住宅小区10kv供电系统设计(大学毕业设计)(编辑修改稿)

住宅小区10kv供电系统设计(大学毕业设计)(编辑修改稿)内容摘要：

）说明书 5 负荷供电。 当采用架空线时，可为一回路架空线供电。 对末端消防设备应采用单独的供电回路，并当发生火灾而切断生活用电时，应仍能保证消防用电，其配电设备应有明显标志。 本次住宅小区供配电系统的设计是根据三门峡陕县嵩基小区的规划而设计的，该小区包含 8 栋 6 层楼房和 2 栋 23 层高层楼房，其中两栋高层楼 12 层为商铺，其余为住宅。 6 层楼房每 栋 4 个单元，每个单元有 12 家住户，高层楼房每栋三个单元，每个单元有 42 家住户。 住宅总户数为 588 户，此外小区有地下车库 1 座， 1 栋物业楼， 1 栋外承包大型超市。 小区用电分为生活用电（包含居民住宅用电，给排水用电，集中供暖用电）、公共用电和道路照明用电及景观用电（包括小区内主、次干道、广场花园草坪、音乐喷泉、建筑及雕塑等）。 小区负荷计算 住宅小区住户照明用电负荷的计算方法 目前住宅小区基本上分两种类型：一种是经济适用型，一种是小康型 (豪华型 )，尽管这两种住宅小区用电水平不同，但选择配变容量的 方法大致相同。 应用单位指标法确定计算负荷 Pjs(适用于照明及家用电负荷 )，即： Pjs=∑ Pei Ni247。 1000(kW) （ 21） 式中 Pei—— 单位用电指标，如： W/户 (不同户型的用电指标不同 )，由于地区用电水平的差异，各地区应根据当地的实际情况取用 Ni—— 单位数量，如户数 (对应不同面积户型的户数 ) 三门峡市居民住宅负荷计算参考值见表 21。 表 21 居民住宅负荷表 户 建 筑 面 积(m2) ＜ 80 80～ 100 ＞ 100 计算负荷 (W) 3000～ 4000 4000～ 6000 7000～ 8000 计算电流 (A) 14～ 18 18～ 27 32～ 36 电能表规格 (A) 5(20) 5(20) 10(40) 应用以上方法计算负荷应乘以同时系数，即实际最大负荷 (PM)。 PM=Pjsη (式中η —— 同时系数，不同的住户η值不同：一般情况下， 25～ 100 户的小区取 ； 101～200 户的小区取 ； 200 户以上的小区取。 ) 河南理工大学毕业设计（论文）说明书 6 按单位面积法计算负荷，在一定的面积区有一个标准，面积越大的区其负荷密度越小，其表达式如下： PM=Ped Sη （ 22） 式中 PM—— 实际最大负荷， kW Ped—— 单位面积计算负荷， W/ m2 S—— 小区总面积 ， m2 η —— 同时系数，取值范围同上 根据以上两种方法求出照明及家用负荷后，结合小区的实际情况，看是否还有其它负荷，如有其它负荷则应考虑进去。 每栋楼的无功功率计算公式为： 1Q =1P tan （ 23） 每栋楼的总负荷大小为： P = 2121 QP  （ 24） 其他负荷的计算方法 一般的成规模的小区会有路灯、公用照明、物业楼 (物业办公及商场联用 )用电负荷；如果是小高层 (9 层以上 )(小康型 )还应考虑电梯负荷；二次加压泵房负荷 (供生活及消防用水 )，以上诸负荷在计算住宅小区负荷中占比重较大的是照 明及家用电负荷，而照明及家用电负荷出现最大值的时段为每天 19： 00～ 22： 00，因而在计算小区的最大负荷时就以 19： 00～ 22： 00 时段的照明及家用电负荷为基础，然后再叠加其它负荷。 (1) 电梯： PD=∑ PDiη D 式中 PD—— 电梯实际最大总负荷， kW PDi—— 单部电梯负荷， kW η D—— 多部电梯运行时的同时系数 (取值范围见表 2) 表 2 电梯同时系数一览表 电梯台数 1 2 3 4 5 6 „ 12 同时系数 1 „ 河南理工大学毕业设计（论文）说明书 7 (2) 二次加压水泵： PMS=∑ PSi NSi 式中 PMS—— 二次加压水泵最大运行方式下 (开泵最多的方式 )的实际最大负荷 PSi—— 各类水泵的单台最大负荷 NSi—— 最大运行方式下各类水泵的台数 (3) 物业楼： PWM=PWSη W 式中 PWM—— 物业楼在照明及家用电最大负荷时段实际最大负荷 PWS—— 物业楼设计最大负荷， kW η W—— 物业楼负荷、照明及家用电最大负荷的同时系数 (4) 路灯及公用照明： 按照路灯的盏数及每盏灯的瓦数进行累加计算。 路灯负荷为 PL(kW)。 详细负荷计算 (1)居民用电负荷计算： 首先按照单位指标法计算每户居民最大用电负荷，其中单位面积计算负荷按平均用电标准，取 40W/ m2，小区内户型种类较多，从 80 m2 到 140 m2 左右不等，其中小户型居多，为计算方便，取平均值 100 m2，则每户负荷为： 单位指标法公式： 1P =hCP XK =484=（ kW）， XK 取 1Q = 1P tan =38（ kVar） cos 取 P = 2121 QP  = 22  =（ kW） 1楼的总用电负荷为 同理可求出每座住宅楼的用电负荷如表 22： 河南理工大学毕业设计（论文）说明书 8 表 22 住宅小区住户用电负荷明细 楼号 户数 单位指标 负荷同时率 补偿后功率 因 数cos 有功功率 P1 （ kW） 总负荷P（ kW） 1 48 4KW 2 48 4KW 3 48 4KW 4 48 4KW 5 48 4KW 6 48 4KW 7 48 4KW 8 126 4KW 252 9 126 4KW 252 （ 2） 商业用电负荷计算： 根据河南省《城市电力规划规范》，商场负荷密度按有关设计规范取最大值 120W/ m2，小型商业用户取 80W/ m2，可按单位面积法求取商场及小型商铺的用电负荷： PM=Ped Sη247。 1000（ KW），同时系数按规定取。 表 23 小区商业用电负荷明细 楼号 户数 面积 单位面积负荷 计算负荷 负荷同时率 补偿后功率因数 cos 有功功率 P1 （ kW） 总负荷P（ kW） 8 4 500 m2 40KW/ m2 40KW 28 9 4 500 m2 40KW/ m2 40KW 28 10商场 1200 m2 120KW/ m2 144KW （ 3） 其他用电负荷计算： ① 电梯负荷： 每部电梯用电负荷为 10kW，共 12 部电梯，同时系数为 ，则： PD=∑ PDiη D=10 12 =(kW) ② 物业管理中心： 物业管理中心的用电负荷主要为照明、办公用电器（电脑、复印机等），还会有少量热水器、电视等家电设施，基本上可以按 照普通居民的负荷计算方式来考虑，使用单河南理工大学毕业设计（论文）说明书 9 位面积法可得： PM=Ped Sη247。 1000（ KW） =40W/ m2 540 m2247。 1000= ③其他：热力交换站、水泵房、车库、路灯及备用负荷 热力交换站按用户提供资料可知所有设备合计负荷为 110KW。 二次加压水泵房负荷：包括给水主泵 3 、补水泵 1 、潜水泵 喷淋泵 2 15kW(其中一个备用 )、消防泵 2 (其中一个备用 )。 所以最大运行方式下的负荷为： PM =∑ PSi NSi= 3++ 1+15 1+ 1=(kW)。 路灯及公用照明负荷 PL 按 30kW 计算。 备用负荷 (集中供热时利用冷冻循环泵通过热交换器供热 )包括：冷冻水循环泵 330kW、空调水定压罐 2 3kW(其中一台备用 )、差压全自动过滤机 2。 所以最大运行方式下的负荷为 PM =30 3+2 +3 1=(kW) 地下车库的用电时间主要在早晨 7： 00~8： 00、中午 12： 00~12： 晚上 5： 30~6：00 左右几个时间段，与住户用电高峰期并不重合，且多层住宅的地下车库数量少、用电负荷较小、用 电同时率较低，所以在负荷计算时可忽略不计，仅按低标准配置线路即可。 河南理工大学毕业设计（论文）说明书 10 3. 小区变配电方案 电气一次供电方案设计 住宅小区供配电特点：住宅小区楼房林立，各栋楼房之间空间较大，供电面积较大，负荷点的离散性大，每台箱变供电范围有限，因此需用多台箱变才能满足用户负荷要求。 首先把开发小区根据单体建筑的布局和负荷容量进行分块，形成以箱变为中心的配电区域。 每一台箱变置于区域的位置中心地带，向周边区采用电缆放射式配电。 再于各栋楼设置的低压电缆分支箱敷设低压分支线缆至各单元内配电箱。 供配电模式示意图如下图 31所示： 供电局 10KV 线路 高压电缆分接箱 箱变式 箱变式 低 分 箱 低分箱 生 活 用 电 公 共 用 电 道路照明用 电 景观照明用 河南理工大学毕业设计（论文）说明书 11 电气主接线设计的基本要求 电气主接线设计有以下基本要求： （ 1）供电可 靠性。 供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线能可靠地工作，以保证对用户不间断供电。 评价电气主接线可靠性的标志是：断路器检修时，不宜影响对系统的供电；线路或母线发生故障时应尽量减少线路的停运回路数和主变的停运台数，尽量保证对重要用户的供电；尽量避免变电站全部停运的可能性。 （ 2）运行检修的灵活性。 主接线应满足在调度检修的灵活性，调度运行中 应可以灵活地投入和切除变压器和线路，满足系统在事故、检修以及特殊运行方式下的系统调度运行要求，实现变电站的无人值班。 检修时，可以方便地停运断路器、母线和继电保护设备，进行安全检修，而不致影响电力网的运行和对用户的供电。 （ 3）适应性和可扩 展性。 能适应一定时期内没有预计到的负荷水平的变化，满足供电需求，扩建时，可以适应从初期接线过渡到最终接线，在影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入变压器或线路而不互相干扰，并且使一次、二次部分的改建工作量最少。 （ 4）经济合理性。 主接线在满足可靠性灵活性要求的前提下，要求 做到经济合理。 ①投资省，即住宅小区的建筑工程费、设备购置费、安装工程费和其他费用应节省，采用不同的接线方式，其投资具有明显的不同；②占地面积小，主接线设计要为配电装置创造条件，采用不同的接线方式，配电装置占地面积有很大的区别；③能量损失小。 小区主接线形式的选择 电气主接线的基本接线形式可分为有汇流母线和无汇流母线两大类。 有汇流母线的接线形式有：单母线、单母线分段，双母线、双母线分段；增设旁路母线或旁路隔离开关，一台半断路器接线，变压器母线组接线等。 无汇流母线的接线形式有：单元接线、桥型接线、脚 型接线。 当进出线数量较多时，宜采用汇流母线作为中间环节，便于电能的汇集和分配，也便于连接、安装和扩建，使接线简单清晰，运行操作方便。 无汇流母线在城市配电网中不常使用，因此本文中不对此进行介绍。 在城市电力网建设中，尤其是当电力负荷为二、三级对供电可靠性要求不是极高时，考虑到经济性，我们将优先选择有汇流母线中的单母线、单母线分段、双母线接线方式。 对这三种接线方式简单介绍如下： （ 1） 单母线接线 : 河南理工大学毕业设计（论文）说明书 12 图 32 单母线接线 图 32 为单母线接线形式，它是由线路、变压器回路和一组（汇流）母线所组成的电气主接线。 单母线接线的每一回路都通过一台断路器和一组母线隔离开关接到这组母线上。 单母线接线的优点是：接线简单，操作方便，设备少，经济性好，并且母。