電氣工程自動化畢業(yè)論文(住宅小區(qū)配電設計

1、綜合實踐（能力訓練）說明綜合實踐（能力訓練）說明書書題 目： 住宅小區(qū)配電設計 所屬教研室： 電 氣 教 研 室 專業(yè)班級： 09 級電氣自動化技術 01 班 學生姓名： 尹 紅 嬌 指導教師： 牛 立 松 年年 月月 日日摘 要本畢業(yè)設計主要介紹的是根據國家相關標準和規(guī)范對小區(qū)供配電系統(tǒng)進行電氣設計。其主要內容包括以下幾個方面：首先，按單位面積法、單位指標法進行負荷計算。其次，選擇降壓箱式變電站的形式及位置。最后，根據電壓和計算電流選擇低壓電纜型號和低壓配電設備。簡要介紹了箱式變電站的防雷與接地，并繪制出相關的電氣圖紙。最后依據電氣施工圖紙設計編制出一套施工預算書。關鍵詞：負荷計算；箱式變電

2、站；電纜；接地；關鍵詞：負荷計算；箱式變電站；電纜；接地；目錄第一章 設計說明.22223第二章 住宅小區(qū)負荷計算.42.1. 供配電系統(tǒng)概述 .42.2. 負荷分級及供電要求 .42.3. 電源及高壓供配電系統(tǒng) .52.4. 負荷計算 .6第三章 住宅小區(qū)供配電措施.123.1. 箱式變的臺數與容量、類型的選擇 .123.2. 高、低壓分線設備選擇 .153.3. 高、低壓電纜類型及截面型號選擇 .17第四章 防雷接地.204.1 電力設備防雷 .214.2 低壓配電系統(tǒng)的接地型式和基本要求 .214.3 接地種類 .224.4 接地裝置 .22參考文獻.24致 謝.25第一章第一章 設計說

3、明設計說明該住宅小區(qū)占地面積約 73000 平方米，共有建筑 27 座，其中高層住宅樓 6 座（3#、4#、13#16#樓，3#、4#樓帶 2 層底商） ，多層住宅樓 10 座(1#、2#、5#12#樓，#10 樓帶 2 層底商)，寫字樓 4 座（19#22#） ，小區(qū)西、北側臨街建筑均帶有底商（17#、18#） ，此外還有小區(qū)物業(yè)（23#） 、泵房（24#） 、熱力交換站（25#）及車棚（26#、27#） 、地下車庫等公共用電設施。 （詳見附圖 6）按照市區(qū)供電部 10kV 及以下配電網絡設計的規(guī)定，對于住宅小區(qū)配電工程，設計范圍為：高壓側從市區(qū)公用 10kV 配電線路起，在接引 10kV

4、電源處設置明顯斷開點，低壓側至小區(qū)內各建筑低壓用電計量裝置上表位。進入新世紀后，我國正在進入人口城市化的社會新時期。各地的開發(fā)小區(qū)悄然興起，以滿足城市人口急劇膨脹的需要。開發(fā)小區(qū)的特點是占地面積大、人口集中、樓房之間有較大的空間。加之綠地、曲徑、花園、水泵、以及燈飾等，豐富了小區(qū)的內涵，體現環(huán)境、建筑及人居的和諧統(tǒng)一。根據以上特點它的供電特點與一般的鄉(xiāng)村、工廠不同，必須采取新的配電思路和方式來滿足其功能的需要。在供配電設計中，力求做到小區(qū)特點及環(huán)境的要求。設計必須根據小區(qū)實際，符合其特點，采用多種供配電形式和方法，滿足使用功能的要求，不但做到整體布局合理，在宏觀上保持三相負荷分配基本平衡，而且

5、在微觀上要做到細致，給每個用戶提供一個良好的用電環(huán)境。在實現安全可靠配電的同時，還要做到環(huán)境的美化，使整個小區(qū)的配電合理、適用、經濟?？傊?，供配電設施要堅持服務和服從于文明城、文明小區(qū)創(chuàng)建活動的要求，堅持美化城鎮(zhèn)、小區(qū)形象，合理布局，科學規(guī)范的原則，要有超前意識和適應不斷發(fā)展變化的新形勢。否則，將有可能造成重復建設，不僅造成資金、資源的浪費，還要影響居民用電。在建設上主要是符合如下條件： (1)符合城鎮(zhèn)建設的總體規(guī)劃； (2)節(jié)約居民小區(qū)寶貴的土地資源； (3)保持居民小區(qū)的形象整體美觀； (4)配變置于居民小區(qū)中心位置； (5)有較高的供電質量和供電可靠性。住宅小區(qū)的供電方案主要有：柱上變壓

6、器配電、獨立配電室配電、箱式變電站配電三種。其中，柱上變壓器配電方案雖然投資小，但對小區(qū)環(huán)境影響較大，因為高壓需架空線路引入而不容易深入負荷中心，不能保證較高的供電質量也將造成較高的低壓線損，對居民也增加了事故隱患。獨立配電室配電方案需要一定面積的土建占地，增大了建設投資，對于本設計所選擇的小區(qū)來說并不適宜，本小區(qū)多為多層建筑，用電負荷分散，供電半徑大，降低了供電質量、提高了低壓線損。箱式變電站配電方案的特點是，體積小、占地小、外形美觀，高壓側采用電纜引入，箱變位置可以隨意選擇，使得低壓配電部分更加合理，提高了供電可靠性，也有利于安裝電量采集裝置實現自動化管理。因此，本設計考慮將住宅小區(qū)的主要

7、供電模式定位為箱式變電站配電工程。本市的高壓供電等級模式為 110kV35kV10kV，城區(qū)主要配電線路電壓等級為10kV，住宅小區(qū)一級配電電壓選用 10kV，低壓配電電壓應采用 220/380V。當地年最高溫度+40 C，年最低溫度-30 C，年平均溫度+10 C。覆冰-5mm，最大風速 30m/S。當地海拔高度 800 米。第二章第二章 住宅小區(qū)負荷計算住宅小區(qū)負荷計算2.1. 供配電系統(tǒng)概述隨著國民生活水平的提高和房地產業(yè)的蓬勃發(fā)展，各地新建中高檔住宅小區(qū)越來越多。準確計算出住宅小區(qū)的用電負荷，合理選擇配變電設施，才能既滿足小區(qū)居民現在及將來的用電需要，又能合理降低工程造價、節(jié)省投資。

8、供配電系統(tǒng)設計要徹執(zhí)行國家的技術經濟政策，做到保障人身安全，供電可靠，技術先進和經濟合理。另外，供配電系統(tǒng)的還必須做統(tǒng)籌兼顧，按照負荷性質、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件，合理確定設計方案。 供配電系統(tǒng)的設計為減小電壓偏差，應符合下列要求： 一、正確選擇變壓器的變壓比和電壓分接頭。 二、降低系統(tǒng)阻抗。 三、采取補償無功功率措施。 四、宜使三相負荷平衡。2.2. 負荷分級及供電要求電力負荷應根據對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經濟上所造成損失或影響的程度進行分級，并應符合下列規(guī)定： 1.符合下列情況之一時，應為一級負荷： (1).中斷供電將造成人身傷亡時。 (2).中斷供電將在政治、經濟上

9、造成重大損失時。例如：重大設備損壞、重大產品報廢、用重要原料生產的產品大量報廢，國民經濟中重點企業(yè)的連續(xù)生產過程被打亂需要長時間才能恢復等。 (3).中斷供電將影響有重大政治、經濟意義的用電單位的正常工作。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場館、經常用于國際活動的大量人員集中的公共場所等用電單位中的重要電力。在一級負荷中，當中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災等情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷 ，應視為特別重要的負荷。 2.符合下列情況之一時，應為二級負荷：(1).中斷供電將在政治、經濟上造成較大損失時。例如：主要設備損壞、大量產品報廢、連續(xù)生產過程被打亂需較長時

10、間才能恢復、重點企業(yè)大量減產等。 (2).中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如：交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所秩序混亂。 3.不屬于一級和二級負荷者應為三級負荷 。按我國現有的有關規(guī)范規(guī)定，凡多層住宅用電均按三級負荷供電，而小區(qū)的配套設施如面積較大或帶有空調系統(tǒng)的會所、商鋪及地下停車庫等則應根據建筑防火設計規(guī)范（GBJ 16-87） 、 火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范 （GB 50116-98） 、 汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范 （GB 50057-97）設置相應的消防設施，且上述消防設備應按二級負荷供電

11、。為小區(qū)服務的保安系統(tǒng)、遠程集中收費系統(tǒng)、電視、信息網絡系統(tǒng)的負荷等級不應低于二級，即宜由二回線供電或地區(qū)供電條件困難時，二級負荷可由一路專用 10 kV 架空線路或電纜供電。當采用架空線時，可為一回路架空線供電。當采用電纜線路時應采用二根電纜組成的線路供電，其每根電纜應能承受百分之百的二級負荷。本工程包含高層普通住宅、多層住宅、商鋪、車庫等，屬于規(guī)范規(guī)定的二級負荷。2.3. 電源及高壓供配電系統(tǒng)小區(qū)位于城市主城區(qū)內，高壓電源即由附近 10kV 配網線路接引，再由高壓電纜輸送至小區(qū)負荷中心。近年來，為保證供電質量和供電可靠性，某些小區(qū)高壓部分采用雙電源的供電模式，但對于本設計中的小區(qū)來說，參考

12、城市電力網規(guī)劃設計導則規(guī)定：1.中斷供電后造成的后果符合下列情況之一的用戶為重要用戶：(1).將造成人身傷亡者；(2).將造成環(huán)境嚴重污染者；(3).將造成設備嚴重損壞、連續(xù)生產過程長期不能恢復或大量產品報廢者；(4).將在政治上、軍事上造成重大影響者；(5).將造成重要公共場所秩序混亂者；(6).對供電質量和可靠性有特殊要求的用戶。2.重要用戶除正常供電電源外，應有備用電源。對于需要連續(xù)不間斷供電的重要用戶，除了供電部門提供的電源外，用戶還應自備保安電源并具備零秒啟動功能。3.雙電源用戶一般采用一路電源供電、一路電源備用的供電方式。一般不采用專線供電方式。在正常情況下，用戶的 10 千伏側不

13、能并列運行。4.雙電源用戶必須與電網調度部門簽定調度協議，并按照調度命令執(zhí)行操作。5.雙電源或多電源用戶（包括使用自備發(fā)電機用戶）應采用可靠的技術措施，在任何情況下都不得向電網反送電。6.10 層至 18 層的非住宅建筑及 19 層以上的住宅建筑以及高度超過 24 米的其他民用建筑，除正常供電電源外，應有備用電源。本設計中的小區(qū)用電面積不大，且并不符合以上規(guī)定中重要用戶的標準，因此，只允許接入一回路高壓電源。如有需要，可對電梯、消防設施自備應急電源，但應急電源與工作電源之間必須采取措施，防止并列運行對 10kV 供電網絡造成反送電事故。應急電源的設置需經供電部門審查同意后方能接入。小區(qū)南側即為

14、 10kV 高壓架空配電線路，可直接在就近砼桿上接引一回路 10kV 電源，組立附桿 1 基，使用絕緣導線從線路主桿接引至附桿，再從附桿敷設高壓電力電纜至小區(qū)內高壓設備。2.4. 負荷計算簡單測算住宅小區(qū)住戶照明用電負荷的方法可以有兩種：1.單位指標法 應用單位指標法確定計算負荷 Pjs(適用于照明及家用電負荷)，即： Pjs=PeiNi1000(kW) 式中Pei單位用電指標，如：W/戶(不同戶型的用電指標不同)，由于地區(qū)用電水平的差異，各地區(qū)應根據當地的實際情況取用 Ni單位數量，如戶數(對應不同面積戶型的戶數) 應用以上方法計算負荷應乘以同時系數，即實際最大負荷(PM)。PM=Pjs(式

15、中同時系數， 值按照住戶數量多寡不同取不同的數值：一般情況下，用戶數量在25100 戶的取 0.6；用戶數量在 101200 戶的取 0.5；用戶數量在 200 戶以上的取0.35。)2.單位面積法按單位面積法計算負荷，在一定的面積區(qū)有一個標準，面積越大的區(qū)其負荷密度越小，其表達式如下： PM=PedS 式中PM實際最大負荷，kW Ped單位面積計算負荷，W/m2 S小區(qū)總面積，m2 同時系數，取值范圍同上 ：根據以上兩種方法求出照明及家用負荷后，結合小區(qū)的實際情況，還需考慮其它用電負荷。比如本小區(qū)還包括小區(qū)物業(yè)公司、泵房、熱力交換站及車庫、自行車棚等用電負荷；另外還有四座小高層，還應考慮電梯

16、負荷；二次加壓泵房負荷(供生活及消防用水)，以上諸負荷在計算住宅小區(qū)負荷中占比重較大的是照明及家用電負荷，而照明及家用電負荷出現最大值的時段為每天 19：0022：00，因而在計算小區(qū)的最大負荷時就以19：0022：00 時段的照明及家用電負荷為基礎，然后再疊加其它負荷。其它負荷計算方法為： 1.電梯： PD=PDiD。 式中PD電梯實際最大總負荷，kW PDi單部電梯負荷，kW D多部電梯運行時的同時系數(取值范圍見下表) 電梯同時系數一覽表 電梯臺數 1 2 3 4 5 6 12 同時系數 1 0.91 0.85 0.8 0.76 0.72 0.48 2.二次加壓水泵： PMS=PSiNS

17、i 式中PMS二次加壓水泵最大運行方式下(開泵最多的方式)的實際最大負荷 PSi各類水泵的單臺最大負荷 NSi最大運行方式下各類水泵的臺數 3.物業(yè)樓： PWM=PWSW 式中PWM物業(yè)樓在照明及家用電最大負荷時段實際最大負荷 PWS物業(yè)樓設計最大負荷，kW W物業(yè)樓負荷、照明及家用電最大負荷的同時系數 4.路燈及公用照明： 按照路燈的盞數及每盞燈的瓦數進行累加計算。路燈負荷為 PL(kW)。 5.住宅小區(qū)的綜合最大負荷 P=PM+PD+PMS+PWM+PL(kW) 1.居民用電負荷計算：首先按照單位面積法計算每戶居民最大用電負荷，以此做為單位用電指標，再用單位指標法計算每座住宅樓的負荷并合并

18、計算結果。PM=PedS 式中PM實際最大負荷，kW Ped單位面積計算負荷，W/m2 S 每戶面積，m2 同時系數， 其中單位面積計算負荷按照張家口市的用電標準，取 40W/m2，小區(qū)內戶型種類較多，從 80 m2到 140 m2左右，其中小戶型居多，為方便計算，取平均值 100m2，則每戶負荷為：PM=40W/m2100m2=4kW再將 PM 作為單位指標 Pei 代入單位指標法公式 Pjs=PeiNi (kW) ，可求出每座住宅樓的用電負荷，如下表：住宅小區(qū)用戶負荷計算明細表住宅小區(qū)用戶負荷計算明細表序號樓號戶數單位指標（kW）計算負荷（kW）負荷同時率實際負荷11#3641440.68

19、6.422#4841920.6115.233#8043200.619244#6442560.6153.655#4841920.6115.266#7242880.6172.877#6042400.614488#6842720.6163.299#6042400.61441010#4041600.6961111#4241680.6100.81212#4841920.6115.21313#2741080.664.81414#2741080.664.81515#2741080.664.81616#2741080.664.8合計77430961857.62.商業(yè)及寫字樓用電負荷計算：根據已知商戶面積，可按

20、單位面積法求取每座樓的商戶負荷：PM=PedS 式中PM實際最大負荷，kW Ped單位面積計算負荷，W/m2 ，商業(yè)用戶取 80W/m2，寫字樓取 40W/m2，S 每戶面積，m2 同時系數，商業(yè)用戶取 0.7，寫字樓取 0.65將各樓商戶面積代入上式得負荷值如下表：住宅小區(qū)商業(yè)及寫字樓負荷計算明細表住宅小區(qū)商業(yè)及寫字樓負荷計算明細表序號樓號戶數面積單位面積負荷（W/m2）計算負荷（kW）負荷同時率實際負荷13#底商102700802160.7151.224#底商8228080182.40.7127.68310#底商10152080121.60.785.12417#商業(yè)63000802400.

21、7168518#商業(yè)63000802400.7168622#底商72400801920.7134.4719#8000403200.65208820#20404081.60.6553.04921#5800402320.65150.8102265377合計1512834.43.其他用電負荷計算：（1）.電梯：電梯的負荷分級一級負荷的客梯，應由引自兩路獨立電源的專用回路供電；二級負荷的客梯，可由兩回路供電，其中一回路應為專用回路；三級負荷的客梯，宜由建筑物低壓配電柜以一路專用回路供電，當有困難時，電源可由同層配電箱接引；因本工程電梯建筑均為小高層，小區(qū)規(guī)模為普通城鎮(zhèn)住宅小區(qū)

22、屬二級負荷，不允許雙電源引入，如需雙電源接入的，可由用戶自備發(fā)電機電源接入，在本設計中，電梯用電由用戶從建筑電表下表位或配電室內自行接引低壓電源。3#樓電梯負荷：PD=PDiD=8kW5 臺電梯0.76 =30.4 kW4#樓電梯負荷：PD=PDiD=8kW4 臺電梯0.8 =25.6 kW13#樓電梯負荷：PD=PDiD=9kW1 臺電梯1 =9 kW19#樓電梯負荷：PD=PDiD=8kW2 臺電梯0.91 =14.56 kW22#樓電梯負荷：PD=PDiD=12kW2 臺電梯0.91 =21.84 kW14#、15#、16#樓電梯負荷同#13 樓計算結果，由此可得小區(qū)電梯總負荷為：PD=

23、30.4+25.6+9+9+9+9+14.56+21.81= 128.4 kW（2）.物業(yè)管理中心物業(yè)管理中心的用電負荷主要為照明、辦公用電器（電腦、復印機等） ，可能會有熱水器、電視等家電設施，基本上可以按照普通居民的負荷計算方式來考慮，使用單位面積法可得：PM = PedS = 40 W/m2540 m2 1000 = 21.6kW（3）其它：熱力交換站、水泵房、自行車棚、地下車庫熱力交換站按用戶提供資料可知所有設備合計負荷為 110kW，水泵房按用戶提供資料可知所有設備合計負荷為 128kW，此類負荷在用電時一般為全部設備投入運行，按滿負荷考慮用電。地下車庫的用電時間主要在早晨 7：00

24、8：00、中午 12：0012：30、晚上5：306：00 左右?guī)讉€時間段，與住戶用電高峰期并不重合，且多層住宅的地下車庫數量少、用電負荷較小、用電同時率較低，所以在負荷計算時可忽略不計，僅按低標準配置線路即可。自行車棚負荷主要為照明用電，通常單個車棚用電負荷不足 1kW，可忽略不計，配電線路按最低標準配置。第三章第三章 住宅小區(qū)供配電措施住宅小區(qū)供配電措施住宅小區(qū)供配電特點：住宅小區(qū)樓房林立，各棟樓房之間空間較大，供電面積較大，負荷點的離散性大，每臺箱變供電范圍有限，因此需用多臺箱變才能滿足用戶負荷要求。首先把開發(fā)小區(qū)根據單體建筑的布局和負荷容量進行分塊，形成以箱變?yōu)橹行牡呐潆妳^(qū)域。每一臺箱

25、變置于區(qū)域的位置中心地帶，向周邊區(qū)采用電纜放射式配電（一般為610 回路） 。每一組區(qū)一般由 58 棟多層建筑組成。再由各建筑低壓電纜分支箱敷設低壓分支線纜至各單元內配電箱。除高層樓房內配電箱及多層樓房單元內電表箱有電表位置外的均需加裝低壓電表計量箱。配電模式示意圖如下：3.1. 箱式變的臺數與容量、類型的選擇電源采用現場一級變壓，10 kV 變?yōu)?0.4 kV(戶外箱式變電站)。住宅小區(qū)負荷點多而分散，箱變分布在負荷中心，減小一次投入，降低運行成本，提高用戶的用電質量。從站變到箱變的 10 kV 用電纜連接，各個箱變的容量由各進戶單棟樓房的區(qū)域計算總負荷選定。變配電所宜靠近用電負荷中心設置。

26、從小區(qū)物業(yè)管理方面考慮，小區(qū)變配電所應設置在小區(qū)會所或專用管理用房內。從小區(qū)的建筑特點方面考慮，即住宅群、樓棟之間間距較大，分布分散?？稍谛^(qū)中心會所設高壓總配電房，分區(qū)、分片設低壓配電房。當條件不允許時亦可設置戶外箱式變電站，但應注意對小區(qū)整體環(huán)境的影響和電力變壓器躁聲對小區(qū)住戶的影響。負荷的分配狀況及變壓器容量的選擇如下表所示：住宅小區(qū)箱式變的配電方案及變壓器容量的選擇住宅小區(qū)箱式變的配電方案及變壓器容量的選擇單元配電箱單元配電箱單元配電箱單元配電箱單元配電箱單元配電箱單元配電箱單元配電箱單元配電箱單元配電箱單元配電箱單元配電箱低分箱低分箱低分箱低分箱低分箱低分箱箱式變箱式變高壓電纜分接箱

27、供電局10kV線路低壓分支電纜低壓主電纜高壓主進線電纜高壓分支電纜序號樓號計算負荷（kW）計算電流（A）功率因數負荷同時率實際負荷實際電流補償后功率因數119#21#648.161159 0.850.65421.30 638.61 0.951、根據負荷計算，實際運行后負荷功率為：421.3kW，負荷電流為：638.61A；2、依據有關變壓器運行規(guī)范及規(guī)程中的規(guī)定，確保變壓器安全、經濟、可靠運行的條件，應選擇 630kVA 電力變壓器做為#1 箱式變的供電電源；#1箱式變選擇方案3、630kVA 變壓器運行負荷率為 66.8%。序號樓號計算負荷（kW）計算電流（A）功率因數負荷同時率實際負荷實際

28、電流補償后功率因數27#14#、17#、23#、27#18893377 0.850.35661.151002.17 0.951、根據負荷計算，實際運行后負荷功率為：661.15kW，負荷電流為：1002.17A；2、依據有關變壓器運行規(guī)范及規(guī)程中的規(guī)定，確保變壓器安全、經濟、可靠運行的條件，應選擇 1000kVA 電力變壓器做為#2 箱式變的供電電源；#2箱式變選擇方案3、1000kVA 變壓器運行負荷率為 66.1%。序號樓號計算負荷（kW）計算電流（A）功率因數負荷同時率實際負荷實際電流補償后功率因數31#6#、15#、16#、18#、26#23294163 0.850.35815.151

29、235.60 0.951、根據負荷計算，實際運行后負荷功率為：815.15kW，負荷電流為：1235.6A；2、依據有關變壓器運行規(guī)范及規(guī)程中的規(guī)定，確保變壓器安全、經濟、可靠運行的條件，應選擇 1000kVA 電力變壓器做為#3 箱式變的供電電源；#3箱式變選擇方案3、1000kVA 變壓器運行負荷率為 81.5%。序號樓號計算負荷（kW）計算電流（A）功率因數負荷同時率實際負荷實際電流補償后功率因數422#、24#、25#10321845 0.850.65670.81016.80 0.95#4箱式1、根據負荷計算，實際運行后負荷功率為：670.8kW，負荷電流為：1016.8A；2、依據有

30、關變壓器運行規(guī)范及規(guī)程中的規(guī)定，確保變壓器安全、經濟、可靠運行的條件，應選擇 800kVA 電力變壓器做為#4 箱式變的供電電源；變選擇方案3、800kVA 變壓器運行負荷率為 83.8%。如上表所示，本小區(qū)配電設計共選擇 4 臺箱式變電站工程，分別為 630kVA、800kVA各 1 臺，1000kVA 共 2 臺。箱變位置如附圖 6 所示，均選擇在小區(qū)住宅樓間的綠化帶中。目前國內 10kV 以下配網主要采用的變壓器類型有：油浸式配電變壓器 S9 系列配電變壓器，S11 系列配電變壓器，卷鐵心配電變壓器，非晶合金鐵心變壓器，浸漬絕緣干式變壓器和環(huán)氧樹脂絕緣干式變壓器。非晶合金鐵心變壓器是新一

31、代的配網變壓器，主要優(yōu)點是空載損耗低，其空載損耗值與同容量的新 S9 型配電變壓器相比，可降低 75%，節(jié)能效果明顯。但當前此類變壓器的材料主要依賴進口，所以價格較高，非晶合金鐵心變壓器在價格上相比 S9 系列變壓器要高 1.41.7 倍，在電網內并未完全推廣開來，普遍設計還是使用油浸式配電變壓器S9 系列配電變壓器。由于采用油浸式變壓器的箱式變時，當變壓器容量在 800kVA 及以上時，需加裝重瓦斯保護裝置，將使箱式變的設計變得相當復雜，不易操作，也增加了安全隱患。因此，通常變壓器容量在 800kVA 及以上時要選擇構簡單，維護方便，又有防火、難燃等特點的環(huán)氧樹脂絕緣干式變壓器，干式變壓器雖

32、然較油浸式變壓器價格高，但可以長期免維護，且不必加裝重瓦斯保護裝置，這兩方面的特點也可以平衡變壓器在價格上的差異。綜上所述，本工程所使用的四臺變壓器型號分別為 S9-630kVA 10/0.4kV，SCB10-800kVA 10/0.4kV，SCB10-1000kVA 10/0.4kV 兩臺。變壓器主要技術參數如下：型號額定容量(kVA)一次額定電流（A）二次額定電流（A）空載損耗(W)負載損耗(W)阻抗電壓(%)空載電流(%)S9-630/1063037.8907.2120062004.50.9SCB10-800/1080046.21154.7140075004.50.8SCB10-1000

33、/101000601443.41700103004.50.7國內配網主要應用的箱式變有兩類：美式箱變、歐式箱變。美式箱變是高壓開關與變壓器共箱結構的小型化預裝式變電站，它具有供電可靠、安裝迅速、操作方便、造價低等優(yōu)點，但共箱式箱變的變壓器、柜體都不方便單獨拆卸，不易檢修。在實際應用中，主要用在建設空間不足、地域狹窄的位置。歐式箱變?yōu)槟K化結構布局，將高壓開關設備、配電變壓器和低壓配電裝置三個不同的隔室內、通過電纜或母線來實現電氣連接，所用高低壓配電裝置及變壓器均為常規(guī)的定型產品。外形美觀大方，內部操作空間較大，安裝操作比較方便，易于后期檢修維護，一般為商住小區(qū)配電工程的首選。本工程所選用的箱式

34、變型號為：ZBW-12 型每座箱式變箱體內配置：HXGN-12-45 改型高壓進線計量柜 1 面、HXGN-12-08 改型高壓出線柜 1 面、PGL-11 型低壓總柜 1 面、PGL-11 型低壓出線柜 2 面（出線路數按需配置） 、PJL-12 型低壓電容補償柜 1 面。 （電氣一次設備接線詳見附圖 1附圖 4）3.2. 高、低壓分線設備選擇由上述內容可知，本小區(qū)共需安裝箱式變四座，高壓主進線為一路，因此高壓電纜分支箱宜采用進線側單開關型電纜分支箱。此類新型高壓電纜分支箱為單元柜式，采用模塊化復合絕緣柜，一體化充氣 SF6 負荷開關，具有安全、易操作、進出線組合靈活的特點。在進線側使用負荷

35、開關，可方便實現對所有箱變高壓電源的統(tǒng)一控制，在不影響電網運行的情況下對下級設備進行停電檢修，并能保障用戶側故障不會反饋至供電局電網中，避免故障范圍擴大。高壓電纜分支箱選用長度小、電纜排列清楚、三芯電纜接引不需交叉的歐式電纜分支箱。高壓電纜分支箱選擇型號為：KDF-1K-1/5 型KDF帶開關的電纜分支箱1K負荷開關柜為 1 回路1/5進線 1 回、出線 5 回（4 回至箱變、1 回做故障備用）低壓電纜分支箱采用 DFW-0.4kV 低壓電纜分接箱，此類低壓電纜分支箱的特點是：采用預制型電纜插器件，具有全絕緣、全密封、全防水、免維護、安全可靠。適合安裝在住宅小區(qū)的環(huán)境中，位置通常選擇安裝在需要

36、分支進線電纜的樓房側面散水上，結構緊湊、體積較小，既不會影響住宅小區(qū)的美觀環(huán)境，也不會影響小區(qū)內正常交通。3.3. 高、低壓電纜類型及截面型號選擇電纜路徑的選擇應符合下列要求：1.應避免電纜遭受機械性外力、過熱、腐蝕等危害；2.應便于敷設、維護；3.應避開場地規(guī)劃中的施工用地或建設用地；4.應在滿足安全條件下，使電纜路徑最短。在住宅小區(qū)配電工程中，電纜主要采用直埋式敷設方式，纜外皮至地面的深度不應小于 07m，并應在電纜上下分別均勻鋪設 100mm 厚的細砂或軟土，并覆蓋建筑用磚作為保護層。電纜路徑穿越小區(qū)主干道等可能有機動車行經的道路時，需穿鑄鐵保護管敷設。KDF-1K-1/5高壓電纜分支箱

37、電氣接線示意圖10kV 降壓變壓器的供電半徑通常設計值不大于 500 米，由箱變出線的低壓主纜敷設至各用電建筑，有單元進線的則需在建筑物的外墻上明設低壓電纜分支箱，與箱變的距離一般控制在 30200 m 以內。低壓電纜分支箱接箱至各棟電源箱的進戶電纜控制在25150 m 以內，設計應考慮電纜路走捷徑。高壓電纜選用鋁芯交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝氯乙烯護套電力電纜（YJLV22 6/10kV） 。交聯聚乙烯絕緣電力電纜具有卓越的熱機械性能，優(yōu)異的電氣性能和耐化學腐蝕性能，還具有結構簡單、重量輕、敷設不受落差限制等優(yōu)點，是目前廣泛用于城市電網、礦山和工廠的新穎電纜。交聯聚乙烯是利用化學方法或物理方法使線

38、型分子結構的聚乙烯轉變?yōu)榱Ⅲw網狀結構的交聯聚乙烯，從而大幅度地提高了聚乙烯的熱機械性能，并保持了優(yōu)異的電氣性能。 交聯聚乙烯絕緣電力電纜導體最高額定工作溫度為 90，比紙絕緣電纜、聚氯乙烯絕緣電纜、聚乙烯絕緣電纜均高，所以電纜的載流量也進一步提高。630kVA 變壓器選用 YJLV22-335 高壓電纜，800kVA 變壓器選用 YJLV22-350 高壓電纜，1000kVA 變壓器選用 YJLV22-350 高壓電纜，高壓側主進線電纜選用 YJLV22-3150 高壓電纜。低壓電力電纜采用銅芯交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜（YJV22 0.6/1kV ） 。本工程中除自行車棚照明

39、用電選用兩芯電纜外，其余低壓電纜均為四芯電纜。低壓電力電纜截面可根據負荷值的大小計算選擇，依據有功功率計算公式：P=3UIcos根據第二章中計算所得的負荷值，代入上式可計算出各居民樓負荷電流值：I=P（3UIcos）再從低壓電力電纜載流量表中查得所需低壓電纜截面，考慮低壓電纜使用中熱穩(wěn)定影響以及線路長度造成的電壓降的情況，實際使用的電纜截面選擇必須在按需用電流的基礎上增大一到二個型號的截面。YJVYJV2222型電纜載流量電壓降表速查表型電纜載流量電壓降表速查表芯數芯數電纜截面（電纜截面（mmmm2 2）載流量（載流量（A A）電壓降（電壓降（mV/mmV/m）210584.67416802.

40、64251081.64351301.24501650.874702200.614952650.4541203100.3641503600.341854150.2542404950.211. 箱式變至各分接箱及小高層低壓總配電柜的低壓主電纜截面型號選擇如下表：住宅小區(qū)主電纜截面選擇明細表住宅小區(qū)主電纜截面選擇明細表序號起點終點實際負荷（kW）功率因數實際電流（A）芯數電纜截面（mm2 2）11#箱變19#、20#、21#總配電箱4260.85761.48 42402 條22#箱變7#樓分支箱1440.85257.40 412032#箱變8#樓分支箱163.20.85291.72 415042#箱

41、變9#樓分支箱1440.85257.40 412052#箱變10#樓分支箱181.120.85323.75 418562#箱變11#樓分支箱100.80.85180.18 47072#箱變12#樓分支箱115.20.85205.92 49582#箱變13#、14#樓總配電箱147.60.85263.84 415092#箱變17#商業(yè)分支箱1680.85300.30 4120102#箱變23#物業(yè)配電箱21.60.8538.61 416113#箱變1#樓分支箱86.40.85154.44 470123#箱變2#樓分支箱115.20.85205.92 495133#箱變3#樓配電箱1920.853

42、43.20 4240143#箱變3#樓底商分支箱151.20.85270.27 4150153#箱變4#樓配電箱153.60.85274.56 4185163#箱變4#樓底商分支箱127.680.85228.23 4120173#箱變5#樓分支箱115.20.85205.92 495183#箱變6#樓分支箱172.80.85308.88 4150193#箱變15#、16#樓總配電箱147.60.85263.84 4150203#箱變18#商業(yè)分支箱1680.85300.30 4120214#箱變22#樓配電箱398.840.85712.93 42402 條+4120224#箱變22#樓底商分支

43、箱134.40.85240.24 4120234#箱變24#泵房1280.85228.80 4120244#箱變25#熱力交換站1100.85196.63 4952.其它低壓電纜截面型號選擇各多層住宅樓單元進線電纜選擇，本小區(qū)多層住宅樓每單元每層均為 2 戶，每單元共 12 戶，按單位指標法計算 Pjs=PeiNi=4kW12 戶0.8=38.4kW，所需電流為I=P（3UIcos）=68.64A，從低壓電纜分支箱至各單元低壓電纜查電纜載流量選YJV22 -425mm2型。自行車棚負荷主要為照明負荷，從低壓電纜分支箱至車棚電表電源電纜選用 YJV22 -210mm2型；地下車庫負荷為三相四線，

44、從低壓電纜分支箱至車庫電表電源電纜統(tǒng)一選用 YJV22 -416mm2型；小區(qū)商戶一般為二層，平均面積在 200 平方米左右，依面積法計算單戶負荷為：PM=PedS=80W/m2200m21000=16kW，所需電流為 I=P（3UIcos）=28.6A，從低壓電纜分支箱至各商戶低壓電纜查電纜載流量選 YJV22 -416mm2型第四章第四章 防雷接地防雷接地4.1 電力設備防雷在配電網絡中，由于接地種類的不同，其保護接地方式、供電系統(tǒng)也有所不同。正確理解和推廣使用幾種低壓保護接地方式及供電系統(tǒng)，對提高電網安全、可靠運行水平有著十分重要的意義。4.2 低壓配電系統(tǒng)的接地型式和基本要求低壓配電系

45、統(tǒng)的接地形式可分為 TN、TT、IT 三種系統(tǒng)，其中 TN 系統(tǒng)又可分為 TN-C、TN-S、TN-C-S 三種形式。1.TN 系統(tǒng)應符合下列基本要求：(1).在 TN 系統(tǒng)中，配電變壓器中性點應直接接地。所有電氣設備的外露可導電部分應采用保護導體(PE)或保護接地中性導體(PEN)與配電變壓器中性點相連接。(2).保護導體或保護接地中性導體應在靠近配電變壓器處接地，且應在進入建筑物處接地。對于高層建筑等大型建筑物，為在發(fā)生故障時，保護導體的電位靠近地電位，需要均勻地設置附加接地點。附加接地點可采用有等電位效能的人工接地極或自然；接地極等外界可導電體。(3).保護導體上不應設置保護電器及隔離電

46、器，可設置供測試用的只有用工具才能斷開的接點。(4).保護導體單獨敷設時，應與配電干線敷設在同一橋架上，并應靠近安裝。采用 TN-C-S 系統(tǒng)時，當保護導體與中性導體從某點分開后不應再合并，且中性導體不應再接地。2.TT 系統(tǒng)應符合下列基本要求：(1).在 TT 系統(tǒng)中，配電變壓器中性點應直接接地。電氣設備外露可導電部分所連接的接地極不應與配電變壓器中性點的接地極相連接。(2).TT 系統(tǒng)中，所有電氣設備外露可導電部分宜采用保護導體與共用的接地網或保護接地母線、總接地端子相連。3.IT 系統(tǒng)應符合下列基本要求：(1).在 IT 系統(tǒng)中，所有帶電部分應對地絕緣或配電變壓器中性點應通過足夠大的阻抗

47、接地。電氣設備外露可導電部分可單獨接地或成組地接地。(2).電氣設備的外露可導電部分應通過保護導體或保護接地母線、總接地端子與接地極連接。(3).1T 系統(tǒng)必須裝設絕緣監(jiān)視及接地故障報警或顯示裝置。(4).在無特殊要求的情況下，IT 系統(tǒng)不宜引出中性導體。4.IT 系統(tǒng)中包括中性導體在內的任何帶電部分嚴禁直接接地。IT 系統(tǒng)中的電源系統(tǒng)對地應保持良好的絕緣狀態(tài)。5.應根據系統(tǒng)安全保護所具備的條件，并結合工程實際情況，確定系統(tǒng)接地形式。在同一低壓配電系統(tǒng)中，當全部采用 TN 系統(tǒng)確有困難時，也可部分采用 TT 系統(tǒng)接地形式。采用 TT 系統(tǒng)供電部分均應裝設能自動切除接地故障的裝置(包括剩余電流動

48、作保護裝置)或經由隔離變壓器供電。4.3 接地種類1.工作接地：為保證電力設備達到正常工作要求的接地，稱為工作接地。中性點直接接地的電力系統(tǒng)中，變壓器中性點接地，或發(fā)電機中性點接地。2.保護接地：為保障人身安全、防止間接觸電，將設備的外露可導電部分進行接地，稱為保護接地。保護接地的形式有兩種：一種是設備的外露可導電部分經各自的接地保護線分別直接接地；另一種是設備的外露可導電部分經公共的保護線接地。3.重復接地：在中性線直接接地系統(tǒng)中，為確保保護安全可靠，除在變壓器或發(fā)電機中性點處進行工作接地外，還在保護線其他地方進行必要的接地，稱為重復接地。4.保護接中性線：在 380/220V 低壓系統(tǒng)中，

49、由于中性點是直接接地的，通常又將電氣設備的外殼與中性線相連，稱為低壓保護接中性線。本工程中所使用的高、低壓設備接地均選擇保護接中性線方式，將接地裝置與設備外殼連接實現接地保護。4.4 接地裝置1.接地裝置：接地裝置可使用自然接地體和人工接地體。在設計時，應首先充分利用自然接地體。(1).自然接地：在新建的大、中型建筑物中，都利用建筑物的構造鋼筋作為自然接地。它們不但耐用、節(jié)省投資，而用電氣性能良好。(2).人工接地體：人工接地體有兩種基本型式：垂直接地體和水平接地體。垂直接地體多采用截面為50mm50mm4mm，長度為 2500mm 的角鋼或圓鋼；水平接地體多采用截面為 40mm4mm的扁鋼。

50、2.接地電阻：電力設備接地設計技術規(guī)程規(guī)定，低壓中性點直接接地系統(tǒng)中，100kVA 以上變壓器接地電阻值4。本工程所使用的設備接地均為人工接地體接地，按設備基礎設計圖配套安裝，箱式變及高壓電纜分支箱的接地電阻值應控制在4，低壓電纜分支箱的接地電阻值10。 （設備接地網安裝示意圖詳見附圖 5）參考文獻參考文獻1. 民用建筑電氣設計規(guī)范 JGJ16-20082. 低壓配電設計規(guī)范 GB50054-953. 華北電網冀北地區(qū) 35kV 及以下城市配網電網建設與改造工程建設預算編制依據及取費標準4. 電力工程設計手冊電力工業(yè)部5. 電力設備接地設計技術規(guī)程6. 電力工程電纜設計規(guī)范致致 謝謝在論文完成

51、之際，我要特別感謝一直辛勤培育和教導我的河北建筑工程學院的老師，在三年函授學習過程中，得到了許多老師和專家、教授的指導和教誨，使我的專業(yè)知識和水平得到了很大提高，特別是本次設計，是對我三年學習的一個綜合測評。在論文的寫作過程中，也得到了許多同學的寶貴建議，同時還到許多在工作過程中許多同事的支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意。最后，向在百忙中抽出時間對本文進行評審并提出寶貴意見的老師表示衷心地感謝！ LMZ-0.66 400/5PJL-12(10)AFS-0.22310006002200低壓電容補償柜DZ47/63A10HR13-400A/3PBSMJ-0.55-18kvar10CJ-19/63

52、A1042L2-V 0450V42L2-A 400/5主要設備及元件明細表電壓表控制電源變壓器過流繼電器42L2-V 0450VGL-15/5A42L2-V（12kV）BK-300VA 100/220V柜體型式630kVA箱式變主接線圖柜體規(guī)格出線回路斷路器用 途電壓互感器電流互感器刀開關帶電顯示器避雷器真空負荷開關電流表電容式接觸器電容器AAAAAVAAAAAAAAAV10006002200LMZ0.5-1000/5HD13-1000A/3P42L2-A 1000/5220026001000950220010009502200ZN28-12/630A變壓器出線柜LZZB9-10 75/542

53、L2-A 75/5HY5WS-17/5042L2-A 40/5CSN-10進線計量柜JDZ-10 10/0.1(0.2級)LZZB9-10 40/5(0.2級)FN-7-10/630ACSN-10變壓器室HAHXGN12-08改HXGN12-45改高壓電力電纜引入whHDS9-M-10/630kVAYJLV22-335S9-M-10/630kVAFALD（4）8006002200800600220042L2-A 400/5HD13-800A/3PDW17-1000A低壓總柜LMZ-0.66 400/5低壓出線柜1CM1/630A2HD13-800A/3P42L2-A 400/5LMZ-0.66

54、 400/5低壓出線柜2CM1/630A2PGL-01PGL-11（02）TMY-4（606）FAHAVHDLDPGL-11（02）備用cosTMY-4（606）ZBW-12-630kVA箱式變電氣系統(tǒng)接線圖（1#）TMY-4（606）NA附圖119#20#21#備用19#20#21#APJL-12(10)10006002200低壓電容補償柜DZ47/63A10只FS-0.223LMZ-0.66 500/5CJ-19/63A1042L2-V 0450V42L2-A 500/53BSMJ-0.55-30kvar10HR13-600A/3P1000kVA箱式變主接線圖出線回路柜體型式斷路器用 途柜

55、體規(guī)格電壓互感器電流互感器避雷器帶電顯示器真空負荷開關電容器電壓表過流繼電器電流表控制電源變壓器電容式接觸器刀開關主要設備及元件明細表PGL-11（01）10006002200LMZ0.5-1500/542L2-V 0450V42L2-A 1500/5HD13-2000A/3PGL-15/5A42L2-A 150/5BK-300VA 100/220V42L2-V（12kV）42L2-A 75/5HXGN12-08改ZN28-12/630A10009502200變壓器出線柜LZZB9-10 150/5LZZB9-10 75/5(0.2級)JDZ-10 10/0.1(0.2級)FN-7-10/63

56、0AHY5WS-17/50CSN-10高壓電力電纜引入HXGN12-45改進線計量柜10009502200CSN-1023002600SCB10-1000kVA變壓器室42L2-A 400/55HD13-800A/3P42L2-A 400/55HD13-800A/3P11#CM1/400A5只DW17-1600ALMZ-0.66 400/57#低壓總柜8#10#9#低壓出線柜110006002200PGL-11（05）CM1/400A5只LMZ-0.66 400/523#PGL-11（05）低壓出線柜21000600220017#1314#12#10商業(yè)TMY-4（10010）ZBW-12-1000kVA箱式變電氣系統(tǒng)接線圖（2#）HAwhVAAAHDSCB10-10/1000kVAFA（4）ALDAATMY-4（10010）HAFAAAAVHDLDAAAAATMY-4（10010）AAAAAAcosVNA附圖2YJLV22-350JKL-/12380VAPJL-12(10)DZ47/63A10只低壓電容補償柜10006002200FS-0.223LMZ-0.66 500/5HR13-600A/3P42L2-V 0450VCJ