【正文】 ????????? （ 22） 西安電子科技大學(xué) 本科生畢業(yè)論文 3 ?????????????? ?（ 24） 小區(qū)的節(jié)約用電 ????????????????? ?（ 28） ???????????????? ????? ??（ 28） ?????????????????? （ 28） ???????????????? （ 29） 小區(qū)的防雷接地與電氣安全 ?????????????（ 30） ?????????????? （ 30） ???????????????????? ??? （ 32） ??????????? ??? （ 33） 結(jié)論 ???????????????????? ??? （ 34） 致謝 ????????? ??????????? ??? （ 34） 參考文獻(xiàn) ???????????????????? ??（ 35） 英文摘要、關(guān)鍵詞 ???????????????? ??? （ 36） 附錄 ?????????????????????? ??（ 37） 西安電子科技大學(xué) 本科生畢業(yè)論文 4 緒論 電能是人們生活中不可缺少的能源和生活工具，它的影響力和對(duì)社會(huì)的幫助可以說(shuō)超過(guò)了任何媒介。 當(dāng)前，電能的供配 電系統(tǒng)的種類與形式紛繁復(fù)雜，所以選擇一種適合的系統(tǒng)形式不是太容易。 本課題就是住宅小區(qū)的供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是一個(gè)典型的案例，設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包含以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：住宅小區(qū)的負(fù)荷計(jì)算，小區(qū)變配電所的位置選取，小區(qū)變配電所內(nèi)主變壓器太熟與容量的選擇，防雷，接地等內(nèi)容。 供配電系統(tǒng)的發(fā)展也是科技進(jìn)步的表現(xiàn)，反過(guò)來(lái)一樣，供配電 系統(tǒng)越是需要發(fā)展就越需要科技的進(jìn)步。目前，智能供配電系統(tǒng)也層出不窮，反映出進(jìn)步與革新。 西安電子科技大學(xué) 本科生畢業(yè)論文 5 第一章 概論 小區(qū)設(shè)計(jì)說(shuō)明 小區(qū)總體設(shè)計(jì) 小區(qū)位于 天津 建筑類型 普通民用住宅小區(qū)（平均層數(shù)為 6 層） 占地面積 50000 平方米 住戶共 1200 戶 該小區(qū)為普通民用住宅小區(qū)，小 區(qū)的北半部分為 90 平方米戶型，半部分為 80 平方米戶型。 本小區(qū)采用了人車混合布局的形式，車流通過(guò)入口進(jìn)入小區(qū)，然后再通過(guò)主干道行駛到專門設(shè)置的停車區(qū)域。世外桃源小區(qū)主干道平均的寬度為 8 米，組團(tuán)級(jí)道路平均的寬度為 5 米，入戶道路平均的寬度為 7 米，完美的道路系統(tǒng)，是安全的必須，小區(qū)的靈魂。明顯通過(guò)主干道綠化設(shè)計(jì)把組團(tuán)綠化和戶間綠化串聯(lián)了起來(lái)，然后再加上居民戶外活動(dòng)中心所設(shè)計(jì)的集中綠化，引入的大量的遮陰樹(shù)、行道樹(shù)、防護(hù)樹(shù)、獨(dú)賞樹(shù)，徹底把小區(qū)塑造成一個(gè)綠色、環(huán)保、生機(jī)勃勃的獨(dú)特住所。設(shè)計(jì)共五種 主要戶型，分別為 AX 型 AY 型 AZ型 BU 型 BV西安電子科技大學(xué) 本科生畢業(yè)論文 6 型。 環(huán)境條件 年最高溫度平均為 +40oC,年最低溫度平均為 30oC,該小區(qū)年平均溫度 +10oC。 當(dāng)?shù)睾０胃叨让住?根據(jù)上述說(shuō)明設(shè)計(jì)小區(qū)平面圖見(jiàn)附圖 1。 西安電子科技大學(xué) 本科生畢業(yè)論文 7 住宅小區(qū)負(fù)荷計(jì)算包含內(nèi)容 什么是計(jì)算負(fù)荷 通過(guò)所有負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算所求出、用以根據(jù)發(fā)熱條件篩選供電系統(tǒng)中各元件分別的負(fù)荷值，這就是我們通常定義的計(jì)算負(fù)荷。 計(jì)算負(fù)荷按照規(guī)定來(lái)說(shuō)，必須設(shè)計(jì)得非常合理。 平均負(fù)荷 顧名思義，即電力負(fù)荷在一定的時(shí)間內(nèi)平均所消耗的電功率 ，公式為 Wt 是時(shí)間 t 內(nèi)消耗的所有電能量。年平均負(fù)荷為 住宅小區(qū)負(fù)荷計(jì)算的方法概述 概述 目前，我國(guó)采用最普遍的確定小區(qū)、建筑物所有用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷，就是二項(xiàng)式法則和需要系數(shù)法則。目前，需要系數(shù)法則是目前社會(huì)各界通用的確定計(jì)算負(fù)荷的方法，我們應(yīng)該牢牢掌握。 需要系數(shù)法 tWP tav?hWP aav 8760?西安電子科技大學(xué) 本科生畢業(yè)論文 8 用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷，就是指從供電系統(tǒng)中取用的年最大負(fù)荷。 圖 1 負(fù)荷說(shuō)明圖 用電設(shè)備組的設(shè)備容量，顧名思義，就是指所有設(shè)備的額定容量的總和，用公式表示為 Pe = ∑ PN 。 我們可以命名上面式子中的 K∑ KL/(η eη WL)=Kd，這個(gè) Kd 就是需要系數(shù)。根據(jù)調(diào)查有經(jīng)驗(yàn)專業(yè)電氣工程師，計(jì)算任意戶數(shù)的需要系數(shù)表格如下： 表 1 需要系數(shù)表 小區(qū)總戶數(shù) 需要系數(shù) 小區(qū)總戶數(shù) 需要系數(shù) 小區(qū)總戶數(shù) 需要系數(shù) =6 1 52~57 169~186 7~9 58~60 187~204 13~15 64~69 223~246 16~18 70~72 247~273 22~24 79~84 304~336 28~30 91~96 376~423 34~36 106~111 478~540 37~39 112~120 541~615 49~51 157~168 949~1000 本住宅小區(qū)的負(fù)荷計(jì)算 本小區(qū)住宅的用電負(fù)荷按照最大負(fù)荷計(jì)算，即 50W/m2；水泵等公用負(fù)荷以 10W/m2計(jì)算；消防負(fù)荷在此不統(tǒng)計(jì)入最大負(fù)荷。所以，為了保證線路的安全可靠運(yùn)行，住宅戶內(nèi)總進(jìn)線選用的是 ? 10mm2 的銅芯絕緣導(dǎo)線。 住宅電表后所有總線一致采用穿管方式進(jìn)行敷設(shè)。我為了保證用戶的安全，一并設(shè)置了漏電保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)，并能同時(shí)斷開(kāi)零線的功能。電氣照明因?yàn)槠錈?光質(zhì)量穩(wěn)定、控制調(diào)節(jié)方便、色彩豐富和安全經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，使其成為現(xiàn)代技術(shù)中使用最為廣泛的一種方式。因此，電氣照明的質(zhì)量對(duì)社會(huì)生活具有十分重要的作用。根據(jù)燈光設(shè)備安裝部位，我們可以具體分成一般照明、局部照明以 及混合照明。這種照明方式，室內(nèi)可以獲得較好的照明均勻度，住宅小區(qū)所采用的光源功率較大，具有較高的照明效率。 （ 2）分區(qū)一般照明 顧名思義，分區(qū)一般照明就是根據(jù)實(shí)際需要提高特定區(qū)域的一般照明，根據(jù)工作面布置的情況，將照明燈具集中或分區(qū)地布置在工作區(qū)的上方，使室內(nèi)不同的被照面產(chǎn)生不同照度，可以有效節(jié)約能源。通產(chǎn)情況下我們會(huì)將局部的照明燈安裝在靠近工作面的上方。 （ 4）混合照明 一般照明和局部照明混合組成的照明方式，為保證應(yīng)有的視覺(jué)工作條件。缺點(diǎn)：視野內(nèi)亮度分布不均勻。 西安電子科技大學(xué) 本科生畢業(yè)論文 12 照度的計(jì)算方法有多種，普遍利用的有兩大類：?jiǎn)挝蝗萘糠?、利用系?shù)法、概率曲線法和逐點(diǎn)計(jì)算法。 單位容量法 光源單位容量，指單位水平面上照明光源的安裝功率，公式表示即為 根據(jù)單位容量法大約估算照明燈具的燈數(shù)和安裝容量：如果已知單位容量 P0和平面面積 A，那么一般照明的總安裝容量等于 利用系數(shù)法 概念 利用系數(shù) u：表征照明光源所發(fā)射的光通量被有效的 利用程度的參數(shù)。制約關(guān)系：燈具光效越高，并且光通量越集中，那么利用系數(shù)就會(huì)越高。制約關(guān)系：燈具懸掛的高度越高，反射光通量越多，那么利用系數(shù)就會(huì)越高。制約關(guān)系：房間平均面積越大，形狀越接近正方形，則因?yàn)橹鄙涞墓馔吭蕉啵瑢?dǎo)致利用系數(shù)就會(huì)越高。應(yīng)急照明的電源不同于正常照明的電源。 （ 2）供電系統(tǒng)中完全與正常供電電源獨(dú)立的發(fā)電機(jī)組。 （ 4）僅僅裝有一臺(tái)變壓器的時(shí)候，應(yīng)急照明的電源應(yīng)該與正常照明供電干線的自變電所的母線上分開(kāi)來(lái)，如下圖： 圖 1 裝有一臺(tái)變壓器 （ 5） 同時(shí) 裝兩臺(tái)及以上的變壓器時(shí)，正常照明與應(yīng)急照明應(yīng)該接自不同變壓器 如 下： 圖 2 裝有兩臺(tái)變壓器 西安電子科技大學(xué) 本科生畢業(yè)論文 14 照明系統(tǒng)導(dǎo)線截面選取 均一照明線路按照允許電壓損耗選取導(dǎo)線截面公式為 其中， C 是計(jì)算系數(shù)，∑ M 是線路中負(fù)荷的功率矩的和，單位為 kW?m。 照明系統(tǒng)的保護(hù)裝置的選取 照明供電系統(tǒng)可以采用熔斷器或者斷路器來(lái)進(jìn)行短路保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 本住宅小區(qū)的插座系統(tǒng) 本住宅小區(qū)的插座系統(tǒng)具體說(shuō)明 : 主臥：五孔插座三個(gè)，高度為 米； 次臥：五孔插 座三個(gè)，高度為 米； 客廳：五孔插座四個(gè)，高度為 米； 廚房：帶防濺盒的油煙機(jī)用插座一個(gè)，高度為 2；電熱插座二個(gè)，高度為 米； 衛(wèi)生間：帶帶防濺水的盒的插座兩個(gè)，高度為 2 米的熱水器用；高度為 米的洗衣機(jī)用； 本小區(qū)標(biāo)準(zhǔn)層照明示意圖 標(biāo)準(zhǔn)層照明示意圖見(jiàn)附 圖 2。變電所根據(jù)用途分類可以分為電力變電所以及牽引變電所。配電所，顧名思義，她是變電所的延伸，以滿足某些用電地區(qū)配電的需要。 小區(qū)變配電所所址的選擇 住宅小區(qū)的變配電所起著十分重要的作用，所以其所址選擇也顯得十分重要，國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)《 10kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 5005394對(duì)小區(qū)變配電所的所址選擇進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。 負(fù)荷中心的確定 負(fù)荷中心的確定必須要設(shè)計(jì)負(fù)荷指示圖 。），然后再用負(fù)荷圓的形式標(biāo)示在小區(qū)或者工廠的平面圖上即可。在負(fù)荷均勻分布的建筑（住宅）內(nèi) ,負(fù)荷圓的圓心就在建筑（住宅）的中心。我們定義負(fù)荷圓半徑為 r，由建筑（住宅）計(jì)算負(fù)荷 P30=Kπ r2可以得出： ?KPr 30?西安電子科技大學(xué) 本科生畢業(yè)論文 16 K 是人為規(guī)定的負(fù)荷圓的比例，單位 kW/mm2。 電力變壓器 概述 電力變壓器，文字符號(hào)為 T，變電所中可以說(shuō)最關(guān)鍵的一次設(shè)備，功能：將電力系統(tǒng)中的電壓升高或者降低，使有利于電能的分配、輸送及使用。 變電所主變壓器的選擇 臺(tái)數(shù)的選擇 變壓器臺(tái)數(shù)及容納量的選擇都是變壓器投入使用時(shí)必須要進(jìn)行的工作。我國(guó)《 10kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 5005394 對(duì)小區(qū)變配電所變壓器臺(tái)數(shù)的選擇進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定， 見(jiàn)附錄的參考文獻(xiàn)。 商住樓負(fù)荷密度為： 40~65W/m2。所以每戶用電為300m2*60W=18kW。 對(duì)于處于備用狀態(tài)的噴淋泵、消防泵等設(shè)備，我不作為一部分來(lái)選擇 變壓器容量。 有關(guān)公式：根據(jù) Kd= P30/Pe可以得到： P30=KdPe。 公共輔助設(shè)施給排水的用電負(fù)荷。所以按照負(fù)荷年利用小時(shí) 4500 小時(shí)計(jì)算相當(dāng)于每人用電負(fù)荷大約是 ，也可以按 ~。 箱式變電站及內(nèi)部設(shè)備類型選擇 將高壓控制開(kāi)關(guān)和變壓器集于一體的變電站是美式箱變，該類型箱變體積較?。粚⒏叩蛪嚎刂崎_(kāi)關(guān)和變壓器集于一體的變電站是歐式變電站，該類型箱變體積較大，外形美觀，內(nèi)部空間比較大易于操作和檢修，為住宅小區(qū)箱變的首選。內(nèi)部配置見(jiàn)附圖 3 電氣