题目：城市供配电系统设计与分析
内容摘要
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，电力公园如果突然中断，则将对这些用电部门造成严重的和深远的影响。因此，做好供配电工作，对于保证正常的工作、学习、生活将具有十分重要的意义。
本文首先对供配电系统进行了概述，分析供配电系统的国内外研究发展现状，并在此基础上进行了负荷预测方法及特点的分析。另外本文还对高压配电规划与中压配电规划进行了分析，主要包括规划要求以及规划过程中需要注意的问题。
关键词：配电所；供配电；负荷预测；高压配电；中压配电
目录
内容摘要 ........................................................................................................................... I 1 绪论 . (1)
1.1 课题的背景及意义 (1)
1.1.1供配电系统概述 (1)
1.1.2供配电系统的意义 (2)
1.2 国内外发展现状 (3)
1.2.1 国外供配电系统发展现状 (3)
1.2.2 我国供配电系统发展现状 (3)
1.3 本文的主要内容 (4)
2 负荷预测的方法及特点 (5)
2.1 单耗法 (5)
2.2趋势外推法 (5)
2.3回归分析法 (5)
2.4灰色预测法 (6)
2.5人工神经网络预测法 (7)
2.6模糊预测法 (7)
3 高压配电规划 (9)
3.1 高压配电规划要求 (9)
3.2 高压配电中需注意的问题 (10)
3.2.1高压变电站选址问题 (10)
3.2.2进出线通道规划问题 (10)
4 中压配电规划 (12)
4.1 引言 (12)
4.2 主电路设计中压配电网络规划的步骤 (12)
4.2.1明确中压配电网规划的原则和目标 (12)
4.2.2规划区的功能区分和中长期建设规划 (12)
4.2.3规划区负荷预测 (13)
4.2.4规划区变电站的选址和容量的确定 (13)
5 结论 (16)
参考文献 (17)
1 绪论
1.1 课题的背景及意义
本部分同学可以结合____供配电系统设计与分析（最好能联系能源问题、环保问题等），简要介绍论文选题的内容及研究意义，说明该研究论题具有良好的应用价值和现实意义。
1.1.1供配电系统概述
供配电系统由总降压变电所（高压配电所）、高压配电线路、车间变电所、低压配电线路及用电设备组成。下面分别介绍几种不同类型的供配电系统。
1．一次变压的供配电系统
（1）只有一个变电所的一次变压系统。对于用电设组成较少的小型工厂或生活区，通常只设一个将6～10kV电压降为380V/220V电压的变电所，这种变电所通常称为车间变电所，图1-1a所示为装有一台电力变压器的车间变电所，图1-1b 所示为装有两台电力变压器的车间变电所。
图1-1
（2）拥有高压配电所的一次变压供配电系统，一般中小型工厂，多采用6～10kV 电源进线，经高压配电所将电能分配给各个车间变电所，由车间变电所再将6～10kV电压降至380V/220V，供低压用电设备使用；同时，高压用电设备直接由高压配电所的6～10kV母线供电。
高压深入负荷中心的一次变压供配电系统。某些中小型工厂，如果本地电源电压为35kV，且工厂的各种条件允许时，可直接采用35kV作为配电电压，将35 kV
线路直接引入靠近负荷中心的工厂车间变电所，在由车间变电所一次变压为380/220V，供低压用电设备使用。
2．二次变压的供配电系统
大型工厂和某些电力负荷较大的中型工厂，一般采用具有总降压变电所的二次变压供电系统。该供配电系统，一般采用35～110kV电源进线，先经过工厂总降压变电所，将35～110kV的电源电压降至6～10kV，然后经过高压配电线路将电能输送到各车间变电所，在将6～10kV的电压降至380/220V，供低压用电设备使用；高压用点设备则直接由总降压变电所的6～10kV母线供电。这种供配电方式称为二次变压的供配电方式。
3．低压供配电系统
某些无高压用电设备且用电设备总容量较小的小型工厂，有时也直接采用380/220V低压电源进线，只需设置一个低压配电室，将电能直接分配给各车间低压用电设备使用。
1.1.2供配电系统的意义
电能是现代工业生产的主要能源和核心动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛[1]。
在企业工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。
可见，做好工厂供电工作对于发展工业自动化生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。
1.2 国内外发展现状
1.2.1 国外供配电系统发展现状
在国外近年来一些国家的能源不是很丰富，进而导致电力资源不充足。为了满足国内的需求，减少在网络中的损耗，这些发达国家已经形成了完善的供电设计理论，如变电站电压无功控制理论和基于模糊控制理论的变电站电压无功综合控制等理论。发达国家通过新的设计理论改善和优化变电结构，降低变电的功率损耗，使供电运行更加节约、集约、高效。设备方面实现了测控设备和一次设备的完全融合，即实现所谓的智能一次设备，每个对象均含有保护、监控、计费、操作、闭锁等一系列功能及信息库[2]。
1.2.2 我国供配电系统发展现状
近年来，随着国内制造厂生产的电气设备质量的提高以及电网可靠性的增加，供配电接线日趋简化。大量高性能的新型一次设备不断出现。一次电气设备档次不断提高，配电装置也从传统的形式向无油化、真空开关、SF6开关和机、电组合一体化的小型设备发展。但是工厂供电的设计中仍然存在一些问题，比如供电线路的数字化水平还比较低。还有企业对电力能源的需求持续增长，需要建立更多的变电站以提高电力系统供电的可靠性和稳定性，然而这些变电站占地面积大。而现在土地资源紧张，环境要求严格，使得选择变电站地址相当困难[3]。
在我国电力工业发展的过程中，长期以来存在着“重发轻供不管用”的倾向，致使大多数配电系统网架薄弱。近年来，经济的持续发展和人民生活水平的不断提高使得配电系统的问题更加严峻。配电系统是整个电力系统的重要组成部分。资料显示，配电系统的投资费用大约占整个电力系统投资的40％，对于采用地下电缆的城市配电系统，这个比例更大。而且，由于配电系统电压低且分布广，相对于输电系统有更多的线路损耗，有时高达整个系统线损的85％。怎样通过优化规划与设计尽量降低配电系统的投资费用和运行费用，具有显著的经济意义。另外，配电系统是电力系统到用户的最后一环，与用户的联系最紧密，配电系统的安全、可靠、经济的运行不仅关系到电力公司的经济效益，而且对于提高用户的满意度和树立良好的公司形象有着重要意义。因此，为了找到最合理的设计方案，必须对新建和扩建的配电网进行科学的规划。科学的规划对于指导配电网建设和改造至关重要，对电网的经济建设、合理布局以及提高供电可靠性具有重大指导
意义。
1.3 本文的主要内容
本文研究的是介绍供配电系统设计与分析。
全文共分为5章，各章内容简介如下：
第一章绪论，简述课题的背景和意义、论题的国内外发展现状，介绍论文的主要内容；
第二章主要分析了六种负荷预测的方法及特点；
第三章主要分析了高压配电规划的要求，以及在高压配电规划过程中需要注意的问题；
第四章主要分析了中压配电规划的要求，中压配电规划的步骤，以及中压配电过程中需要注意的问题；
第五章是对全文进行总结，并指出了研究课题的未来发展方向。
2 负荷预测的方法及特点
负荷预测是从已知的用电需求出发，考虑政治、经济、气候相关因素，对未来的用电需求做出的预测。负荷预测包括两方面的含义：对未来需求量(功率)的预测和未来用电量(能量)的预测。电力需求量的预测决定发电、输电、配电系统新增容量的大小；电能预测决定发电设备的类型(如调峰机组、基荷机组等)。
负荷预测的目的就是提供负荷发展状况及水平，同时确定各供电区、各规划年供用电量、供用电最大负荷和规划地区总的负荷发展水平，确定各规划年用电负荷构成[4]。
2.1 单耗法
按照国家安排的产品产量、产值计划和用电单耗确定需电量。单耗法分“产品单耗法”和“产值单耗法”两种。采用“单耗法”预测负荷前的关键是确定适当的产品单耗或产值单耗。从我国的实际情况来看，一般规律是产品单耗逐年上升，产值单耗逐年下降。
单耗法的优点是：方法简单，对短期负荷预测效果较好。缺点是：需做大量细致的调研工作，比较笼统，很难反映现代经济、政治、气候等条件的影响。2.2趋势外推法
当电力负荷依时间变化呈现某种上升或下降的趋势，并且无明显的季节波动，又能找到一条合适的函数曲线反映这种变化趋势时，就可以用时间t为自变量，时序数值y为因变量，建立趋势模型y＝f(t)。当有理由相信这种趋势能够延伸到未来时，赋予变量t所需要的值，可以得到相应时刻的时间序列未来值。这就是趋势外推法[5]。
应用趋势外推法有两个假设条件：
①假设负荷没有跳跃式变化；
②假定负荷的发展因素也决定负荷未来的发展，其条件是不变或变化不大。
选择合适的趋势模型是应用趋势外推法的重要环节，图形识别法和差分法是选择趋势模型的两种基本方法。
外推法有线性趋势预测法、对数趋势预测法、二次曲线趋势预测法、指数曲线趋势预测法、生长曲线趋势预测法。趋势外推法的优点是：只需要历史数据、所需的数据量较少。缺点是：如果负荷出现变动，会引起较大的误差。
2.3回归分析法
编制科学合理的电力规划依赖于负荷的中长期预测，多元回归方法是常见的
中长期负荷预测方法。但负荷序列是受多种因素影响的复杂非线性系统，各影响因素即自变量间往往存在多重共线性，普通最小二乘法拟合出的回归系数无法保证模型的精确性和可靠性。为解决多重共线性的问题，可对自变量信息进行综合与筛选。思路之一是利用主成分回归（PCR）提取的主成分（PC）进行建模。思路之二是利用近年来新兴的偏最小二乘回归（PLSR）提取潜变量（LV）进行建模，实验表明，该模型计算快捷/准确性高，具有较强的实用性。国家统计局相关研究表明，经济增长与用电增长具有较强的相关性，但并不是线性关系，在PCR和PLSR 建模中默认自变量与因变量间是线性关系，这与实际不符。反向传播神经网络（BPNN）能很好地逼近变量间的非线性关系，因而引入BPNN方法进行组合建模[6]。
在PCR与BPNN耦合的模型中，由PCR提供PC数，作为BPNN的输入变量，建立主成分－反向传播神经网络(PC-BPNN)预测模型；在PLSR与BPNN耦合的模型中，由PLSR提供潜变量，即LV数，作为BPNN的输入变量，建立潜变量－反向传播神经网络（LV-BPNN）预测模型。建立各模型后，比较预测误差值来判断以PCR、PLSR 为代表的线性预测模型和以PC-BPNN和LV-BPNN为代表的非线性预测模型的精度，以期找出经济发达地区经济增长与用电增长之间的关系，以及预测精度更高的中长期负荷预测模型。
2.4灰色预测法
灰色系统理论是我国学者邓聚龙教授于1982 年 3 月在国际上首先提出来的，灰色系统理论认为任何随机过程都是在一定幅值范围、一定时区内变化的灰色量，并称随机过程为灰色过程。尽管随机过程中所显示的现象是随机的、杂乱无章的，而其实质则是有序的、有界的，因此这一过程具有一定的潜在规律性，关键在于如何选择适当的方式去挖掘和利用它。灰色预测就是利用这种规律建立灰色模型对灰色系统进行预测。在预测问题中，把观察数据序列看作是随机时间变化的灰色量或过程，而不是视为一个随机过程，通过累加和累减生成逐步使灰色量白化，从而建立相对于微分方程解的模型并作出预测，在负荷预测中常用的是GM(1,1)模型。灰色模型预测是一种对含有不确定因素的系统进行预测的方法[7]。它适用于贫信息条件下的分析和预测，其优点是：要求负荷数据少、原理简单、不考虑分布规律、不考虑变化趋势、运算方便、短期预测精度高；其缺点是：灰色模型微分方程指数解比较适应具有指数增长趋势的负荷序列，当数据离散程度越大，即数据灰度越大，预测精度越低，为了解决这一问题，预测人员对灰色预
测模型做了许多改进。
2.5人工神经网络预测法
人工神经网络理论用于短期负荷预测的研究比较多，其突出优点是它可以模仿人脑的智能化处理，对大量非结构性、非精确性规律具有自适应功能，具有信息记忆、自主学习、知识推理和优化计算的特点。人工神经网络具有很强的自学习和复杂的非线性函数拟合能力，很适合于电力负荷预测问题，是在国际上得到认可的实用预测方法之一。目前预测模型大多采用前馈神经网络模型，使用的训练方法为算法及其各种变种或改进方法，其预测模型结构网络的层数和神经元的个数的选取则大多凭借经验确定，人工神经网络预测方法的研究重点在于如何构成预测样本和确定网络隐含层神经元数目。由于人工神经网络需要大量的样本进行训练，而中长期负荷历史样本数据量少，且中长期负荷预测与地区的政治和经济政策密切相关，其发展变化是一个非平稳过程，所以人工神经网络不太适应中长期负荷总量的预测[8]。
2.6模糊预测法
电力负荷受到很多不确定因素的影响，如国民经济发展的情况、国家的政策、人口的增长及气候条件等，这些因素很难用定量的方法来描述，但是其对负荷的影响又是很重要的，不能不予以考虑。模糊理论是目前处理主观因素较重、定性数据资料不完整等不确定因素的有效方法。它在电力系统的许多领域都得到了广泛的应用，在处理负荷预测中的不确定因素方面也取得了很好的效果。
目前模糊理论应用于电力负荷预测主要有以下三种方法：模糊聚类法、模糊相似优先比法和模糊最大贴近度法[9]。
模糊聚类预测法的基本思想是通过对历史数据进行加工处理，提炼出负荷变化的若干典型模式，进而根据负荷相关影响因素的未来状态去判断未来负荷变化属于那一种模式，从而达到预测的目的。这样做不仅避免了建立数学模型的困难，而且把影响负荷的各种相关因素的模糊性和信息的不确定性、不完全性都考虑进去，这是其它方法所不及的，该方法可用于短期或长期预测。但是，当预测地区未来经济发展速度高于其历年速度时，需对该方法进行修正。此方法要求拥有较多的历史负荷资料和环境因素资料，并要对未来的环境因素做出准确的预计，这使它的应用受到一定的限制。
模糊相似优先比预测法是用相似优先比来判断哪一种环境因素增长率与电力负荷增长率最为相似，选出该因素后，再通过待测年该因素与各历史年该因素的
贴近度，选中与待测年贴近度最大的历史年，这样就可以将被选中年的电力负荷增长率作为待测年的电力负荷增长率。
模糊最大贴近度预测法的核心在于，按照一种选定的因素比较待预测地区与各参考地区的接近程度，选中与其最为贴近的地区，认为该地区相应的负荷增长率就是待预测地区对应所求的电力负荷增长率。
迄今为止，模糊数学在预测方面还没有形成完整而深刻的理论和系统的方法，还有待进一步研究与探索。
3 高压配电规划
3.1 高压配电规划要求
高压配电规划是各地供电企业一项不可忽视的重要工作。进行规划前不仅要详细了解规划地区的负荷情况，了解城建部门的城镇规划和环保部门的环保要求，还要考虑近期负荷要求，兼顾中期、远期要求，并适当为未来的发展作好准备。
根据《城市电力规范》的规定，对城市高压配电网规划有如下要求：电网规划的编制，应从调查研究现有电网入手，分析在社会主义市场经济条件下负荷增长的规律，解决电网的薄弱环节，优化电网结构，提高电网的供电能力和适应性；做到近期与远期相衔接，新建和改造相结合以及实现电网接线规范化设施标准化；在电网运行安全可靠和保证电能质量的前提下，达到电网发展，技术领先，装备先进和经济合理的目标。
根据规划地区的社会经济发展状况及电网现状情况，通常高压配电网规划的基本技术原则如下[10]：
（1）密切协调与规划地区总体规划的关系；
（2）为减少运行费用和管理费用，尽量统一变电站的规模和型号，建设标准型的变电站；
（3）导线型号尽可能标准化，输电线路的导线截面可根据经济电流密度选择；
（4）电网变电容量应参考《城市电力网规划设计导则》中容载比的有关规定值进行配置，220kV 电网变压器容载比取宜1.6～1.9，110kV电网变压器容载比宜取1.8～2.1。具体项目可参考电力平衡结果进行规划，但由于负荷分布不均衡及主变容量要求标准化等原因，为满足供电可靠性，提高供电质量，规划项目将比电力平衡结果计算的需要量更多，实际容载比可稍大于电力平衡的结果。容载比稍大的电网初期投资略高，但适应能力强，供电可靠性高；
（5）110kV电网采用环形与放射型两种结构。负荷密集区110kV及以上电网的安全标准尽可能符合N-1规定，单一元件故障不压减负荷，其它地区的110kV 电网也应随着负荷的发展，逐步向满足N-1要求的目标过渡；
（6）无功补偿应根据就地平衡和便于调整电压的原则进行配置，采用分散与集中补偿相结合的方式。220kV变电站应有较多的无功调节能力，使高峰负荷时220kV侧功率因数达到0.95 以上。无功补偿容量可取主变容量的1/6～1/4。110kV 变电站内安装的电容器容量应使高峰负荷时功率因数达到0.9～0.95及以上，一般
可取主变容量的1/6～1/4，并可根据运行需要进行投切；
（7）负荷密集区按110kV 电压等级深入负荷中心，并逐步取消35kV 电压等级的原则进行规划。其他地区充分利用220kV 变压器35kV 侧变电容量，因地制宜、控制发展35kV变电站。根据负荷发展的需要，逐步对原有35kV变电站进行升级改造。
3.2 高压配电中需注意的问题
3.2.1高压变电站选址问题
高压变电站的所址选择应考虑审定的本地区电力系统远景发展规划，综合考虑网络结构、负荷分布、城建规划、土地征用、出线走廊、交通运输、水文地质、环境影响、地震烈度等因素，通过技术经济比较和经济效益分析，选择最佳方案。其具体原则如下[11]：
（1）变电站的设立要有利于电力系统运行性能的提高，便于系统的控制和管理：110kV及以下变电站应接近负荷中心；
（2）充分考虑出线条件，避免或减少相互交叉跨越；
（3）注意节约用地，尽量不占或少占耕地，减少拆迁，占地面积要充分考虑最终规模的要求；
（4）交通运输方便；
（5）站址应避免对临近设施的影响，如军事设施、通讯电台、飞机场、导航台、风景旅游区等，应与相关单位或部门达成协议；
（6）站址不宜设在易燃、易爆、大气污染地区和有严重烟雾的地区；
（7）远离通信设施，避免电网发生接地故障时变电站电位升高对临近通信设施产生危险影响，无法远离时应通过计算和试验，必要时采取措施，实施由双方协商确定；
（8）充分考虑地质条件、防洪、防震等有关规定；
（9）对于城市变电站而言，要求容量大、占地少、可靠性高、外形美观、噪音小和建设费用适当。
3.2.2进出线通道规划问题
电网规划中所涉及的高压输电线路走廊为 35 kV 及以上电力线路走廊。按照地区总体规划，统筹安排市政高压输电线路走廊及电缆通道的定线和用地。确定
的高压走廊范围内不能有任何建筑物，电缆通道经过位置的地下不能有任何管网等市政设施[12]。
（1）城市中心地区 110kV 线路可在资金到位的情况考虑采用电缆暗敷；
（2）架空线路应根据城市地形、地貌特点和城市道路规划要求，沿山体、河渠、绿化带、道路架设，路径选择宜短捷、顺直，减少同水渠、道路、铁路的交叉。对 110kV 及以上的电力线路应规划专用高压输电线路走廊，并应加以控制和保护。架空线路尽可能沿高压走廊集中架设；
（3）架空线路不宜沿山脊线架设；
（4）架空线路应避开易燃易爆危险区；
（5）新建架空线路走廊位置不应选择在极具发展潜力的地区，应尽可能避开现状发展区、公共体憩用地、环境易受破坏地区、或严重影响景观的地区。电缆通道一般电力电缆通道沿道路东侧、南侧人行道或绿化带布置。在负荷密度高、电缆集中的城市中心地段，可采用电缆隧道。城市主、次干道及集中出线处应设置电缆管道，电缆管道应采用隐蔽式。
4 中压配电规划
4.1 引言
中压配电网络规划是电力网施工设计最基本的依据和基础。它必须在城市供电总体规划和区域电力系统的基础上进行。首先要保证供电系统安全可靠运行，同时要考虑社会效益、经济效益，讲求综合投资效果，远期目标和近期目标相结合，技术上先进可靠，布局经济合理，满足不同用户的需求，并适应用电负荷的增长。
4.2 主电路设计中压配电网络规划的步骤
其中可包括规划的原则和目标、规划区负荷预测、变电站的选址和定容、规划方案的确定等。
规划区中压配电网规划方案除了要满足供电的安全性与可靠性、运行及投资的经济性以及电力供需平衡等要求外，中压配电网规划依然存在着许多不确定性。因此，最优方案的判别不仅仅以一种既定条件下的经济性和供电质量为主要目标，还应重视规划方案对环境和未来变化的适应性。
中压配电网络规划是电力网施工设计最基本的依据和基础,它必须在城市供电总体规划和区域电网布局的基础上进行。首先要保证供电系统安全可靠运行,同时要考虑社会效益、经济效益,讲求综合投资效果,远期目标和近期目标相结合,技术上先进可靠,布局经济合理,满足不同用户的需求,并适应用电负荷的增长。
4.2.1明确中压配电网规划的原则和目标
中压配电网规划应遵循《城市电力网规划设计导则》以及各地区城市电网规划规范与相关原则。中压配电网需适应本地区电网的发展,即中压配电网的规划要与高压配电网和低压配电网的发展相协调。
中压配电网规划应定位于远期规划,根据需要,可制定近期的过渡性规划,但必须与远期规划相协调,在保证电网的安全、可靠的前提下,使配电网络的投资费用降至最低[13]。
4.2.2规划区的功能区分和中长期建设规划
根据规划区的用地规划,可将规划区划分成用地性质相同的小块和用地性质不同的小块,再根据规划配套的要求,加以分析。一个规划区根据不同的功能大致可分为居住用地、公共设施用地(行政办公、商业金融、文化娱乐、体育、医疗
卫生、教育科研设计用地等)、道路广场用地、绿地等,规划人员可对每一种用地性质的规划区块单独分析。
4.2.3规划区负荷预测
规划区负荷预测是整个规划区规划工作中最为关键的工作之一,其目的就是尽可能准确的预测规划区远期负荷及负荷分布情况。一般采用比较实用的负荷分布预测方法———功能区负荷密度指标法。所谓负荷密度指标法,是根据规划区内各地块的用地性质,采用类比的方式确定地块单位建筑面积负荷指标,进而对地块负荷进行测算。在这种方法中,规划地块用地性质分析以及负荷指标的确定是整个预测工作的关键[14]。
4.2.4规划区变电站的选址和容量的确定
10kV中压配电网规划中 , 既要考虑中压10kV配电变电站(变压器)的位置与容量选择,又要考虑35kV或110kV高压配电变电站的选址和容量。可以根据规划区的负荷分布预测结果,采用分区分片的方法,首先确定各10kV配电变电站的容量和位置,然后利用规划软件的优化计算,确定35kV 或110kV高压配电变电站的容量和位置以及高压配电变电站的供电范围,可根据需要形成2～3个较优的变电站选址方案。其中,既要考虑供电的经济性,又要考虑供电半径的限制。
对于城市变电站而言, 要求容量大,占地少,可靠性高,外形美观,噪音小和建设费用适当。这些要求需从简化接线,优化变电站容量,提高设备运行率以及选择变电站的布置和设备的可扩展性等方面实现。
中压配电变电站选址原则除了遵循《城市电力网规划设计导则》以及各地的城市电网规划规范外,更要考虑规划区自身的特点,如在负荷密度不高的居民区,宜采用小容量配电变压器；反之,对于负荷密度较高的商业区,则容量大于800kVA 的配电变电站优势更大[15]。
在中压配电变电站选址过程中 ,应注意以下几个问题:
(1)由于负荷预测存在不确定性 ,因此中压配电变电站选址和容量的选择应能满足负荷的不确定性变化需求,也就是说要求规划方案应能够适应不同的负荷增长水平。
(2)站址应尽量靠近负荷中心 ,以不破坏环境为宜,站址的确定要经过有关市政规划部门的同意后方可继续进行配电网规划。
(3)站址的选择应考虑小区周边的环境情况以及上一级电源的情况(如电压等级的协调),使之与周边环境相协调、与高压配电网相协调。
4.3 某客运中心的中压配电网规划
某客运中心面积为128公顷,远期总负荷为53.15～61.26MW,平均负荷密度为41.52～47.86MW/km2。根据规划地块的实际情况和具体要求,远期中压主干网采用电缆网架结构。客运中心10kV配电网规划主要内容为确定规划区域10kV的K型站数量,站址和电缆线路的主干网架。
(1)10kV的K型站站型
本着节约土地,美化环境的宗旨,10kV的K型站应尽量采用小型供电设备,以缩小占地面积,降低高度,提高土地利用率。K型站10kV侧最终规模为二进十出,接线为单母线分段方式,K型站由上一级变电站不同母线或不同变电站送来2回进线,每回线路最高负载率为50%。
(2)10kV的K型站设置及进线规划
首先将该区域分成南,北两个小区,地块根据规划地块的负荷预测结果和现有网络分析结果。由于规划区域负荷总量为20MW左右,考虑到规划区域的负荷只是变电站负载率的1/3左右,所以规划区域所占的客运站出线数量为8～10条左右最为合适。由此,在规划区域内设置4～5个K型站为宜。
另外,按照《电网若干技术原则的规定》,单条10kV电缆线路所带负荷最大不能超过8000kVA,以及变电站10kV出线的铜芯电缆截面为400mm2,每个K型站进线电缆的最大负荷为6000kVA左右,所以整个规划地区应设置4个K型站。结合已有的K型站,并以各主要街坊地块为单位增设新的K型站；10kV出线线路则主要沿地块内部道路敷设,最终形成以地块为基础,供电范围不交叉重叠的片状分区配电网。
按照此原则,分别新设3座K型站(原建有一座K型站)。根据负荷预测的结果,按照与上节相同的规划原则,并综合考虑目前已有的10kV架空线路和远期规划的SG02-35kV变电站,在剩余地块中同样以各主要地块为单位新设14座K型站。
此外,根据昌邑路10kV架空线入地的需要及电网现状负荷,新建2座K站。
(3)客运中心中压网规划方案
由上面的规划结果,结合负荷预测结果可得中压网规划的方案见表1。在表中,由于不同地块的负荷性质差别较大 ,所以负荷的同时率取得较低,为0.8。
表1 某客运中心中压网规划方案简表
(4)配电网规划方案评估
规划方案中线路负载率最大为44.01%,满足规程要求:切除负荷最大的线路,由于另外一条线路供电时的线路负载率为88.02%,规划方案满足“N-1”的可靠性要求；此外,所铺设的电缆长度均小于1.5km,也在规程允许范围之内。综上所述,上述方案完全满足要求;并具有一定的裕度,考虑区外供电的铜山站负载率较重,还可以在以后的规划设计中转移这两个变电站的负荷。
5 结论
电能的生产、输送、分配和使用的全过程，实际上是在一瞬间实现的，我们要详细的了解全过程，在每一个环节做好设计和总结，无论什么条件下的变电所，都可以设计出适合它的，高效节能的供电方案。把实现建设一套先进，严密，实用，美观，性能稳定的供电系统的最终目标。
本文通过对供配电系统设计与分析，得出高、中压配电规划的要求与注意的问题。并结合某客运中心中压网配电规划的实例可知城镇中压配电网规划是配电改造和建设的一个关键环节,本文提出的中压配电网络规划在目前的10kV中压配电系统规划具有普遍的应用性,对于制定城镇中压配电网规划具有一定的实用价值。在规划制定时也要注意以下几个问题:
(1)配网规划既要切合实际, 又要适当超前,应具有前瞻性、可靠性和可操作性；
(2)正确处理近期建设和远期发展的关系,同时还要考虑社会、经济、环境的综合效益；
(3)配网规划应该得到城建规划部门认可,纳入城市建设规划 ,才能顺利实施。使规划既要有权威性,又有灵活性,在施工中既要严格执行,又要结合实际适当调整。
结合案例谈高层建筑供配电系统设计应用 摘要】在高层建筑工程中，因受到多方面因素的限制，配电方案的合理性、灵活性、经济性、实用性等优点不可能同时兼备。本文笔者结合多年的工作经验，针对高层建筑供配电系统设计进行探讨，提出个人见解供参考。 关键词】高层建筑,供配电,系统设计 0前言 伴随着社会的发展，城市现代化进程的推进速度越来越快，高层建筑在我国各城市特是大城市得到迅速发展，但它给人们特别是设计人员带来了许多问题，如供配电设计.其与一般低层建筑的供配电设计有着很大的不同.高层建筑供配电系统是有许多特点的。我们只要在设计、安装工作注意这些特点并采取有效的对策，对于高层建筑的整体质量必将起到有益的作用。总之，在满足相应设计规范，实现预定功能的前提下，电气设计师对同一或同类建筑可能做出多种配电方案，各方案的特点会有所不同。 1高层建筑对供配电系统的要求 高层建筑供配电系统的设计，是高层建筑电气设计的重要组成部分，合理与否会影响整个建筑使用功能及安全。由于现代高层建筑通常是集办公、娱乐、商业等功能于一身，具有多元化功能，同时与消防、空调、给排水等专业以及与现代化管理手段相配套的设备也相当多，因此在对高层建筑进行供配电系统设计师应根据其本身性质、规模，明确
建筑相关电力负荷等级，并结合当地的供电网的实际情况，才能确定高层建筑供电电源的电压等级、电源回路数、专线电源还是公用电源以及是否设置自备电源等。 1.1保证供电电源的高度可靠性 高层建筑造价高，人员集中，供电的可靠性将直接关系到企业的运作和人员设备的安全。高层建筑发生火灾时，主要是利用建筑物自身的消防设施进行灭火和疏散人员、物资。而建筑物的消防设施一般来说都离不开电。因此。如果没有可靠的电源，就不能及时地报警、灭火，不能有效地疏散人员、物资和控制火势的蔓延，势必造成严重的损失。因此，合理的确定电力负荷等级，保障高层建筑消防用电设备的供电可靠性是非常重要的。 1.2电源转换的时间性和方式 对电网能够提供两个独立电源的高层建筑，按规定已经满足了一、二级负荷的要求，但是对于特别重要的高层建筑(如超高层建筑)其内部含有特别重要负荷，应考虑电源系统检修或故障的另一电源系统又发生故障的严重情况，此时，一般应设柴油发电机组做应急电源。对电网只能提供一路电源的高层建筑，应设柴油发电机组提供第二电源，此时发电机组是作为备用电源使用，而不仅仅是应急用。为了保证发生火灾时各项求救工作的顺利进行，消防用电设施两个电源的切换方式，应急发电设备的启动方式都是消防供电系统应给予考虑的问题。其中，两个电源转换的时间能否满足消防设施的要求很重要。 2常见的高层建筑供配电系统
届毕业生毕业设计说明书 题目：某机械厂供配电系统设计 院系名称：电气工程学院专业班级： 学生姓名：学号： 指导教师：教师职称：讲师 20年6月6日
目次 1 2 3 4 5 6 7结概述 (1) 1.1 国内外发展现状 (1) 1.2 供配电系统的研究意义 (1) 1.3 研究的内容 (2) 负荷计算及无功补偿 (3) 2.1 电力负荷的类型 (3) 2.2 负荷计算 (3) 2.3 无功功率补偿 (8) 变电所主变压器选择和主接线方案选择 (10) 3.1 变电所主变压器的选择 (10) 3.2 主接线方案设计 (10) 3.3 厂区规划图 (12) 短路电流的计算 (14) 4.1 短路电流计算的基本公式 (14) 4.2 电抗标幺值的计算公式 (14) 4.3 确定基准值、计算电抗标幺值 (15) 高、低压电气设备的选择与校验 (18) 5.1 高压设备的选择与校验 (18) 5.2 低压设备的选择与校验 (20) 5.3 母线的选择 (20) 5.4 导线的选择 (21) 继电保护的整定与计算 (22) 6.1 高压线路的继电保护 (22) 6.2 电力变压器的继电保护 (23) 防雷和接地装置 (24) 7.1 防雷 (24) 7.2 接地装置 (24) 7.3 防雷措施 (25) 论 (26) 致谢 (27) 参考文献 (28) 附录A 电气主接线图 (30)
1 1.1概述 国内外发展现状 现代大中型工厂供配电系统的电气主接线和运行方式都比较复杂，各种电 气设备的数量和种类也比较多，随着经济和现代工业建设的迅速发展，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。 供配电系统是电力系统的电能用户，也是电力系统的重要组成环节。它由总降压变电所、高压配电所、车间变电所、配电线路以及用电设备组成。在小型工厂中，电能先经过高压配电所，然后经过变压器降压，低压配电线路将车间变电所的电能送到各低压用电设备。 在我国，供配电的建设未能得到重视，资金短缺，技术性能落后，另外供配电技术环节形成电力需求与供配电设施不协调的局面。随着人们生产活动的日渐增多，工厂对电能的需求也在日益增加，作为评估电能质量的相关指标，例如电能的可靠性、电能的经济状况、电能的质量等指标也随之有待提高。 1.2供配电系统的研究意义 现如今，电能已经成为人们生活中不可或缺的能源和生活工具，其在工业 生产，生活的各个领域中获得了广泛应用，为人们提供更加舒适便捷的工作环境和生活环境创造了条件。电力是现代事业发展的主要能源和动力，没有电力可以说就没有国有经济的现代化。现代的生活都离不开电力，都是建立在电气的基础上。因此，电力供应如果中断，将会给现代的发展带来严重的影响。譬如那些对可靠性有有很高要求的企业，即使工厂中设备停电的时间极短，也能引起工厂中严重的事故发生，轻则把电气设备烧坏，重则威胁到人身安全，故而，必须认真做好达到系统供电要求，切实保证电力系统的正常运行，更好地发展生产，实现过程的全部自动化。 要切实保障生产和日常社会生活的需求，就必须做好工厂供电系统的工作，在确保可靠供电的前提下，考虑并努力做好节能减排工作，实现高效，优质供电供电部门必须做到以下几点：
供配电系统设计规 范
《供配电系统设计规范》《供配电系统设计规范》ＧＢ５００５２／９５ 第一章总则 (2) 第二章负荷分级及供电要求 (2) 第三章电源及供电系统 (3) 第四章电压选择和电能质量 (4) 第五章无功补偿 (5) 第六章低压配电 (6) 附录一名词解释 (7)
第一章总则 第1.0.1条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，制订本规范。 第1.0.2条本规范适用于110KV及以下的供配电系统新建和扩建工程的设计。 第1.0.3条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。 第1.0.4条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，以近期为主。 第1.0.5条供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。 第1.0.6条供配电系统设计除应遵守本规范外，尚应符合国家现行有关标准和规范的规定。 第二章负荷分级及供电要求 第2.0.1条电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在
政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定： 一、符合下列情况之一时，应为一级负荷： １．中断供电将造成人身伤亡时。 ２．中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。３．中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常见于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。 二、符合下列情况之一时，应为二级负荷： １．中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。 ２．中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。 三、不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。
华北理工大学轻工学院 本科毕业论文开题报告 题目：某小区10KV配电房设计 学部：信息科学与技术部 专业：电气工程及其自动化班级：12电气2班 姓名：董国旗 学号：201224390232 指导教师：赵伟 2015年月日
题目某小区10KV配电房设计 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，加深对工厂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。
湖南理工职业技术学院 工厂供配电技术课程设计题目：某工厂供配电系统的电气设计 年级专业：风能工程系机电1132班 学生姓名：龙博 指导老师：卢永辉 2015年06月15日
摘要 工厂供电，是指工厂所需的电能的供应与分配，也称工厂配电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既能易于由其他形式的能量转换而来，而易于转换为其他形式的能量以供应用。电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化，而且现代社会的信息技术和其他高新技术无疑不是建立在电能应用的基础之上的。因此电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 本论文设计首先计算电力负荷和变压器的台数、容量；利用所学的知识确定变电所的位置。计算出短路电流的大小，选出不同型号的变压器，进而确定变压器的连接组别，画出必要的变电所主接线图。 关键词：主接线图、短路电流、电力负荷、变压器 目录 第1章前言 (4) 第2章设计任务 (5) 2.1 原始资料 (5) 2.2 工厂平面图 (5) 2.3 工厂供电电源 (5)
2.4 工厂负荷情况 (6) 2.5 设计要求 (7) 第3章全厂负荷计算和无功功率补偿 (8) 3.1 负荷计算 (8) 3.2 无功功率补偿 (11) 第4章变电所高压电器设备选型 (12) 4.1 主变压器的选择 (12) 4.2 各个车间变压器的选择 (12) 4.3 10KV架空线的选择 (13) 第5章短路电流的计算 (14) 5.1 短路的基本概念 (14) 5.2 短路的原 (14) 5.3 短路的后果 (14) 5.4 短路的形成 (15) 5.5 三相短路电流计算的目的 (15)
供配电系统设计报告 课题某加工厂供配电系统设计 专业班级自动化**** 姓名 *** 学号 0909***** 指导老师 完成时间 201*年**月**日
任务书 一．负荷情况 某厂变电所担负三个车间、一个办公楼和一个食堂的供电任务，负荷均为380/220V负荷。各部门电气设备、负荷情况如下： （一）一号车间 一号车间接有下表所列用电设备 （二）二号车间 二号车间接有下表所列用电设备
（三）三号车间 三号车间接有下表所列用电设备
（四）办公楼 办公楼接有下表所列用电设备负荷 （五）食堂 食堂接有下表所列用电设备负荷
二、供用电协议 （1）从电力系统的某66/10KV 变电站，用10KV 架空线路向工厂馈电。该变电站 在工厂南侧1km 。 （2）系统变电站馈电线的定时限过电流保护的整定时间s t op 2 ，工厂总配变电 所保护整定时间不得大于1.5s 。 （3）在工厂总配电所的10KV 进线侧进行电能计量。工厂最大负荷时功率因数不 得低于0.9。 （4）系统变电站10KV 母线出口断路器的断流容量为200MVA 。其配电系统图如 图1。 （5）供电贴费和每月电费制：每月基本电费按主变压器容量计为18元/kVA ，动
力电费为0.2元/kW·h，照明电费为0.5元/kW·h。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6～10kV为800元/kVA。 图1 配电系统图 三．工厂负荷性质 生产车间大部分为一班制，少部分车间为两班制，年最大有功负荷利用小时数为4000h，工厂属Ⅲ级负荷。 四．工厂自然条件 （1）气象资料：本厂所在地区的年最高气温为38o C，年平均气温为23o C，年最低气温为－8o C，年最热月平均最高气温为33o C，年最热月平均气温为26o C，年最热月地下0.8m处平均温度为25 o C。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。 （2）地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂粘土为主，地下水位为2m。五．设计任务书 1．计算车间、办公楼、食堂用电计算负荷 2．计算全厂的计算负荷 3．确定厂变电所变压器台数、各变压器容量 4．供电方式及主接线设计
电气工程供配电系统设计分析杜虎生 摘要：随着人们对建筑行业的使用要求不断提高，而高层建筑的不断兴起也给 建筑的电气化设备提出了更高的要求。为了满足使用者的需求，电气工程的设计 人员要首先从基础开始，优化供配电系统，适应越来越复杂的电气化工程，提高 用户对建筑使用的满意度。 关键词：电气工程；低压供配电；设计措施 引言 当前，电力行业为了能够适应当前社会的发展要求，应该坚持与时俱进，为 了确保电力系统的健康运营及发展，需要将配电节能作为电力系统优化中的一项 重要内容，以降低供电配系统的电能，解决电能供求紧张的问题，确保电力行业 的发展能够与当前生态社会发展要求相适应。因此，要求电力企业需要对产业结 构进行优化调整，完善相关的设施及节能技术，展现出供配电系统的高效性、节 能性，确保能够为电力行业的发展创造出更高的经济效益。 1概述高层建筑供配电系统的相关设计内容 在现在的高层建筑中的电气工程中最基础的组成部分就是供配电系统，以使 用效果为分类标准分类的话，它可以分为区域变电站、用户变电站两部分，主要 是控制建筑中电能的分配与使用环节，供配电系统的使用与设计要符合它的使用 对象的要求，供配电系统的使用对象主要是用户以及以它为基础的电气工程，因 此供配电系统的整体设计要符合用户以及电气工程的要求。这样既可以提高用户 的满意度又可以在很大程度上保障电气工程的安全性。电流由电源端逐级流向用 户端是高层建筑配电系统主要的应用模式，这种模式成为功率单方向流动。采用 这种模式的主要目的是有利于做降压处理、利于电能的分配。10/0.4kV是现在高 层建筑普遍设计的供配电电压等级，设计人员在设计供配电系统的时候不能只借 助理论进行设计，要根据建筑的具体使用情况，特殊需求科学地确定相关参数范围，综合考虑设计方案，最大限度地优化设计方案。 2高层建筑低压供配电系统的设计要求 2.1供电电源的可靠性 在进行高层建筑电源数量的设定上，应当充分考虑当地的电网供电条件，同 时兼顾用电负荷的重要性，这是保证电源可靠性的一个重要方面。考虑到存在电 源因故停电的问题，需要设置另一回路电源来保证一些重要负荷的供电。通常， 设计中需要为一类高层建筑设置两回独立的市电供给，且电源来源于不同的变电站。针对消防设备及一些重要机电设备的供电，可以在设计中采用具有巡检功能 的自启应急发电组及UPS不间断电源。 2.2调整变电所位置，保证变电配套设备 在高层办公建筑供配电系统设计过程中，应充分考虑建筑规模与发展规划。 同时，变电所设计需充分考虑工程项目特征、用电容量与电力负荷强度等关键因素。根据设计要求和设计目的，严格按照最新的《供配电系统设计方案》，《高 层民用建筑设计防火规范》等现行国家标准进行设计，然后进行负荷等级与无功 补偿计算来选择合适的负荷分级及供电电源设计，电力变压器选择等方案。在变 电所设计过程中，应严格遵照国家标准规范选择产品，杜绝不合规、不合格产品。 2.3供配电系统的设计要合理 供配电系统的合理设计不但可以节约电能，而且还可以帮助企业合理预估用 电量。对企业建筑来说，合理的供配电系统设计可以为企业节约成本，提高经济
届毕业生 毕业设计说明书题目：某机械厂供配电系统设计 院系名称：电气工程学院专业班级： 学生姓名：学号： 指导教师：教师职称：讲师 20年 6月 6日
目次 1 概述 0 1.1 国内外发展现状 0 1.2 供配电系统的研究意义 0 1.3 研究的内容 (1) 2 负荷计算及无功补偿 (1) 2.1 电力负荷的类型 (1) 2.2 负荷计算 (1) 2.3 无功功率补偿 (4) 3 变电所主变压器选择和主接线方案选择 (5) 3.1 变电所主变压器的选择 (5) 3.2 主接线方案设计 (6) 3.3 厂区规划图 (7) 4 短路电流的计算 (7) 4.1 短路电流计算的基本公式 (7) 4.2 电抗标幺值的计算公式 (7) 4.3 确定基准值、计算电抗标幺值 (8) 5 高、低压电气设备的选择与校验 (9) 5.1 高压设备的选择与校验 (10) 5.2 低压设备的选择与校验 (11) 5.3 母线的选择 (12) 5.4 导线的选择 (12) 6 继电保护的整定与计算 (13) 6.1 高压线路的继电保护 (13) 6.2 电力变压器的继电保护 (14) 7 防雷和接地装置 (14) 7.1 防雷 (14) 7.2 接地装置 (14) 7.3 防雷措施 (16) 结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (17) 附录A 电气主接线图 (19)
1 概述 1.1 国内外发展现状 现代大中型工厂供配电系统的电气主接线和运行方式都比较复杂，各种电气设备的数量和种类也比较多，随着经济和现代工业建设的迅速发展，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。 供配电系统是电力系统的电能用户，也是电力系统的重要组成环节。它由总降压变电所、高压配电所、车间变电所、配电线路以及用电设备组成。在小型工厂中，电能先经过高压配电所，然后经过变压器降压，低压配电线路将车间变电所的电能送到各低压用电设备。 在我国，供配电的建设未能得到重视，资金短缺，技术性能落后，另外供配电技术环节形成电力需求与供配电设施不协调的局面。随着人们生产活动的日渐增多，工厂对电能的需求也在日益增加，作为评估电能质量的相关指标，例如电能的可靠性、电能的经济状况、电能的质量等指标也随之有待提高。 1.2 供配电系统的研究意义 现如今，电能已经成为人们生活中不可或缺的能源和生活工具，其在工业生产，生活的各个领域中获得了广泛应用，为人们提供更加舒适便捷的工作环境和生活环境创造了条件。电力是现代事业发展的主要能源和动力，没有电力可以说就没有国有经济的现代化。现代的生活都离不开电力，都是建立在电气的基础上。因此，电力供应如果中断，将会给现代的发展带来严重的影响。譬如那些对可靠性有有很高要求的企业，即使工厂中设备停电的时间极短，也能引起工厂中严重的事故发生，轻则把电气设备烧坏，重则威胁到人身安全，故而，必须认真做好达到系统供电要求，切实保证电力系统的正常运行，更好地发展生产，实现过程的全部自动化。 要切实保障生产和日常社会生活的需求，就必须做好工厂供电系统的工作，在确保可靠供电的前提下，考虑并努力做好节能减排工作，实现高效，优质供电供电部门必须做到以下几点：
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)
题目：城市供配电系统设计与分析
内容摘要 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，电力公园如果突然中断，则将对这些用电部门造成严重的和深远的影响。因此，做好供配电工作，对于保证正常的工作、学习、生活将具有十分重要的意义。 本文首先对供配电系统进行了概述，分析供配电系统的国内外研究发展现状，并在此基础上进行了负荷预测方法及特点的分析。另外本文还对高压配电规划与中压配电规划进行了分析，主要包括规划要求以及规划过程中需要注意的问题。 关键词：配电所；供配电；负荷预测；高压配电；中压配电
目录 内容摘要 ........................................................................................ 错误！未指定书签。 1 绪论 .......................................................................................... 错误！未指定书签。 1.1 课题的背景及意义 ...................................................... 错误！未指定书签。 1.1.1供配电系统概述 ................................................. 错误！未指定书签。 1.1.2供配电系统的意义 ............................................. 错误！未指定书签。 1.2 国内外发展现状 .......................................................... 错误！未指定书签。 1.2.1 国外供配电系统发展现状 .............................. 错误！未指定书签。 1.2.2 我国供配电系统发展现状 .............................. 错误！未指定书签。 1.3 本文的主要内容 .......................................................... 错误！未指定书签。 2 负荷预测的方法及特点 .......................................................... 错误！未指定书签。 2.1 单耗法 ............................................................................ 错误！未指定书签。 2.2趋势外推法 ..................................................................... 错误！未指定书签。 2.3回归分析法 ..................................................................... 错误！未指定书签。 2.4灰色预测法 ..................................................................... 错误！未指定书签。 2.5人工神经网络预测法 ..................................................... 错误！未指定书签。 2.6模糊预测法 ..................................................................... 错误！未指定书签。 3 高压配电规划 .......................................................................... 错误！未指定书签。 3.1 高压配电规划要求 ...................................................... 错误！未指定书签。 3.2 高压配电中需注意的问题 .......................................... 错误！未指定书签。 3.2.1高压变电站选址问题 ......................................... 错误！未指定书签。 3.2.2进出线通道规划问题 ......................................... 错误！未指定书签。 4 中压配电规划 .......................................................................... 错误！未指定书签。 4.1 引言 .............................................................................. 错误！未指定书签。 4.2 主电路设计中压配电网络规划的步骤 ...................... 错误！未指定书签。 4.2.1明确中压配电网规划的原则和目标 ................. 错误！未指定书签。 4.2.2规划区的功能区分和中长期建设规划 ............. 错误！未指定书签。 4.2.3规划区负荷预测 ................................................. 错误！未指定书签。 4.2.4规划区变电站的选址和容量的确定 ................. 错误！未指定书签。
工厂供配电系统设计设 计 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
湖南理工职业技术学院 工厂供配电技术课程设计题目：某工厂供配电系统的电气设计 年级专业：风能工程系机电1132班 学生姓名：龙博 指导老师：卢永辉 2015年06月15日
摘要 工厂供电，是指工厂所需的电能的供应与分配，也称工厂配电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既能易于由其他形式的能量转换而来，而易于转换为其他形式的能量以供应用。电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化，而且现代社会的信息技术和其他高新技术无疑不是建立在电能应用的基础之上的。因此电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 本论文设计首先计算电力负荷和变压器的台数、容量；利用所学的知识确定变电所的位置。计算出短路电流的大小，选出不同型号的变压器，进而确定变压器的连接组别，画出必要的变电所主接线图。 关键词：主接线图、短路电流、电力负荷、变压器 目录 第1章前言 (4) 第2章设计任务 (5) 2.1 原始资料 (5) 2.2 工厂平面图 (5) 2.3 工厂供电电源 (5)
2.4 工厂负荷情况 (6) 2.5 设计要求 (7) 第3章全厂负荷计算和无功功率补偿 (8) 3.1 负荷计算 (8) 3.2 无功功率补偿 (11) 第4章变电所高压电器设备选型 (12) 4.1 主变压器的选择 (12) 4.2 各个车间变压器的选择 (12) 4.3 10KV架空线的选择 (13) 第5章短路电流的计算 (14) 5.1 短路的基本概念 (14) 5.2 短路的原 (14) 5.3 短路的后果 (14) 5.4 短路的形成 (15) 5.5 三相短路电流计算的目的 (15)
. . . 课程设计说明书 题目：某商贸集团综合楼高低压供配电系统设计 姓名： 院（系）：建筑环境工程学院 专业班级：建筑电气与智能化12-01班 学号：541201040 指导教师： 成绩： 时间：2015年 1 月 4 日至 2015 年 1 月 9 日
轻工业学院 课程设计任务书 题目某商贸集团综合楼高低压供配电系统设计 专业、班级建筑电气12-1 学号 5412010401 主要容、基本要求、主要参考资料等： 主要容： 1．阅读相关科技文献，查找相关图纸资料。 2. 熟悉民用建筑电气设计的相关规和标准。 3. 熟悉建筑供配电系统设计的方法、步骤和容。 4．熟练使用AutoCAD绘图。 5．学会整理和总结设计文档报告。 6．学习如何查找设备手册及相关参数并进行系统设计。 基本要求： 1、制定设计方案，确定电源电压、负荷等级及供配电方式。 2、确定方案后，绘制各用电设备等布置平面图，绘制高、低压系统图。 3、进行设计计算，选择设备容量、整定值、型号、台数等。编写设计计算书。 4、编制课程设计说明书。 已知参数： 某调度中心供配电系统设计平面图和工程概况见图纸资料。 主要参考资料： 1.供配电工程设计指导，机械工业，翁双安，2004 2建筑供配电系统设计，人民交通，祥红等，2011 3.AutoCAD2008中文版电气设计完全自学手册，机械工业，孟德星等，2008 4.供配电系统设计规，GB50054-2009 5.民用建筑电气设计规，GBJGJ_T16-2008 完成期限：2015-01-11 指导教师签名： 课程负责人签名： 2015年 01 月 11 日
供配电系统设计规范 (code for design of electric power supply system) GB 50052-1995 第一章总则 第 1.01条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。 第 1.02条本规范适用于110KV及以下的供配电系统的新建和扩建工程的设计. 第 1.03条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。 第 1.04条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，以近期为主。 第 1.05条供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗底、性能先进的电气产品。 第 1.06条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。 第二章负荷分级及供电要求 第 2.01条电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定： 一、符合下列情况之一时，应为一级负荷： 1.中断供电将造成人身伤亡时。 2.中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、 用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。 3.中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢 纽、重要通信枢纽、重要宾馆的、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。 在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。 二、符合下列情况之一时，应视为二级负荷： 1.中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、 连续生产过程被打乱需要较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。 2.中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通讯枢纽等用电单位 中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的
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
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
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
某纺织厂供配电系统设计 一丶设计对象简介 变电所由主接线，主变压器，高、低压配电装置，继电保护和控制系统，所用电和直流系统，远动和通信系统，必要的无功功率补偿装置和主控制室等组成。其中，主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次系统；继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等属二次系统。主接线是变电所的最重要组成部分。它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。一般分为单母线、双母线、一个半断路器接线和环形接线等几种基本形式。主变压器是变电所最重要的设备，它的性能与配置直接影响到变电所的先进性、经济性和可靠性。一般变电所需装2～3台主变压器；330 千伏及以下时，主变压器通常采用三相变压器，其容量按投入5 ～10年的预期负荷选择。此外，对变电所其他设备选择和所址选择以及总体布置也都有具体要求。变电所继电保护分系统保护（包括输电线路和母线保护）和元件保护（包括变压器、电抗器及无功补偿装置保护）两类。 二丶原始资料 1.工厂负荷数据：工厂多数车间为2班制，年最大负荷利用小时数4600小时。工厂负荷统计资料见表1。设计需要考虑工厂5年发展规划负荷（工厂负荷年增长率按2%）。 表1：化纤厂负荷情况表
2.供电电源请况：按与供电局协议，本厂可由16公里处的城北变电所（110/38.5/11kV），90MVA变压器供电，供电电压可任选。另外，与本厂相距5公里处的其他工厂可以引入10kV电缆做备用电源，但容量只能满足本厂负荷的20%（重要负荷），平时不准投入，只在本厂主要电源故障或检修时投入。 3.电源的短路容量（城北变电所）：35kV母线的出线断路器断流容量为400MVA；10kV母线的出线断路器断流容量为350MVA。 4.电费制度：按两部制电费计算。变压安装容量每1kVA为18元/月，电费为0.5元/ kW·h。 5.气象资料：本厂地区最高温度为38度，最热月平均最高气温为30度。 6.地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂粘土为主，地下水位为2 m。 二．设计内容 1．总降压变电站设计 （1）负荷计算 （2）主结线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的多个方案，根据改方案初选主变压器及高压开关等设备，经过概略分析比较，留下2～3个较优方案，对较优方案进行详细计算和分析比较，（经济计算分析时，设备价格、使用综合投资指标），确定最优方案。 （3）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确