【正文】 。電纜的截面積不應小于短路熱穩(wěn)定最 某小區(qū)供配電系統(tǒng)設計 26 小截面積。為保證安全，選擇的截面積不能小于架設時機械強度所需的最小截面積。 （ 3）按經(jīng)濟電流密度選擇 此方法主要考慮線路建設的投資、電能損耗和折舊費等方面，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，線路上的電阻和電感會產(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)熱量不應超過其最 高允許溫度（ +70℃）。 10KV 線路應先按短路熱穩(wěn)定來進行選擇，再校驗其他原則；對于 的低壓配電線路來說，電壓損失較大同時還對電壓要求較高，所以常按照允許電壓損失的原則選擇截面積，再校驗其它原 則 [13]。 電纜截面積的選用原則 導線截面積的選擇有五種原則，應同時滿足這些原則。電纜數(shù)量較少時可為單側支架，電纜數(shù)量較多時可為雙側支架。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 常用的電力電纜的敷設方式主要有直接埋地敷設、電纜溝敷設、電纜排管敷設等等。加一根 70 mm178。 本次設計 10KV 電纜采用型號為 95 SC100 即： 銅芯導體交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜 ， 額定電壓 ， 3芯每芯導體截面積 95mm178。 10KV 電壓等級應選用三芯 銅芯導體交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜 。線芯主要分為單芯、三芯、四芯、五芯等，此次設計的小區(qū) 10KV 電纜使用三芯電纜， 應使用五芯電纜。 電纜的選擇 電纜型號選擇 電纜由導電線芯、絕緣層和保護包皮三部分組成。在高層建筑物內(nèi)，向樓層各配電點供電時，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，應采取放射式配電；對部分容量較大的集中負荷或重要用電設備，應 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 由于本設計工程內(nèi)有 消防用電設備、消防泵、生活水泵、中央空調(diào)的冷凍機組、電梯等一級負荷，所以小區(qū)內(nèi)從配電所到各住宅樓，一級負荷應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，這種接線應用較廣。 某小區(qū)供配電系統(tǒng)設計 24 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)生故障都不會造成中斷供電或停電。這種方式適用于用電設備距離近，容量?。ú怀^ 10KW），配電箱不超過 3臺的情況。 圖 4 放射式接線圖 （ 2）樹干式接線（鏈式） 樹干式接線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。用于重要負荷和大型用電設備的供電。但采用的開關設備多，有色金屬的消耗較多。放射式、樹干式（鏈式）和環(huán)式是三種常見的接線方 式 [11]。因為電纜擔負著重要的職能，必須保證其型號截面積的合適，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)設計中的 電力線路應當首先滿足供電的可靠性，安全性，經(jīng)濟性，并且使接線盡量簡單明確，最好能留有一定的發(fā)展空間。公共負荷包括二級以上負荷，所以兩個 400kVA 的變壓器低壓側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)開關手動或自動切換，作為低壓側電氣主接線方式。 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供電連續(xù)性要求很高時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荷不大、可靠性要求稍低的場合。 （ 2）兩路電源進線的單母 線接線 兩路 10kV 電源一用一備，一般也都用于二級負荷的供電。它是由電力變壓器、斷路器、隔離開關、避雷器、互感器、移相電容器、母線或電力電纜等電氣設備，按一定次序連接起來的電路。 電氣主接線方式的設計 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)計算后的結果和小區(qū)的供電特點，可知本次設計一共需要三臺干式變壓器，其中兩臺容量為 400kVA 的干式變壓器（ SCB10400kVA），一臺容量為 800kVA 的干式變壓器 (SCB10800kVA)。由 某小區(qū)供配電系統(tǒng)設計 22 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，應注意采取相應的防火和通風散熱措施。 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，高壓開關應采用真空斷路器，也可采用六氟化硫斷路器，但通風條件好，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)變壓器容量和臺數(shù)，應按實際需要設置。額定電壓及分接頭開關 10(1177。變壓器一般結合用電環(huán)境和用 電性質(zhì)來對其型號的選擇，并且應符合低噪音，節(jié)能，維護方便等要求。 變壓器類型的選擇 10kV 配電設計中，電力變壓器是供配電系統(tǒng)的關鍵設備，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 用電設備名稱 設備容量 （ KW） cos? tan? 需要容量 有功（ KW） 無功（ Kvar） T3容量 1住宅照明干線 292 2住宅照明干線 365 3住宅照明干線 365 4住宅照明干線 365 5住宅照明干線 365 6住宅照明干線 365 合計 2117 計入同時系數(shù) KΣ p= KΣ q= 補償容量 150 補償后 某小區(qū)供配電系統(tǒng)設計 19 變壓器選擇 800kVA （ 2）公共用電部分變壓器容量計算 變壓器 T T2為公共用電部分，由公式 27可得： T1： k V AKPSPcjC ???????? ?? T2： k V AKPSPcjC ???????? ?? 具體計算結果和無功補償計算如 表 表 10所示。由于在 中住宅部分計算已經(jīng)乘過同時系數(shù)即 PC∑ =，所以在這里不再重復同時系數(shù)的運算。 因此變壓器容量的計算方法為： ??????cos PcjCKPS （ 27） Pcj—— 計算負荷； cos?—— 功率因數(shù)； β —— 變壓器的負荷率； K∑ p—— 同時系數(shù)。變壓器的負荷率一般在 75%85%，本次負荷率取值 85%，即β =。 某小區(qū)供配電系統(tǒng)設計 18 變壓器容量及數(shù)目的選擇 通過計算負荷可以求得變壓器的總容量。一般說來，選用電力變壓器的臺數(shù)愈多，供電的可靠性愈好，但增加了設備投資和維護運行等費用。選用兩臺電力變壓器時，其容量應滿足在一臺變壓 器故障或修時，另一臺仍能保持對二級用電負荷供電，但需對該臺變壓器的過負荷能力及其允許運行時間進行校核國產(chǎn)電力變壓器的短時過負荷運行。如有大型沖擊負荷，如高壓電動機、電爐等動力，為減少對照明或其他負荷的影響，應增設獨立變壓器。 對于居民住宅、機關學校等，如果 1 臺變壓器能滿足用電負荷需要時，宜選用 1 臺變壓器，其容量大小由計算負荷確定，但總用電負荷通常在 1000kVA 及以下，且用電負荷變化不大。單臺變壓器的額定容量 SNT與計算負荷 Sc 的關系應滿足： CNT SS ? (24) 對于兩臺并列運行的變壓器，則應滿足 : ???????????CIICI2NTCIICI1NTC2NT1NTSSSSSSSSS (25) 1NTS , 2NTS —— 分別為并列運行的兩臺變壓器的額定容量； ⅠCS ， ⅡCS —— 分別為負荷 SC中一級和二級負荷的容量。本次設計將變電所設置于樓內(nèi)地下二層。因此，高層建筑多采用樓內(nèi)變電所。 配電設備的布置必須遵循安全、可靠、適用和經(jīng)濟等原則，并應便于安裝、操作、搬運、檢修、試驗和監(jiān) 測 [6]。進出線方便，考慮電源的進線方向，偏向電源側。 變電所的設計 變電所位置及環(huán)境 變電所的位置應盡量選擇靠近負荷中心的地方，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。 從實踐上看，由于我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，用電負荷增長速度快。還應能夠達到使用和生產(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。本次設計的小區(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，變壓器將電壓由 10KV 變?yōu)?，通過配電干線輸送到樓層配電箱，最后進入到各用戶配電箱。I 沖擊電流峰值)3(shi d2 d3 d4 4 本工程供配電措施設計方案 供配電系統(tǒng)概述 小區(qū)供配電系統(tǒng)的設計的合理性對于可靠供電來說是十分關鍵的。I 穩(wěn)態(tài)短路電流 )3(?I 沖擊電流峰值 )3(shi 某小區(qū)供配電系統(tǒng)設計 16 )3(KS )2(KI d1 表 7 低壓側短路電流計算結果表 短路計算點 三相短路電流（ KA） 兩 相 短 路 電 流（ MV A）兩相短路電流（ MV 配電箱Skd1d2d3d410KV10KV800KVA d1d2d3d4 圖 2 電氣系統(tǒng)接線圖 圖 3 標幺值法計算的等值電路圖 變壓器高壓側短路電流計算結果如表 6所示，低壓側短路電流 計算與高壓側計算方法相同，計算結果如表 7所示。)3( ???? ? 三相短路容量 由公式 22得： AMVX SS ddd )3( ???? KAII sh )3(39。)3( 1 ??? ? 某小區(qū)供配電系統(tǒng)設計 15 KAIi sh )3(39。 由公式 16 得： 220* ?????? CdWL USlXX 總的電抗標幺值為： KAXXXwlSd *** 1 ?????? （ 3）計算三相短路電流與短路容量： ? 三相短路電流周其分量有效值 由公式 18得： KAX II ddd * 1)3( 1 ??? ? 其他三相短路電流 由公式 1 21得： KAIII d )3()3(39。 A；基準電壓： Ud==。 A，開閉所饋線開關過電流保護延時時間 。39。39。39。若短路回路的總電阻值大于總電抗值的 1/3，需計入電阻值。 A）。 電力線路電抗： 20* CdWL USlXX ?? （ 16） Xo—— 電力線路單位長度的電抗（ Ω /km）； l—— 電力線路的長度（ km）。 基準電流： dd USI 3/d ? （ 14） Uc—— 元件所在處的短路計算電壓（ KV） （ 2）計算短路回路各元件的電抗標幺值 電力系統(tǒng)電抗 ： OCS SSdX ?* （ 15） OCS —— 電力系統(tǒng)變電所高壓饋電線出口處的短路容量（ MV 短路電流計算基本步驟 本工程采用標幺值法計算短路電流，其基本步驟為： （ 1） 確定基準值 某小區(qū)供配電系統(tǒng)設計 13 基準容量： Sd=100MV其特點是：當用戶供電系統(tǒng)的負荷變動甚至發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓能基本維持不變。 （ 3）在選擇與設計系統(tǒng)電氣之接成時，短路計算可為不同方案進行技術性比較以及確定是否采取限制短路電流措施等提供依據(jù)。 （ 2）為繼電保護裝置的整定計算。如斷路器、隔離開關、熔斷器、互感器、母線、瓷瓶、電纜、架空線等等。 公共部分負荷 T T2 變壓器無功補償可用此方法進行計算，結果見表 表 10。 根據(jù) 中計算出的數(shù)據(jù) Pc∑ =， Qc∑ =，由公 式 11 可得出視在功 某小區(qū)供配電系統(tǒng)設計 12 率為： KV AQPSCCC 2222 ???????? 由公式 12可算 出自然功率因數(shù)，即： cos?=Pc∑ /Sc∑ =部分負荷自然功率因數(shù)為 ，補償后期望達到 ，則由公式 13 可 得： v a )] a n ( a r c c o s)( a r c c o st a n[)t a n( t a n 21CC KPQ ?????? ?? 根據(jù)計算出來的結果，可選用 4 組額定容量為 15Kvar 的電容器和 3 組額定容量為30Kvar 的電容器。 功率因數(shù)自動補償控制器220 V/38 0VKM1 KM2 KM3