuitcalculation;Relayprotection;Standbypower

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50的建筑面积标准，本次设计是针对普通前进小区的设计，根据以上标准，计算负荷取值6kW每户。

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

变压器

配电屏

配电箱

楼栋单元

1号

变压器

1号

配电屏

1#配电箱

1栋、2栋

2#配电箱

3栋、4栋

2号

配电屏

3配电箱

5栋、6栋

4#配电箱

7栋、8栋

3号

配电屏

5#配电箱

9栋、10栋

6#配电箱

11栋、12栋

4号

配电屏

7#配电箱

13栋、14栋

8#配电箱

15栋、16栋

2号

变压器

5号

配电屏

9#配电箱

17栋、18栋

10#配电箱

19栋、20栋

6号

配电屏

11#配电箱

21栋、22栋

12#配电箱

23栋、25栋

7号

配电屏

13#配电箱

24栋、26栋

-

-

2.2供电负荷的计算

负荷计算公式：

有功计算负荷

无功计算负荷

视在计算负荷

计算电流

查阅资料得知：

住宅用电负荷需要系数12户时取值0.6；在25~100户时取值0.45；100~200户时取值0.35；大于260户时取值0.3；生活用电功率因数取值，则

（1）小区总的负荷计算

（2）单元的负荷计算

（3）配电箱的负荷计算：

①1#、2#、3#、5#、6#、8#配电箱单元数相同，负荷相同

②4#、11#配电箱单元数相同，负荷相同

③9#、10#、12#、13#配电箱单元数相同，负荷相同

经以上计算结果列出下表：

表2-2负荷计算的结果

负荷项目

负荷容量kW

有功负荷kW

视在负荷kVA

计算电流A

1号

变压器

1号

配电屏

1#配电箱

504

226.8

266.8

385.1

2#配电箱

504

226.8

266.8

385.1

2号

配电屏

3配电箱

504

226.8

266.8

385.1

4#配电箱

432

194.4

228.7

330.1

3号

配电屏

5#配电箱

504

226.8

266.8

385.1

6#配电箱

504

226.8

266.8

385.1

4号

配电屏

7#配电箱

432

194.4

228.7

330.1

8#配电箱

504

226.8

266.8

385.1

2号

变压器

5号

配电屏

9#配电箱

576

259.2

304.9

440.1

10#配电箱

576

259.2

304.9

440.1

6号

配电屏

11#配电箱

432

194.4

228.7

330.1

12#配电箱

576

259.2

304.9

440.1

7号

配电屏

13#配电箱

576

259.2

304.9

440.1

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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。

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