【小区供配电工程设计7800字（论文）】

三、配电方式与电气主接线的确定（一）配电方式1、配电装置的基本要求一个合理的配电装置应该满足以下要求：1.符合国家有关政策。对于10kV的配电装置，一般采用室内，因为建造的配电室也要符合国家政策。2.便于操作和检修。变电所要经常检修，配电装置也要经常进行巡视。我们设计的配电装置要布局合理、方便操作人员进行检修、巡视和操作。3.尽量降低造价。变电所的造价非常庞大，设计到土建、成套设备、水、暖等设施，因此为了节省费用，配电装置的设计应该空间合理、不铺张浪费。4.安装和扩建方便。一个地区的发展不是固定的，而是持续发展的，为了日后的安装和扩建方面，配电装置应该具有可扩建性、留有扩建的余量。2、配电装置的确定对于10kV配电装置，本设计采用室内配电装置。用电设备都安装在室内，工作环境也比较好。这种布置是我国户外配电设备中常见的一种，在运行、安装和抢修方面积累了丰富的经验。在变电站选择配电装置时，这种选择的概率相对较高。3、配电方式选择由于消防施工的需要，建筑必须划分防火分区，每个防火分区都有地域限制。为避免线路故障，各分区相互影响，消防负荷供电线路不应跨越防火分区。因此，消防负荷供电区域需要与消防区域相适应，以便电气专业及时与施工专业沟通协调，做好平面和竖向设计规划。根据各层防火分区及管道调整原则，做好管井规划。同时，为避免电缆方向混乱，尽量上下直连管井，并规划供电区域。拟研究项目的电力负荷是多种多样的，包括火灾负荷、重要负荷和普通负荷。为了稳定配电，便于能源管理，有必要将配电与消防、能源和照明分开。因此，电气竖井通常同时配备普通照明配电箱、应急照明配电箱、消防配电箱和空调配电箱。在设置电气竖井平面图时，必须考虑每个箱体的尺寸和布置位置，以避免由于管道竖井太小而无法安装管槽、设备和箱体。设计师可以从整体出发，在确定配送分区并进行横向设计后，进一步细化和选择配送模式。住宅区有许多灭火器。如果全部从配电室的低压配电柜连接，将会有大量的小回路，因此需要设置更多来自能量转换和配电室的低压配电柜，这需要更大的面积。因此，在总体设计中，从变配电室到消防室设置了专用消防回路，并将总配电柜放置在与配电室相对应的适当位置。然后将配电柜按双电源回路的径向配电方式接至末端，既符合规范要求，节约能源，又简化了配电系统，不影响供电的稳定性。一般照明配电设计按二次负荷设计。燃烧室无交叉，可采用主电源供电方式。配电方式必须根据实际情况选择，不能单独进行。（二）电气主接线的确定1、导线和电缆类型的选择1.导线材质通常使用铝导线和电缆。沿海地区或盐雾强烈地区的架空线路必须采用耐腐蚀钢芯铝绞线。此外，铜导线和电缆必须在以下条件下选择：需要非常可靠连接的重要电路；存在爆炸或高温风险的地方的管道；管道对铝有腐蚀，但对铜几乎没有腐蚀；安全要求高的重要公共设施线路。2.电缆外护层电缆的外保护层包括忖垫层、铠装层和外皮层，起到机械加固和防腐作用。不同电缆外护套和铠装的选择可在相关数据中找到，此处不再重复。3.导线和电缆型号的选择每种导线和电缆有其适用范围。裸导线为LJ、LGJ和lgjf。LJ用于电压小、跨度小的一般架空线路；LGJ用于电压大、跨度大的高压架空线路；LGJF用于沿海地区、盐碱地区和周围腐蚀性物质的高压架空线路。这辆公共汽车有Imy和TMY。Lmy用于正常干燥和无腐蚀的场所。绝缘导线包括橡胶绝缘导线（BLX、BX、blxf、BXR）、塑料导线（BLV、BVV、blvv、BVV、BVR）、阻燃绝缘导线（ZR-BV、ZR-BVR、ZR-rv）等。塑料电缆（VLV、Vly、vlv20、vlv22）、网络电缆（yzlv、yjlvfr、yzl22）等。2、主接线形式的确定终端变电所又称受端变电所，这种类型的变电站位于负荷中心附近，电能通过它分配给用户或下级配电站。在保证供电可靠性的前提下，变电站的主接线必须有利于标准化、简化、自动化和无人值守，并尽量减少占地面积。变电站的主接线方式根据负载类型、变压器电气设备的特性、负载率和主电网的强度确定。变电站高压侧的主接线形式一般为线变组接线和内部桥架接线四、短路电流计算（一）系统参数计算及短路条件的选择一般情况下，基准值都是取：。（二）变压器参数计算取，，。由公式得出：，求各元件的标幺值：系统短路容量为600MVA，可得系统阻抗为：拟定电源通过6km外的架空线路，可得线路阻抗为：变压器阻抗为：其等值网络图如图1所示：图1等值网络图图4.1经过简化后，如图2所示。图2短路简化图（三）10kv侧短路电流的计算三相短路电流周期分量有效值三相短路冲击电流最大值短路冲击电流有效值（四）0.4kV侧短路电流的计算三相短路电流周期分量有效值三相短路冲击电流最大值短路冲击电流有效值（五）短路电流计算结果表表3三相短路电流计算结果表短路点编号短路点额定电压平均工作电压短路电流周期分量有效值短路点冲击电流有效值最大值U/kvU/kvI/kAI/kA/kA/kAK20.380.420.1820.182237.13K11010.52.342.343.535.97五、电气设备选择由于电气设备的选择是变电站设计的重要方面之一，因此主要电气设备的选择和设计包括许多类型的电气设备，例如断路器开关。选择正确的用电不仅可以确保电力系统的可靠性和灵活性，而且还可以通过经济合理地选择电气设备来减少对变电站的投资。只有选择电气设备，变电站部分的设计才能变得更加准确，从而促进整个电力系统的高效运行。由于电气设备在发生故障时容易发生事故，因此必须严格遵守变电站的电气设计，以确保安全用电和人身安全。（一）10kV进线电缆的选择与校验母线是用于承载电流重要的一次设备。对于10kV母线，由于承载电流比较大，一般采用钢芯铝体。（1）初步选择型式：LGJ-95表4导线的技术数据规格型号载流量310A按最大持续工作电流选择导线截面积S，即：其中为该母线布置方式和环境温度为+20度时的导体长期允许载流量，为温度修正系数，经过上表可知：一次回路电流：（2）按照经济密度进行选择：（5-5）式中：J是导体的经济电流密度，根据该条件选择的导体截面s必须尽可能接近经济计算截面SJ。由于题目没有给定，此处暂按Tmax=4500h计算，查表的J=1.15则符合要求。热稳定校验：公式： 式中：S：按上述情况选择的导体截面：根据热稳定决定的导体最小允许截面：热稳定系数：稳态短路电路：短路电流等值时间s满足热稳定校验情况。（二）10kV出线电缆及母线的选择与校验与10kV进线电缆相同，此处不再赘述。母线选用LMY-40x4，载流量为389A。按最大持续工作电流选择导线截面积S，即：热稳定校验：公式： 式中：S：按上述情况选择的导体截面：根据热稳定决定的导体最小允许截面：热稳定系数：稳态短路电路：短路电流等值时间s满足热稳定校验情况。动稳定校验：式中：为母线材料的允许应力，硬铝为为作用在母线上的最大计算应力，其值与母线的截面形状有关，铝为500-700。本设计选的是单条矩形铝母线，则 满足要求。式中：ish：短路冲击电流(A)，10kV母线侧L：支柱绝缘子间的跨距（m）：相间距离（m）：母线截面系数（m3），单条平放：：振动系数，。（三）高压侧电气设备的选择与校验1、高压断路器的选择与校验目前，我国主流使用的10kV高压断路器有很多，本设计采用VS1型真空断路器，断路器是手车式断路器，自身就带有隔离功能，当把手车拉出来时，元器件连接断开，即起到了隔离功能。这也是目前比较主流的断路器。可用KYN28-12等配电柜配合使用。（1）额定电压：（2）额定电流：>110KV侧长期最大持续工作电流（3）经过相关书籍及网络资料查询，如表5所示。表5高压断路器VS1-12/630主要技术参数型号额定电流（A）额定电压（KV）最高电压（KV）额定短路开断电流（KA）额定短路关合电流（KA）额定短时耐受电流（KA)4SVS1-12/6306301010.54010040（4）校验：热稳定的校验：=3.45s由断路器的热稳态短路电流的时间t查表得=3.4s，可得：又因为根据设备选型可得：经过比较可以得到：＞结论：合格。动稳定的校验：经过计算：经过比较可得：＞结论：合格。开断能力的校验：＜结论：合格。2、电压互感器的选择与校验经过选型，其型号如表6所示：表6JDZXF-12技术参数型号额定电压，kV连接组标号JDZXF-12初次绕组次级绕组剩余绕组1/1/1-12-12（四）低压侧电气设备的选择与校验1、低压侧电流互感器的选择与检验对于主变压器侧的低压电流互感器的选择与校验：（1）选择经过选型，其参数如下：表7BH-0.66电流互感器技术参数额定电压UN/V动稳定倍数热稳定倍数380200013090（2）检验：1)热稳定校验：单相稳态短路电流则有短路热效应：电流互感器的额定电流电流互感器1s热稳定倍数则有：符合热稳定性要求。2)动稳定校验：单相稳态短路冲击电流值电流互感器的额定电流电流互感器的动稳定倍数符合动稳定性要求。对于0.4kV出线侧的电流互感器，其选择和校验过程与变压器侧一致，本设计不再赘述，只列出选择结果：（1）P05配电柜一次回路电流：选择型式：BH-0.66700/5。（2）P06配电柜一次回路电流：选择型式：BH-0.66300/5。（3）P07配电柜一次回路电流：选择型式：BH-0.66400/5。（4）P08配电柜一次回路电流：选择型式：BH-0.66400/5。（5）P09配电柜一次回路电流：选择型式：BH-0.66200/5。（6）P10配电柜一次回路电流：选择型式：BH-0.66300/5。（7）P11配电柜一次回路电流：选择型式：BH-0.66100/5。（8）DP03配电柜一次回路电流：选择型式：BH-0.66300/5。（9）DP04配电柜一次回路电流：选择型式：BH-0.66200/5。（10）DP05配电柜一次回路电流：选择型式：BH-0.6650/5。2、过电压保护器的选择经过选型，其型号为：HY1.5-0.28/1.3。六、防雷接地系统设计（一）避雷器的选择目前，氧化锌避雷器通常用于新建或技术改造的变电站，作为电力变压器等电气设备的大气过电压、工作电压和事故过电压的保护设备。选择0.4kV避雷器Y15ws-0.5.2.6型号，此处无校准，10kV避雷器将在下面进行选择和校准。1)灭弧电压：，其中为导线对地相电压，k为系数（当导线对地相电压最大时为1）因为 所以 2)工频放电电压下限： 因为 所以 则可选FZ-10型号的避雷器。（二）接地装置的选择必须通过建筑物的电气系统或电气系统的一部分与接地设备良好接地的接地设备称为接地。根据应用场合，接地可分为4种类型。（1）基础工作（或系统）。在电流系统的电气设备中，运行所需的接地称为工作接地，例如中性点直接接地或通过其他装置接地。（2）保护接地。为了保护人员和设备的安全，电气设备中未充电但因绝缘损坏而带电的金属部件称为保护接地。（3）接地以防雷击。避雷器向地面发射雷击电流的地面称为避雷地板。（4）防静电接地。接地用于防止静电对可燃加热油、天然气储罐和管道造成损坏。如果接地设备内部或外部发生接地故障，最大短路电流引起的接地故障电位升高和接地故障电位分布不会造成损坏。人员和设备的安全。在此设计中，10kV侧必须使用接地装置，该接地装置使用JN15-12/T31.5型接地开关，以避免在维护过程中发生电击事故。

七、结论电能是现代生活的主要能源和动力，与人们日常生活息息相关不可分割，为了使电能资源能够高效安全地分配输送到各家各户，就需要一个强大的输配电力网络，而本课题就是针对小区的供配电系统研究设计，对电能资源进行合理地分配利用，在保证经济安全的前提下满足小区居民的用电需求。显而易见，在设计过程中要解决诸多问题。首先，应查阅小区的原始资料以获取相关参数，对小区的用电负荷统计计算，再根据已有规定确定小区的负荷等级；然后依据计算负荷，参考国家颁布的民用建筑电气设计规范，对小区进行理想的供配电系统设计，包括选择适宜的变压器和电缆电线，设计可靠经济的敷设方法等，以提高配电的可靠性、安全性、经济性；同时应在小区内设置应急照明系统，选择合适的应急照明装置，在停电或其他意外情况导致供电中断时帮助人员安全迅速地撤离，增强小区的安全系数，使业主的日常生活得到保障，尽可能的方便居民，提高小区的幸福感指数；此外，对小区进行防雷接地措施设计，结合小区整体实际情况，确定小区建筑的防雷等级，依据《民用建筑防雷规范》，采用等电位连接及外设接闪器等措施，对小区进行有效经济的防雷，以避免建筑物受损伤，保护建筑物内部电子设备等，尽可能的保护居民的财产安全和人身安全。在对本工程供配电系统进行研究设计时，严格遵守了国家的有关设计规范，并结合工程实际数据情况，同时考虑到所选用电气设备的性能和优缺点等因素，落实“三电”（安全、节约及计划用电）工作，不仅满足小区可靠安全优质的供电需求，而且通过对电气设备等的严格选择和线路敷设使小区的供配电系统投资少的同时节约电能资源，避免不必要的资源浪费，很大程度上保护环境。

参考文献[1]马曙光.住宅建筑的电气节能技术分析[J].中国建筑金属结构,2022,(05):75-77.[2]史俊峰.大型超高层住宅小区供配电设计[J].江苏建材,2022,(02):41-43.[3