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1、本设计共分本设计共分7 7部分：部分： 1 1、设计的背景和意义以及工程概况与设计、设计的背景和意义以及工程概况与设计 综述。综述。 2 2、住宅小区的电力负荷计算。、住宅小区的电力负荷计算。 3 3、供配电措施：、供配电措施：小区配电模式，小区配电模式，主要是进行箱主要是进行箱式变压站的选择和式变压站的选择和高低压分线设备选择高低压分线设备选择 。 4 4、短路电流计算。、短路电流计算。 5 5、电气设备的选择。、电气设备的选择。 6 6、无功补偿。、无功补偿。 7 7、防雷接地。、防雷接地。1 概述概述1.11.1课题研究背景与意义课题研究背景与意义 随着市场经济的发展，国家在城乡电网建设
2、和改造随着市场经济的发展，国家在城乡电网建设和改造中，要求高压直接进入负荷中心，形成高压受电中，要求高压直接进入负荷中心，形成高压受电变压器变压器降压降压低压配电的供电格局，所以供配电措施要向低压配电的供电格局，所以供配电措施要向节地、节地、节电、紧凑型、小型化、无人值守节电、紧凑型、小型化、无人值守的方向发展。的方向发展。由于信息由于信息化、网络化和智能化住宅小区发展，因此不仅要求箱变安化、网络化和智能化住宅小区发展，因此不仅要求箱变安全可靠，同时要求具有全可靠，同时要求具有“四遥四遥”( (遥测、遥讯、遥调、遥遥测、遥讯、遥调、遥控控) )的智能化功能的智能化功能。 现在大部分住宅小区都包
3、括绿地、曲现在大部分住宅小区都包括绿地、曲径、花园、水泵、以及灯饰等，丰富了小区的内涵，体现径、花园、水泵、以及灯饰等，丰富了小区的内涵，体现环境、建筑及人居的环境、建筑及人居的和谐统一和谐统一。 1.21.2 工程基本情况工程基本情况 8栋栋8层小高层楼房（层小高层楼房（1-2层商铺，层商铺，3-8住户），住户），1栋物业栋物业楼，楼，2座车库，热力交换站和水泵房，还有公共设施用电。座车库，热力交换站和水泵房，还有公共设施用电。1.3 1.3 设计范围设计范围 低压供配电系统设计，小区负荷计算，箱变的选择，低压供配电系统设计，小区负荷计算，箱变的选择，短流计算，电力设备的选择，防雷与接地系统
4、。短流计算，电力设备的选择，防雷与接地系统。1.4 设计原则设计原则 （供配用电）安全，（用电设备对供电要求）可靠，（供配用电）安全，（用电设备对供电要求）可靠，（电压频率等供电质量）优质，（投资、年运行费，（电压频率等供电质量）优质，（投资、年运行费，有色有色金属和金属和电能损耗）经济电能损耗）经济 。 2 住宅小区负荷计算住宅小区负荷计算2.1 2.1 供配电系统概述供配电系统概述 供配电系统设计要彻底执行国家的技术经济政策，做到供配电系统设计要彻底执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理，并保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理，并按照负按照负荷性质，用
5、电容量、工程特点和地区供电条件，荷性质，用电容量、工程特点和地区供电条件，选择合理的选择合理的供配电方案。供配电方案。2.2 2.2 负荷分类与本工程的负荷情况负荷分类与本工程的负荷情况 可靠性和工作制进行分类，二级负荷（消防，保安系可靠性和工作制进行分类，二级负荷（消防，保安系统以及电视收费系统）统以及电视收费系统）2.3 2.3 负荷计算负荷计算 住户照明用电计算（单位指标法、单位面积法），电梯，住户照明用电计算（单位指标法、单位面积法），电梯， 热力交换站，水泵房等负荷的计算，需要考虑负荷同时率。热力交换站，水泵房等负荷的计算，需要考虑负荷同时率。需要计算出实际负荷和计算负荷需要计算出实
6、际负荷和计算负荷 3 3 住宅小区供配电措施住宅小区供配电措施 首先根据小区布局和负荷容量进行分块，形成以箱式变压首先根据小区布局和负荷容量进行分块，形成以箱式变压站为中心的配电区域站为中心的配电区域。其次是对配电模式有初步设计措施。其次是对配电模式有初步设计措施。3.1 3.1 箱变的类型、台数和容量的选择箱变的类型、台数和容量的选择 选择箱变的优点。选择箱变的优点。根据分块情况选择台数。根据分块情况选择台数。根据负根据负荷计算得到的实际负荷和实际运行后负荷功率选择变压器型荷计算得到的实际负荷和实际运行后负荷功率选择变压器型号号3.23.2 高、低压分线设备的选择高、低压分线设备的选择 高低
7、压电缆分支箱的选择（高压高低压电缆分支箱的选择（高压KDF-1K-1/3KDF-1K-1/3，低压，低压DFW-DFW-0.4kV0.4kV）低压配电线路有放射式、树干式、环式及链式四种接低压配电线路有放射式、树干式、环式及链式四种接线方法。线方法。 本设计采用树干式低压配电线路。本设计采用树干式低压配电线路。 4. 4. 短路电流计算短路电流计算4.1 4.1 短路计算的目的短路计算的目的 校验电气设备和导体的动稳定和热稳定，校验软导体校验电气设备和导体的动稳定和热稳定，校验软导体的相间和相对地的安全距离，接地装置和选择继电保护方的相间和相对地的安全距离，接地装置和选择继电保护方式和整定计算
8、。式和整定计算。4.2 4.2 短路电流的计算短路电流的计算 画出电气主接线和等值电抗图，画出电气主接线和等值电抗图， 选基准值，计算线路选基准值，计算线路的电抗值，计算出假设的三个短路点的三相短路电流周期的电抗值，计算出假设的三个短路点的三相短路电流周期分量有效值，次暂态电流和稳态电流，冲击电流以及第一分量有效值，次暂态电流和稳态电流，冲击电流以及第一周期全电流有效值和三相短路容量。周期全电流有效值和三相短路容量。G10KV吴村变电站K-1K-2K-3S9-630kVAS9-1000kVA10KVK-1K-2K-3SC6.670.2966.35电气主接线图 等值电抗图 5 5 电气设备的选择
9、电气设备的选择5.1 5.1 电气设备选择的基本原则电气设备选择的基本原则1、正常工作条件下：额定电压、电流和当地温度等环境。、正常工作条件下：额定电压、电流和当地温度等环境。2、短路条件下：热稳定和动稳定校验。、短路条件下：热稳定和动稳定校验。5.2 10kV5.2 10kV侧电气设备的选择侧电气设备的选择1 1、移出式高压开关柜（、移出式高压开关柜（KYN-10KYN-10）具有防止误拉具有防止误拉, ,合断路器合断路器; ;防止防止带电负荷分、合闸，离触关；防止带接地刀闸带电负荷分、合闸，离触关；防止带接地刀闸( (或接地接或接地接) )送电送电; ; 防止带防止带电合接地刀闸电合接地刀
10、闸( (或挂接地线或挂接地线););防止误入带电间隔等五防功能防止误入带电间隔等五防功能 。2 2、环网负荷开关柜（霍斯通的、环网负荷开关柜（霍斯通的FTRFTR）3 3、SFSF6 6负荷开关和熔断器负荷开关和熔断器 开断特性，承担过载电流开断特性，承担过载电流 4 4、电流互感器（、电流互感器（LZZBJ-10LZZBJ-10）、电压互感器（）、电压互感器（ JDZ-10 JDZ-10 ）5 5、熔断器（、熔断器（XRNP-12XRNP-12） 6 6、避雷器的选择（、避雷器的选择（HY5W-10HY5W-10）5.3 0.4kV5.3 0.4kV侧电气设备的选择侧电气设备的选择1 1、低
11、压开关柜（、低压开关柜（GCLGCL柜并装抽出式开关）柜并装抽出式开关）GCLGCL系统适用于交系统适用于交流流50Hz50Hz、额定工作电压、额定工作电压380V380V的低压配电系统中，作为受电、馈电、的低压配电系统中，作为受电、馈电、母联、照明、电动机控制及功率补偿之用母联、照明、电动机控制及功率补偿之用 。操作方式：就地、远操作方式：就地、远方、自动。方、自动。 2 2、断路器（抽出式智能断路器、断路器（抽出式智能断路器GTW88GTW88，塑壳断路器，塑壳断路器GTM88GTM88）。）。具有具有 五防五防连锁。连锁。3 3、电流互感器（、电流互感器（LMZ3-0.5LMZ3-0.5
12、） 电流互感器有多个二次线圈，一个用于测量，其他都用于保护。电流互感器有多个二次线圈，一个用于测量，其他都用于保护。二次侧的额定电流均为二次侧的额定电流均为5A5A。 电流互感器接线有三点需要注意：二次侧不得开路。二次侧有电流互感器接线有三点需要注意：二次侧不得开路。二次侧有一端必须接地。端子的极性。一端必须接地。端子的极性。 主要依据负载的保护特性和短路电流的大小选择熔断器的类型。主要依据负载的保护特性和短路电流的大小选择熔断器的类型。 6 6 无功补偿无功补偿 无论是工业负荷还是民用负荷，大多数均为感性。所无论是工业负荷还是民用负荷，大多数均为感性。所 有电感负载均需要补偿大量的无功功率，
13、提供这些无功功有电感负载均需要补偿大量的无功功率，提供这些无功功率有两条途径：一是输电系统提供；二是补偿电容器提供。率有两条途径：一是输电系统提供；二是补偿电容器提供。由输电系统传输无功功率，将造成输电线路及变压器损耗由输电系统传输无功功率，将造成输电线路及变压器损耗的增加，降低系统的经济效益。而由补偿电容器就地提供的增加，降低系统的经济效益。而由补偿电容器就地提供无功功率，就可以避免由输电系统传输无功功率，从而降无功功率，就可以避免由输电系统传输无功功率，从而降低无功损耗，提高系统的传输功率低无功损耗，提高系统的传输功率。6.1 6.1 无功补偿的合理配置原则无功补偿的合理配置原则 从电力网
14、无功功率消耗的基本状况可以看出，各级网从电力网无功功率消耗的基本状况可以看出，各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率，尤以低压络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率，尤以低压配电网所占比重最大。为了最大限度地减少无功功率的传配电网所占比重最大。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗，提高输配电设备的效率，无功补偿设备的配置，输损耗，提高输配电设备的效率，无功补偿设备的配置，应按照应按照“分级补偿，就地平衡分级补偿，就地平衡”的原则，合理布局。的原则，合理布局。6.2 6.2 低压配电网无功补偿的方法低压配电网无功补偿的方法 提高功率因数的主要方法是采用低压无功补偿技术，提高功率因数的主
15、要方法是采用低压无功补偿技术，我们通常采用的方法主要有三种：我们通常采用的方法主要有三种：随机补偿、随器补偿随机补偿、随器补偿跟踪补偿跟踪补偿 。 本次设计中，选用跟踪补偿方式。本次设计中，选用跟踪补偿方式。跟踪补偿的运行方式灵跟踪补偿的运行方式灵活，运行维护工作量小，补偿方式寿命相对较延长、运行更可靠活，运行维护工作量小，补偿方式寿命相对较延长、运行更可靠。 6.3 6.3 补偿容量的确定补偿容量的确定根据电网的运行经验可以得出，补偿容量一般为变压器额根据电网的运行经验可以得出，补偿容量一般为变压器额定容量的定容量的20%20%30% 30% ，所以，本次设计中，所以，本次设计中， 电容补偿
16、容量电容补偿容量为为210 kvar210 kvar，340 kvar340 kvar。（ 7 7 防雷接地防雷接地7.1 7.1 雷电的形成与种类雷电的形成与种类 直击雷，感应雷，雷电波直击雷，感应雷，雷电波7.2 7.2 小高层楼宇低压配电系统的接地形式和基本要求小高层楼宇低压配电系统的接地形式和基本要求 低压配电系统的接地形式可分为低压配电系统的接地形式可分为TNTN、TTTT、ITIT三种系统，三种系统，其中其中TNTN系统又可分为系统又可分为TN-CTN-C、TN-STN-S、TN-C-STN-C-S三种形式。三种形式。7.3 7.3 接地种类与接地装置接地种类与接地装置 工作接地，
17、保护接地，重复接地，保护接中性线。工作接地，保护接地，重复接地，保护接中性线。 本工程中所使用的高、低压设备接地均选择保护接中性本工程中所使用的高、低压设备接地均选择保护接中性线方式，将接地装置与设备外壳连接实现接地保护。线方式，将接地装置与设备外壳连接实现接地保护。 接地装置：接地装置：自然接地自然接地 ，人工接地体。，人工接地体。7.4 7.4 本工程防雷接地保护设计本工程防雷接地保护设计 本工程属三类防雷建筑，接地方式为基础接地系统和人本工程属三类防雷建筑，接地方式为基础接地系统和人工接地系统混合接地。施工时需将箱式变及高压电缆分支箱工接地系统混合接地。施工时需将箱式变及高压电缆分支箱的接地电阻值应控制在的接地电阻值应控制在4，低压电缆分支箱的接地电阻值，低压电缆分支箱的接地电阻值10。