小区的电气设计

新建住宅小区高低压配电规划及设计1浙江电力职业学院毕业论文（设计）新建住宅小区高低压配电规划及设计姓名：学号：系别：专业：年级：指导教师：2011年月日新建住宅小区高低压配电规划及设计2新建住宅小区高低压配电规划及设计目录引言…………………………………………………………………（4）1.现代住宅小区用电的特点及配电要求…………………………（5）1.1现代住宅小区用电的特点……………………………………（5）1.2社会对居民住宅小区供配电的要求…………………………（7）2.住宅小区高低压配电系统配置与选择……………………（8）2.1负荷计算………………………………………………………（8）2.2变压器的选择…………………………………………………（13）2.3配电房的选择…………………………………………………（13）2.4主接线方案设计及电缆型号选择……………………………（15）2.5电容补偿………………………………………………………（20）2.6开关柜与环网柜的介绍………………………………………（22）2.7小区低压配电屏的选择………………………………………（26）参考文献……………………………………………………………（27）致谢…………………………………………………………………（27）新建住宅小区高低压配电规划及设计3引言随着我国全面建设小康社会步伐的加快和城市化建设的快速发展，中小城镇居民住宅小区(包括别墅)的建设如雨后春笋般地发展起来，这是党的改革开放政策的巨大成果。中小城镇居民小区的出现，说明了我国改革开放以来，人们生活得到了极大改善。同时，也为电力企业实现可持续发展营造了一个大好的发展机遇。抓住这一机遇，搞好居民住宅小区的供配电设计，更好地满足人们不断增长的物质文化生活的需要，无疑是摆在各地电力管理部门面前的一个急需很好解决的重大课题。当前，各地正在进行或即将进行城市电网建设改造，认真研究居民住宅小区的供配电设计工程，对于满足城镇居民用电需求，全面提升职能服务，促进电力事业的较快发展具有重要意义。本文，就是通过城市电网中最基础单位——居民小区用电的高低压配电及设计进行调查。通过从生活用电、公建用电、道路照明及景观照明用电方面分析现代住宅小区用电的特点;居民生活用电，消防电梯双路供电，商铺物业用电，地下车库用电负荷计算，分析了小区配电系统电压和接线方式,进一步阐明了小区变电站的设置以及导线的选择,并给出小区低压电缆的敷设方式。并且掌握国家对居民住宅小区配电设计规范。掌握我国中压电网开闭所规划及设计，掌握居民低压配电网的设计标准。小区近期、中期、远期的负荷预测，配电所及中低压线路的设置。研究手段则采取新的设备，新的工艺，及模拟居民小区配电设计。同时通过做这个课题，对电压等级、供电可靠性、容载比、城网结线、中性点运行方式、无功补偿和电压调整、短路容量、电压损失及其分配、通信干扰等这些技术原则进一步加深了解。并且很好的认识了解容量确定、配电方案选择、开闭所电气结构设计、有关设备选型、配电房及中低压线路的设置方案设计及以后供电的可靠性。新建住宅小区高低压配电规划及设计4第一章现代住宅小区用电的特点及配电要求第一节现代住宅小区用电的特点随着国民生活水平的提高和房地产业的蓬勃发展，作为商品的住宅，也向着绿色和智能化方向发展，从某种意义上讲，建筑电气设施的优劣，标志着建筑物现代化程度的高低，小区的供电首先要保证供电系统安全可靠运行，同时考虑社会效益和经济效益，讲求综合投资效果，节省主要设备和原材料，布局上经济合理，以满足不同用户的要求，同时能适应用电负荷的不断增长。一个配套完善的综合性住宅小区不仅布置住宅及配套服务设施，还布置了一些单位，学校，幼儿园，把工作、学习、娱乐等加以综合组织，方便城市居民。其用电的特点在于用户的多样性，既有一般用户，又有重点用户；既有多层和高层住宅，又有小区级公建。因此在详细规划阶段应对不同的建筑采用不同的指标来进行用电负荷预测。小区用电一般分为生活用电、公建用电、道路照明及景观照明用电。随着城市居民生活水平的不断提高，家用电器日益普及，小区用电负荷越来越大，自然会给负荷预测带来很大困难，对于一些中小城市来讲，按建设部提出的小康住宅10条标准与现行的《住宅设计规范》（GB50096-1999）的要求，留有一定的发展裕度既能够满足小区的用电要求。根据设计小区资料，有一住宅小区（无功补偿）一共有230户，其中有小户型150户（每户80平方米）有大户型80户（每户120平方米）。1．1生活用电小区规划用电容量可以这样估算：1、居民住宅：按建筑面积，每平方米一般约60W（高层),根据住宅档次、地域不同略有差别；（本住宅小区选用每平方米40W计算）2、商业建筑：按建筑面积，每平方米100W，根据商业性质不同略有差别（如大型餐饮业，可以做到每平米120W）。新建住宅小区高低压配电规划及设计51.2住宅小区示意图：A座E座D座C座B座F座I座（配电房）H座G座水房新建住宅小区高低压配电规划及设计6图.11.3住宅小区的图示：1、A.座、B座是20层的小户型，C座、D座是20层的大户型，E座、F座是18层的小户型2、G座、H座、I座分别是大酒店、商铺、配电房。每栋楼含一个电梯，H座商铺共三层，每层含10间商铺，4个电梯（两边各两个），G座酒店共5层内设2个电梯。3、配电房旁边设有水房，内设有两台变频泵，一备一用，排污系统穿绕各个楼层及用户。4、住宅楼和大酒店的电梯是直上直下型的，（共8条）而三层商铺的电梯是斜楼梯式的。（共4条）1．4公建用电住宅区配套公共建筑（简称“配套公建”），指开发商按照国家及地方有关规定在住宅区土地范围内与商品住宅配套修建的各种公用建筑，一般包括教育、医疗卫生、文化体育、商业服务、金融邮电、社区服务、市政公用、行政管理及其他八类公用建筑，但各住宅区具体配建项目因住宅区情况的不同会有所区别。此住宅小区内有商铺30间共300千瓦（含生产，照明）室外照明85千瓦，小区排污系统35千瓦，酒店150千瓦（含空调，照明等）住宅小区内有两台生活变频泵35千瓦（一用一备共70千瓦）电梯12台共132千瓦。1．5景观用电道路照明路灯，地下室的排风机，景观水池里的泵机，大楼里用的各种各样的电器（高楼顶的指示灯，楼内的照明、应急灯，开关,电梯），通讯设备，警卫系统等。新建住宅小区高低压配电规划及设计7第二节社会对居民住宅小区供配电的要求社会的不断进步和创建文明城市、示范小区活动的开展，对供配电设施的要求也越来越高。因此，供配电设施要坚持服务和服从于文明城市、示范小区创建活动的要求，坚持美化城市、小区形象，合理布局，科学规范的原则，要有超前意识和适应不断发展变化的新形势。否则，将有可能造成重复建设，不仅造成资金、资源的浪费，还要影响居民用电。在建设上主要是符合如下条件：(1)符合城市建设的总体规划；(2)节约居民小区宝贵的土地资源；(3)保持居民小区的形象整体美观；(4)配变置于居民小区中心位置；(5)有较高的供电质量和供电可靠性。(6)有较高的超前性和适应性。第二章住宅小区高低压配电系统配置与选择第一节负荷计算1.1负荷计算的目的和方法负荷计算主要是确定计算负荷。计算负荷：是按发热条件选择电气设备的一个假想的持续负荷，“计算负荷”产生的热效应和实际变动负荷产生的最大热效应相等。所以根据“计算负荷”选择导体及电器时，在实际运行中导体及电器的最高温升不会超过允许值。计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。新建住宅小区高低压配电规划及设计8负荷计算的方法常用的有：需用系数法、二项式法、利用系数法。本次设计采用的是需用系数法。1.2负荷的计算及变压器的选择1．需用系数法确定计算负荷:需系用数法,就是根据用电设备额定容量及需用系数,算实际负荷的方法。1）单台用电设备计算负荷公式为：Pca=Kde×Pn（KW）Qca=Pca×tanΦ(Kvar)Sc=(Pc2+Qc2)1/2(KVA)2）成组用电设备的计算负荷公式为：Pca=Kde∑Pn(KW)Qca=Pca×tanΦwm(Kvar)Sca=Sc=(Pc2+Qc2)1/2(KVA)式中：Pca、Qca、Sca为用电设备的实际有功功率、无功功率、视在功率；∑Pn为成组用电设备的总额定容量（KVA）；Kde为用电设备的需用系数；cosΦwm为成组用电设备的加权平均功率因数；tanΦwm为与cosΦwm对应的正切值。KΣP——有功同时系数.对于配电干线所供范围的计算负荷,KΣP取值范围一般在0.8-0.9;对于变电站总计算负荷,Ksp取值范围一般在0.6-1.KΣQ——无功同时系数.对配干线计算负荷,KΣQ的取值范围一般在0.93-0.97;对于变电站计算负荷,KΣQ取值范围一般在0.95-1.2.住宅小区的负荷统计1）A座楼负荷计算；A座楼负荷：20×2×0.04×80+11=139KW需用系数：Kd=0.65,功率因数:cosΦ=0.85；tanΦ=0.62有功计算功率Pca=Kd×Pn=0.65×139=90.35kW无功计算功率Qca=Pca×tanΦ=90.35×0.62=50.01kvar新建住宅小区高低压配电规划及设计9视在计算功率Sca=22cQcP=103.27kVA计算电流Ica=Sca/1.732Ur=103.27/(1.732×0.380)=156.91A2）C座楼负荷计算；C座楼负荷：20×2×0.04×120+11=203KW需用系数：Kd=0.65；功率因数:cosΦ=0.85；tan=0.62有功计算功率Pca=Kd×Pn=0.65×203=131.95kW无功计算功率Qca=Pca×tanΦ=131.95×0.62=81.81kvar视在计算功率Sca=22QcPc=155.25kVA计算电流Ica=Sca/1.732Ur=155.25/(1.732×0.380)=235.88A3）大酒店负荷计算；大酒店负荷：150+11×2=172KW需用系数：Kd=0.65；功率因数:cosΦ=0.85；tanΦ=0.62有功计算功率Pca=Kd×Pn=0.65×172=111.8kW无功计算功率Qca=Pca×tanΦ=111.8×0.62=69.32kvar视在计算功率Sca=22QcPc=131.55kVA计算电流Ica=Sca/1.732Ur=131.55/(1.732×0.380)=199.88A4）商铺负荷计算；商铺负荷：300+4×11+85=429KW需用系数：Kd=0.65；功率因数:cosΦ=0.85；tanΦ=0.62有功计算功率Pca=Kd×Pn=0.65×429=278.85kW无功计算功率Qca=Pca×tanΦ=278.85×0.62=172.89kvar视在计算功率Sca=22QcPc=328.10kVA计算电流Ica=Sca/1.732Ur=328.10/(1.732×0.380)=498.51A新建住宅小区高低压配电规划及设计105）E座楼负荷计算；E座楼负荷：18×2×0.04×80+11=126.2KW需用系数:Kd=0.65；功率因数:cosΦ=0.85，tanΦ=0.62有功计算功率Pca=Kd×Pn=0.65×126.2=82.03kW无功计算功率Qc=Pca×tanΦ=82.03×0.62=50.86kvar视在计算功率Sca=22QcPc=96.52kVA计算电流Ica=Sca/1.732Ur=96.52/(1.732×0.380)=146.65A6）变频水泵负荷计算；变频水泵负荷：35×2=70KW需用系数:Kd=0.75；功率因数:cosΦ=0.8，tanΦ=0.75有功计算功率Pca=Kd×Pn=0.75×70=52.2kW无功计算功率Qc=Pca×tanΦ=52.2×0.75=39.38kvar视在计算功率Sca=22QcPc=65.39kVA计算电流Ica=Sca/1.732Ur=65.39/(1.732×0.380)=9