For pers onal use only in study and research; not for commercial use 学号6 9《工厂供电》课程设计（2010级本科）题目：_某住宅小区供配电系统设计_学院：物理与机电工程学院专业：电气工程及其自动化作者姓名：甘孝田指导教师：赵文忠职称：教授完成日期：2012年12 月27 日工厂供电课程设计任务书四.需收集和阅读的资料及参考文献（指导教师推荐）【1】刘涤尘、王明阳、吴政球•电气工程基础[M].武汉：武汉理工大学出版社.2003年【2】张学成.工矿企业供电设计指导书[M].北京：北京矿业大学出版社.1998年【3】刘介才.工厂供电简明设计手册[M].北京：机械工业出版社.1993年【4】刘介才.实用供配电技术手册[M].北京：中国水利水电出版社.2002年【5】刘介才.工厂供电[M].北京：机械工业出版社.1997年【7】JGJ16-2008民用建筑电气设计规范【8】GB50054-95低压配电设计规范【9】GB50052-95供配电系统设计规范【10】GB50217-2007电力工程电缆设计规范【11】GB50060-92 3〜110KV高压配电装置设计规范指导教师签名：赵文忠2012年12 月14 日目录一、设计说明 .............................................................. 1..1.1工程概况 ......... ... ..................................................... .11.2设计依据 (1)1.3设计原则 (1)1.4小区概况 (1)二、小区负荷计算 .......................................................... 1..三、无功补偿方式 (3)3.1无功补偿方式.......................................................... 3. 3.2无功补偿容量.......................................................... 3.3.3并联电容器的选择及制 (4)四、变配电所位置和型式的选择 .............................................. 4.4.1 变配电所位置的确定 (4)4.2变配电所的总体布置 (4)五、主变压器台数和容量的确定 .............................................. 5.5.1变压器主变台数的选择.......................................................... 5.5.2变压器容量的选择 (5)六、变配电所主接线方案的选择 .............................................. 5.6.1变电所主接线方案的评价 (6)七、短路电流的计算 ........................................................ 7.7.1短路计算的意义和方法 (7)7.2相关节点的短路计算............................................................ 7.7.2.4 K-1点的短路电流计算 (8)7.2.5 K-2点的短路电流计算 (8)八、变电所低压侧一次设备的选择与校验 (9)8.1低压母线的选择与校验 (9)8.2低压电缆、设备的选择与校验 (10)九、变压器保护设置 (13)9.1变电所10kV馈线保护 (14)9.2变电所10kV母线保护 (15)十、防雷接地系统设计 (16)10.1 概述 (16)10.2变电所防雷接地系统设计 (16)10.3单体楼的防雷接地系统设计 (17)结束语 (19)参考文献 (20)第一章设计说明1.1工程概况假设该小区年最大负荷利用小时数为2500h,日最大负荷持续时间为8h,本小区均属于三级负荷。
低压动力设备均为三相，额定电压均为380V。
照明及家用电器均为单相，额定电压均为220V。
1.2设计依据供电电源：按照当地供电部门的签订的供用电协议规定，本小区可用附近一条10kV的公用电源线区的工作电源。
该干线的导线型号为LGJ-185，导线为等边三角形，线距为1.2m; 电力系统馈电变电站距本小区6km,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，其定时限过电流保护整定的动作时间为 1.5s。
电费制度：小区与当地供电部门达成协议，对于电费制度有如下规定，供电与用电双方必须按照此规定进行电能记费。
在变电所高压侧计量电能，并设置专用的计量柜。
按两部电费制交纳电费。
一部分为基本电费，按所装用的主变压器容量来计费。
另一部分为电度电费，按每月实际消耗的电能计费。
小区最大负荷时的高压侧的功率因数不小于0.9。
1.3设计原则根据小区所取得的电源及小区的用电负荷情况，并考虑以后小区的发展，应采用安全、可靠、技术先进、经济合理的原则。
假设本工程共16栋，每栋底部为架空层，地上六层，有阁楼，共两个单元，24户；每层层高为3m，室内外高度差为0.45m。
主体建筑高度为20.9m（含坡顶）。
设计需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要简捷实用、便于操作、管理和维护，减少综合投资。
此次设计的目的是通过对小区的各个系统的设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国建筑电气行业有关方针政策，理论联系实际，锻炼独立分析和解决电气工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。
1.4.小区资料1、工程地点：XX市2、工程概况：该小区占地55164.9平方米；共计384户。
3、气象资料：年最高气温为40 C,年平均气温为20 C，年最低气温为-22.5 C ,年最热月平均气温26.3C，年最热月平均最高气温31.5 C，年最热月地下0.8 m处平均温度28.7 C。
年主导风向为东风，年雷暴日数31.3天。
地质水文资料：所在地区平均海拔130m，地层以沙粘土为主，地下水位为3m。
第二章小区负荷计算根据小区的负荷情况，年最大负荷利用小时为2500 h,日最大负荷持续时间为8h，按照我国普遍采用的需要系数法确定小区计算负荷。
本住宅小区共16栋楼，384户，根据《住宅设计规范》GB50096-1999和《小康住宅电气设计》的有关规定，每户用电指标按10kw计算，需要系数参照《民用建筑电气设计规范》的规定，取K d = 0.30，功率因数cos =0.75有功计算负荷：P30=N K d巳=384 0.30 10 =1152 kw无功计算负荷： Q 3^ P 30tan =1152 0.882 = 1016.1 kvar另外，整个小区的道路照明采用节能火箭炮 5U 系列节能灯PLT-125V ，共有80 盏，灯头E40,安装间隔为20m 单侧布置，安装高度为3.5m 。
道路照明：p=125V yn =80 , K d =1,cos ^ =0.9, tan 即=0.48功率因数：cos 」邑 964.46二0.72S 30 1339.1264 以上计算可列成表1-1所示本小区负荷计算表表1-1本小区负荷计算表编 号用电设备名称 数量 设备容量 需要系数 cos 申计算负荷1 用户用电 384 3840 0.30 0.75 0.82 1152 1016.1 — —2道路照明801010.90.48104.8——总 计964.46 929.019 1339.12642034.5921第三章无功功率计算及补偿3.1无功补偿方式本设计采用低压集中补偿方式，补偿范围较分散补偿小。
但其管理方便，电 容器能充分利用，电力电容器采用三角型连接，这种连接方式提供的补偿容量大。
3.2无功补偿容量根据《供电企业规则》规定：10KV 及高压供电用户功率因数为 0.9以上， 考虑到变压器无功功率损耗 厶Qt 远大于有功功率损耗Pt ，因此在变压器低压 侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于高压侧补偿后的功率因数0.9，这里取低压侧功率因数cos ，=0.92，则低压侧需装设的并联电容器容量应为：Q c = P30tanarccos0.72「tanarccos0.93总视在计算负荷：s 30 f 汙302 Q 302 =：'；964.462 929.019^1339.1264 kVA综上所述，本小区总计算负荷为: (取 K* =0.83, K" =0.91)计算电流: I 30 1339.1264,3 0.38= 2034.5921 A= 964.46 (0.964 -0.395) =548.778 kvar 取Q c =600kvar补偿后的变电所低压侧的视在计算负荷为：变压器有功功率损耗.Pt =0.015 S o =0.015 1019.0371 = 15.29 kW 变压器无功功率损耗.Qt =0.075 S 30 =0.075 1019.0371 = 76.43 kvar在计算小区高压侧总计算负荷时，需要计入有关线路和变压器的损耗，但小 区的配电线路不长，故该部分功率损耗不计，在此只考虑变压器的损耗。
所以变配电所高压侧计算负荷为：1060.3296kVA I=________ 301.3 10kV以上计算可列成表3-1所示本小区无功补偿的计算负荷项目COS 护380v 侧补偿前负荷 0.72 964. 46 929. 019 1339. 1264 2034. 59380v 侧无功补偿容量 - - -600--380v 侧补偿后负荷0.93 964.46 329. 019 1019. 0371 1817.6 主变功率损耗- 15. 2976. 43-- 10kv 侧负荷总计 0.924979. 75 405. 449 1016. 329661.22低压集中补偿所采用的电容器电压为 400V,根据要求，选择电容器型号为： BCMJ0.4-30-3,选用20个，并采用无功功率自动补偿控制器，使电网中功率因数 保持在设定值内，达到有效节能的目的。
第四章 变配电所位置和型式的选择4.1变配电所位置的确定变配电所位置的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定： 1）接近负荷中心； 2 ）进出线方便； 3 ）接近电源侧； 4 ）设备运输方便；5 ）不应设在有剧烈振动或高温的场所；6 ）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源 盛行风向的下风侧；7 ）不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所 相贴邻；= 61.22 A无功补偿后，功率因数为： 协P 30f1 \cos = ------------ =979.75kW 1060.3296kVA= 0.924，符合要求。