【正文】 37。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，杜老師對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的檢查，以及仔細(xì)的校對。在設(shè)計(jì)過程中，通過杜老師對我的耐心指導(dǎo)，使我對建筑電氣的設(shè)計(jì)步驟和方法以及設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注意的問題有了很好的掌握。所以本次設(shè)計(jì)主要以高壓側(cè)的設(shè)計(jì)為主，在設(shè)計(jì)中對各種電氣設(shè)備的選擇和設(shè)備的具體型號(hào)不夠完善。對住宅小區(qū)的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要考慮的因素十分繁多，工程量較大。（4） 簡要介紹了建筑物的防雷接地系統(tǒng)和等電位聯(lián)接的方法。選擇合適的電氣主接線方式和配電方式。還需要對無功功率進(jìn)行補(bǔ)償，通過供電特點(diǎn)和自然功率因數(shù)的大小選擇合適的無功補(bǔ)償方法和補(bǔ)償容量。并采用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，針對不同類型的負(fù)荷和其實(shí)際情況，分析特點(diǎn)，選取適當(dāng)?shù)男枰禂?shù)。并通過以上的分析與計(jì)算，對住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程有了大致的了解，基本完成本次課題要求。 結(jié)束語本次設(shè)計(jì)是住宅小區(qū)的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。要求它們在電氣上貫通的并連接到接地體。設(shè)備外殼與各種屏蔽結(jié)構(gòu)等局部金屬物體也連到該帶上。進(jìn)入防雷區(qū)界面的所有導(dǎo)電物體和電力線、通訊線都應(yīng)在界面處作等電位連接。局部等電位聯(lián)結(jié)是在遠(yuǎn)離總等電位聯(lián)結(jié)處、非常潮濕、觸電危險(xiǎn)性大的局部地區(qū)內(nèi)進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)?？偟入娢宦?lián)結(jié)通常位于建筑物的供配電進(jìn)線處，本工程在地下室作總等電位連接，即PE線、公共設(shè)施金屬管道、防雷接地用的主筋，均與總等電位聯(lián)接版可靠連接使它們都具有基本相等的電位。用連接導(dǎo)體或電涌保護(hù)器將分開的金屬物相互連接起來，安全導(dǎo)走可能加于其上的電流，減小它們之間危險(xiǎn)的電位差。TNS系統(tǒng)如圖9所示。采用這種接地方式的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn):當(dāng)正常運(yùn)行時(shí)，不平衡電流只流過零線，保護(hù)線PE上沒有電流，并且保護(hù)線不允許斷線也不允許裝設(shè)開關(guān)或斷路器。根據(jù)小區(qū)的供電特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)采用TNS系統(tǒng)接地方式。 本工程采用的接地方式低壓配電系統(tǒng)，應(yīng)保障安全、配電可靠、經(jīng)濟(jì)合理、維護(hù)方便。重復(fù)接地有以下作用：增大流過線路保護(hù)裝置的電流使其加速動(dòng)作，從而減輕或避免事故的發(fā)生；設(shè)置重復(fù)接地后可降低漏電設(shè)備的對地電壓，減少觸電的危險(xiǎn)程度。（3）重復(fù)接地：將中性線上的一處或多處通過接地裝置與大地再次連接，稱重復(fù)接地。 在中性點(diǎn)直接接地的低壓供電系統(tǒng)中既可采用保護(hù)接地，也可采用保護(hù)接中性線。（2）保護(hù)接地：將在故障情況下可能呈現(xiàn)危險(xiǎn)的對地電壓的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分進(jìn)行接地稱為保護(hù)接地。接地又分為工作接地、保護(hù)接地和重復(fù)接地。電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接稱接地[15]。（2）防雷電波侵入的措施：要求進(jìn)出建筑物的電纜的金屬外皮、穿線鋼管、金屬管道等在進(jìn)出處做總等電位聯(lián)結(jié)并與防雷接地裝置焊接；在變壓器高低壓側(cè)，電源進(jìn)出建筑進(jìn)出戶處，設(shè)置適配的專用SPD 保護(hù)。每根引下線的沖擊接地電阻值要求不大于1歐姆。利用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋作自然接地體，引下線與地梁及基礎(chǔ)內(nèi)沿周邊焊接成閉合環(huán)路的鋼筋可靠焊接成電氣通路。室外高度60m及以上外墻上的欄桿，門櫥等較大的金屬物直接或通過金屬門窗埋鐵與防雷裝置連接以防側(cè)擊雷。以避雷帶（Φ10鍍鋅圓鋼）明敷于天面女兒墻，樓梯間及水箱上，作為防雷接閃器，避雷帶與引下線及所有突出屋面的金屬物均需可靠焊接，并完成完好的電氣通路。保護(hù)時(shí)需要注意接閃器的保護(hù)范圍應(yīng)包括屋頂其他的突出的物體。應(yīng)有防直擊雷和防雷電波侵入的措施，由于高層住宅樓的高度超過60m，還應(yīng)當(dāng)采取防側(cè)擊和等電位的保護(hù)措施。 本工程建筑物防雷保護(hù)根據(jù)所給資料，住宅建筑年物預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)為：；寫字樓建筑年物預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)為：。第二類防雷建筑物，應(yīng)有防直擊雷和防雷電波侵入的措施，處于爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物還應(yīng)有防雷電感應(yīng)措施。分為三類防雷建筑物。建筑物防雷設(shè)計(jì)，主要根據(jù)GB500571994《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，并應(yīng)在認(rèn)真調(diào)查地理、地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境等條件和雷電活動(dòng)規(guī)律以及被保護(hù)物的特點(diǎn)等的基礎(chǔ)上，詳細(xì)說明防雷裝置的形式及其布置[14]。 防雷保護(hù)系統(tǒng) 建筑物的防雷分類防雷系統(tǒng)主要可分為防直擊雷、防感應(yīng)雷和防雷電波侵入這三種。低壓配電系統(tǒng)各級(jí)開關(guān)均采斷路器，設(shè)置瞬時(shí)、短延時(shí)、長延時(shí)三級(jí)過流保護(hù)裝置。住宅變壓器低壓側(cè)配電采用單母線供電方式。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。電源進(jìn)線全部采用電纜進(jìn)線。本工程設(shè)置三臺(tái)變壓器一臺(tái)800KVA，兩臺(tái)400KVA，分別設(shè)置在兩個(gè)變電室內(nèi)?？傠娫床捎脙陕藩?dú)立電源供電并且同時(shí)供電，共設(shè)2路進(jìn)線，電源分別引自就近市政開閉所，供電電源電壓等級(jí)為10kV?？吞蓦娏Γ盼郾?，生活水泵等電力設(shè)備屬于一級(jí)負(fù)荷，其余為三級(jí)負(fù)荷。 本工程設(shè)計(jì)說明本工程為三十一層商住樓和六層辦公樓，商住樓屬一類高層建筑。（4）按電壓損失校驗(yàn)截面該段線路較短，電壓損失極小，不需校驗(yàn)。所以線路最大工作電流為：初選電纜截面S=95mm178。熱穩(wěn)定最小允許截面： （29）根據(jù)公式29可以求得，所以選取電纜截面：95mm178。（2）按短路熱穩(wěn)定選擇截面，查表6可知，三相短路電流：。 高壓側(cè)電纜截面積的選擇本次設(shè)計(jì)以高壓電纜的設(shè)計(jì)為主，以高壓柜至800kVA變壓器一次側(cè)的電纜為例。電纜的截面積不應(yīng)小于短路熱穩(wěn)定最小截面積。為保證安全，選擇的截面積不能小于架設(shè)時(shí)機(jī)械強(qiáng)度所需的最小截面積。（3）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇此方法主要考慮線路建設(shè)的投資、電能損耗和折舊費(fèi)等方面，一般采用在35KV以上的線路中較為合理。（2）按允許電壓損失選擇但電流流過線路時(shí)，線路上的電阻和電感會(huì)產(chǎn)生壓降。為了防止電纜因溫度過高而引起的絕緣老化，電纜的發(fā)熱量不應(yīng)超過其最高允許溫度（+70℃）。10KV線路應(yīng)先按短路熱穩(wěn)定來進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)其他原則；，電壓損失較大同時(shí)還對電壓要求較高，所以常按照允許電壓損失的原則選擇截面積，再校驗(yàn)其它原則[13]。 電纜截面積的選用原則導(dǎo)線截面積的選擇有五種原則，應(yīng)同時(shí)滿足這些原則。電纜數(shù)量較少時(shí)可為單側(cè)支架，電纜數(shù)量較多時(shí)可為雙側(cè)支架。建筑內(nèi)部電纜采用阻燃型/耐火型電纜沿電纜溝/橋架明敷。 電纜的敷設(shè)常用的電力電纜的敷設(shè)方式主要有直接埋地敷設(shè)、電纜溝敷設(shè)、電纜排管敷設(shè)等等。加一根70 mm178。95 SC100即：銅芯導(dǎo)體交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，3芯每芯導(dǎo)體截面積95mm178。10KV電壓等級(jí)應(yīng)選用三芯銅芯導(dǎo)體交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜。線芯主要分為單芯、三芯、四芯、五芯等，此次設(shè)計(jì)的小區(qū)10KV電纜使用三芯電纜。 電纜的選擇 電纜型號(hào)選擇電纜由導(dǎo)電線芯、絕緣層和保護(hù)包皮三部分組成。在高層建筑物內(nèi)，向樓層各配電點(diǎn)供電時(shí)，宜采用分區(qū)樹干式配電；由樓層配電間或豎井內(nèi)配電箱至用戶配電箱的配電，應(yīng)采取放射式配電；對部分容量較大的集中負(fù)荷或重要用電設(shè)備，應(yīng)從配電所低壓配電室以放射式配電[12]。在多層建筑物內(nèi)，由總配電箱至樓層配電箱宜采用樹干式配電或分區(qū)樹干式配電。圖6 環(huán)形接線圖 本工程選用的接線方式由于本設(shè)計(jì)工程內(nèi)有消防用電設(shè)備、消防泵、生活水泵、中央空調(diào)的冷凍機(jī)組、電梯等一級(jí)負(fù)荷，所以小區(qū)內(nèi)從配電所到各住宅樓，一級(jí)負(fù)荷應(yīng)從配電室以放射式接線方式供電。在現(xiàn)代城市配電網(wǎng)中，這種接線應(yīng)用較廣。圖5 單支樹干式接線（3）環(huán)形接線這種方法的接線供電可靠性很高，在任意一段線路內(nèi)發(fā)生故障都不會(huì)造成中斷供電或停電。這種方式適用于用電設(shè)備距離近，容量?。ú怀^10KW），配電箱不超過3臺(tái)的情況。圖4 放射式接線圖（2）樹干式接線（鏈?zhǔn)剑涓墒浇泳€的供電可靠性比較差，一旦發(fā)生故障，可能影響的的范圍很大。用于重要負(fù)荷和大型用電設(shè)備的供電。但采用的開關(guān)設(shè)備多，有色金屬的消耗較多。放射式、樹干式（鏈?zhǔn)剑┖铜h(huán)式是三種常見的接線方式[11]。因?yàn)殡娎|擔(dān)負(fù)著重要的職能，必須保證其型號(hào)截面積的合適，選擇的合適不僅能使電能安全的可靠地傳輸分配，并且能夠節(jié)約有色金屬的消耗，減低投資。但是成本較大，不便維修，投資較高。供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的電力線路應(yīng)當(dāng)首先滿足供電的可靠性，安全性，經(jīng)濟(jì)性，并且使接線盡量簡單明確，最好能留有一定的發(fā)展空間。公共負(fù)荷包括二級(jí)以上負(fù)荷，所以兩個(gè)400kVA的變壓器低壓側(cè)使用單母線分段式接線方式，互為備用。 低壓電氣主接線目前國內(nèi)的住宅小區(qū)普遍采用單母線分段或單母線接線、互為備用、母聯(lián)開關(guān)手動(dòng)或自動(dòng)切換，作為低壓側(cè)電氣主接線方式。變電所的高壓及低壓母線宜采用單母線或分段單母線接線當(dāng)供電連續(xù)性要求很高時(shí)高壓母線可采用分段單母線帶旁路母線或雙母線的接線[9]。這種接線也只用于高層建筑的負(fù)荷不大、可靠性要求稍低的場合。（2）兩路電源進(jìn)線的單母線接線兩路10kV電源一用一備，一般也都用于二級(jí)負(fù)荷的供電。它是由電力變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、避雷器、互感器、移相電容器、母線或電力電纜等電氣設(shè)備，按一定次序連接起來的電路。 電氣主接線方式的設(shè)計(jì)變電所的主接線（或稱作一次接線）是供電系統(tǒng)的重要組成部分，表示用電單位接受和分配電能的路徑和方式。分別根據(jù)計(jì)算后的結(jié)果和小區(qū)的供電特點(diǎn)，可知本次設(shè)計(jì)一共需要三臺(tái)干式變壓器，其中兩臺(tái)容量為400kVA的干式變壓器（SCB10400kVA），一臺(tái)容量為800kVA的干式變壓器(SCB10800kVA)。由于采用樓內(nèi)變電所，所以變壓器選用干式變壓器。如油浸式電力變壓器不得采用，而應(yīng)選用具有防塵、耐潮濕和難燃性能的環(huán)氧樹脂澆注式（SCL)和六氟化硫（SF6)型干式電力變壓器。采用樓內(nèi)變電所時(shí)，應(yīng)注意采取相應(yīng)的防火和通風(fēng)散熱措施。住宅小區(qū)或是民用建筑變電所中所選用的變壓器一般有全密封油浸式變壓器和干式變壓器，高壓開關(guān)應(yīng)采用真空斷路器，也可采用六氟化硫斷路器，但通風(fēng)條件好，從防火安全角度考慮，不采用少油斷路器。小區(qū)變電所內(nèi)變壓器容量和臺(tái)數(shù)，應(yīng)按實(shí)際需要設(shè)置。額定電壓及分接頭開關(guān)10(1177。變壓器一般結(jié)合用電環(huán)境和用電性質(zhì)來對其型號(hào)的選擇，并且應(yīng)符合低噪音，節(jié)能，維護(hù)方便等要求。 變壓器類型的選擇10kV 配電設(shè)計(jì)中，電力變壓器是供配電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，并影響電氣主接線的基本形式和變電所總體布置形式。表8 變壓器T3用電設(shè)備名稱設(shè)備容量（KW）cosjtanj需要容量有功（KW）無功（Kvar）T3容量1住宅照明干線2922住宅照明干線3653住宅照明干線3654住宅照明干線3655住宅照明干線3656住宅照明干線365合計(jì)2117計(jì)入同時(shí)系數(shù)KΣp=KΣq=補(bǔ)償容量150補(bǔ)償后變壓器選擇800kVA（2）公共用電部分變壓器容量計(jì)算變壓器TT2為公共用電部分，由公式27可得：T1：T2：具體計(jì)算結(jié)果和無功補(bǔ)償計(jì)算如表表10所示?！?，所以在這里不再重復(fù)同時(shí)系數(shù)的運(yùn)算。因此變壓器容量的計(jì)算方法為： （27）Pcj——計(jì)算負(fù)荷；cosj——功率因數(shù)；β——變壓器的負(fù)荷率；K∑p——同時(shí)系數(shù)。變壓器的負(fù)荷率一般在75%85%，本次負(fù)荷率取值85%，即β=。 變壓器容量及數(shù)目的選擇通過計(jì)算負(fù)荷可以求得變壓器的總?cè)萘?。一般說來，選用電力變壓器的臺(tái)數(shù)愈多，供電的可靠性愈好，但增加了設(shè)備投資和維護(hù)運(yùn)行等費(fèi)用。選用兩臺(tái)電力變壓器時(shí)，其容量應(yīng)滿足在一臺(tái)變壓器故障或修時(shí)，另一臺(tái)仍能保持對二級(jí)用電負(fù)荷供電，但需對該臺(tái)變壓器的過負(fù)荷能力及其允許運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行校核國產(chǎn)電力變壓器的短時(shí)過負(fù)荷運(yùn)行。如有大型沖擊負(fù)荷，如高壓電動(dòng)機(jī)、電爐等動(dòng)力，為減少對照明或其他負(fù)荷的影響，應(yīng)增設(shè)獨(dú)立變壓器。對于居民住宅、機(jī)關(guān)學(xué)校等，如果1臺(tái)變壓器能滿足用電負(fù)荷需要時(shí)，宜選用1臺(tái)變壓器，其容量大小由計(jì)算負(fù)荷確定，但總用電負(fù)荷通常在1000kVA及以下，且用電負(fù)荷變化不大。單臺(tái)變壓器的額定容量SNT與計(jì)算負(fù)荷Sc的關(guān)系應(yīng)滿足： (24)對于兩臺(tái)并列運(yùn)行的變壓器，則應(yīng)滿足: (25),——分別為并列運(yùn)行的兩臺(tái)變壓器的額定容量；，——分別為負(fù)荷SC中一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的容量。本次設(shè)計(jì)將變電所設(shè)置于樓內(nèi)地下二層。因此，高層建筑多采用樓內(nèi)變電所。配電設(shè)備的布置必須遵循安全、可靠、適用和經(jīng)濟(jì)等原則，并應(yīng)便于安裝、操作、搬運(yùn)、檢修、試驗(yàn)和監(jiān)測[6]。進(jìn)出線方便，考慮電源的進(jìn)線方向，偏向電源側(cè)。 變電所的設(shè)計(jì) 變電所位置及環(huán)境變電所的位置應(yīng)盡量選擇靠近負(fù)荷中心的地方，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗，并能有效減少一次投入，提高電能質(zhì)量。從實(shí)踐上看，由于我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用電負(fù)荷增長速度快。還應(yīng)能夠達(dá)到使用和生產(chǎn)所需的電壓質(zhì)量和供電可靠性的要求。從配電所三相五線至小區(qū)每座樓的樓層配電箱。本次設(shè)計(jì)的小區(qū)供配電系統(tǒng)大致過程是：從附近市政開閉所引來兩路10KV電源，將10KV電源接引至小區(qū)變電所中，通過配電干線輸送到樓層配電箱，最后進(jìn)入到各用戶配電箱。A）周期分量有效值次暫態(tài)電流沖擊電流峰值d2d3d44 本工程供配電措施設(shè)計(jì)方案 供配電系統(tǒng)概述小區(qū)供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的合理性對于可靠供電來說是十分關(guān)鍵的。A）兩相短路電流（MV