湖南信息科学职业学院 楼宇2班 刘智毕业论文湖南信息息科学职职业学院院毕 业 论 文文住宅小区区供配电电系统的的设计学生姓名名：刘智学 号：：1000105502331年级专业业：20110级楼宇智智能化技技术指导老师师：张兰洁洁老师系 别：：电子信信息学院院湖南·长长沙二0一二二年十一一月住宅小区区供配电电系统的的设计指导教师师：张兰兰洁 作作 者：：刘智(湖南信信息科学学职业学学院电子子信息学学院100级楼宇智智能化技技术，长长沙 44101151）摘要：本课题设设计的内内容为《住住宅小区区供配电电系统的的设计》，主要是根据国家相关标准和规范对住宅小区电气供配电系统进行设计本课题内容主要包括以下几个方面：小区的电力负荷及其计算；小区变配电所的设计；小区的电力线路设计；小区的节约用电与计划用电；小区的防雷接地与电气安全若要提高住宅小区供配电系统的可靠性，提高电能的利用率，就必须要准确地计算小区的电力负荷，合理地选择变压器、电气设备等本论文结合特定的住宅小区，对这些内容都进行了详细的介绍和计算另外，由于天气原因，建筑物可能会受到雷电的侵袭，所以本文对防雷与接地措施也进行了详细说明。
关键词：：负荷计计算；需要系系数；变配电电所；防雷；接地目录中文摘要要.关键键词…………………………………………………………………（11）绪论………………………………………………………………………………………（44）1．概论论…………………………………………………………………………………（5）1.1小小区设计计说明……………………………………………………………………（5）1.2住住宅小区区的负荷荷计算…………………………………………………………（6）1.3 本住宅宅小区的的负荷计计算……………………………………………………（9）2．小区区的电力力照明及及其计算算………………………………………………（10）2.1概概述…………………………………………………………………………………（100）2.2小小区常用用电气照照明……………………………………………………………（11）2.3照照度计算算…………………………………………………………………………（111）2.4照照明供电电系统及及其选择择……………………………………………………（13）2.5本本小区标标准层照照明示意意图…………………………………………………（144）3．住宅宅小区变变配电所所设计……………………………………………………（115）3.1变变配电所所的任务务与类型型……………………………………………………（155）3.2电电力变压压器………………………………………………………………………（166）3.3变变压器的的选取……………………………………………………………………（177）3.4电电气设备备中的电电弧问题题……………………………………………………（188）4．小区区的电力力线路………………………………………………………………（119）4.1供供配电系系统概述述………………………………………………………………（199）4.2电电力线路路敷设……………………………………………………………………（211）4.3本本小区供供配电系系统说明明……………………………………………………（222）4.4本本小区供供配电线线路说明明……………………………………………………（244）5．小区区的节约约用电………………………………………………………………（288）5.1概概述…………………………………………………………………………………（288）5.2并并联补偿偿电容器器………………………………………………………………（288）5.3变变压器的的运行与与维护…………………………………………………………（299）6．小区区的防雷雷接地与与电气安安全……………………………………………（330）6.1过过电压与与雷电的的有关概概念…………………………………………………（300）6.2接接地…………………………………………………………………………………（322）6.3本本小区的的防雷与与接地系系统…………………………………………………（333）7．结论论………………………………………………………………………………（334）8．参考考文献………………………………………………………………………（334）致谢……………………………………………………………………………（335）关键词……………………………………………………………………（366）绪论电能是人人们生活活中不可可缺少的的能源和和生活工工具，它它的影响响力和对对社会的的帮助可可以说超超过了任任何媒介介。
当然然如果只只有电能能这种单单纯的物物质，电电能一样样不能为为人民服服务，所所以，必必须要有有专门的的专业人人员对其其进行分分配与传传输，这这样才能能使电能能造福于于人，服服务于人人民群众众当前，电电能的供供配电系系统的种种类与形形式纷繁繁复杂，所所以选择择一种适适合的系系统形式式不是太太容易如如果选择择的不合合适，可可能会造造成财产产的损失失、设备备的浪费费，有时时甚至造造成人类类的伤亡亡，所以以，选择择一种适适合的系系统十分分重要，不不容马虎虎本课题就就是住宅宅小区的的供配电电系统的的设计，是是一个典典型的案案例，设设计内容容主要包包含以下下几个方方面的内内容：住住宅小区区的负荷荷计算，小小区变配配电所的的位置选选取，小小区变配配电所内内主变压压器太熟熟与容量量的选择择，防雷雷，接地地等内容容其中中的每部部分内容容都十分分重要，每每一部分分都会影影响住宅宅小区的的整体效效果与安安全性能能供配电系系统的发发展也是是科技进进步的表表现，反反过来一一样，供供配电系系统越是是需要发发展就越越需要科科技的进进步当当前，中中国供配配电事业业飞速发发展，这这是人民民需求增增多的映映射，当当然，满满足人民民的各种种需求也也是供配配电部门门与人员员的责任任与义务务。
目前前，智能能供配电电系统也也层出不不穷，反反映出进进步与革革新总总之，建建立不仅仅满足要要求同时时考虑到到未来发发展需要要的供配配电系统统是我们们不尽的的追求，需需要我们们的不懈懈努力第一章 概论1.1 小区设计计说明1.1..1小区区总体设设计小区位于于 长长沙建筑类型型 普普通民用用住宅小小区（平平均层数数为6层层）占地面积积 5500000平方方米住户共 12000户该小区为为普通民民用住宅宅小区，小小区的北北半部分分为900平方米米户型，半半部分为为80平平方米户户型现现在城市市居民要要求比较较高，所所以为了了丰富居居民的业业余生活活，适应应居民多多元化的的兴趣爱爱好，我我特意在在小区的的中央地地带专门门设置了了大面积积的户外外活动中中心本小区采采用了人人车混合合布局的的形式，车车流通过过入口进进入小区区，然后后再通过过主干道道行驶到到专门设设置的停停车区域域同时时，地块块内部道道路由组组团级路路和主干干道两个个大的分分支系统统组成世世外桃源源小区主主干道平平均的宽宽度为88米，组组团级道道路平均均的宽度度为5米米，入户户道路平平均的宽宽度为77米，完完美的道道路系统统，是安安全的必必须，小小区的灵灵魂。
小区内布布置了鲜鲜明的人人性化方方向、标标志建筑筑等指示示牌，消消防、紧紧急机动动车在小小区内可可以快速速便捷地地到达每每幢住宅宅的入口口，把钱钱财人员员损失降降低到达达最小明明显通过过主干道道绿化设设计把组组团绿化化和户间间绿化串串联了起起来，然然后再加加上居民民户外活活动中心心所设计计的集中中绿化，引引入的大大量的遮遮阴树、行行道树、防防护树、独独赏树，彻彻底把小小区塑造造成一个个绿色、环环保、生生机勃勃勃的独特特住所1.1..2 该小区区建筑单单体个性性设计建筑单体体设计中中，优先先考虑到到居民建建筑住宅宅本身的的特点及及周围的的建筑元元素，建建筑师特特将艺术术感和时时代感完完美的结结合在一一起，既既默契的的融入到到整个大大环境中中，又充充分体现现了此单单体建筑筑的独一一无二设设计共五五种主要要户型，分分别为AAX型 AY型型AZ型型BU型型 BVV型设设计师从从始至终终贯彻 “以人为为本”的设计计思想，严严格按照照国家有有关规定定，顺应应以下几几个设计计原则：：◆ 优优先保证证房间尺尺寸符合合大众人人民的习习惯；◆ 个个性鲜明明客厅与与主卧的的地位，大大主、大大客的分分割，尽尽量给予予最好的的朝向和和风景；；◆ 我我们根据据21世世纪市面面上的厨厨卫面积积分割厨厨卫空间间，高效效与审美美无处不不在。
1.1..3 环境条条件年最高温温度平均均为+440oC,年年最低温温度平均均为-330oC,该该小区年年平均温温度+110oC覆冰-55mm，最最大风速速30mm/s当地海拔拔高度米米1.1..4小区区平面图图平面图是是建筑物物或者物物体直接接投影在在水平面面上所得得到的图图形，其其实平面面图也是是地图的的一种，可可以按照照一定的的比例扩扩大和缩缩小，平平面图也也可以手手工绘画画根据上上述说明明设计小小区平面面图见附附图11.2 住宅宅小区的的负荷计计算1.2..1 负荷计计算概述述1、确定定计算负负荷，是是作为根根据发热热要求选选择系统统各级电电压供电电准备变变压器的的容量、研研制建筑筑物报装装容量和和世外桃桃源电气气设备的的依据；；2、确定定计算负负荷，是是用来计计算电压压损耗和和小区设设备功率率损耗的的依据；；3、确定定计算电电流，是是选择电电缆容量量、规格格的依据据；4、求总总的有功功计算负负荷和总总的无功功计算负负荷，也也是确定定静电电电容器的的依据1.2..2 住宅小小区负荷荷计算包包含内容容1、什么么是计算算负荷通过所有有负荷的的统计计计算所求求出、用用以根据据发热条条件筛选选供电系系统中各各元件分分别的负负荷值，这这就是我我们通常常定义的的计算负负荷。
根据这么么多年来来，奋斗斗在住宅宅小区电电气设备备计算、电电气线路路计算中中的工作作人员的的实际经经验，我我们知道道计算实实际负荷荷其实也也可以认认为它就就是半小小时最大大负荷PP30 计算负荷荷按照规规定来说说，必须须设计得得非常合合理我我们大致致可以分分成两种种情况：：第一，如如果计算算负荷大大了，直直接导致致财产和和材料浪浪费；第第二，如如果计算算负荷小小了，直直接后果果是电气气设备、电电缆在过过负荷的的情况下下运行，不不仅仅增增加了电电能损耗耗，更甚甚的是会会产生过过热现象象，导致致绝缘皮皮肤提早早老化，导导致火灾灾灾难！！我们可可见，准准确计算算计算负负荷的严严重性2、平均均负荷顾名思义义，即电电力负荷荷在一定定的时间间内平均均所消耗耗的电功功率，公公式为Wt是时时间t 内消耗耗的所有有电能量量平均均负荷可可用来计计算电能能消耗量量Wt和和最大负负荷Pmmax年年平均负负荷为1.2.3 住宅小区区负荷计计算的方方法概述述1、概述述目前，我我国采用用最普遍遍的确定定小区、建建筑物所所有用电电设备组组计算负负荷，就就是二项项式法则则和需要要系数法法则两两种法则则各有其其优缺点点，我们们分别介介绍一下下：其中中，二项项式法的的局限性性是比较较大的。
目目前，需需要系数数法则是是目前社社会各界界通用的的确定计计算负荷荷的方法法，我们们应该牢牢牢掌握握下面面内容大大致介绍绍需要系系数法的的概念与与应用2、需要要系数法法用电设备备组的计计算负荷荷，就是是指从供供电系统统中取用用的年最最大负荷荷下图图为用电电设备的的计算负负荷说明明图（计计入ηWL）图1 负负荷说明明图用电设备备组的设设备容量量，顾名名思义，就就是指所所有设备备的额定定容量的的总和，用用公式表表示为PPe == ∑ PNN 现现实生活活中，所所有设备备实际上上都不一一定同时时运行，而而且运行行的设备备实际上上也不是是太可能能都同时时满负荷荷，而且且再加上上功率损损耗的存存在，得得出，用用电设备备组的有有功计算算负荷容容易表示示为各个符号号的含义义：K∑∑是设备备组同时时系数，KL是设备组负荷系数，ηe的意义为设备组平均效率，ηWL的意义为配电线路平均效率我们可以以命名上上面式子子中的KK∑KL/(ηeηWL)==Kd，这个个Kd就是需需要系数数由前前式可得得到需要要系数公公式表示示为由此我们们可以得得到有功功计算负负荷的式式子为在求出有有功计算算负荷之之后，我我们可以以根据下下面所列列举的公公式求其其余的计计算负荷荷，其中中，视在在计算负负荷计算算公式为为无功计算算负荷计计算公式式为计算电流流计算公公式为1.2..4需要要系数的的选择计算需要要系数的的方法有有很多种种，大都都不尽清清楚，不不太实用用。
根据据调查有有经验专专业电气气工程师师，计算算任意户户数的需需要系数数表格如如下：表1 需需要系数数表小区总户户数需要系数数小区总户户数需要系数数小区总户户数需要系数数<=6152~5570.500169~~18660.3447~90.89958~6600.499187~~20440.33313~1150.76664~6690.477223~~24660.31116~1180.72270~7720.466247~~27330.30022~2240.66679~8840.444304~~33660.28828~3300.61191~9960.422376~~42330.26634~3360.588106~~11110.400478~~54000.24437~3390.566112~~12000.399541~~61550.23349~5510.511157~~16880.355949~~100000.1991.3 本住宅小小区的负负荷计算算1、本小小区住宅宅的用电电负荷按按照最大大负荷计计算，即即50WW/m22；水泵泵等公用用负荷以以10WW/m22计算；；消防负负荷在此此不统计计入最大大负荷。
住住宅户内内的导线线用铜芯芯绝缘导导线，截截面满足足最大负负荷长期期长时间间工作的的要求所所以，为为了保证证线路的的安全可可靠运行行，住宅宅户内总总进线选选用的是是10mmm2的的铜芯绝绝缘导线线2、商业业用户的的用电负负荷按照照60WW~1000W//m2计计算，在在此综合合考虑商商业用户户的特点点，一般般用户我我以1000W//m2计计算；当当然，有有一些商商业用户户的用电电比较明明确，我我根据实实际用电电量确定定其用电电负荷3、住宅宅电表后后所有总总线一致致采用穿穿管方式式进行敷敷设小小区住户户电表的的配置，见见下表：：表2 电电表配置置面积（平平方米）最大负荷荷（千瓦瓦/户）电表的容容量进线方式式说明<100065（300）单相即可可100~~1300810（440）单相即可可4、小区区住宅总总进线入入户后，设设置了户户内配电电箱，配配电箱内内设置了了总进线线开关以以及分路路出线开开关我我为了保保证用户户的安全全，一并并设置了了漏电保保护、过过载保护护、短路路保护，并并能同时时断开零零线的功功能第二章 小区区的电力力照明及及其计算算2.1 概述述2.1..1 照明系系统概述述照明方式式按照它它的光源源来源方方式可以以分为人人工照明明和自然然采光两两大类。
电电气照明明因为其其灯光质质量稳定定、控制制调节方方便、色色彩丰富富和安全全经济的的优点，使使其成为为现代技技术中使使用最为为广泛的的一种方方式人民的生生活质量量高低与与灯光照照明的质质量有着着极其密密切的关关系，优优质的照照明是保保证高质质量生活活、高质质量娱乐乐、高质质量身体体的必要要措施因因此，电电气照明明的质量量对社会会生活具具有十分分重要的的作用2.1.2 标准照明明计量单单位表1 国国际单位位制（SSIE单单位制）的的光度单单位名称符号单位英文名光强度l坎德拉Canddelaa(cdd)光照度E勒克斯Lux((lx))光亮度L尼特Nit光通量φ流明Lumeen(llm)2.2 小区区常用电电气照明明2.2..1 常用照照明方式式照明方式式是指灯灯光设备备按照它它的安装装部位或或者光照照的分布布而构成成的基本本制式根根据灯光光设备安安装部位位，我们们可以具具体分成成一般照照明、局局部照明明以及混混合照明明1）一一般照明明可以不考考虑局部部的特殊殊需要，目目的照明明整个室室内而采采用的最最普遍的的照明方方式这这种照明明方式，室室内可以以获得较较好的照照明均匀匀度，住住宅小区区所采用用的光源源功率较较大，具具有较高高的照明明效率。
适适用：在在无固定定工作区区或工作作区分布布密度较较大的房房间，比比如卧室室2）分分区一般般照明顾名思义义，分区区一般照照明就是是根据实实际需要要提高特特定区域域的一般般照明，根根据工作作面布置置的情况况，将照照明灯具具集中或或分区地地布置在在工作区区的上方方，使室室内不同同的被照照面产生生不同照照度，可可以有效效节约能能源3）局局部照明明目的满足足室内某某些地方方的特殊殊需要，在在特定小小范围内内设置照照明灯具具的照明明方式通通产情况况下我们们会将局局部的照照明灯安安装在靠靠近工作作面的上上方这这种局部部照明方方式在局局部范围围内用较较小光源源功率可可以获得得较高照照度，而而且还可可以同时时改变调调整光的的方向4）混混合照明明一般照明明和局部部照明混混合组成成的照明明方式，为为保证应应有的视视觉工作作条件优优点：增增加工作作区照度度；减小小照明设设施总的的功率，节节约能源源缺点点：视野野内亮度度分布不不均匀2.3 照度度计算2.3..1 概论在灯具的的型式、悬悬挂的高高度、布布置的方方案初步步确定之之后，电电气设计计人员就就应该根根据初步步所拟定定的照明明设计方方案精确确计算工工作面上上的照度度，检验验照明设设备是不不是符合合照度标标准的规规定。
照度的计计算方法法有多种种，普遍遍利用的的有两大大类：单单位容量量法、利利用系数数法、概概率曲线线法和逐逐点计算算法第第一类：：单位容容量法、利利用系数数法、概概率曲线线法只适适用于水水平工作作面上的的照度计计算；第第二类：：逐点计计算法可可用于任任一倾斜斜面上的的照度计计算2.3.2 单位容量量法光源单位位容量，指指单位水水平面上上照明光光源的安安装功率率，公式式表示即即为根据单位位容量法法大约估估算照明明灯具的的灯数和和安装容容量：如如果已知知单位容容量P00和平面面面积AA，那么么一般照照明的总总安装容容量等于于2.3..3 利用系系数法1、概念念利用系数数u：表表征照明明光源所所发射的的光通量量被有效效的利用用程度的的参数通通常利用用投射到到工作面面上的光光通量ΦΦe与全全部光源源的光通通量表示示，公式式表示通常利用用系数与与许多因因素有关关，例如如：（1）、利利用系数数u与灯灯具的形形状、光光效性有有关系制制约关系系：灯具具光效越越高，并并且光通通量越集集中，那那么利用用系数就就会越高高2）、利利用系数数u与悬悬挂高度度有关系系制约约关系：：灯具悬悬挂的高高度越高高，反射射光通量量越多，那那么利用用系数就就会越高高。
3）、利利用系数数u与房房间的总总体面积积、形状状均有关关系制制约关系系：房间间平均面面积越大大，形状状越接近近正方形形，则因因为直射射的光通通量越多多，导致致利用系系数就会会越高2.4 照明明供电系系统及其其选择2.4..1 概述第二节叙叙述了电电气照明明的种类类，在此此重点说说明一下下应急照照明应应急照明明的电源源不同于于正常照照明的电电源根根据国家家有关规规则规定定，应急急照明的的电源从从下列方方式中选选择：（1）蓄蓄电池组组2）供供电系统统中完全全与正常常供电电电源独立立的发电电机组3）应应急照明明灯应该该自带逆逆变器4）仅仅仅装有有一台变变压器的的时候，应应急照明明的电源源应该与与正常照照明供电电干线的的自变电电所的母母线上分分开来，如如下图：：图1 装装有一台台变压器器（5）同同时装两两台及以以上的变变压器时时，正常常照明与与应急照照明应该该接自不不同变压压器如下：图2 装装有两台台变压器器2.4..2 照明系系统导线线截面选选取均一照明明线路按按照允许许电压损损耗选取取导线截截面公式式为其中，CC是计算算系数，∑M是线路中负荷的功率矩的和，单位为kW•m根据上式计算得出的结果，实际中应该取其相近并且偏大的截面，并要校验机械强度和发热条件。
2.4..3 照明系系统的保保护装置置的选取取照明供电电系统可可以采用用熔断器器或者断断路器来来进行短短路保护护、过负负荷保护护具体体事项可可见附表表（参考考刘介才才《工厂厂供电》第第二版）2.4..4 本住宅宅小区的的插座系系统本住宅小小区的插插座系统统具体说说明:1、主卧卧：五孔孔插座三三个，高高度为00.3米米；2、次卧卧：五孔孔插座三三个，高高度为00.3米米；3、客厅厅：五孔孔插座四四个，高高度为00.3米米；4、厨房房：带防防溅盒的的油烟机机用插座座一个，高高度为22；电热热插座二二个，高高度为11.5米米；5、卫生生间：带带带防溅溅水的盒盒的插座座两个，高高度为22米的热热水器用用；高度度为0..4米的的洗衣机机用；2.5 本小小区标准准层照明明示意图图标准层照照明示意意图见附附图2第三章 住宅宅小区变变配电所所设计3.1 变配配电所的的任务与与类型3.1..1 变配电电所概论论变电所：：对电力力系统中中电压电电流进行行变换、分分配的设设施变变电所根根据用途途分类可可以分为为电力变变电所以以及牵引引变电所所配电电所：不不能对电电压进行行变压，可可以对电电能进行行分配。
配配电所，顾顾名思义义，她是是变电所所的延伸伸，以满满足某些些用电地地区配电电的需要要变电所的的种类很很多，主主要有以以下2种种分类方方法：根根据用途途分类：：配电用用、送电电用变电电所、直直流送电电用、电电气管道道用等；；根据形形式上分分类：屋屋内型、屋屋外型、半半屋外型型、地下下型、移移动型变变电所等等3.1..2 小区变变配电所所所址的的选择住宅小区区的变配配电所起起着十分分重要的的作用，所所以其所所址选择择也显得得十分重重要，国国家有关关标准《110kVV及以下下变电所所设计规规范》GGB 5500553-994对小小区变配配电所的的所址选选择进行行了详细细的规定定见附附录的参参考文献献3.1..3负荷荷中心的的确定负荷中心心的确定定必须要要设计负负荷指示示图负荷指指示图：：将电力力负荷按按照一定定的比例例（比如如x平方方米代表表ykWW然然后再用用负荷圆圆的形式式标示在在小区或或者工厂厂的平面面图上即即可各各建筑（住住宅）的的负荷圆圆的圆心心应该与与建筑（住住宅）的的负荷中中心点大大致相符符在负负荷均匀匀分布的的建筑（住住宅）内内,负荷荷圆的圆圆心就在在建筑（住住宅）的的中心。
而而在负荷荷分布不不均匀的的建筑（住住宅）内内，圆心心就应该该偏向多多数负荷荷集中的的一侧我我们定义义负荷圆圆半径为为r，由由建筑（住住宅）计计算负荷荷P300=Kπr2可以得得出：K是人为为规定的的负荷圆圆的比例例，单位位kW//mm22通过过指示图图我们可可直观的的确定建建筑（住住宅）的的负荷中中心，再再结合选选择变配配电所的的条件选选择最优优的方案案确定变变配电所所的所址址3.2 电力变压压器3.2..1 概述电力变压压器，文文字符号号为T，变变电所中中可以说说最关键键的一次次设备，功功能：将将电力系系统中的的电压升升高或者者降低，使使有利于于电能的的分配、输输送及使使用小小区变电电所采用用的一般般都是降降压变压压器；直直接供电电给予用用电设备备的最终终端降压压变压器器，为配配电变压压器3.2..2 变电所所主变压压器的选选择1、台数数的选择择变压器台台数及容容纳量的的选择都都是变压压器投入入使用时时必须要要进行的的工作变变压器台台数如果果选择过过多，就就会造成成设备资资源及财财产的浪浪费；台台数如果果选择过过少，就就会容易易出现事事故，有有时也会会造成财财产及设设备的损损失。
我我国《110kVV及以下下变电所所设计规规范》GGB 5500553-994对小小区变配配电所变变压器台台数的选选择进行行了详细细的规定定，见附附录的参参考文献献2、主变变压器容容量的选选择（1）、只只装有一一台变压压器的情情况主变压器器容量（一一般当额额定容量量SN..T）应应满足所所有用电电设备总总的计算算负荷SS30：（2）、同同时装有有2台主主变压器器的情况况每一台容容量STT应该同同时满足足两个条条件，即即1）、任任意一台台变压器器单独工工作时，应应该满足足总的计计算负荷荷S300的0..6～0.77的要求求:2）、任任意一台台变压器器单独工工作时，应应该满足足全部的的一、二二级负荷荷的要求求：3.3 变压压器的选选取3.3..1 住宅小小区负荷荷计算统统计———用电设设备的用用电负荷荷统计表1 负负荷计算算统计表表编号用电设备备组计算负荷荷需要系数数Kd功率因数数cosφφtanφφ计算负荷荷变压器容容量PQS11#~88#（每栋）用电负荷荷0.8220.80.755132..8499.663166..05T1=5500kkV•A公用电力力0.80.80.7558060100裕量负荷荷0.80.80.75540305029#~113#（每栋）用电负荷荷0.8220.80.755118..0888.556147..6T2=5500kkV•A公用电力力0.80.80.75512090150裕量负荷荷0.80.80.755403050314#~~15##（共同）用电负荷荷0.6880.80.755244..8183..6306T3=6630kkV•A公用电力力0.80.80.755160120200裕量负荷荷0.80.80.7554030504消防控制制室0.8——8——1#~88#楼住住宅设备备容量（六六层）4.5kkW*112户**3单元元*8栋栋=12296kkW9#~113#楼楼住宅设设备容量量（六层层）4kW**12户户*3单单元*55栋=7720kkW14#楼楼商铺设设备容量量（两层层）18kWW*6户户=1008kWW15#楼楼商铺设设备容量量（两层层）18kWW*144户=2252kkW1#~88#楼住住宅公用用电力（每每栋）100kkW9#~113#楼楼住宅公公用电力力（每栋栋）150kkW14#~~15##商住楼楼公用电电力（共共同）200kkW1#~88#楼住住宅裕量量负荷（每每栋）50kWW9#~113#楼楼住宅裕裕量负荷荷（每栋栋）50kWW14#~~15##商住楼楼裕量负负荷（共共同）50kWW消防控制制室10kWW注释：1、A户户型住宅宅用电为为80mm2*500W=44kW；；B户型型住宅用用电为990m22*500W=44.5kkW。
2、商住住楼负荷荷密度为为：400~655W/mm2本商商住楼采采用600W/mm2计算所所以每户户用电为为3000m2*600W=118kWW3、需要要系数选选择见第第一章第第二节需需要系数数法的介介绍4、对于于处于备备用状态态的喷淋淋泵、消消防泵等等设备，我我不作为为一部分分来选择择变压器器容量所所以，为为了保证证火灾时时消防设设施可以以正常启启动与运运行，可可以采取取自动切切去非消消防用电电设施的的方法，来来缓解用用电紧张张5、有关关公式：：根据KKd= PP30/PPe可以得得到：PP30=KKdPe所以以Q300=P300*taanφ，S300=P300/cossφ6、公共共辅助设设施给排排水的用用电负荷荷每一一天每个个人的供供水量大大约在00.3吨吨，一般般居民住住宅的每每吨水耗耗电为00.1kkW所所以按照照负荷年年利用小小时45500小小时计算算相当于于每人用用电负荷荷大约是是0.0028kkW，也也可以按按0.22~0..25WW/m22排水水在平常常自然排排水时，用用电可以以忽略不不计3.4..2 箱箱式变电电站及内内部设备备类型选选择将高压控控制开关关和变压压器集于于一体的的变电站站是美式式箱变，该该类型箱箱变体积积较小；；将高低低压控制制开关和和变压器器集于一一体的变变电站是是欧式变变电站，该该类型箱箱变体积积较大，外外形美观观，内部部空间比比较大易易于操作作和检修修，为住住宅小区区箱变的的首选。
该小区箱箱变类型型选择为为：ZBBW-112内内部配置置见附图图33.4 电气气设备中中的电弧弧问题3.4..1 概述电弧是电电气设备备运行中中常有的的一种现现象，特特点可以以概括为为两点：：温度很很高且光光亮很强强根据据实践经经验与实实验，电电弧对供供电系统统有很大大的威胁胁一，电电弧一般般情况下下会延长长电路开开断时间间长短；；二，高高温极可可能会烧烧毁电气气设备、导导线电缆缆，引起起危险火火灾；第第三，强强烈弧光光极可能能损坏人人眼得视视力，情情况严重重时很有有可能造造成失明明3.4..2 电弧的的产生原原因1、根本本原因开关触头头在分断断电流时时产生电电弧的根根本原因因：触头头本身及及触头周周围的介介质中一一定含有有大量可可以被游游离的电电子当当分断触触头之间间有足够够大外电电压时，这这些电子子就很可可能强烈烈电离从从而造成成电弧的的产生2、电弧弧产生的的游离类类型高电场发发射、热热电发射射、高温温游离、碰撞游离3.4..3 电弧的的熄灭条条件1、熄灭灭电弧的的条件：：电弧中中去游离离率必须须大于游游离率2、去游游离方式式：正负负带电质质点的扩扩散和复复合都会会去游离离；3、开关关电器中中常用灭灭弧方法法：冷却灭灭弧法、真真空灭弧弧法、狭狭沟灭弧弧法、 SF66灭弧法法。
3.4..4 对电气气设备电电气触头头的基本要要求必须具有有足够热热稳定度度；需要要具有足足够机械械强度；；严格满满足负荷荷的正常常发热要要求；需需要具有有足够断断流能力力第四章 小区区的电力力线路4.1 供配配电系统统概述4.1..1 供配电电示意图图供配电系系统是将将发电厂厂、变电电所、电电力用户户等几个个环节连连接起来来的一个个整体，包包括发电电、输电电、变电电、配电电、用电电几个组组成部分分对于于小区供供配电系系统来说说，供配配电方式式为：采采用100kV的的高压进进线，然然后经过过住宅小小区的箱箱式变电电站降压压到小区区单元配配电箱，最最后到达达住户配配电箱，变变成用户户可以直直接使用用的2220V或或者3880V的的低压电电电力力系统示示意图如如下：图1 供供配电示示意图图2 小小区供配配电抽象象示意图图4.1..2 配电模模式本小区主主要供电电模式定定位：箱箱变配电电工程天津市的的高压供供电模式式为：1110kkV-335kVV-100kV,,城区配配电线路路电压等等级是110kVV，到达达住宅小小区一级级配电电电压等级级是100kV，低低压配电电电压等等级为2220VV/3880V。
本小区10kV主接线方式示意图如下：图3 110kVV单环网网主接线线方式示示意图4.2 电力力线路敷敷设4.2..1 架空线线路现实生活活中，架架空线路路的应用用相当普普遍，是是因为架架空有许许多优点点，比如如：成本本价格低低，安装装比较容容易简便便，维护护以及检检修十分分方便等等等但但是架空空线路也也有缺点点，比如如：受天天气影响响比较严严重，占占用空间间，有时时还会影影响交通通等等，所所以架空空线路的的敷设需需要注意意一些事事项由由于本课课题为住住宅小区区的供配配电设计计，所以以在此处处只介绍绍一些与与住宅小小区有关关的架空空线路我我国有关关标准GGB 5500661-119977对架空空线路的的敷设进进行了详详细的规规定见见附录的的参考文文献4.2..2 电缆线线路电缆线路路得到了了越来越越多的应应用，只只因为它它有很多多架空线线路所不不具备的的优点，比比如：不不容易受受外界的的影响、不不占空间间、运行行安全可可靠等等等但是是也有许许多缺点点，比如如:成本本比较高高、维修修不太方方便等等等缺点下下面简单单介绍一一下电缆种类类:根据据材料分分为铜芯芯和铝芯芯；根据据绝缘介介质大致致分为塑塑料绝缘缘电缆和和油浸纸纸绝缘电电缆两大大类别。
由由于油浸浸绝缘电电缆具有有耐热好好、寿命命长、耐耐压高等等优点，所所以实际际中应用用比较广广泛电缆的敷敷设方式式有：沿沿墙敷设设、直接接埋地敷敷设、利利用电缆缆沟敷设设几种电电缆敷设设路径要要符合以以下要求求：（1）首首先要使使其运行行安全，避避免遭受受腐蚀、机机械性外外力的威威胁；（2）电电缆在足足够安全全的前提提下尽量量要短；；（3）电电缆要避避开施工工时受影影响的地地段；（4）电电缆的敷敷设要便便于运行行及维护护4.3 本小小区供配配电系统统说明4.3..1 用电负负荷的划划分用电负荷荷的划分分是选择择变压器器的第一一步，是是保证用用电安全全、供配配电安全全的前提提，所以以必须谨谨慎对待待国家家有关标标准《供供配电系系统设计计规范》，编编号为GGB5000522-20009对对其进行行了详细细的规定定，见附附录的参参考文献献4.3..2 低压配配电线路路的形式式现实中，低低压配电电线路主主要有四四种接法法，即树树干式接接法、放放射式接接法、环环式接法法、链式式接法1）树树干式接接法优点：配配电系统统的总长长度比较较短，即即有色金金属可以以有效节节约，经经济；供供电系统统的回路路数量比比较少，配配电设备备和配电电线路的的安装经经费也随随之减少少。
缺点点：一旦旦干线发发生故障障，将影影响比较较大；供供电可靠靠性比较较低此此方法经经常与放放射式一一起使用用其接接线示意意图如下下：图4 低低压母线线放射式式配电的的树干式式示意图图图5 低低压变压压器-干干线的树树干式示示意图（2）放放射式接接法优点：配配电线路路互相不不影响，而而且供电电可靠性性高，配配电设备备也较集集中，检检修方便便，比较较适用于于一级负负荷的供供电缺缺点：导导线消耗耗大，系系统灵活活性差其其接线示示意图如如下：图6 低低压放射射式线路路示意图图（3）环环式接法法利用环式式接法时时，线路路都是开开环的放放射式线线路，使使供电可可靠性大大大提高高这样样，当一一处线路路发生故故障或者者需要检检修时，可可以将此此线路与与电源断断开，此此时该处处的负荷荷仍然可可以得到到供电其其接线示示意图如如下：图7低压压环形线线路示意意图（4）链链式接法法该供电方方式适用用于距离离配电柜柜比较远远，同时时彼此之之间距离离比较近近的容量量比较小小的不太太重要的的用电设设备，此此方式的的用电设设备一般般控制在在5台以以下，而而且总功功率在110kWW以下其其接线示示意图如如下：图8低压压链式线线路示意意图由于本设设计为住住宅小区区，住宅宅小区的的范围比比较有限限；而且且注意节节约、绿绿色；供供电系统统的回路路数比较较少；供供电裕量量设计大大，用电电比较稳稳定，不不宜出现现故障。
所所以该小小区采用用的供电电方式为为：树干干式低压压配电线线路4.4 本小小区供配配电线路路说明4.4..1 用电示示意图本小区用用电线路路及供配配电线路路行驶示示意图如如下：图9 本本小区用用电设计计示意图图图10 本小区区户内开开关箱设设计示意意图4.4..2 本小区区配电设设计1、小区区总体低低压配电电设计1) 由小区区平面图图：小区区总变配配电室位位于本小小区中央央位置，共共由155栋楼组组成，在在每栋楼楼靠近总总变配电电室处分分别设置置一处低低压配电电箱，然然后，每每栋楼的的每个单单元的一一楼都设设置有单单元配电电箱，经经过入墙墙敷设电电缆到达达每户居居民门口口处的用用户配电电箱，最最后经过过电表进进入居民民房间里里的总开开关盒，设设置了漏漏电保护护和短路路保护等等2) 从小区区总变配配电室的的高压配配电柜引引出YJJV222-100kV--3*335铜芯芯电缆沿沿着室内内电缆沟沟到5##楼变压压器室SSCR--5000kV••A变压压器；从从高压配配电柜引引出YJJV222-100kV--3*335铜芯芯电缆沿沿着室内内电缆沟沟到122#楼变变压器室室SCRR-5000kVV•A变压压器；从从高压配配电柜引引出YJJV222-100kV--3*335铜芯芯电缆沿沿着室内内电缆沟沟到155#号楼楼变压器器室SCCR-6630kkV•A变压压器。
3）总共共安装33台变压压器，分分别为：：5#号号楼SCCR-5500kkV•A干式式变压器器一台；；12##号楼SSCR--5000kV••A干式式变压器器一台；；15##号楼SS9-6630//10干干式变压压器一台台4）5##号楼SSCR--5000kV••A干式式变压器器为1##~8##住宅提提供电源源；122#号楼楼SCRR-5000kVV•A干式式变压器器为9##~133#住宅宅提供电电源；115#号号楼S99-6330/110干式式变压器器为商住住楼、消消防等提提供电源源5）安114#楼楼发电机机一台与与S9--6300/100干式变变压器联联络，组组成一个个自备的的应急电电源2、小区区住宅楼楼低压配配电设计计1）A户户型以113#为为例说明明：从住宅小小区122#号楼楼SCRR-5000kVV•A干式式变压器器的低压压配电柜柜出线，施施放电缆缆沿着室室内底层层电缆沟沟、室外外地下电电缆沟铺铺设至113#号号楼的低低压配电电箱的电电缆分支支箱为止止，电缆缆型号选选定为VVV222-1kkV-44*2440+11*1220铜芯芯电缆，出出线回路路数为11然后后，从113#号号楼的低低压配电电箱的电电缆分支支箱分别别出线，施施放电缆缆沿着室室内外地地下电缆缆沟至113#号号楼的各各单元的的1楼的的单元配配电箱，电电缆型号号选定为为VV222-11kV--4*770+11*355铜芯电电缆，出出线回路路数为33。
2） B户型以以3#为为例说明明从住宅小小区5##号楼SSCR--5000kV••A干式式变压器器的低压压配电柜柜出线，施施放电缆缆沿着室室内底层层电缆沟沟、室外外地下电电缆沟铺铺设至33#号楼楼的低压压配电箱箱的电缆缆分支箱箱为止，电电缆型号号选定为为VV222-11kV--4*2240++1*1120铜铜芯电缆缆，出线线回路数数为1然然后，从从3#号号楼的低低压配电电箱的电电缆分支支箱分别别出线，施施放电缆缆沿着室室内外地地下电缆缆沟至33#号楼楼的各单单元的11楼的单单元配电电箱，电电缆型号号选定为为VV222-11kV--4*770+11*355铜芯电电缆，出出线回路路数为333、 商住楼等等低压配配电设计计15#号号楼S99-6330/110干式式变压器器一台为为该住宅宅小区的的商业、消消防等提提供用电电电源采采用分表表计量方方式，计计量表安安装在低低压配电电柜里1） 商业用电电——以114#为为例说明明14#号号楼的商商业用电电，从115#号号楼S99-6330/110干式式变压器器的低压压配电柜柜出线，施施放电缆缆沿着室室内底层层电缆沟沟、室外外电缆沟沟铺设至至14##号楼的的低压配配电箱的的电缆分分支箱为为止，电电缆型号号选定为为VV--1kVV-4**50++1*225铜芯芯电缆，出出线回路路数为11。
然后后，从114#号号楼的低低压配电电箱的电电缆分支支箱分别别出线，施施放电缆缆沿着室室内外地地下电缆缆沟至114#号号楼的各各单元的的1楼的的单元配配电箱，电电缆型号号选定VVV-11kV--4*550+11*255为铜芯芯电缆，出出线回路路数为332） 公用照明明和屋顶顶风机等等用电5#号楼楼公用照照明和屋屋顶风机机等用电电，从55#号楼楼SCRR-5000kVV•A干式式变压器器低压配配电柜出出线，沿沿着室内内底层电电缆沟至至各个双双电源切切换箱为为止3） 消防用电电3#号楼楼消防用用电，从从5#号号楼SCCR-5500kkV•A干式式变压器器低压配配电柜出出线，施施放电缆缆沿着室室内底层层电缆沟沟、室外外地下电电缆沟至至3#号号楼的消消防双电电源切换换箱为止止5#号楼楼消防用用电，从从5#号号楼SCCR-5500kkV•A干式式变压器器低压配配电柜出出线，沿沿着电缆缆沟铺设设电缆至至5#号号楼的消消防双电电源分线线箱为止止4.4..3 设备清清单变压器主主流分类类：环氧氧树脂浇浇注干式式变压器器，油浸浸变压器器，非晶晶合金铁铁心变压压器等环环氧树脂脂干式变变压器安安全、防防火、无无污染、可可直接安安装在负负荷中心心，安装装简便、无无需维护护、综合合运行成成本低。
所所以本小小区选择择环氧树树脂浇注注干式变变压器，型型号为：：S9--6300/100一台，SSCR99-5000/110两台台表1 主主变压器器铭牌型号额定容量量（kVAA）一次额定定电流((A)二次额定定电流((A)空载损耗耗(W))负载损耗耗(W))阻抗电压压(%))空载电流流(%))SCR99-5000/11050030.004702..610000390004.50.922S9-6630//1063037.88907..212000620004.50.9表2 YYJV222型电电缆电压压降—载流量量表芯数电缆缆截面（mmm2）电压降（mmV/mm）载流量（AA）2162.6804251.61084500.8771654950.455265415000.3360424000.211495第五章 小区区的节约约用电5.1 概述述5.1..1概论论不容忽视视的是，能能源紧张张是我国国乃至于于全世界界所面临临的一个个特棘手手问题，当当然包括括电力供供应紧张张问题因因为电力力供应严严重不足足，致使使我国发发展速度度不是很很令人满满意所所以我国国把能源源建设作作为国家家建设的的重点之之一，提提出在加加大力度度开发能能源时，必必须最大大限度提提高能源源利用的的效率，大大力降低低能源能能源无谓谓的损耗耗。
现实生活活中，电电能是特特别重要要的二次次能源，由由于她具具有与其其他形式式能量相相互转换换比较容容易，而而且输送送、分配配都比较较简单等等优点，因因此，导导致电能能的应用用十分广广泛，可可以说电电能已经经渗入到到人民生生活的方方方面面面从我我国能源源消耗分分布情况况来看，大大约500%消耗耗在人民民生活、住住宅用电电方面，所所以，住住宅小区区的节约约用电显显得特别别有意义义，而我我的这个个课题也也显得富富有时代代色彩5.1..2 住宅小小区节约约用电一一般措施施加快住宅宅小区供供电系统统的技术术改造：：可以加加快速度度更新甚甚至淘汰汰现有的的低效高高耗供电电用电设设备，以以高效节节能的设设备取而而代之；；对生活活中所有有的不合合理的供供配电系系统进行行改造，降降低线路路损耗，节节约电能能；人工工提高功功率因数数，并联联电容器器，采用用无功补补偿设施施加强强我国住住宅小区区供电系系统的科科学管理理：很容容易的一一种方法法就是可可以实行行计划供供电用电电，提高高能源的的利用率率；建立立科学用用电管理理机构及及制度5.2 并联联补偿电电容器5.2..1 并联补补偿电容容器概论论并联电容容器，其其符号为为C，它它的工作作目的就就是提高高用电效效率，提提高功率率因数ccosφφ，节约约用电，节节约能源源。
并联联补偿电电容器有有许多种种接线方方式，就就我所知知道的跟跟大家列列举几种种：三角角形△接线的的并联补补偿电容容器，星星型Y接接线的并并联补偿偿电容器器，串联联有电抗抗器的并并联补偿偿电容器器等等各各种形式式各种种接线形形式都有有各自的的优点：：例如采采用星形形接线方方式时，可可以形成成三相电电流不平平衡保护护、零序序电压的的保护等等等众多多优点在在此就不不一一叙叙述下下面介绍绍一些电电容器使使用时必必须要注注意的事事项国国家有关关标准《110kVV及以下下变电所所设计规规范》GGB 5500553-994对其其进行了了详细的的规定，见见附录的的参考文文献5.2..2 并联补补偿电容容器的接接线并联补偿偿电容器器的正确确接线是是保证电电容器起起到需要要的作用用，必须须谨慎仔仔细国国家有关关标准《110kVV及以下下变电所所设计规规范》GGB 5500553-994对其其进行了了详细的的规定，见见附录的的参考文文献并联补偿偿电容器器的正确确布置是是保证电电容器起起到需要要的作用用，同正正确接线线同等重重要，所所以也必必须谨慎慎仔细布布置国国家有关关标准《110kVV及以下下变电所所设计规规范》GGB 5500553-994对其其进。