【正文】 高檔別墅住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要本次設(shè)計(jì)題目為小區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)通過降壓變壓器與10kv公共電源干線相連，然后向?qū)W校供給電能。該小區(qū)包括了別墅區(qū)，用電負(fù)荷較大，對(duì)供電可靠性要求也較高。因此，必須采用可靠性較高的接線形式。本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括：負(fù)荷計(jì)算、短路電流計(jì)算、電氣主接線的設(shè)計(jì)、電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)（包括主變壓器的選擇、斷路器及隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)、導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn)、電流互感器的選擇與校驗(yàn)、電壓互感器的選擇和避雷器的選擇等）和變配電所的布置與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其中，主接線代表了變配電所主體結(jié)構(gòu)，它對(duì)各種電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系，并將長(zhǎng)期影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。在設(shè)計(jì)的過程中，本人參閱了大量的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、變配電所設(shè)計(jì)、建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范等相關(guān)的規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)，最后對(duì)該校供配電系統(tǒng)進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)為畢業(yè)設(shè)計(jì)，其目的是通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，鍛煉獨(dú)立分析和解決電氣設(shè)計(jì)問題的能力，為未來的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：變壓器、電氣主接線、電氣設(shè)備、繼電保護(hù)AbstractThis design topic is the power supply and distribution system for a residence munity, this system is connected with the public line of 10kV through stepdown transformers, and distribute electrical power to the residence munity. The residence munity include Villa area section. The electrical charge is big , and the residence munity’ demand of reliability of power supply is high, using the high reliable wiring form. This design main content includes: the charge putation, shortcircuit current putation, electrical main wiring design, electrical equipment choice and verification (including main voltage transformer choice, circuit breaker and disconnecting switch with checkup, conductor choice with checkup, current transformer choice with checkup, voltage transformer choice with checkup and lightning protector choice and so on),the disposal and configuration of the transformer substation design. Between them, the electrical main wiring has represented the main bodies structure of the substation, it has the decisive relations about the electrical equipment choice, the power distribution equipment arrangement, the relay protection, the decision of automatic device and the control mode ,and it has longterm influence about the reliability，security， flexibility and efficiency of the electrical power system movement.In order to finish the design, I referring to the power supply and distribution design standard, the transformer substation design standard，the electrical design standard of architecture and so on, carry on the preliminary design to this power system. This design is a graduation design .The purpose of this design is to give us a chance of synthetical usage of the knowledge we have learned. Besides, it can train our ability to analyze and solve practical problems in Construct electricity in dependently so that the theory is connected with practice and a solid base is made in favor of future work.Key word: transformer, electrical main wiring,electrical equipment，electrical equipment目 錄摘 要……………………………………………………………………………1 Abstract…………………………………………………………………………2第一章 概述………………………………………………………………………6第一節(jié) 設(shè)計(jì)的對(duì)象和主要任務(wù)……………………………………………………6第二節(jié) 設(shè)計(jì)的原則和資料…………………………………………………………6第二章 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………………7第一節(jié) 負(fù)荷計(jì)算……………………………………………………………………7第二節(jié) 無功補(bǔ)償功率………………………………………………………………10第三章 變電所位置和型式的選擇…………………………………………12第四章 變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇…………………………13第一節(jié) 變電所主變壓器的選擇……………………………………………………13第二節(jié) 變電所主結(jié)線方案選擇……………………………………………………14第五章 短路電流計(jì)算 ………………………………………………………16第一節(jié) 短路電流計(jì)算的目的及方法………………………………………………16第二節(jié) 短路電流計(jì)算……………………………………………………………16第六章 電氣設(shè)備的選擇 ……………………………………………………18第一節(jié) 電氣設(shè)備選擇原則…………………………………………………………18第二節(jié) 電氣設(shè)備選擇………………………………………………………………21第三節(jié) 高低壓母線的選擇…………………………………………………………24第七章 變電所進(jìn)出線和鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇………………………25第一節(jié) 10KV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇 ………………………………………25第二節(jié) 380V低壓出線的選擇……………………………………………………25第三節(jié) 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)…………………………………31第八章 變配電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定…………33第一節(jié) 高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制與信號(hào)回路…………………………………33第二節(jié) 高低壓側(cè)的電能計(jì)量回路…………………………………………………33第三節(jié) 變配電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路…………………………………………34第四節(jié) 變配電所的保護(hù)裝置………………………………………………………35第九章 變配電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)………………………38第一節(jié) 變配電所的防雷保護(hù)………………………………………………………38第二節(jié) 變配電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)……………………………………………38第十章 變配電所的布置與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………41第一節(jié) 變配電所總體布置方案的設(shè)計(jì)要求……………………………………41第二節(jié) 變配電所各室的具體布置與結(jié)構(gòu)要求…………………………………41第三節(jié) 變配電所布置方案的確定………………………………………………44總 結(jié)………………………………………………………………………………45致 謝………………………………………………………………………………46參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………47附 錄………………………………………………………………………………48附錄一 外文資料翻譯……………………………………………………………48 原文……………………………………………………………………………48 譯文……………………………………………………………………………55附錄二 小區(qū)平面圖………………………………………………………………58附錄三 主接線圖…………………………………………………………………59 主接線圖一…………………………………………………………………59 主接線圖二…………………………………………………………………60附錄四 變配電所布置圖…………………………………………………………61 第一章 概 述第一節(jié) 設(shè)計(jì)的對(duì)象和主要任務(wù) 設(shè)計(jì)的對(duì)象本次設(shè)計(jì)的對(duì)象——“高檔住宅小區(qū)”，它分為別墅區(qū)、公園、銀行、醫(yī)院等七部分，全小區(qū)總面積約490000平方米。別墅區(qū)為聯(lián)排別墅共20排每排5戶，共100戶。由于小區(qū)屬高檔住宅區(qū)，所以小區(qū)內(nèi)部配置有相應(yīng)的小型醫(yī)院和娛樂場(chǎng)所（如小型游樂場(chǎng)、休閑會(huì)所、公園等）出于對(duì)小區(qū)的安全和自動(dòng)化管理配置有專用的小區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)（如防盜報(bào)警系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)和確認(rèn)系統(tǒng)等）和消防報(bào)警和控制系統(tǒng)（如火災(zāi)自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警、消防備用聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)和緊急廣播系統(tǒng)等）。 設(shè)計(jì)的主要任務(wù)本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)有：負(fù)荷計(jì)算與無功補(bǔ)償、變配電所主變壓器和主接線方案、變配電所位置和型式的選擇、短路電流的計(jì)算、變配電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)、變配電所進(jìn)出線的選擇、變配電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定、變配電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)、變配電所的布置與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。第二節(jié) 設(shè)計(jì)的原則和資料供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則（1）必須遵守國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針、政策，包括節(jié)約能源、節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。（2）應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全、供電可靠、電能質(zhì)量合格、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，設(shè)計(jì)中應(yīng)采用國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。（3）必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計(jì)方案。（4）應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與長(zhǎng)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)、近期為主，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。設(shè)計(jì)的原始資料（1）小區(qū)總平面圖（見附錄二）（2）小區(qū)負(fù)荷情況該小區(qū)內(nèi)的銀行、醫(yī)院、小區(qū)監(jiān)控和消防為一級(jí)負(fù)荷； 娛樂場(chǎng)所如休閑會(huì)所和游樂場(chǎng)的照明及設(shè)備屬與二級(jí)負(fù)荷；而普通照明三級(jí)負(fù)荷。（3）供電電源情況按照小區(qū)與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽訂的供用電協(xié)議規(guī)定，本小區(qū)可由附近一條10KV的公用電源干線取得工作電源。該干線的走向參看小區(qū)總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為L(zhǎng)GJ185，導(dǎo)線為等邊三角形排列，；干線首端距離本小區(qū)約9Km。干線首端所裝高壓斷路器的斷流容量為500MVA，此斷路器配備有定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，其定時(shí)限過電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為2S。，可采用聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。已知與本小區(qū)高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長(zhǎng)度達(dá)120Km，電纜線路總長(zhǎng)度為40Km。（4） 氣象資料，，。年主導(dǎo)風(fēng)為東北風(fēng)。（5） 地質(zhì)水文資料,地層以黃土為主,地下水位大于20m。（6） 電費(fèi)制度本小區(qū)與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達(dá)成協(xié)議。此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性地向供電部門交納供電貼費(fèi)：6～10kV 為800元/kVA。第二章 負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償?shù)谝还?jié) 負(fù)荷計(jì)算一、 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的（1） 計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。 （2） 尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負(fù)荷電流。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在校驗(yàn)瞬動(dòng)元件時(shí)，還應(yīng)考慮啟動(dòng)電流的非周期分量。（3） 平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。二、負(fù)荷計(jì)算的方法負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。(1)三相設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷基本公式: 有功