工程实例——住宅小区环网供电设计探讨
摘要：结合攀枝花市凤凰小区供电设计，对住宅小区环网供电的若干技术问题：环网柜中负荷开关、熔断器的参数选择；转移电流、交接电流、开环点的概念及选取；箱式变电站的过压保护、计量、无功补偿及气候对箱变的特殊要求；环网电缆的选择等进行了较深入地探讨。并对小区负荷计算及环网供电的拓扑结构进行了阐述。
关键词：环网供电箱式变电站负荷计算
设施齐全，环境幽美，建筑物密集是住宅小区的建设特点。住宅小区传统的供电方式是架空线路和台上、杆上变压器以及各种弱电线路，致使小区空中如蛛网密布，再与绿化树木混在一起，事故频频发生，使供电可靠性降低，且有碍观瞻。在人们对生活质量、生存环境要求越来越高的今天，采用箱式变电站（箱变）及埋设地下电缆构成环网供电，应该是当今住宅小区供电方案的理想选择。根据不同的建筑环境，箱变可以选择不同的造型和颜色，以一个建筑小品的形式屹立在楼群中。下面结合攀枝花市凤凰小区供电设计，对住宅小区环网供电方式进行探讨。攀枝花市凤凰小区总建筑面积24．8万m 2 ，18层住宅11幢，25层商住楼3幢，其余多为7层商品住宅，另有写字楼、综合楼数幢。入住户数为2182户，约8637人。它是以商品住宅为主的居住生活小区，兼容适量的公共设施，计划将该小区建设成为21世纪标志性示范小区。1负荷计算用电负荷是确定供电等级、供电方式及选择设备的依据。负荷计算事关供电全局。我国幅员辽阔，气候差异甚大，值此世纪之交
经济转轨之际要想按照一个统一的标准计算负荷是不现实的。户平均负荷（kW／户）及同时需要系数的选取有成倍的差距。本小区供电以5kW ／户为设计依据，同时需要系数参照全国各地之标准取平均值。对于公用建筑，按有中央空调统计其负荷密度为：商场80W／m 2 ；，写字楼40W/m 2 ，设备用房20W／m 2 ，库房（含汽车库）10w／m 2 。
2供电系统环网供电能使配电网线路简化，管理方便，能方便地为重要负荷提供两个电源。并且，出现故障时易于查找，对于实现电网自动化管理具有重要的意义。同辐射形供电相比，投资省。因此。在国内外获得愈来愈广泛的应用。凤凰小区在中心设一开关站，采用环形供电，东、西两区自成一环。低压供电半径250m，整个小区设有17台箱变和7个变电点。凤凰小区环网单元采用箱式变电站，一进一出一变，单线单环，在低压侧进行电能计量。对于大型公用商业建筑及地下车库等不宜设置箱变的用户，可设置变电点，配置环网柜作为整个小区环网供电系统的一个单元。为了限制短路容量，简化继电保护，小区两个环形供电系统采用开环运行方式。
3箱式变电站的若干技术问题箱式变电站供电可节省建筑面积、节约投资、安装方便、无人值班。凤凰小区是采用开关站加箱变的环网供电方式。开关站为双电源单母线分段系统，两个供电环网起止于两段母线上。平时，联络开关断开运行，当一个电源故障时，联络开关闭合，另一电源带全部负荷运行。此种供电方式，兼有双回路供电与环网供电的优点，大大提高了供电的可靠性，而投资却低于双回路幅射型供电。3．1箱变高压受电设备采用高压负荷开关串接熔断器的环网柜。此种
环网柜，用负荷开关投切电路和隔离故障点，用熔断器完成短路保护功能。此种环网柜能在10ms之内迅速切除故障，此时线路和设备所承受的故障电流远未达到故障电流峰值，故对于供电线路和设备无须进行短路电流校验。如何合理选配负荷开关、熔断器与变压器的参数，将是涉及到能否发挥熔断器和负荷开关的使用，以及提高组合电器技术经济指标的重要问题。
3．1．1额定电流：凤凰小区箱变中变压器容量为315kV A630kV A，高压额定电流为16A－33A，考虑过载因素SDLAT熔断器电流定为4OA －80A。负荷开关额定电流没有制约因素，其额定电流由机械强度、开关能力、标准化因素决定，一般选择为400A－630A。本小区箱变变压器高压负荷开关选用HXGN7-10G（F.R）型，I e =400A。进出箱变的高压线路选用MFF-10／400全绝缘负荷开关，I e =400A。高压电缆为YJV 22 －8．7／103240。
3．1．2转移电流是一种三相短路电流值，当短路电流在转移点附近时，首开相短路电流由熔断器开断，而后二相短路电流则由熔断器转移给负荷开关开断。当短路电流大于转移电流时，三相短路电流全由熔断器开断。发生转移电流的条件如下：发生三相短路时，最快的熔体熔化成为首开相，其撞击器同时触发负荷开关脱扣器。此时，若负荷开关的分闸时间T小于第一与后二相熔断器馆断时间差△T（熔断器熔断时间有离散性），则另二相短路电流由负荷开关断开。反之，则由另二相熔断器开断。熔断器的时间电流特性离散性小，熔断器动作快（弧前时间小）或延长负荷开关分闸时间，就可以降低或避开转移电流。高压熔断
器一般只保护变压器低压倒端子内的短路，因端子短路有严酷的瞬态恢复电压（TRV），其徒度大，负荷开关难以承受，必须由熔断器断开故障。因此，转移电流应选择小于端子短路电流。综上所述，转移电流不仅与熔断器的时间一电流特性有关，还与熔断器撞击器触发负荷开关的分闸时间有关，0．9倍熔断器触发负荷开关分闸时间在熔断器的时间电流特性电流偏差为6．5％的曲线所对应的电流值就是三相转移电流值。3．1．3交接电流是一种过电流值，低于交接电流的过电流，由负荷开关负责开断，高于交接电流的过电流是熔断器的保护范围。交接电流可以由负荷开关和熔断器两者的时间电流特性曲线交点来确定。合理确定交接电流值，会减少限流熔断器的动作次数，具有一定的技术经济意义。特别是对真空和SF 6 负荷开关，可以提高交接电流接近转移电流以充分发挥这类负荷开关的开断能力之优势。故障电流高于转移电流是熔断器的保护范围，低于交接电流是负荷开关的保护范围，交接电流和转移电流之间是负荷开关和熔断器共同保护工作范围。组合电器与单独熔断器、负荷开关额定参数不一样。一般熔断器额定电流略高于组合电器额定电流，以确保组合电器的工作可靠性。额定电流、交接电流、转移电流都应按配合要求核定。
3．2箱变的过电压保护作为站内变压器和其它高压受电设备的过电压（雷电波或操作过电压）保护，箱变内应设避雷器。因10kV阀型避雷器FZ、FS系列工频放电电压有效值为26kV－31kV。氧化锌避雷器MOA 的标称电压为19．5kV－21kV，对于10kV油浸变压器绝缘通常是按35kV工频耐压Imin。因此，阀型避雷器和MOA都能有效地进行保护。
若采用环氧树脂干式变压器时，由于其绝缘是按28kV工频耐压1min，显然只有选用MOA作为过电压保护才是合理的。凤凰小区为从经济角度考虑，选用BS9型D，yn11接线的油浸全密闭、防尘、防腐及与可爆性气体隔离的变压器，其抗震性较好，当地震烈度达9度时，而无破坏。高压侧配套选用HY5W5－17／50避雷器（另外一种氧化锌避雷器），低压侧选用Y3W－O．38避雷器。
3．3计量与无功补偿高压计量，还是低压计量，各地要求不一。凤凰小区采用低压计量，没有电流表、电压表、电能表，关于变压器本身损耗问题，将其折合成电费一起由用户承担。考虑到小区负荷的特点，并结合以往设计的工程实践，无功补偿取变压器容量的1／6左右，即每一箱变补偿容量为90kvar。采用自动投切方式。
3．4开环点的选择环网在运行中，通常在某点用负荷开关断开网络形成两个独立的链状树干式供电系统，此断开点称开环点。开环点分为正常开环点和故障开环点。开环点的设置能保证单电源网络两端断路器不会同时断开（提高供电的可靠性）。双电源网络，因两路电源电压的数值和相位不可能完全一致，闭环运行将引起环流，增加供电线路能耗，故环网供电系统一般都是开环运行。选择开环点应使断口两端电压的数值和相位相差最小。具体实现此原则最通常的方法是：首先假设环网为闭环运行，通过计算找出由两端电源供电的变电所，求出功率分界点的位置，此功率分界点即为环网的正常开环点。如果出现有功功率与无功功率分界点不一致时，多因在高压线路中的电压损耗主要是由无功功率所引起，故此时应选择无功功率分界点作为正常开环点。
一般功率分界点不会恰好落在某两个变电所之间。因此，只能通过计算，选择两端累计功率差值较小的点作为正常开环点。当然，在实际运行中，若发现实际运行功率与设备功率之间有差异，就应将正常开环点的位置加以调整，使环网运行于最佳状态。
为了防止误操作形成闭环，在环网柜中设有闭锁装置。由物业管理人员负责控制，禁止其它人员随意操作。
4环网电缆的选择凤凰小区环网线路全部选用YJV 22 －8．7／10.3240铠装交联聚乙烯电缆直接埋地敷设。电缆按长期允许载流量选择，并进行短路热稳定校验。1kV以下电缆当采用低压断路器或熔断器作网络保护时，一般均能满足稳定性要求，不必进行校验。
5针对气候特点对箱交提出特殊要求攀枝花市夏有酷署，冬无严寒，是一座四季常青的亚热带山城。它又是一座钢铁之城，污染较大，置于室外的箱变须考虑防晒、通风、散热、防污染措施、箱体采用双面通风窗，上盖及周边有百叶通风孔，为防止小动物侵入和防尘，通风孔采用钢板网加阻燃防尘滤布，防护等级应达IP44，顶盖应设置隔热层，四周设置活动遮阳板。或直接安装一套智能化恒温控制装置。
XX地块电气设计说明 一、工程概况 1、本期规划范围总用地17ha，总建筑面积万m2。 2、总建筑户数为3548户，所有户型面积之和为434800m2，所有住宅公摊面积约为49700m2，左右。 3、建筑面积120m2及以下的户数为2994。 4、建筑面积120m2以上、150m2及以下的住宅户数为108户。 5、建筑面积150m2以上、267m2以下的住宅户数为208。 6、建筑面积267m2以上的户数为238户。 7、小商铺建筑面积为3500m2左右，酒店建筑面积为62800m2左右，员工宿舍楼和其它公建面积为43500m2左右，地下室（含架空层）建筑面积万m2。 二、设计依据 1、上级各部门和当地政府各部们批准的文件及甲方设计任务书 2、国家现行有关设计规程、规范及标准，主要包括： （1）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）； （2）《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）； （3）《住宅设计规范》（GB50096-1999）； （4）《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-2008）； （5）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-95）（2005版）； （6）《10kV及以下变配电所设计规范》（GB50053-94）； （7）《低压配电设计规范》（GB50054-95）； （8）《供配电系统设计规范》（GB50052-95）； （9）《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）； （10）《城市道路照明设计标准》（CJJ45-200； （11）《城市电力规划规范》（GB50293-1999）； （12）城市电力网规划设计导则Q/GDW156-2006； （13）汽车库、修车库、停车场设计防火规范（GB50067-97）； （14）江苏省新建居住区供配电设施规划设计导则（试行）；
1 总则 第为使城市规划中的电力规划(以下简称城市电力规划)编制工作更好地贯彻执行国家城市规划、电力能源的有关法规和方针政策，提高城市电力规划的科学性、经济性和合理性，确保规划编制质量，制定本规范。 第本规范适用于设市城市的城市电力规划编制工作。 第城市电力规划的编制内容，应符合现行《城市规划编制办法》的有关规定。 第应根据所在城市的性质、规模、国民经济、社会发展、地区动力资源的分布、能源结构和电力供应现状等条件，按照社会主义市场经济的规律和城市可持续发展的方针，因地制宜地编制城市电力规划。 第布置、预留城市规划区内发电厂、变电所、开关站和电力线路等电力设施的地上、地下空间位置和用地时，应贯彻合理用地、节约用地的原则。 第城市电力规划的编制，除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行的有关标准、规范的规定。 2 术语 第城市用电负荷 urban customrs' load 在城市内或城市局部片区内，所有用电户在某一时刻实际耗用的有功功率之总和。 第城市供电电源 urban power supply sources 为城市提供电能来源的发电厂和接受市域外电力系统电能的电源变电所总称。 第城市发电厂 urban power plant 在市域范围内规划建设的各类发电厂。 第城市主力发电厂 urban main forces power plant 能提供城网基本负荷电能的发电厂。
第城市电网(简称城网) urban electric power network 为城市送电和配电的各级电压电力网的总称。 第城市变电所 urban substation 城网中起变换电压，并起集中电力和分配电力作用的供电设施。 第开关站(开闭所) switching station 城网中起接受电力并分配电力作用的配电设施。 第高压深入供电方式 high voltege deepingtypes of electric power supply 城网中66KV及以上电压的电源送电线路及变电所深入市中心高负荷密度区布置，就近供应电能的方式。 第高压线走廊(高压架空线路走廊) high-tension line corri-dor 在计算导线最大风偏和安全距离情况下，35KV及以上高压架空电力线路两边导线向外侧延伸一定距离所形成的两条平行线之间的专用通道。 磁干扰及废水、废气、废渣三废排放对周围环境的干扰和影响；并应按国家环境保护方面的法律、法规有关规定，提出切实可行的防治措施； 第规划新建的电力设施应切实贯彻安全第一、预防为主、防消结合的方针，满足防火、防爆、防洪、抗震等安全设防要求； 第应从城市全局出发，充分考虑社会、经济、环境的综合效益。 3.2 编制内容 第城市电力规划的编制，应在调查研究、收集分析有关基础资料的基础上进行。规划编制的阶段不同，调研、收集的基础资料宜符合下列要求： 第城市总体规划阶段中的电力规划(以下简称城市电力总体规划阶段)需调研、收集以下资料：地区动力资源分布、储量、开采程度资料；城市综合资料，包括：区域经济、城市人口、土地面积、国内生产总值、产业结构及国民经济各产业或各行业产值、产量及大型工业企业产值、产量的近5年或10年的历史及规划综合资料；城市电源、电网资料，包括：地区电力系统地理接线图，城市供电电源
供配电系统设计规 范
关于发布国家标准《供配电系统设计规范》的公告 现批准《供配电系统设计规范》为国家标准，编号为GB50052-，自 7月1日起实施。其中，第3.0.1、3.0.2、3.0.3、3.0.9、4.0.2条为强制性条文，必须严格执行。原《供配电系统设计规范》GB50052-95同时废止。 本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 二○○九年十一月十一日1 总则1.0.1 为使供配电系统设计贯彻执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于小于等于110kV的供配电系统新建、扩建和改建工程的设计。 1.0.3 供配电系统设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。 1.0.4 供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，在满足近期使用要求的同时，兼顾未来发展的需要。 1.0.5 供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的高效节能、性能先进、绿色环保、安全可靠的电气产品。 1.0.6 供配电系统设计除应遵守本规范外，尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定。
2 术语本规范用名词曾用名词解释关键负荷（Vital load）一个用电负荷由于突然断电，足以引起一个安全上的关注时，称该负荷为关键负荷重要负荷（Essential load）一个用电负荷由于突然断电，足以引起一个经济上的关注时，称该负荷为重要负荷一般负荷（Non essential load）一个用电负荷既不上眼关键负荷，也不属于重要负荷的，称该负荷为一般负荷双重电源（Duplicate supply）到一个负荷的电源是由两个电路提供的，这两个电路就安全供电而言被认为是互相独立的应急电源（Safety electric source）用来维持安全用电设备工作所需的电源EPS (Emergeney Power Supply) 集中供电式应急电源UPS (Uninterrupted Power Supply) 不间断电源分布式能源(Distributed Energy Sources) 分布在用户端的能源综合利用系统供电电压
本科毕业设计 (论文) 住宅小区供电系统设计 The Power Supply System Design of Residence 学院：电子工程学院 专业班级：电气工程及其自动化 学生姓名：学号： XXXXXXXXX 指导教师： XXXXXXXX（副教授） 2012年6月
住宅小区供电系统设计 摘要：本次毕业设计的课题是住宅小区供电系统的设计，根据设计的基本要求，运用所学的相关知识，查阅相关的资料，进行供电系统的初步设计。本次设计的基本流程是：进行负荷计算，根据负荷计算结果进行变压器的选择并确定供电方案，之后依次进行短路电流的计算，高、低压电器设备的选择和校验，继电保护，防雷与接地保护，电测量仪表设计，电梯双电源互备投电路设计等，在这一框架下，按照国家的标准，结合小区实际情况完成设计。本次设计考虑到了供电系统的安全、可靠、灵活、经济四项基本要求，在选择供电方案和电器设备时，优先选择低能耗并且满足设计要求的方案和设备，除此以外，还考虑到了小区未来的负荷发展情况，做到了远、近期结合，留有扩建的可能性。 关键词：负荷统计；变压器选择；短路计算；继电保护；备用电源
The Power Supply System Design of Residence Abstract: The subject of this graduation project is the design of the residence area power supply system. According to the basic requirements of the design, using of the relevant knowledge, searching relevant information. Begin the design of the power supply system. The basic process of design is load statistics, according to the load calculation results to select the transformer, then begin the Short-circuit calculation, selection and calibration of high and low voltage electrical equipment, relay protection, lightning arrest and grounding protection, electrical measuring instrument design and the design of elevator power each other prepare to input. In this framework, according to the national standards, combined with the actual situation of residential to complete the graduation project. This design considerations to the power supply system of safe, reliable, flexible and economic four basic requirements, in the choice of power supply plan and electrical equipment, preferred select low energy consume and meet the design requirements of the plan and equipment. Besides, consider to the residential future of the loads, combination of recent and forward, it support the possibility of the expansion. Keywords: Load statistics; Transformer selection; Short-circuit calculation; Relay protection; Standby power
工业与民用供电系统设计规范CBJ52--83 中华人民共和国国家标准 （试行） 主编部门：中华人民共和国机械工业部 批准部门：中华人民共和国国家计划委员会 试行日期：1984年6月1日 关于颁发 《工业与民用供电系统设计规范》、《工业与 民用35千伏变电所设计规范》等十四本设计 规范的通知 计标［l983］1659号 根据原国家建委（71）建革设字第150号通知的要求，分别由水利电力部、 机械工业部会同有关单位共同编制的《工业与民用供电系统设计规范》、《工业与民用35千伏变电所设计规范》等十四本设计规范，已经有关部门会审。现批准 这十四本设计规范为国家标准，自一九八四年六月一日起试行。 十四本规范的名称、编号及其管理单位如下： 一、《工业与民用供电系统设计规范》GDJ52－83，由机械工业部管理，其 具体解释等工作，由机械工业部第二设计研究院负责。 二、《工业与民用10千伏及以下变电所设计规范》CBJ53－83，由机械工业 部管理，其具体解释等工作，由机械工业部第八设计研究院负责。 三、《低压配电装置及线路设计规范》CBJ54－83，由机械工业部管理，其 具体解释等工作，由机械工业部第八设计研究院负责。 四、《工业与民用通用设备电力装置设计规范》CBJ55－83，由机械工业部
管理，其具体解释等工作。由机械工业部第七设计研究院负责。 五、《电热设备电力装置设计规范》CBJ56－83，由机械工业部管理，其具 体解释等工作，由机械工业部设计研究总院负责。 六、《建筑防雷设计规范》CBJ57－83，由机械工业部管理，其具体解释等 工作，由机械工业部设计研究总院负责。 七、《爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范》cBJ58．83，由化工部管理， 其具体解释等工作，由化工部化工设计公司负责。 八、《工业与民用35千伏变电所设计规范》CBJ59－83，由水利电力部管理， 其具体解释等工作，由水利电力部华东电力设计院负责。 九、《工业与民用35千伏高压配电装置设计规范》CBJ60－83，由水利电力 部管理，其具体解释等工作，由水利电力部西北电力设计院负责。 十、《工业与民用35千伏及以下架空电力线路设计规范》CBJ1－83，由水利 电力部管理，其具体解释等工作，由水利电力部北京供电局负责。 十一、《工业与民用电力装置的继电保护和自动装置设计规范》CBJ62－83， 由水利电力部管理，其具体解释等工作，由水利电力部东北电力设计院负责。十二、《工业与民用电力装置的电气测量仪表装置设计规范》CBJ63－83， 由水利电力部管理，其具体解释等工作，由水利电力部西南电力设计院负责。 十三、《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》CBJ64－83，由水利 电力部管理，其具体解释等工作，由水利电力部电力科学研究院高压研究所负责 十四、《工业与民用电力装置的接地设计规范》CBJ65－83，由水利电力部 管理，其具体解释等工作，由水利电力部电力科学研究院高压研究所负责 国家计划委员会 一九八三年十一月七日 编制说明 本规范是根据原国家基本建设委员会（7l）建革函字第150号通知，由原一 机部第八设计院会同全国各有关单位共同编制的。
南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 学院（系）：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生： 指导教师： 完成日期 2014 年 5 月
南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 总计： 36 页 表格： 10 个 插图： 9 幅
南阳理工学院本科毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 学院：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师（职称）： 评阅教师： 完成日期： 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology
某小区供配电系统设计 ［摘要］住宅小区供配电系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活及秩序。因此研究小区供配电系统如何更好的实现安全、可靠、经济运行具有现实的意义。本课题初步对住宅小区的供配电系统进行设计，并根据国家相关标准对所设计的内容进行规范化。分析小区的原始数据和供电特点，对小区各类负荷进行计算；通过计算负荷选择变压器的容量和数目完成变电所的设计；合理选择电气主接线方式；根据短路电流选择合适的电力电缆；确定建筑物防雷等级，做好小区的防雷接地保护。设计过程中不仅要保证供电的质量和安全性，还应尽量满足供电的经济性，节省能源和材料。 ［关键词］计算负荷；短路电流；变压器；供配电设计；防雷接地 Design for the Power Supply and Distribution System of a Residence Community Electrical Engineering and Automation Specialty MA Jun-yao Abstract: Residence community for safe and reliable operation of the distribution system directly affects people's daily lives.This project is initially designed for the power supply and distribution system of the residence community. And also the design is normalized in accordance with the relevant national regulations and standards. So the power supply and distribution system in residence community district how to realize the safe, reliable and economic operation has realistic meaning. Analysis the raw data for the residence community and load calculation of the residence community. Based on the calculated load the measures of power supply and distribution of the residence community is designed. It includes the electric main wiring design, transformer and distribution substation design. Meanwhile the appropriate electric power cable are selected according to the short-circuit current. And the protection design about grounding for lightning is also essential. Not only must the quality and safety of power supply be ensured, but also the economical power supply, energy-saving and material-saving should be met as much as possible. Key words:Load calculation; Short-circuit current; Transformer; Power supply and distribution design; Grounding for lightning 目录
For pers onal use only in study and research; not for commercial use 学号6 9 《工厂供电》 课程设计 （2010级本科） 题目：_某住宅小区供配电系统设计_ 学院：物理与机电工程学院 专业：电气工程及其自动化 作者姓名：甘孝田 指导教师：赵文忠职称：教授 完成日期：2012年12 月27 日
工厂供电课程设计任务书
四.需收集和阅读的资料及参考文献（指导教师推荐）
【1】刘涤尘、王明阳、吴政球?电气工程基础[M].武汉：武汉理工大学出版社.2003年【2】张学成.工矿企业供电设计指导书[M].北京：北京矿业大学出版社.1998年【3】刘介才.工厂供电简明设计手册[M].北京：机械工业出版社.1993年 【4】刘介才.实用供配电技术手册[M].北京：中国水利水电出版社.2002年 【5】刘介才.工厂供电[M].北京：机械工业出版社.1997年 【7】JGJ16-2008民用建筑电气设计规范 【8】GB50054-95低压配电设计规范 【9】GB50052-95供配电系统设计规范 【10】GB50217-2007电力工程电缆设计规范 【11】GB50060-92 3?110KV高压配电装置设计规范 指导教师签名：赵文忠 2012年12 月14 日
目录 一、设计说明 .............................................................. 1.. 1.1工程概况 ......... ... ..................................................... .1 1.2设计依据 (1) 1.3设计原则 (1) 1.4小区概况 (1) 二、小区负荷计算 .......................................................... 1.. 三、无功补偿方式 (3) 3.1无功补偿方式.......................................................... 3. 3.2无功补偿容量.......................................................... 3. 3.3并联电容器的选择及制 (4) 四、变配电所位置和型式的选择 .............................................. 4. 4.1 变配电所位置的确定 (4) 4.2变配电所的总体布置 (4) 五、主变压器台数和容量的确定 .............................................. 5. 5.1变压器主变台数的选择.......................................................... 5. 5.2变压器容量的选择 (5) 六、变配电所主接线方案的选择 .............................................. 5. 6.1变电所主接线方案的评价 (6) 七、短路电流的计算 ........................................................ 7. 7.1短路计算的意义和方法 (7) 7.2相关节点的短路计算............................................................ 7. 7.2.4 K-1点的短路电流计算 (8) 7.2.5 K-2点的短路电流计算 (8) 八、变电所低压侧一次设备的选择与校验 (9) 8.1低压母线的选择与校验 (9) 8.2低压电缆、设备的选择与校验 (10) 九、变压器保护设置 (13) 9.1变电所10kV馈线保护 (14)
毕业设计开题报告 题目居民小区供配电系统设计 学生姓名学号 所在院(系) 电气工程学院 专业班级 指导教师李颖峰 2013 年 3 月 10日
题目居民小区供配电系统设计 选题的目的及研究的意义 电力资源是支持国民经济发展不可或缺的一种宝贵能源，电能的生产、传输、储存高效、洁净，它是现代工农业生产、人们日常生活及社会各个领域中已获得了广泛应用。居民小区供配电系统是整个人们的动力源泉的命脉，它的正常运行直接影响人们的一切。现代居民小区供配电系统的主接线及运行方式都非常复杂，各种电器设备的数量和种类繁多。随着经济的快速发展、科技水平的不断进步，对电力的需求和要求也必然日益提高。 在我国城乡一体化加快，国内外倡导低碳经济的背景下。我国居民小区需求量很大，再加上居民生活水平的提高，大量现代化的家电进入普通老百姓家里，造成负荷的大大提高。而原有建筑电气国家设计标准和地方标准已经远远不能满足设计要。因此本设计试图探索适应当代小区电气设计模式。此外节能减耗是我国基本的国策之一，在充分满足，完善建筑物功能的要求前提下，减少能源消耗，提高能源利用率也是此设计探索之处。 进行该课题的设计，主要包括居民小区供配电系统的设计和理论与实践的应用。此次设计前期包括了居民的电力负荷计算，节约电能与无功补偿的基本方法，电气主接线方案的设计，变压器的选择，短路电流的计算，了解电器设备的原理、性能及选择方法，涵盖高低压电器设备的选择，一次二次设备的校验，及其回路的继电保护的配置，自动装置的配置等。后期进行电气设备防雷与接地的设计，施工设计的完善工作，进行图纸的规划。其中运用了居民小区供配系统设计和安全、经济运行的基本理论，以及工程实用的设计计算方法与运行维护的基本知识。 通过论文设计，加深对居民小区供电的认识，能独立设计电气主接线，会选择和校验电气设备。 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 居民小区的供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个住户中间去，它由小区降压变电所，高压配电线路，低压配电线路及用电设备组成。总降压变电所及配电系统设计，是根据各个住户的负荷数量和性质，以及负荷布局，结合国家供电情况.解决对各个住户的安全可靠，经济技术的分配电能问题。 供配电技术，就是研究电力的供应及分配的问题。电力，是现代工业生产、民用住宅、及企事业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。没有电力，就没有国民经济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上的。因此，电力供应如果突然中断，则将对这些用电部门造成严重的和深远的影响。故，作好供配电工作，对于保证正常的工作、学习、生活将有十分重要的意义。 供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务，必须达到以下的基本要求： （1）安全——在电力的供应、分配及使用中，不发生人身事故和设备事故。 （2）可靠——应满足电力用户对供电可靠性和连续性的要求。 （3）优质——应满足电力用户对电压质量和频率质量的要求。 （4）经济——应使供配电系统投资少，运行费用低，并尽可能的节约电能和减少有色金属消耗量。 供配电系统的发展趋势 1.供配电系统的规模越来越大 2.功率密度也越来越高 3.供配电系统可靠性要求越来越高 4.供配电系统的绿色节能 5.配电自动化 随着科技的进步和社会的发展,居民小区供配电系统运行和维护的安全技术要求得到了相关部门越来越广泛的重视。
一、负荷计算与变压器选择 工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。 1、负荷统计 按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。 平均功率因数计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P + + ++ + + = ... cos ... cos cos cos 2 12 2 1 1 ?? ? ? 加权平均效率计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P + + ++ + + = ...... 2 12 2 1 1η η η η 注：负荷统计表的设计参考北京博超公司的负荷统计表的设计
2、负荷计算 1）变压器需用容量 b S 计算值为： pj e x b P K S ?cos ∑= ()KVA 2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 714 .0286.0 3）自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采煤工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 6 .04.0 max P ——最大一台电动机功率，kw 。
二、高压电缆选择计算和校验 1、按长时负荷电流选择电缆截面 长时负荷电流计算方法：pj pj e x e g U k P I η?cos 3103 ??= ∑ ∑e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ； （见变压器负荷统计中的结果） x k ——需用系数；计算和选取方法同前。（见变压器负荷统计中的结果） e U ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000； pj ?cos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果） pj η——加权平均效率。0.8-0.9 2、电缆截面的选择 选择要求是： g y I KI ≥ ―> 长时最大允许负荷电流应满足： K I I g y ≥ ，初步筛选出符合条件的电缆 g I ——电缆的工作电流计算值，A ； y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ； K ——环境温度校正系数。 不同环境温度下的电缆载流量修正系数K
供配电环网柜基本知识 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
什么是环网柜 为提高供电可靠性，使用户可以从两个方向获得电源，通常将供电网连接成环形。这种供电方式简称为环网供电。在工矿企业、住宅小区、港口和高层建筑等交流10KV配电系统中，因负载容不大，其高压回路通常采用负荷开关或真空接触器控制，并配有高压熔断器保护。该系统通常采用环形网供电，所使用高压开关柜一般习惯上称为环网柜。环网柜除了向本配电所供电外，其高压母线还要通过环形供电网的穿越电流（即经本配电所母线向相邻配电所供电的电流），因此环网柜的高压母线截面要根据本配电所的负荷电流于环网穿越电流之和选择，以保证运行中高压母线不过负荷运行。目前环形柜产品种类很多，如HK-10、MKH-10、8DH-10、XGN-15和SM6系列。 环网柜是一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。它被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。 环网柜一般分为空气绝缘和SF6绝缘两种，用于分合负荷电流，开断短路电流及变压器空载电流，一定距离架空线路、电缆线路的充电电流，起控制和保护作用，是环网供电和终端供电的重要开关设备。柜体中，配空气绝缘的负荷开关主要有产气式、压气式、真空式，配SF6绝缘的负荷开关为SF6式，由于SF6气体封闭在壳体内，它形成的隔断断口不可见。环网柜中的负荷开关，一般要求三工位，即切断负荷，隔离电路、可行靠接地。产气式、压气式和SF6式负荷开关易实现三工位，而真空灭弧室只能开断，不能隔离，所以一般真空负荷环网开关柜在负荷开关前再加上一个隔离开关，以形成隔离断口。 环网与环网柜 环网是指环形配电网，即供电干线形成一个闭合的环形，供电电源向这个环形干线供电，从干线上再一路一路地通过高压开关向外配电。这样的好处是，每一个配电支路既可以同它的左侧干线取电源，又可以由它右侧干线取电源。当左侧干线出了故障，它就从右侧干线继续得到供电，而当右侧干线出了故障，它就从左侧干线继续得到供电，这样以来，尽管总电源是单路供电的，但从每一个配电支路来说却得到类似于双路供电的实惠，从而提高了供电的可靠性。 所谓“环网柜”就是每个配电支路设一台开关柜（出线开关柜），这台开关柜的母线同时就是环形干线的一部分。就是说，环形干线是由每台出线柜的母线连接起来共同组成的。每台出线柜就叫“环网柜”。实际上单独拿出一台环网柜是看不出“环网”的含义的。 这些环网柜的都不大，因而环网柜的高压开关一般不采用结构复杂的断路器而采取结构简单的带高压熔断器的高压负荷开关。也就是说，环网柜中的高压开关一般是负荷开关。环网柜用负荷开关操作正常电流，而用熔断器切除短路电流，这两者结合起来取代了断路器。当然这只能局限在一定容量内。 这样的开关柜也完全可以用到非环网结构的配电系统中，于是随着这种开关柜的广泛应用，“环网柜”就跳出了环网配电的范畴而泛指以负荷开关为主开关的高压开关柜了。
住宅小区供电系统设计 1、引言 社会经济的快速发展使人们对居住条件的要求越来越高,各式各样的住宅小区层出不穷,在了解了小区的位置、环境、交通及户型等外观后,人们开始更加注重供配电等内在条件的质量。因此,安全可靠、技术先进、经济合理的小区供配电系统显得日趋重要。住宅小区供电方案设计质量直接影响小区可靠用电、节能运行。对新建住宅小区供电方案进行研究分析,在常规方案基础上对10kV电源进线方案、配电变压器配置及布点、低压配电网进行优化设计,提高了供电可靠率,降低了变压器损耗。近几年，全国各地新建住宅小区发展迅速，新建住宅小区以其优美、舒适的居住环境深受广大居民青睐。但是，住宅小区配套电力设施建设由于标准不统一、供电方案不规范等原因，使小区用电可靠性不高、设备运行损耗偏大等问题，在全国各地均有不同程度体现，这影响和谐、节约型社会的构建。 在保障住宅小区居民今后用电需求增长前提下，如何提高供电可靠性，降低配电运行损耗，需对供电方案进行深入分析研究。本文从提高小区供电可靠性、提高能效利用水平的思路出发，对住宅小区电力建设供电方案进行优化设计。 2、小区的供电 2.1负荷等级 按我国现有的有关规范规定，凡多层住宅用电均按三级负荷供电，而小区的配套设施如面积较大或带有空调系统的会所、商铺及地下停车库等则应根据《建筑防火设计规范》（GBJ 16-87）、《火灾自动报警系统设计规范》（GB 50116-98）、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB 50057-97）设置相应的消防设施，且上述消防设备应按二级负荷供电。为小区服务的保安系统、远程集中收费系统、电视、信息网络系统的负荷等级不应低于二级，即宜由二回线供电或地区供电条件困难时，二级负荷可由一路专用10 kV架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回路架空线供电。当采用电缆线路时应采用二根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受百分之百的二级负荷。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。
浅谈住宅小区供配电设施建设与维护 发表时间：2018-11-11T11:35:33.670Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：董运邓鹏 [导读] 摘要：随着社会的进步和科学技术的飞速发展，人们的生活水平不断提高，相应的住宅小区生活质量也得到了明显的提高，这对住宅小区内的电力设备基础设施的质量提出了较高的要求。 （国网运城供电公司山西运城 044000） 摘要：随着社会的进步和科学技术的飞速发展，人们的生活水平不断提高，相应的住宅小区生活质量也得到了明显的提高，这对住宅小区内的电力设备基础设施的质量提出了较高的要求。住宅小区配电设施关系到人们的日常生活，因此，需要相关的部门对其加以高度重视。本文就针对住宅小区配电设施建设与维护进行分析，并对存在的相关问题提出相应的策略。 关键词：住宅小区；供配电；设施建设；维护 随着人们物质生活水平的提升，电力方面对于人们的日常生活越来越重要，一旦电气设备发生故障就无法及时供电，将会给人们造成不可估量的损失。所以，怎样去保证人们日常生活的正常供电就显得极为重要，这就要求能够及时地对住宅区内供电设施进行相应的建设与维护。现如今，小区的供电基础设施建设方面，依然存在着一定程度的缺陷，需要对其进行不断改进与完善。 1、住宅小区供配电的建设原则 住宅小区的供配电建设是提高人们生活水平中的重要内容。完善的住宅小区供配电设施能满足人们对生活用电的基本需求。因而，其建设要贯彻落实以人为本的思想，保障人们的用电安全。住宅小区供配电的建设要坚持经济适用，适度超前的原则，以求在保证人们用电的基础下，实现能源的节约，促进我国社会主义和谐社会的构建。住宅小区供配电的建设需要进行科学地设计和规划，要结合当地电能应用的状况，符合所处城市的发展战略。除此之外，对住宅小区的规划中应包括住宅小区供配电建设的规划。住宅小区供配电的建设要对负荷性质进行研究，并据此结合容量问题进行设计。其设计需以安全为基本原则，其方案的制定要便于城市电网企业的管理，进而保障供电的质量，满足居民生活的用电需求。住宅小区的供电配电设备必须是合格的，是需要不断改进的。其设备需要符合国家相关政策的要求。所选设备要能保障居民的用电安全，操作不能过于复杂，要能便于维护，尽可能的选择节能型设备。住宅小区供配电建设要实行一户一表的原则。 2、现状 2.1工程建设 住宅小区供配电设施由开发商按实际需要投资建设,工程设计、设备采购和方案实施均由开发商自行组织,供电公司依据国家相关法律法规承担住宅小区供配电设施的供电方案审核、中间检查及服务、竣工验收和送电等责任。 2.2资产归属 住宅小区供配电设施建成投运后,设备资产归属主要有3种情况:极少数住宅小区供配电设施资产由开发商捐赠给当地供电公司所有;部分未办理资产移交的住宅小区供配电设施资产属于开发商;绝大多数供配电设施在房产销售结束后,随着开发商的注销或转移,资产处于“悬置”状态。 2.3运行维护 根据国家相关法律法规,住宅小区供配电设施的运行维护和更新改造应由设备产权所有人负责。其中,开发商拥有的住宅小区供配电设施的更新改造均由开发商负责,但运行维护分为2种情况:一是开发商与供电公司或其他有资质的单位签订代维协议,由代维单位负责设备的日常运行、维护和检修;二是开发商自行运行、维护。对于资产“悬置”的住宅小区供配电设施,长期处于维护责任主体缺位的状态,无人负责设备的更新改造,供电公司仅能在紧急情况下临时履行抢修职责。 3、存在的问题 3.1建设标准不统一 开发商首先需要承担供配电设施建设的责任，但是不负责进行相应的维护工作，为了更好的提高经济效益，开发商都会尽量的把建设的标准降低，从而采用一些相对廉价的产品来进行建设。特别是在一些住宅项目的开发项目中，通常都会只办理临时的基建用电，这样也避免了建设永久供电的责任。而小区在建设初期，所需要负荷的电力相对较轻，同时又存在着一定的隐蔽工程，供电企业在进行检验的过程中也难以发现因设备质量低而出现的各种隐患。然而在小区的业主入户后，用电的负荷也会相应的增加，这样就会频繁的造成供电的事故，对于供电企业来说也是一个不小的负担。 3.2电力设施不能及时维护 一般情况下，电力设施的使用寿命在15年之内，但是由于住宅楼的使用期限大约在70年左右，两者存在着巨大的差距，因此怎样对配套的电力设施进行及时改造显得尤为重要，这样能够在很大程度上确保住宅区内的居民日常用电安全可靠。实质上，对于居民区内电力基础设施的建设方面而言，经常会由于相关部门对其设备的升级改造没有给予充分的关注，进而使得很多电力设施因为其超负荷运行或者线路老化出现安全问题。 3.3政策法规不完善 3.3.1供电方式难以选择 虽然在国家电力部颁发的《供电运营规则》中有明确指出用户的用电设备容量在100千瓦及以下或需用变压器容量在50千伏安以下者，可采用低压三相实四线制供电，特殊需用可采用高压供电，但是在现实中还是很难抉择采用哪种供电方式 3.3.2出资方界面界定不明确 我国计委部对承接供电工程需缴纳的工程建设费有相关规定，但是关于出资界面的界定方面还没有任何依据可使。住宅区供电工程的建设费用受供电方式、出资界面及用电容量等方面的影响。因为没有完善的法规，所以工程建设费用受地域和项目的影响差价很大，很难统一。导致供电企业与房地产开发商容易发生冲突，拖慢供电工程建设进程，有损电力企业社会形象。 4、住宅小区供配电设施建设与维护措施 4.1规范管理设施建设 为了从根本上提高住宅小区供配电设施的建设效果，需要结合项目建设特点，按照专业规范要求编制方案，做好整个过程的管理工
电力设计规范 DoCUment Serial number [NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108] 笫条为使城市规划中的电力规划（以下简称城市电力规划）编制工作更好地贯彻执行国家城市规划、电力能源的有关法规和方针政策，提高城市电力规划的科学性、经济性和合理性，确保规划编制质量，制定本规
范。 第条本规范适用于设市城市的城市电力规划编制工作。 笫条城市电力规划的编制内容，应符合现行《城市规划编制办法》的有关规定。 第条应根据所在城市的性质、规模、国民经济、社会发展、地区动力资源的分布、能源结构和电力供应现状等条件，按照社会主义市场经济的规律和城市可持续发展的方针，因地制宜地编制城市电力规划。 第条布置、预留城市规划区内发电厂、变电所、开关站和电力线路等电力设施的地上、地下空间位置和用地时，应贯彻合理用地、节约用地的原则。 第条城市电力规划的编制，除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行的有关标准、规范的规定。 2术语 笫条城市用电负荷Urban CUStonιrs, IOdd在城市内或城市局部片区内，所有用电户在某一时刻实际耗用的有功功率之总和。 笫条城市供电电源Urban POWer SUPPIy SOUrCeS为城市提供电能来源的发电厂和接受市域外电力系统电能的电源变电所总称。 第条城市发电丿Urban POWer Pldnt在市域范围内规划建设的各类发电厂。 第条城市主力发电J Urban main forces POWer PIant能提供城网基本负荷电能的发电厂。 第条城市电网（简称城网）Urban electric POWer network为城市送电和配电的各级电压电力网的总称。 第条城市变电所Urban SUbStatiOn城网中起变换电压，并起集中电力和分配电力作用的供电设施。 第条开关站（开闭所）SWitChing StatiOn城网中起接受电力并分配电力作用的配电设施。
关于发布国家标准《供配电系统设计规范》的公告 现批准《供配电系统设计规范》为国家标准，编号为GB50052-2009，自2010年7月1日起实施。其中，第3.0.1、3.0.2、3.0.3、3.0.9、4.0.2条为强制性条文，必须严格执行。原《供配电系统设计规范》GB50052-95同时废止。 本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 二○○九年十一月十一日 1 总则 1.0.1 为使供配电系统设计贯彻执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于小于等于110kV的供配电系统新建、扩建和改建工程的设计。 1.0.3 供配电系统设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。 1.0.4 供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，在满足近期使用要求的同时，兼顾未来发展的需要。1.0.5 供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的高效节能、性能先进、绿色环保、安全可靠的电气产品。 1.0.6 供配电系统设计除应遵守本规范外，尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定。
2 术语 本规范用名词曾用名词解释 关键负荷 （Vital load）一个用电负荷由于突然断电，足以引起一个安全上的关注时，称该负荷为关键负荷 重要负荷（Essential load）一个用电负荷由于突然断电，足以引起一个经济上的关注时，称该负荷为重要负荷 一般负荷 （Non essential load）一个用电负荷既不上眼关键负荷，也不属于重要负荷的，称该负荷为一般负荷 双重电源（Duplicate supply）到一个负荷的电源是由两个电路提供的，这两个电路就安全供电而言被认为是互相独立的 应急电源（Safety electric source）用来维持安全用电设备工作所需的电源 EPS (Emergeney Power Supply) 集中供电式应急电源 UPS