专业综合设计说明书综合设计任务书目录摘要 (5)1 供配电概述 (6)1.1供配电意义 (6)1.2设计容 (7)1.3供电系统主接线的设计 (8)2 负荷和短路电流的计算 (9)2.1供电负荷的计算 (9)2.2短路电流的计算 (12)3 变压器和变电硬母线的选择 (14)3.1变压器的选择原则 (14)3.2变压器容量的选择 (14)3.3变电所高压开关柜母线选择 (15)3.4变电所低压开关柜主母线选择 (16)4 电线电缆选择计算 (17)4.1选择原则 (17)4.2按发热条件（负荷电流）选择 (18)4.3按允许电压损失选择 (19)5 进出线电缆选择及敷设 (20)5.1高压电源进线电缆选择及敷设 (20)5.2高压电源出线电缆选择及敷设 (22)5.3低压出线电缆选择级敷设 (22)6 电气竖井设计 (23)心得体会 (24)参考文献 (24)摘要本次专业综合设计的课题是供配电系统中电线电缆的选择及敷设设计，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等，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，留有扩建的可能性。

关键词：负荷计算；变压器选择；短路电流计算；电线电缆选择1 供配电概述1.1供配电意义步入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、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。

小区供电设计要考虑下列基本要求：安全性需要达到相关技术规与国家标准，且能够保证人身和设备的安全。

可靠性需要满足小区正常用电的电力负荷。

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。

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。

1.2设计容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502/m W 的建筑面积标准，本次设计是针对普通住宅小区的设计，根据以上标准，计算负荷取值6kW 每户。

本次设计的小区有16栋楼，每栋高12层，则每单元为24户，每栋3个单元，每栋72户，每栋设置一个户外配电箱，共计16个配电箱。

由两个变压器供配电，然后由变电所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。

每单元有一部电梯，还有公用照明，应急照明，水泵，消防设施等。

小区变电所配电箱划分如表1-1所示表1-1 供配电系统配电箱划分表1.3供电系统主接线的设计在设计小区供电主接线方案时，要符合国家规，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。

本次设计小区采用两路电源供电，由0.5KM处城市10kV电网供电，由两个变压器供配电，然后由变电所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设计主接线方案如图1-1所示图1-1主接线设计图2 负荷和短路电流的计算2.1供电负荷的计算 负荷计算公式：有功计算负荷 ed P K P =30 （2-1） 无功计算负荷 ϕtan 3030P Q = （2-2）视在计算负荷 ϕcos 3030P S =（2-3）计算电流n U S I 33030=（2-4）查阅资料得知：住宅用电负荷需要系数12户时dK 取值0.6；dK 在25~100户时dK 取值0.45；100~200户时dK 取值0.35；大于260户时dK 取值0.3；生活用电功率因数取值85.0cos =ϕ，则62.0tan =ϕ。

（1）每个单元的负荷计算小区每单元24户，计算负荷取值6kW 每户，dK 取值0.6，功率因数取值85.0cos =ϕ，则62.0tan =ϕ。

()kW P e 144624=⨯=()kW P K P e d 4.861446.030=⨯== ()kW P Q 6.5362.04.86tan 3030=⨯==ϕ()kVA P S 6.10185.04.86cos 3030===ϕ ()A U S I n6.1464.036.10133030=⨯==小区每单元有一部电梯，计算负荷取值 10kW ，公用照明计算负荷取值2KW ，dK 取值0.8，功率因数取值85.0cos =ϕ，则62.0tan =ϕ。

()kW P e 12)210(=+=()kW P K P e d 6.9128.030=⨯== ()var 0.662.06.9tan 3030k P Q =⨯==ϕ()kVA P S 3.1185.06.9cos 3030===ϕ ()A U S I n3.164.033.1133030=⨯==每单元的负荷总负荷()kW P e 12612114=+= 有功负荷()kW P 966.94.8630=+= 无功负荷()var 6.590.66.5330k Q =+= 视在负荷()kVA S 9.1123.116.10130=+= 计算电流()A I 9.1623.166.14630=+= （2）每栋的配电箱负荷计算由于每栋单元数相同，配电箱负荷相同。

每栋24户，计算负荷取值6kW 每户，dK取值0.45，功率因数取值85.0cos =ϕ，则62.0tan =ϕ()kW P e 4326324=⨯⨯=()kW P K P e d 4.19443245.030=⨯== ()var 5.12062.04.194tan 3030k P Q =⨯==ϕ()kVA P S 7.22885.04.194cos 3030===ϕ ()A U S I n5.3304.037.22833030=⨯==小区每栋有3部电梯，计算负荷取值 10kW ，公用照明计算负荷取值2KW ，dK 取值0.8，功率因数取值85.0cos =ϕ，则62.0tan =ϕ。

()kW P e 36)210(3=+⨯= ()kW P K P e d 8.28368.030=⨯== ()var 9.1762.08.28tan 3030k P Q =⨯==ϕ()kVA P S 9.3385.08.28cos 3030===ϕ ()A U S I n494.039.3333030=⨯==配电箱的负荷总负荷()kW P e 46836432=+=有功负荷()W P k 2.2238.284.19430=+= 无功负荷()var 4.1389.175.12030k Q =+= 视在负荷()kVA S 6.2629.337.22830=+= 计算电流()A I 5.379495.33030=+= （3）小区总的负荷计算小区有16栋，每栋72户，计算负荷取值6kW 每户，dK 取值0.6，功率因数取值85.0cos =ϕ，则62.0tan =ϕ。

()kW P e 69126)7216(=⨯⨯= ()kW P K P e d 6.207369123.030=⨯== ()var 6.128562.06.2073tan 3030k P Q =⨯==ϕ()kVA P S 5.243985.06.2073cos 3030===ϕ ()A U S I n2.16884.035.243933030=⨯==小区有16栋，每栋3个单元，每单元有一部电梯，计算负荷取值 10kW ，公用照明计算负荷取值2KW ，dK 取值0.8，功率因数取值85.0cos =ϕ，则62.0tan =ϕ。

()kW P e 576)210(316=+⨯⨯= ()kW P K P e d 8.4605768.030=⨯== ()kvar 7.28362.08.460tan 3030=⨯==ϕP Q()kVA P S 1.54285.08.460cos 3030===ϕ ()A U S I n4.7834.031.54233030=⨯==小区总的负荷总负荷()kW P e 474845766912=+= 有功负荷()kW P 4.25348.4606.207330=+= 无功负荷()var 3.15697.2836.128530k Q =+= 视在负荷()kVA S 6.29811.5425.243930=+= 计算电流()A I 6.24714.7832.168830=+=2.2短路电流的计算三相系统的短路主要分为单相、两相及三相短路三大类。

一般情况下，三相短路电流要大于单相与两相短路电流，尤其对于电源距离供电系统较远时，三相短路电流最大，此时因系统短路而产生的危害也最为严重。

为了保证电力系统中电气设备在处于最严重的短路情况下能够可靠的工作，在选择和校验电气设备时，也都按照三相短路时的数值来校验。

本次设计小区采用两路电源供电，由0.5KM 处城市电网供电，断流容量MVAS oc 300=，一般基准容量d S 数值为100MVA ，下面是采用标幺制法对供电系统进行短路电流的计算过程： （1）确定供电系统的基本值取基准容量MVA S d 100= ，基准电压kV U c 5.101=，kV U c 4.02= 则：()kA U S I c d d 5.55.103100311=⨯== ()kA U S I c d d 1444.03100322=⨯==（2）相关元件在短路电路中的电抗标幺值 电力系统的电抗标幺值*sX查资料得知MVAS oc 300=，因此33.0300100*====oc d d S s S S X X X架空线路的电抗标幺值*WL X 查表得知电缆的kmX /092.00Ω=，因此042.05.101005.0092.0220*=⨯⨯===c d d WL WL U S l X X X X变压器的电抗标幺值*tX查表可知6%=k U ，因此75.31600100101006100%3*=⨯⨯⨯===N d k d T tS S U X X X由此可绘制出短路等效电路图，如图2-1所示图2-1 短路等效电路图（3）1-k 点的短路电路总电抗标幺值以及三相短路电流和短路容量 总电抗标幺值372.0042.033.0***)1(=+=+=-∑WL s k X X X三相短路电流周期分量有效值()kA X I I k d k 8.14372.05.5*)1(1)3(1===-∑- 其他三相短路电流()kA I I I k 8.14)3(1)3()3(''===-∞ ()kA i sh 7.378.1455.2)3(=⨯= ()kA I sh 3.228.1451.1)3(=⨯=三相短路容量 ()MVA X S S k dk 8.268372.0100*)1()3(1===-∑- （4）2-k 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 总电抗标幺值12.475.3042.033.0****)2(=++=++=-∑t WL s k X X X X三相短路电流周期分量有效值()kA X I I k d k 3512.4144*)2(2)3(2===-∑- 其他三相短路电流()kA I I I k 35)3(2)3()3(''===-∞ ()kA i sh 4.643584.1)3(=⨯= ()kA I sh 2.383509.1)3(=⨯=三相短路容量 ()MVA X S S k dk 3.2412.4100*)2()3(2===-∑- 各计算结果如表2-1所示表2-1 短路计算结果表)3(''I ()kA )3(shi ()kA)3(shI ()kA)3(k S ()MVA3 变压器和变电硬母线的选择3.1变压器的选择原则在变电所中最关键的一次设备是电力变压器，它的主要任务是提升或降低电力系统的电压，以便于合理分配、使用和输送电能。