摘要本设计是按照建筑供配电的要求，以国家规范为准则以安全用电为用电、节约电能、经济环保为理念！在满足对供电的要求的同时，同时兼顾施工的可行性以及节约经济预算为理念，设计出满足人们对智能化建筑要求的满意工程，在设计中严格遵守国家的相关规定以及标准，执行国家的方针政策，从而达到科学，人性化设计的现代化电气工程设计内容主要包括负荷计算，供电电源、电压的选择、变压器的容量的选择、类型以及台数、变电所的选址、各个楼层的供电线线路中的短路电流的计算、供配电系统的主接线方式、高低压设备和导线电缆的选择以及校验，防雷接地的设计。

设计中需要绘制、参照相应的CAD图然后进行分别运算设计最后将设计整理成文档形式的报告。

关键词：国家标准、负荷计算、供电线路、防雷接地、CAD图第一章工程概况某高层综合楼，总23层，地上22层，地下1层。

总建筑面积28807.1平方米，其中地下室建筑面积为2916平方米，建筑物总高度为99.8米。

年预计雷击次数0.11次，为二类防雷建筑物。

地下一层为附建式6级人防地下室，平时做汽车库，战时作为一个防护单元的二等人员掩蔽部，掩蔽人数为800；地面一到四层为商场，三层以上均为办公用房；屋顶为设备层，变电所设在一层。

第二章负荷分级、负荷计算及无功功率补偿第一节、负荷分级该工程属于一类高层建筑，用电多为一、二级负荷，用电负荷分级如下：地下室：应急照明，消防设备用电（送、补风机，消防泵）及地面用生活水泵为一级负荷；战时送风机，消防楼梯口排污泵为二级；其余为三级负荷。

地面：排烟风机、屋顶正压风机、消防电梯、应急照明、防火卷帘门及普通客梯的电力属一级负荷；其余均为三级负荷。

第二节、负荷数据本工程负荷包括照明、电力及消防负荷。

所有电源均由一层变电所低压出线直接提供，其中一~四层商场以及二十一、二十二层、屋顶的电源用电缆供电，五到二十层的楼层配电箱用插接式母线槽供电。

计量除五到二十层分层集中设电表计量以外，其余均在变电所计量。

该综合楼个部分负荷数据见表1~3。

表1表2表3第三节、负荷计算火灾时运行的消防负荷小于火时必然切除的正常照明负荷和电力负荷总和，因此火灾时的消防负荷不计入总计算负荷。

本工程10/0.38kv 变电所计算过程如下：一、 正常运行时的负荷计算（一）总计算负荷Pc总计算负荷等于照明负荷和电力负荷及平时的消防负荷的总和。

由表1、2可得照明计算负荷为：Pcl= 1649.6KW ，Qcl= 1039.9Kvar 电力及平时运行的消防负荷总计算负荷为：Pcm =814.4KW ，Qcm =746.3Kvar由此可得变电所低压侧总计算负荷为：Pc= Pcl+Pcm= 1649.6+814.4=2464KW Qc= Qcl+Qcm=1039.9+746.3=1786.2Kvar（二）计算同时系数后总计算负荷和功率因数。

对于总计算负荷，取有功和无功同时系数分别为K ∑p=K ∑q=0.80,则计入同时系数后的总经计算负荷为：KW pK P cpc 2.197124648.0/=⨯==∑ Kar QK Q cqc14292.17868.0/=⨯==∑KVA Q pS ccc 7.243414292.1971222/2//=+=+=功率因数为： 81.07.24342.1971cos ==''=c S c P φ （三）无功补偿容量的计算根据规范要求，低压配电侧无功功率补偿后的功率因数应达到0.92，故有：对于总计算负荷：△Q=1971.2X[tan(arccos0.81)-tan(arccos0.92)]=587.4Kvar,可取接近的600Ｋvar 。

无功功率补偿后的总功率计算负荷保持不变，总无功计算负荷为：Qc"=Qc ＇-△Q= 1429-600=829Kvar视在计算负荷为：S"=22c Q c P ''+'=2138.5KVA 功率因数为c S c P '''=//cos ϕ=5.21382.1971=0.92 变压器的损耗无功损耗为P T ∆=c S ''01.0=KW 4.215.213801.0=⨯ 有功损耗为Q T∆=c S ''05.0=var 1075.213805.0K =⨯变电所高压侧的总计算负荷为：=∆+=P P P T c c /11971.2+21.4=1992.6KW=∆+=Q Q QTcc //1829+107=936Kvar21211QPS c c c +==229366.1992+=2201.5KVA总功率因数91.05.22016.1992cos 11===ΦSP c c电源故障时切除三级负荷后仅供一、二级负荷运行的负荷计算 照明负荷中一级负荷为KWPcl 84.181=，var4.221K Q cl =，无二级负荷；电力及平时运行时的消防负荷中的一级负荷为KW Pcm 1561=，Kar Q cm 6.1421=；二级负荷为KW P cm 4.382=，KW Q cm 4.382=。

则总的一、二级负荷为KW ppppcm cm cl cl 24.2134.3815684.182112=++=++=取有功和无功同时系数分别为80.0=∑p K K ，85.0=∑q K ，则计入同时系数的一二级总计算负荷为KW P K Pclcl p 7.1704.2138.022=⨯=='∑var 8.17620885.022K Q K Qcl cl q =⨯=='∑KVA Q P Sclcl cl 8.2458.1767.1702222222=+=+='''功率因数为7.08.2457.1702212===Φ''S P cl cl COS 无功补偿容var 102)]92.0tan(arccos )7.0s [tan(arcco 7.17012K Q =-⨯=∆，取100Kvar 。

无功补偿后的一、二级总有功计算负荷保持不变，总无功计算负荷为var 8.761008.1761222K Q Q Q cl cl =-=∆-='''，取补偿后的视在计算负荷为KVA Q P S cl cl cl 2.1878.767.1702222222=+=+='''''功率因数为91.02.1877.17022//12==='''S P cl cl COS ϕ，无功补偿满足要求。

本工程10/0.38KV 变电所负荷计算书如表4所示。

表4第三章供电电源、电压选择与电能质量第一节、供电电源本工程高压侧总有功计算负荷仅为1992.6 KW，故可采用10KV供电。

根据当地电源状况，本工程从供电部门的110/10KV变电站引来1路10KV专线电源A，可承担全部符合；同时从供电部门的35/10KV变电站引来1路10KV电源B，仅作一、二级负荷的第二电源。

两路10KV 电源同时供电，电源A可作为电源B的备用。

两路10KV电缆从建筑物一侧穿管引入设在1层的10/0.38KV变电所。

本工程的两个10KV供电电源相对独立可靠，可以满足规范中以及符合应有双重电源供电且不能同时损坏的条件，且工程中没有特别重要的一级负荷，因此不再自备柴油发电机组或其他集中式应急电源。

第二节、电压选择本工程为高层综合楼，用电设备额定电压为220/ 380V，低压配电距离最长不大于150m。

本工程只设置一座10/0.38KV变电所，对所有设备均采用低压220/380V三相五线TN-S系统配电。

第三节、电能质量采用以下措施保证电能质量：一采用铜芯电缆，选择合适导体截面，将电压随时限制在5%以内。

二气体放电灯采用低谐波电子镇流器或节能型电感镇流器，并就地无功功率补偿使其功率因数不小于0.9,。

在变电所低压侧采取集中补偿，自动投切。

三将单项设备均匀分布与三厢配电系统中。

四照明与电力配电回路分开。

对较大容量的电力设备如电梯、空调机组、水泵等采用专线供电。

第四章电力变压器的选择第一节变压器型号及台数选择本工程为一般高层综合楼，属于一类高层，防火要求较高，且为减少占地，变电所位于主体建筑一层内，故宜采用三项双绕组干式变压器，联结组别为Dyn11,无励磁电压，电压比10/0.4KV。

为节省空间，变压器与开关柜布置在同一房间内，变压器外壳防护等级选用IP2X。

因为本工程具有较大的一、二级负荷，故应选用两台或两台以上的变压器。

第二节变压器容量选择本工程总视在计算符合为2175KV A（cosφ=0.91），其中一、二级负荷187KV A（cosφ=0.91）。

选择两台等容量变压器，互为备用。

每台容量按总视在计算负荷容量的70%（KVA⨯）左右且大于全部一、二级负荷选择，21757.0=5.1522故选择1600KV A变压器两台。

正常运行时照明负荷与电力负荷公用变压器，通过合理分配负荷，可以使两台变压器正常运行时负荷率相当，且都在70%~80%之间。

当一台变压器故障时，另一台变压器可带全部的一、二级负荷和部分三级负荷运行。

第五章变电所电气主接线设计与变电所所址和型式的选择第一节变电所高压电气主接线采用单母线分段主接线形式。

正常运行时，由10KV电源Ａ和电源Ｂ同时供电，母线断路器断开，两个电源各承担一半负荷。

当电源B故障或检修时，闭合母线联络断路器，由电源A承担全部负荷；当电源Ａ故障或检修时，母线联络断路器仍断开，由电源Ｂ承担一半负荷。

供电可靠性高，灵活性好。

第二节变电所低压电气主接线变电所设有两台变压器，低压侧电气主接线也采用单母线分段接线形式。

正常运行时，两台变压器同时运行，母联断路器断开，两台变压器各承担一半负荷。

当任一台变压器故障或检修时，切除部分三级负荷后，闭合母联断路器，由另一台变压器承担全部一、二级负荷和部分三级负荷。

该接线方式供电可靠性高。

第三节变电所所址的选择本工程设置一层室内型变电所，内有两台干式变压器。

第六章 短路电流计算供电部门提供的系统短路数据如下提供10KV 专线电源A 的110/10KV 变电站距离本工程4km ，110/10KV 变电站10KV 母线处三相短路容量MVA S ocA 500=。

提供10KV 电源B 的35/10KV 变电站距离本工程1km ，35/10KV 变电站10KV 母线处三相短路容量MVA S ocB 200=。

第一节、变电所高压侧短路电流计算本工程有两个10kv 电源供电，需要分别计算变电所10kv 母线上的三相和两相短路电流。

采用标幺值法进行计算，取MVA S d 100=。

此处仅以系统A 高压侧短路（如图1）电流计算为例进行介绍。