目录
1引言 (1)
1.1. 用户供电系统 (1)
2 变电所负荷计算和无功补偿的计算 (2)
2.1 负荷情况 (2)
2.1.1 负荷统计全厂的用电设备统计如下表 (2)
2.2 变电站的负荷计算 (2)
2.1.2 负荷计算 (2)
2.3 无功补偿的目的和方案 (3)
2.4 无功补偿的计算及设备选择 (3)
3 变电所变压器台数和容量的选择 (5)
3.1 变压器的选择原则 (5)
3.2 变压器类型的选择 (5)
3.3 变压器台数的选择 (5)
3.4 变压器容量的选择 (6)
4 主接线方案的确定 (7)
4.1 主接线的基本要求 (7)
4.1.1 安全性 (7)
4.1.2 可靠性 (7)
4.1.3 灵活性 (7)
4.1.4 经济性 (7)
4.2 主接线的方案和分析 (7)
4.3 电气主接线的确定和绘图 (8)
5 短路电流的计算 (11)
5.1 短路电流及其计算 (11)
5.2 三相短路电流的计算 (10)
6 变电所高压进线、一次设备和低压出线的选择 (14)
6.1 用电单位总计算负荷 (14)
6.2 高压进线的选择和校验 (14)
6.2.1 架空线的选择 (14)
6.2.2 电缆进线的选择 (14)
6.3 变电所一次设备的选择 (14)
6.3.1 高压断路器的选择 (14)
6.3.2 高压隔离开关的选择 (15)
6.3.3 高压熔断器的选择 (15)
6.3.4 电流互感器的选择 (15)
6.3.5 电压互感器的选择 (16)
6.3.6 高压开关柜的选择 (16)
6.4 低压出线的选择 (17)
6.4.1 低压母线桥的选择 (17)
6.4.2 低压母线的选择 (17)
7 防雷保护和接地装置的设计 (18)
7.1 架空线路的防雷措施 (18)
7.2 变配电所的防雷措施 (18)
7.3 变电所公共接地装置的设计 (19)
7.3.1 接地电阻的要求 (19)
7.3.2 接地装置 (19)
7.4 变配电所配电装置的保护 (20)
8 变电所二次回路方案 (21)
8.1 继电保护的选择和整定 (21)
8.1.1 继电保护的选择要求 (21)
8.1.2 继电保护的装置选择和整定 (21)
结论 (26)
谢辞 (27)
参考文献 (28)
1引言
1.1 用户供电系统
电力用户供电系统由外部电源进线、用户变配电所、高低压配电线路和用电设备组成。按供电容量的不同，电力用户可分为大型（10000kV·A以上）、中型（1000-10000kV·A）、小型（1000kV·A及以下）
1.大型电力用户供电系统
大型电力用户的用户供电系统，采用的外部电源进线供电电压等级为35kV 及以上，一般需要经用户总降压变电所和车间变电所两级变压。总降压变电所将进线电压降为6-10kV的内部高压配电电压，然后经高压配电线路引至各个车间变电所，车间变电所再将电压变为220/380V的低电压供用电设备使用。
某些厂区环境和设备条件许可的大型电力用户也有采用所谓“高压深入负荷
中心”的供电方式，即35kV 的进线电压直接一次降为220/380V 的低压配电电压。
2.中型电力用户供电系统
一般采用10kV 的外部电源进线供电电压，经高压配电所和10kV 用户内部高压配电线路馈电给各车间变电所，车间变电所再将电压变换成220/380V 的低电压供用电设备使用。高压配电所通常和某个车间变电所合建。
3.小型电力用户供电系统
一般小型电力用户也用10kV 外部电源进线电压，通常只设有一个相当于车间变电所的降压变电所，容量特别小的小型电力用户可不设变电所，采用低压220/380V 直接进线。
2. 变电所负荷计算和无功补偿的计算
2.1 负荷情况
本厂多数车间为三班制，最大负荷利用小时h T 5000max =，除1#、2#、3#车间部分设备属二级负荷外，其它均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V 。电气照明设备为单相，额定电压为220V 。本厂的负荷统计参见下表1-1。供电部门对功率因数的要求值：10kV 供电时，cos 0.9?≥。
变电所位置已选定，每个车间距离变电所的距离为：
1#车间：110m ； 2#车间：80m ； 3#车间：100m ； 4#车间：90m 。
车间
设备类别 各机械组代号
设备容量P e /kVA 需要系数d K
cos ? 1#
动力
No.1 180 0.7 0.95 No.2
75 0.65 0.94 No.3 154.7 0.43 0.92 No.4 35.2 0.2 0.5 No.5
48.6 0.2 0.5 2#
动力
No.6 182 0.4 0.9 No.7 156 0.68 0.88 照明 No.8 187 0.49 0.78 No.9 12 0.36 0.88 3#
动力 No.10 159 0.3 0.45 No.11 135 0.3 0.45 照明
No.12
8
0.36
0.88
4#
动力
No.13
180 0.3 0.5 No.14 147 0.3 0.56 No.15
10
0.36
0.88
2.2 变电站的负荷计算
2.2.1 负荷计算
按需要系数法计算各组负荷：
有功功率 P= K d ?Σpei （2.1） 无功功率 Q=P ??tan （2.2） 视在功率 S=22Q P + （2.3） 上述三个公式中：ΣPei ：每组设备容量之和，单位为kW ；K d ：需要用系数；
?cos :功率因数。
总负荷的计算：
1.有功功率 P c =K ∑ p ?ΣP c.i （
2.4） 2.无功功率 Q c = K ∑q ?ΣQ c.i （2.5）
3.视在功率 S c =2C 2C Q P + （2.6）
式中：对于干线，可取K ∑ p =0.85-0.95，K ∑q =0.90-0.97。对于低压母线，由用电设备计算负荷直接相加来计算时，可取K ∑ p =0.8-0.9，K ∑q =0.85-0.95。由干线负荷直接相加来计算时，可取K ∑ p =0.9-0.95，K ∑=0.93-0.97。
2.3 无功补偿的目的和方案
由于用户的大量负荷如感应电动机、电焊机、气体放电灯等，都是感性负荷，使得功率因数偏低，因此需要采用无功补偿措施来提高功率因数。电力系统要求用户的功率因数不低于0.9，按照实际情况本次设计要求功率因数为0.92以上，因此，必须采取措施提高系统功率因数。目前提高功率因数的常用的办法是装设无功自动补偿并联电容器装置。
根据现场的实际情况，拟定采用低压集中补偿方式进行无功补偿。
2.4 无功补偿的计算及设备选择
我国《供电营业规则》规定：容量在100kV ·A 及以上高压供电用户，最大负荷时的功率因数不得低于0.9，如达不到上述要求，则必须进行无功功率补偿。
一般情况下，由于用户的大量如：感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等都是感性负荷，使得功率因数偏低，达不到上述要求，因此需要采用无功补偿措施来提高功率因数。当功率因数提高时，在有功功率不变的情况下，无功功率和视在功率分别减小，从而使负荷电流相应减小。这就可使供电系统的电能损耗和电压损失降低，并可选用较小容量的电力变压器、开关设备和较小截面的电线电缆，减少投资和节约有色金属。因此，提高功率因数对整个供电系统大有好处。
C
.N C .N q Q n =C
C S P 9.729506
.619C
.N C .N q Q n =C
C
S P 要使功率因数提高，通常需装设人工补偿装置。最大负荷时的无功补偿容量Q N ·C 应为：
Q N ·C ='C C Q Q -=P C （?tan -'tan ?） (2.7)
按此公式计算出的无功补偿容量为最大负荷时所需的容量，当负荷减小时，补偿容量也应相应减小，以免造成过补偿。因此，无功补偿装置通常装设无功功率自动补偿控制器，针对预先设定的功率因数目标值，根据负荷的变化相应投切电容器组数，使瞬时功率因数满足要求。
提高功率因数的补偿装置有稳态无功功率补偿设备和动态无功功率补偿设备。前者主要有同步补偿机和并联电容器。动态无功功率补偿设备用于急剧变动的冲击负荷。
低压无功自动补偿装置通常和低压配电屏配套制造安装，根据负荷变化相应循环投切的电容器组数一般有4、6、8、10、12组等。用上式确定了总的补偿容量后，就可根据选定的单相并联电容器容量q N ·C 来确定电容器组数：
(2.8) 在用户供电系统中，无功补偿装置位置一般有三种安装方式：
(1)高压集中补偿 补偿效果不如后两种补偿方式，但初投资较少，便于集中运行维护，而且能对企业高压侧的无功功率进行有效补偿，以满足企业总功率因数的要求，所以在一些大中型企业中使用。
(2)低压集中补偿 补偿效果较高压集中补偿方式好，特别是它能减少变压器的视在功率，从而可使主变压器的容量选的较小，因而在实际工程中使用相当普遍。
(3)低压分散补偿 补偿效果最好，应优先采用。但这种补偿方式总的投资较大，且电容器组在被补偿的设备停止运用时，它也将一并被切除，因此其利用率较低。
本次设计采用低压集中补偿方式。
P C Q C S C 取自低压母线侧的计算负荷，?cos 提高至0.92
?cos = = =0.85
Q N ·C =P C （?tan -'tan ?）=619.506*[tan(arccos0.85)-tan(arccos0.92)]=120kvar 选择BSMJ0.4-20-3型自愈式并联电容器，q N ·C =20kvar
（2.9）
=120kvar/20kvar=6 取 n=6 补偿后的视在计算负荷
S C =2C ·N C 2C Q Q (P ）-+=674.19kV ·A ?cos = =0.92
3. 变电所变压器台数和容量的选择
3.1 变压器的选择原则
电力变压器是供电系统中的关键设备，其主要功能是升压或降压以利于电能的合理输送、分配和使用，对变电所主接线的形式及其可靠性和经济性有着重要影响。所以，正确合理地选择变压器的类型、台数和容量，是对接下来主接线设计的一个主要前题。
选择时必须遵照有关国家规范标准，因地制宜，结合实际情况，合理选择，并应优先选用技术先进、高效节能、免维护的新产品，并优先选用技术先进的产品。
3.2 变压器类型的选择
电力变压器类型的选择是指确定变压器的相数、调压方式、绕组形式、绝缘及冷却方式、联结组别等。，
变压器按相数分，有单相和三相两种。用户变电所一般采用三相变压器。
变压器按调压方式分，有无载调压和有载调压两种。10kV配电变压器一般采用无载调压方式。
变压器按绕组形式分，有双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器等。用户供电系统大多采用双绕组变压器。
变压器按绝缘及冷却方式分，有油浸式、干式和充气式（SF6）等。
10kV配电变压器有Yyn0和Dyn11两种常见联结组。由于Dyn11联结组变压器具有低压侧单相接地短路电流大，具有利于故障切除、承受单相不平衡负荷的负载能力强和高压侧三角形接线有利于抑制零序谐波电流注入电网等优点，从而在TN及TT系统接地形式的低压电网中得到越来越广泛的使用。
3.3 变压器台数的选择
变压器的台数一般根据负荷等级、用电容量和经济运行等条件综合考虑确定。《10kV及以下变电所设计规范GB50053－94》中规定，当符合以下条件之一时，宜装设两台及两台以上的变压器：⑴有大量一级或二级负荷；⑵季节性负荷变化较大；⑶集中负荷容量较大。
变电所中单台变压器（低压为0.4kV）的容量不宜大于1250kV·A。当用电设备容量较大、负荷集中且运行合理时，可选用较大容量的变压器。
在一般情况下，动力和照明宜共用变压器。当属下列情况之一时，可设专用变压器：
一、当照明负荷较大或动力和照明采用共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时，可设照明专用变压器；
二、单台单相负荷较大时，宜设单相变压器；
三、冲击性负荷较大，严重影响电能质量时，可设冲击负荷专用变压器。
四、在电源系统不接地或经阻抗接地，电气装置外露导电体就地接地系统（IT 系统）的低压电网中，照明负荷应设专用变压器。
由于本单位的用电设备负荷有二级负荷和三级负荷。根据设计规范GB50053－94的要求，宜装设两台变压器，选择台数为两台。
3.4变压器容量的选择
变压器的容量S N ·T 首先应保证在计算负荷S C 下变压器能长期可靠运行。
对有两台变压器的变电所，通常采用等容量的变压器，每台容量应同时满足以下两个条件：
① 满足总计算负荷70%的需要，即S N ·T ≈0.7 S C ； （3.1） ② 满足全部一、二级负荷S N 的需要,即S N ·T ≥S C(I+II) （3.2） 条件①是考虑到两台变压器运行时，每台变压器各承受总计算负荷的50%，负载率约为0.7，此时变压器效率较高。而在事故情况下，一台变压器承受总计算负荷时，只过载40%，可继续运行一段时间。在此时间内，完全有可能调整生产，可切除三级负荷。条件②是考虑在事故情况下，一台变压器仍能保证一、二级负荷的供电。
根据无功补偿后的计算负荷，S C =674.19kV ·A 即S N ·T ≥0.7*674.19=471.933kV ·A 取变压器容量为500kV ·A
因此，选择S9-500/10 Dyn11型电力变压器。为油浸式、无载调压、双绕组变压器。
表3.1 主变压器的选择
额定容量 S N /kV ·A 联结组别 空载损耗 △P O /kW 短路损耗 △P K /kW 空载电流 I O % 阻抗电压 U K % 500
Dyn11
1.03
4.95
3
4
4. 主接线方案的确定
4.1 主接线的基本要求
主接线是指由各种开关电器、电力变压器、互感器、母线、电力电缆、并联电容器等电气设备按一定次序连接的接受和分配电能的电路。它是电气设备选择及确定配电装置安装方式的依据，也是运行人员进行各种倒闸操作和事故处理的重要依据。概括地说，对一次接线的基本要求包括安全、可靠、灵活和经济四个方面。 4.1.1 安全性
安全包括设备安全及人身安全。一次接线应符合国家标准有关技术规范的要求，正确选择电气设备及其监视、保护系统，考虑各种安全技术措施。
低压配电设计规(GB50054-95) 第一章总则 第1．0．1条为使低压配电设计执行国家的技术经济政策。做到保障人身安全、配电可靠、电能质量合格、节约电能、技术先进、经济合理和安装维护方便，制订本规。 第1．0．2条本规适用于新建和扩建工程的交流、工频500V 以下的低压配电设计。 第1．0．3条低压配电设计应节约有色金属，合理地选用铜铝材质的导体。 第1．0．4条低压配电设计除应执行本规外，尚应符合现行的国家有关标准、规的规定。 第二章电器和导体的选择 第一节电器的选择 第2．1．1条低压配电设计所选用的电器，应符合国家现行的有关标准，并应符合下列要求。 一、电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应； 二、电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流； 三、电器的额定频率应与所在回路的频率相适应； 四、电器应适应所在场所的环境条件； 五、电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。用于断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力。 第2．1．2条验算电器在短路条件下的通断能力，应采用安装处预期短路电流周期分量的有效值，当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1％时，应计入电动机反馈电流的影响。 第2．1．3条当维护、测试和检修设备需断开电源时，应设置隔离电器。 第2．1．4条隔离电器应使所在回路与带电部分隔离，当隔离电器误操作会造成严重事故时，应采取防止误操作的措施。 第2．1．5条隔离电器宜采用同时断开电源所有极的开关或彼此靠近的单极开关。 第2．1．6条隔离电器可采用下列电器： 一、单极或多极隔离开关、隔离插头； 二、插头与插座； 三、连接片 四、不需要拆除导线的特殊端子； 五、熔断器。 第2．1．7条半导体电器严禁作隔离电器 第2．1．8条通断电流的操作电器可采用下列电器 一、负荷开关及断路器； 二、继电器、接触器； 三、半导体电器； 四、10A及以下的插头与插座。 第二节导体的选择 第2．2．1条导体的类型应按敷设方式及环境条件选择。绝缘导体除满足上述条件外，尚应符合工作电压的要求。 第2．2．2条选择导体截面，应符合下列要求： 一、线路电压损失应满足用电设备正常工作及起动时端电压的要求； 二、按敷设方式确定的导体载流量，不应小于计算电流； 三、导体应满足动稳定与热稳定的要求； 四、导体最小截面应满足机械强度的要求，固定敷设的导线最小芯线截面应符合表2．2．2的规定。 固定敷设的导线最小芯线截面表2．2．2
工厂总配变电所及配电 系统设计 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
重庆大学网络教育学院毕业设计（论文） 题目某工厂总配变电所及配电系统设计 学生所在校外学习中心四川遂宁校外学习中心 批次层次专业201601、专科起点本科、电气工程及其自动化 学号W1420345 学生杨敏 指导教师董光德 起止日期
在国民经济高速发展的今天，电能的应用越来越广泛，生产、科学、研究、日常生活都对电能的供应提出更高的要求，因此确保良好的供电质量十分必要。论文注重理论联系实际，理论知识力求全面、深入浅出和通俗易懂，实践技能注重实用性，可操作性和有针对性。 本设计选择进行了一个模拟的中小型工厂10/、容量为的降压变电所，区域变电站经10KV双回进线对该厂供电。该厂多数车间为三班制。本厂绝大部分用电设备属长期连续负荷，要求不间断供电。全年为306个工作日，年最大负荷利用小时为6000小时。属于二级负荷。 论文论述了供配系统的整体功能和相关的技术知识，重点介绍了工厂供配电系统的组成和部分。系统的设计和计算相关系统的运行，并根据工厂所能取得的电源及工厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定了变电所的位置与形式及变电所至变压的台数与容量、类型及选择变电所主接线方案及高低设备与进出线。 本论文共分部分包括：负荷计算和无功功率补偿、变电所位置和形式选择、变电所主变压器的台数、类型容量及主接线方案的选择、短路电流的计算、变电所一次设备的选择与校验、变电所电气主结线图、工厂二次回路方案的选择继电保护的设计与整定以及防雷、接地设计：包括直击雷保护、行波保护和接地网设计。 关键词：负荷计算短路计算主接线无功补偿设备选择
10kV及以下变电所设计规范 GB50053－94 主编部门：中华人民共和国机械工业部 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：1994年11月1日 第一章总则 第1.0.1条为使变电所设计做到保障人身安全、供电可靠、技术先进、经济合理和维护方便，确保设计质量，制订本规范。 第1.0.2条本规范适用于交流电压10kV及以下新建、扩建或改建工程的变电所设计。 第1.0.3条变电所设计应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设和远期发展的关系，远近结合，以近期为主，适当考虑发展的可能。 第1.0.4条变电所设计应根据负荷性质、用电容量、工程特点、所址环境、地区供电条件和节约电能等因素，合理确定设计方案。 第1.0.5条变电所设计采用的设备和器材，应符合国家或行业的产品技术标准，并应优先选用技术先进、经济适用和节能的成套设备和定型产品，不得采用淘汰产品。 第1.0.6条10kV及以下变电所的设计，除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行的有关设计标准和规范的规定。 第二章所址选择 第2.0.1条变电所位置的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定： 第2.0.2条一、接近负荷中心； 第2.0.3条二、进出线方便； 第2.0.4条三、接近电源侧； 第2.0.5条四、设备运输方便； 第2.0.6条五、不应设在有剧烈振动或高温的场所； 第2.0.7条六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧；第2.0.8条七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻； 第2.0.9条八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定； 第2.0.10条九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。
浅析高层建筑电气中低压配电设计 发表时间：2016-07-07T14:01:27.963Z 来源：《基层建设》2016年6期作者：周鹿樵 [导读] 近年来，随着城市化水平的不断提高，高层建筑施工已经成为了建筑施工领域中十分重要的一部分。 广东华方工程设计有限公司广东东莞 523000 摘要：近年来，随着城市化水平的不断提高，高层建筑施工已经成为了建筑施工领域中十分重要的一部分。在高层建筑施工过程中，其建筑内的低压配电设计在建筑的整个施工阶段中扮演了十分重要的角色。文章首先分析了高层建筑电气设备的特点，其次文章又论述了高层建筑电气中低压配电设计的基本原则及优化设计过程的手段，希望能够为具体的设计过程提供具有参考价值的意见，从而使高层建筑电气中低压配电设计能够进一步的满足人们的需要。 关键词：高层建筑；电气；低压配电；设计 引言：与一般多层建筑的施工不同，高层建筑的施工难度往往更大，建筑物内使用的电气设备也比较多。同时，由于高层建筑具有结构复杂且智能度高的特点，因此其施工过程较一般建筑来说要复杂得多。在高层建筑电气中低压配电设计中，保证其供电稳定性以及可靠性是最基本的要求，同时也是施工设计人员必须注意的一点，只有保证上述两点，才能提高高层建筑的整体质量。 一、高层建筑供电系统的特点 相对于一般多层建筑来说，高层建筑所使用电气设备，具有种类多、用电量大以及对供电可靠性的要求高等特点。具体来说表现为以下方面： 第一，为保证建筑内人们生活工作的正常进行，高层建筑中使用电气设备具有种类多的特点。由于高层建筑的施工对其功能的完善提出了更高的要求，因此其无论在供配电系统与火灾报警等系统方面都应更加完善与齐全，这样才能更好的保证整个高层建筑内设备的顺利运行。 第二，相对于一般多层建筑，高层建筑在用电需求方面有着更高的要求。高层建筑从用途上分为高层居住建筑和高层公共建筑。高层居住建筑的用电量相对较小，一般在25至60瓦/每平方米。而高层公共建筑的用电量相对较大，例如：宾馆、办公楼、商业楼等，其用电量会到60至160瓦/每平方米。这样的用电量是非常大的。 第三，高层建筑电气内使用的电气设备对供电可靠性要求交高。相对于普通多层建筑，高层建筑由于使用功能相对复杂，防火要求相对较高，因此对供电可靠性提出了更高的要求。由于高层建筑用途的不同，往往在一栋建筑内同时存在一、二、三级负荷。特别对于一二级负荷，一旦中断供电有可能造成重大影响或重大损失。对于此类负荷，在配电设计上一般多采取一路高压市电加应急发电机组供电或者双高压市电供电的方式，使之保证其供电的可靠性。 第四，高层建筑电气系统相对复杂，建筑内使用电气设备种类繁多。因此其必须具备可靠的电气系统才能维持各个设备的运转。在高层建筑中，各电气子系统往往会互相连接。例如：在消防设备的建设中，施工人员就需要采取双母线分段系统来进行供电。目前，高层建筑对于电气系统的设计已经朝着智能化的放向发展，这就为节约人力资源以及提高工作效率的打下了基础。 第五，建筑内电气线路火灾对人民生命及财产安全的造成十分严重的威胁。而高层建筑在与一般多层建筑相比在消防疏散与消防救援上难度都大于一般建筑。这就对建筑内电气线路的防火性能提出了更高的要求。现在，一般多层建筑内采用阻燃性电线、电缆。而在高层建筑中，特别是一类高层建筑应采用阻燃低烟无卤交联聚氯乙烯电力电缆、电线或无烟无卤电力电缆、电线。而高层建筑中的消防设备供电线路则采用耐火电力电缆、电线。 二、高层建筑电气中低压配电设计原则 高层建筑电气中低压配电设计需要遵循的原则包括优化设计原则与合理高效的原则两点，对设计原则的了解有利于为设计人员的工作提供相应的标准，对设计过程的顺利完成十分有利。 （一）优化设计 所谓的优化设计，不仅包括设备性能及系统运行方面的优化，同时还包括运行效率方面的优化。高层建筑的施工内容相对复杂，这就使得其资金投入也会相应较大。为保证施工企业的施工成本能够得到有效的节约，提高施工效率便成为了一个主要的手段，但施工效率的提高以及施工成本的节约必须要以节能环保的理念为基础，这样才能使高层建筑电气中低压配电设计能够更加符合目前社会发展的主要趋势。首先，在对高层建筑电气中低压配电设计之前，一定要提出相应的设计流程，同时对流程的可行性及适用性进行分析，为整个设计过程的可靠性提供保证。其次，在设计过程中，设计人员还要对线路之间以及设备之间的距离进行设计，这是保证设备与线路能够正常发挥其作用的基础。 （二）合理高效 在高层建筑电气的低压配电设计过程中，一定要坚持合理高效的原则。所谓的合理高效原则主要是针对设计过程中节能环保性能的保证来说的。在具体的设计过程中，相关人员一定要在保证电气设备使用性能的基础上，尽可能的降低其对能源的消耗量。想要达到上述目的，设计人员就一定要注重对节能设备的使用。同时在选择设备时，还应对其各项参数进行严格的考察，以使其质量及使用性能都能够得到保证。同时，在配电系统设计过程中，工作人员一定要保证其具有分散化的特点，以使电能能够得到更好的分配。 三、完善高层建筑电气中低压配电设计的策略 （一）确定负荷等级 对于高层建筑的供配电系统设计，首先要明确其建筑物的建筑性质，其次确定建筑物的用电负荷等级，并根据负荷等级才设计相应的供电方案，进而保证其供电系统的合理性。我国规定民用高层建筑分为两类，其超过54m的一类高层建筑和54m以下的二类高层建筑。而民用建筑电气负荷又分为三级，即一级负荷、二级负荷、三级负荷。对于一类高层建筑中的走道照明、值班照明、警卫照明、障碍标志灯、主要业务用电子计算机系统电源、保安系统电源、电话机房电源、客梯电力、排污泵、变频调速恒压供水生活泵及消防用电设备电源等为一级负荷；二类高层建筑中的主要通道及楼梯间照明用电、客梯电力、排污泵、生活泵及消防用电设备电源等为二级负荷。其余不属
某电机修造厂全厂总降压变电所及配电系统设计 一、生产任务及车间组成 1．本厂产品及生产规模 本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产，即以生产铸造、锻造、铆焊、毛坯件为主体，生产规模为：铸钢件1万吨、铸铁件3千吨、锻件1千吨、铆焊件2千5百吨。 2．本厂车间组成 （1）铸钢车间；（2）铸铁车间；（3）锻造车间；（4）铆焊车间；（5）木型圈车间及木型库；（6）机修车间；（7）砂库；（8）制材场；（9）空压站；（10）锅炉房；（11）综合楼；（12）水塔；（13）水泵房及污水提升站等。 二、设计依据 1．厂区平面布置图(略) 2．全厂各车间负荷计算表如下：各车间380伏负荷
3．供用电协议 工厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下： （1）工厂电源从电业部门某220/35千伏变电所，用35千伏双回架空线路引入本厂，其中一个为工作电源，一个作为备用电源，该变电所距离工厂东侧4.5km处，单位长度电抗值为0.4Ω/km。 （2）供电系统短路技术数据如下： 区域变电所35kV母线短路数据如下： 系统最大运行方式：S dmax＝200MVA；系统最小运行方式：S dmin＝175MVA （3）电部门对本厂提出的技术要求 ①区域变电所35kV配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为2秒，工厂总降不应大于1.5秒。 ②该厂的总平均功率因数值应在0.9以上。 ③在企业总降压变电所高压侧进行计量。
三、设计范围与任务 1．负荷计算 全厂总降变电所负荷计算，是在车间负荷计算基础上进行的，考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表，表达设计成果。 2．总降变电所位置和各个变压器台数以及容量的选择 考虑电源进线方向，综合考虑设置各个变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建备用的需要，确定主变台数容量。 3．厂总降压变电所主接结线设计 根据变电所配电回路数，负荷要求可靠性级别的计算负荷值，确定高低压侧的接线形式。 4．厂区高压配电系统设计 根据厂内负荷情况，从技术、经济合理性确定厂区配电电压。择优选择配电网布置方案，按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。 5．工厂供配电系统短路电流计算 工厂用电，通常为电网末端负荷，其容量远远小于电网容量，均按无限容量系统供电进行短路电流计算。 6．改善功率因数装置设计 COS，通过查表和计算求出达到供电部门要根据负荷计算要求本厂的高压配电所的 求的数值所需补偿的无功功率。由产品样本选出需补偿电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜。 7．变电所高低压侧设备选择 参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及相应的额定制，选择各种电器设备、开关柜等。用主结线图、设备材料表等表达设计成果。 8．继电保护及二次结线设计 内容包括继电保护装置、监视及测量仪表、控制和信号装置及备自投，用二次回路原理图或展开图及元件材料表来表达设计成果。 9．变电所防雷、接地装置设计 参考本地气象、地质资料设计防雷装置，并进行接地装置设计计算。 10．总降变电所变、配电装置总体布置设计 综合前述设计计算成果，参照有关规程，进行室内、室外变配电装置的总体布置和施工设计。 11．车间(机加车间)变电所及低压配电系统设计 根据生产工艺要求，车间环境，用电设备容量、分布情况等进行设计，确定车间变电所所用变台数、容量。 四、本厂的负荷性质 本厂为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为6000小时。属于二级负荷。 五、工厂的自然条件 1．气象条件 （1）最热月平均最高温度为30℃； （2）土壤中0.7～1米深处一年中最热月平均温度为20℃； （3）土壤冻结深度为1.10米； （4）夏季主导风向为南风； （5）年雷暴日数为31天。
低压配电设计规范(GB50054-95) 第一章总则 第1．0．1条为使低压配电设计执行国家的技术经济政策。做到保障人身安全、配电可靠、电能质量合格、节约电能、技术先进、经济合理和安装维护方便，制订本规范。 第1．0．2条本规范适用于新建和扩建工程的交流、工频500V 以下的低压配电设计。 第1．0．3条低压配电设计应节约有色金属，合理地选用铜铝材质的导体。 第1．0．4条低压配电设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准、规范的规定。 第二章电器和导体的选择 第一节电器的选择 第2．1．1条低压配电设计所选用的电器，应符合国家现行的有关标准，并应符合下列要求。 一、电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应； 二、电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流； 三、电器的额定频率应与所在回路的频率相适应； 四、电器应适应所在场所的环境条件； 五、电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。用于断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力。 第2．1．2条验算电器在短路条件下的通断能力，应采用安装处预期短路电流周期分量的有效值，当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1％时，应计入电动机反馈电流的影响。 第2．1．3条当维护、测试和检修设备需断开电源时，应设置隔离电器。 第2．1．4条隔离电器应使所在回路与带电部分隔离，当隔离电器误操作会造成严重事故时，应采取防止误操作的措施。 第2．1．5条隔离电器宜采用同时断开电源所有极的开关或彼此靠近的单极开关。 第2．1．6条隔离电器可采用下列电器： 一、单极或多极隔离开关、隔离插头； 二、插头与插座； 三、连接片 四、不需要拆除导线的特殊端子； 五、熔断器。 第2．1．7条半导体电器严禁作隔离电器 第2．1．8条通断电流的操作电器可采用下列电器 一、负荷开关及断路器； 二、继电器、接触器； 三、半导体电器； 四、10A及以下的插头与插座。 第二节导体的选择 第2．2．1条导体的类型应按敷设方式及环境条件选择。绝缘导体除满足上述条件外，尚应符合工作电压的要求。 第2．2．2条选择导体截面，应符合下列要求： 一、线路电压损失应满足用电设备正常工作及起动时端电压的要求； 二、按敷设方式确定的导体载流量，不应小于计算电流； 三、导体应满足动稳定与热稳定的要求； 四、导体最小截面应满足机械强度的要求，固定敷设的导线最小芯线截面应符合表2．2．2的规定。 固定敷设的导线最小芯线截面表2．2．2
摘要 某塑料制品厂全厂总配变电所及配电系统设计是对工厂供电的设计。本设计对工厂供电方式、主要设备的选择、保护装置的配置及防雷接地系统进行了相应的叙述，其中还包括全厂的负荷计算、高压侧和低压侧的短路计算、设备选择及校验、主要设备继电保护设计、配电装置设计、防雷和接地设计等。本设计通过计算出的有功、无功和视在功率选择变压器的大小和相应主要设备的主要参数，再根据用户对电压的要求，计算补偿功率,从而得出所需补偿电容的大小与个数。 根据国家供电部门的相关规定,画出总配变电所及配电系统的主接线图。电气主接线对电气设备的选择，配电所的布置,运行的安全性、可靠性和灵活性,对电力工程建设和运行的经济节约等，都有很大的影响。,,, 关键词：变电所,负荷计算,设备选型,继电保护 ABSTRACT
Tｈe whole plａnt distrｉbuｔion sｕbstation ａnｄｐowｅr ｄistribｕtiｏn sysｔem desｉｇｎof a plａstic products factｏry is for powｅｒｐlａnt desiｇｎ. Ｔｈe design mａkes thｅｎarrative ａbｏut thｅfacｔory power supply, mａin ｅquｉｐｍent seｌectiｏｎ,protectｉon ｄevｉce ｃｏｎfigｕratｉon and grｏun ｄinｇsｙstem ｆor ｌightning protection, ｗhｉｃｈalso incluｄesｔｈe ｌoad cａlculation of the factｏｒｙ，thｅshｏrt ｃirｃuｉt ｃuｒrent caｌcuｌaｔｉon ｏf ｔｈe ｈｉgｈｐｒessure sｉde and ｌow pressure sidｅ, eqｕipｍent selｅctｉon ａnｄｖａlidａtioｎ, tｈe maｉn eｑｕipmｅnt reｌａy pｒｏtecｔion dｅsign, power ｄisｔｒibutｉon eqｕiｐmeｎt deｓigｎ, ligｈｔｎｉｎg protection andｇrｏundingｄesｉgn. Ｔhis deｓign is bａｓed on theｃalｃulatｉon of tｈe actiｖe p ｏwer, ｒeａctｉvｅpowｅr and ａpｐaｒent ｐower transfｏrmer ａnｄthe size of the correspondｉｎg main ｅquipment mａｉn pａrameteｒ, ｔｈen woｒksｏut the compensation computｉng ｐoｗer aｃcording tｏｕsｅｒreqｕiremenｔs to v ｏltage ．Ｔhus it can obtａｉn the deｓｉrａble sｉze aｎd nｕmｂｅｒof compensat ｉon capacｉtｏr． Ａccorｄiｎg to ｔhe ｒｅlevanｔpｒoｖisｉons ｏf ｔhe natiｏｎaｌｅlectrｉcity secｔoｒ, the deｓｉgn dｒaws the ｍａin coｎnectiｏn diaｇram about the total diｓtｒiｂutioｎsubstａｔion anｄpoｗeｒdiｓtributioｎsysｔem. Main el ｅcｔriｃaｌcoｎnｅction ｈavｅgｒｅat inflｕenｃe on the elecｔrｉｃal equipｍentｓelectｉｏn，ｔhe layout of the distｒｉbutioｎ,operatｉｏn ｓaｆeｔｙ, r ｅlｉabｉlｉty and flexibility，alｓo ｐｏｗｅr eｎginｅering cｏnstructｉon and eｃｏnｏmy oｆｔｈe oｐeｒaｔiｏｎand so oｎ. Keywords: substaｔions, ｌoad calｃｕlation,ｅqｕipment selection，re ｌay protection
《低压配电设计规范》GB 50054-2011 前言 本规范是根据原建设部《二OO一～二OO二年度工程建设国家标准制定、修改计划的通知》（建标【2002】85号）的要求，由中机中电设计研究院有限公司会同有关单位在原《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054－95）基础上修订而成的。 本规范在编制过程中，编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考了国家标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，最后经审查定稿。 本规范共分7章和1个附录，主要技术内容包括：总则、术语、电气和导体的选择、配电设施的布置、电气装置的电击防护、配电线路的保护、配电线路的敷设等。 修订的主要技术内容有： 1.将规范适用范围的电压由交流、工频500V以下修改为交流、工频1000V 及以下； 2.取消了原规范总则中对于选用铜、铝导体材质的规定； 3.增设术语为单独一章，删除附录中的名词解释； 4.补充了功能性开关电器和剩余电流动作保护电器选择和安装的规定； 5.补充了选用具有中性极的开关电器的规定； 6.补充了IT系统中安装绝缘监测电器的规定； 7.补充了等电位联结用的保护联结导体截面积选择的规定； 8.将原第三章“配电设备的布置”中的第二节“配电设施布置中的安全措施”和第四章“配电线路的保护”中的第四节“接地故障保护”合并，并增加“SELV系统和PELV系统及FELV系统”一节，为第5章“电气装置的电击防护”； 9.在“配电线路的保护”一章中增加了“配电线路电气火灾防护”一节； 10.增加了关于“可弯曲金属导管布线”、“地面内暗装金属槽盒布线”、“矿物绝缘电缆敷设”、“预分支电缆敷设”的规定； 11.对原规范部分条文进行了补充、完善和调整。 本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。
目录 摘要.................................................... 错误!未定义书签。Abstract.................................................. 错误!未定义书签。第1章绪论.............................................. 错误!未定义书签。 1.1 设计目的.......................................... 错误!未定义书签。 1.2设计内容........................................... 错误!未定义书签。 1.3设计要求........................................... 错误!未定义书签。第2章计算负荷及无功补偿................................. 错误!未定义书签。 2.1负荷计算的内容..................................... 错误!未定义书签。 2.2 负荷计算的过程.................................... 错误!未定义书签。 2.3 无功补偿的目的.................................... 错误!未定义书签。 2.4无功补偿的计算..................................... 错误!未定义书签。第3章变压器选择和台数................................... 错误!未定义书签。 3.1 变压器的选择原则.................................. 错误!未定义书签。 3.2 变压器类型选择.................................... 错误!未定义书签。 3.3 变压器台数的选择.................................. 错误!未定义书签。 3.4变压器一次侧负荷计算............................... 错误!未定义书签。第4章短路电流的计算及保护............................... 错误!未定义书签。 4.1 短路的形式........................................ 错误!未定义书签。 4.2 主接线基本形式.................................... 错误!未定义书签。 4.3 三相短路电流的计算................................ 错误!未定义书签。 4.4电路的保护及防雷保护............................... 错误!未定义书签。结论...................................................... 错误!未定义书签。致谢.................................................... 错误!未定义书签。参考文献.................................................. 错误!未定义书签。附录
10KV变电所及其配电系统的设计 摘要：变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。变电所涉及方面很多，需要考虑的问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电所高低压电气设备，为变电所平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）配电系统设计与系统接线方案选择（5）继电保护的选择与整定（6）防雷与接地保护等内容。 关键词：变电所；负荷；输电系统；配电系统
第1章绪论 1.1工厂变配电所的设计 1.1.1用户供电系统 电力用户供电系统由外部电源进线、用户变配电所、高低压配电线路和用电设备组成。按供电容量的不同，电力用户可分为大型（10000kV·A以上）、中型（1000-10000kV·A）、小型（1000kV·A及以下） 1.大型电力用户供电系统 大型电力用户的用户供电系统，采用的外部电源进线供电电压等级为35kV 及以上，一般需要经用户总降压变电所和车间变电所两级变压。总降压变电所将进线电压降为6-10kV的内部高压配电电压，然后经高压配电线路引至各个车间变电所，车间变电所再将电压变为220/380V的低电压供用电设备使用。 某些厂区环境和设备条件许可的大型电力用户也有采用所谓“高压深入负荷中心”的供电方式，即35kV的进线电压直接一次降为220/380V的低压配电电压。 2.中型电力用户一般采用10kV的外部电源进线供电电压，经高压配电所和10kV用户内部高压配电线路馈电给各车间变电所，车间变电所再将电压变换成220/380V的低电压供用电设备使用。高压配电所通常与某个车间变电所合建。 3.小型电力用户供电系统 一般小型电力用户也用10kV外部电源进线电压，通常只设有一个相当于车间变电所的降压变电所，容量特别小的小型电力用户可不设变电所，采用低压220/380V直接进线。 1.1.2工厂变配电所的设计原则 1.必须遵守国家的有关规程和标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源、节 约有色金属等技术经济政策。 2.应做到保障人身和设备安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理，应采用效率高、能耗低、性能较先进的电气产品。 3.应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远、近期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。 4.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
第1章绪论 1.1 设计目的 通过课程设计巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。 1.2设计任务 根据富威机械厂用电负荷，并适当考虑生产的发展，按安全可靠、技术先进、经济和的要求，确定工厂变电所的位置与型式；通过计算负荷，确定主变压器台数及容量；进行短路电流的计算，选择变电所的主线及高、低电气设备；选择整定继电保护装置；最后按要求写出设计计算说明书，绘出设计图纸。 1.3设计要求 1、要求每个学生独立完成设计任务。 2、要正确运用设计资料。 3、给出变配电所的主接线图。 4、完成课程设计任务书规定容。 5、要求提交成果。 （1）完成课程设计报告书一份； （2）A3变配电所的主接线图纸一。
第2章负荷计算及无功功率补偿2.1负荷计算 根据设计要求进行分析，机械厂负荷统计资料见下表2-1： 表2-1机械厂负荷统计 单组用电设备的负荷计算：
有功功率 n d c P K P ?= kw 无功功率 θarccos tan ?=c c P Q var k 视在功率 22c c c Q P S += KVA 计算电流 r c c U S I 3= A 通过以上公式对工厂各部分进行计算，得到计算结果如下： 1、仓库： 动力部分： 228825.0=?=c P kw 7.2565.0arccos tan 22=?=c Q var k KVA S c 8.337.252222=+= 2.5138 .33== r c U I A 照明部分: 6.1=c P kw 2、铸造车间； 动力部分： 3.8323835.0=?=c P kw var 857.0arccos tan 3.83k Q c =?= KVA S c 119853.8322=+= A U I r c 3.1803119 == 照明部分： kw P c 8= 3、锻压车间； 动力部分： kw P c 5.5923825.0=?= var 6.6965.0arccos tan 5.59k Q c =?=
摘要 变电所是电力系统的重要组成部分，它担负着从电力系统中受电、经过变压，然后分配电能的任务,因此变电所的设计工作是整个电网设计和运行的重要部分。 本次设计对10kV车间配电所及低压配电系统进行了详细设计，根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，本着安全、可靠、优质、经济，结合实际情况，解决对各个部门的安全可靠，经济技术的分配电能问题。 设计时，首先进行各个车间负荷计算及确定无功补偿方案，提出2个可行的主变压器配置方案，然后通过对技术经济指标，确定主变压器的选择，进而确定主接线方案。接着进行短路电流计算，并根据短路电流计算结果选择变电所所需的一次设备、确定二次回路和继电保护整定以及车间照明设计，最后进行防雷接地设计。 关键字：车间变电所主变选择一次设备继电保护
ABSTRACT Substation is an important part of power system, it assumes by electricity from the power system, through the transformer, and then assigned the task of power, so the designof substation design and operation of the entire power grid an important part. The design of the 10kV distribution plant clinics and low voltage distribution system designed in detail，according to the various workshops the number and nature of the load, the production process on the load requirements as well as load distribution, in a safe, reliable, high-quality, economy, combined with the actual situation to address the various departments of the safe, reliable, economic and technological problem of the distribution of power. First of all, for each plant load calculation and determine the reactive power compensation scheme, proposed two possible configuration of the main transformer, and then on the technical and economic indicators to determine the choice of the main transformer, and then determine the main connection of the program.Followed by short-circuit current calculation and choice according to short-circuit current calculations in a
燕山大学 课程设计说明书 题目：某柴油机厂全厂总配变电所及配电系统设计 学院（系）：电力工程系 年级专业： 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称：
目录 电气工程学院《课程设计》任务书 (3) 第一章负荷计算和无功补偿 (9) 1.1基本概念： (9) 1.2全厂负荷计算： (9) 1.3无功功率补偿： (11) 1.4各个变电所变压器容量的确定： (13) 第二章变电所主接线设计 (16) 2.1电气主接线的概念： (16) 2.2配电所主接线方案的确定： (16) 2.3电气主接线基本结构图如下（主接线见附图）： (17) 2.4总配位置的选择： (17) 第三章短路电流计算 (20) 3.1短路电流计算相关概念： (20) 3.2短路电流计算的部分计算过程： (22) 第四章电气设备选择 (26) 4.1母线和电缆的选择和校验： (26) 4.2进线铝芯电缆的选择： (26) 4.3各个变电所10kV电缆型号及截面的选择： (27) 4.4各个变电所低压侧母线和绝缘子的选择： (27) 4.5各个车间0.4kV电缆型号及截面的选择： (28) 4.5高低压电气设备的选择和校验： (29) 4.7设备选择汇总表： (32) 第五章继电保护设计 (38) 5.1继电保护装置概念： (38) 5.2配电变压器的保护方式选择与整定计算： (39) 附图1 (41) 附图2 (42) 附图3 (43) 心得体会 (44) 参考文献 (45)
电气工程学院《课程设计》任务书 课程名称：供电系统课程设计 说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。 2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。 电气工程学院教务科
10KV变电站的设计毕业论文 目录 第一章绪论..................................................... - 1 - 1.1 变电站发展的历史与现状.................................. - 1 - 1.1.1 概况............................................... - 1 - 1.1.2 变电站综合自动化系统的设计原则..................... - 1 - 第二章变电站的负荷计算和无功率补偿计算......................... - 3 - 2.1 负荷计算................................................ - 3 - 2.3变电所主变压器的选择..................................... - 5 - 2.4变电所安装位置........................................... - 6 - 第三章变电站主接线设计......................................... - 7 - 3.1 电气主接线的基本要求.................................... - 7 - 3.2 常用的主接线............................................ - 7 - 3.3工厂变电所主要接线方案选择............................... - 9 - 第四章短路电流计算............................................ - 11 - 4.1短路电流计算的目的...................................... - 11 - 第五章电气设备的选择及校验.................................... - 15 - 5.2变电所一次一次设备的选择校验............................ - 16 - 5.2.1高压侧电气设备的选择校验.......................... - 16 - 5.2.2低压侧电气设备的选择校验.......................... - 19 - 5.3变电所进出线的选择及校验................................ - 20 - 5.3.1导线选择的原则.................................... - 21 - 5.3.2变电所导线的选择.................................. - 21 - 第六章变电所继电保护.......................................... - 24 - 6.1电力变压器的故障形式.................................... - 24 -
浅析高层建筑电气中的低压配电设计张吉东 发表时间：2019-03-29T15:20:17.887Z 来源：《电力设备》2018年第28期作者：张吉东 [导读] 摘要：因为建筑物的楼层比较多，并且智能化水平也比较高，结构的复杂性比较强，因此会对建筑电气低压配电设计提出更高的要求。 （中铝山东工程技术有限公司山东淄博 255052） 摘要：因为建筑物的楼层比较多，并且智能化水平也比较高，结构的复杂性比较强，因此会对建筑电气低压配电设计提出更高的要求。我国已经在高层建筑电气低压配电设计领域中做出了明确的规定，在具体设计的过程中，相关工作人员一定是需要遵循现行标准当中提出的要求，并且和高层建筑电气系统的特征相互联系在一起，有效的在高层建筑低压配电设计的各个环节中开展控制工作，以便于可以促使高层建筑电气系统的运行安全性及稳定性得到大幅度提升，最终在我国社会经济发展进程向前推进的过程中，做出一定贡献。 关键词：高层建筑；电气；低压配电设计 一、当前高层建筑电气低压配电设计方面需要遵循的基本原则 1、优化设计的原则 在当前高层建筑中，由于每个地方的地形、地质、自然环境存在差异，高层建筑也会表现出许多不同的特点。为了使低压配电设计与高层建筑更好地融合为一个整体，在进行低压配电设计的时候，一定要充分考虑高层建筑自身的特点，在设计时要把高层建筑自身的优势时候考虑进去。实事求是地讲，高层建筑低压配电设计是一个非常复杂的工程，不仅涉及到众多的环节、流程，还需要大量专门的技术人员。在整个设计施工过程中，前前后后需要投入大量的人力、物力和财力，因此，在实际设计的时候，要尽可能地对设计进行优化，坚持节能减排的理念要求，这样才能用最少的投入把低压配电设计工作做好。大量设计经验证明，高层建筑低压配电设计必须要充分考虑和满足高层建筑的实际需求，不能想当然地进行设计，在可行性和科学性方面必须要得到充分保障，这样所进行的低压配电设计才能更好地满足今后整个建筑中所有的用电需求，满足用户对于稳定用电负荷的基本要求，有效地减少用电过程中可能产生的各种安全事故。在高层建筑实际投入使用后，每个用户实际使用的电能数量是不一样的，因此，在最初高层建筑电气低压配电设计的时候就应当对这些问题提前进行考虑，科学有效地控制好用户的电气设备所产生的用电量，最大限度地发挥电气功能。除此之外，还需要充分全面地考虑电气设备的用电安全，在实际进行低压配电设计的时候，各条线路之间一定要保持合适的安全距离，这样一旦在今后出现问题的时候，也能及时地进行处理，避免问题隐患的扩大。 2、合理高效的原则 对于高层建筑来说，由于设计的复杂性，以及实际环境的特殊性，在这个低压配电的实际应用过程中，会产生各种类型的电能损耗，一方面会产生大量的费用支出，另一方面随着电能损耗的增加也会诱发一些潜在的安全事故。因此，在高层建筑电气中的低压配电设计应当尽可能的降低各种电能的损耗，在实际的损耗中，可以说是包括了直接的损耗和间接的损耗，不论是直接还是间接所产生的电能损耗都是比较高的。 二、高层建筑电气中的低压配电设计路径 1、低压配电设施设计 高层建筑电气系统中的低压配电系统，是由低压与高压配电线路、配电变压器等相关控制保护装置共同组成的。对于高层建筑来说，由于楼层高、电力用户多、电能耗能高等原因，需要以低压配电系统来满足高层建筑安全用电的需要。在这个过程中，需要进行科学合理的低压配电设施设计。 在确定电源负荷的时候，需要充分考虑该高层建筑的实际用电需要，考虑高层建筑的建筑形式是商业建筑还是民用建筑。通常来说，可以将高层建筑的电源负荷划分为一级与二级负荷，在进行电力供应系统设计时，通常使用源于不同变电所的两路独立电源。出于应对突发电力情况的需要，高层建筑还应当搭配备用电源或者发电设备，如柴油发电机等，根据高层建筑的电力能源实际需求，选定合适的、超过一级电源负荷容量的发电设备。此外，高层建筑还需要对消防设备的电力系统进行合理设计，包括消防水泵、消防风机、消防电梯等，在进行施工的过程中加以合理规划与科学配置。 2、低压配电电能设计 低压配电系统的电能设计，应当根据高层建筑的电能负荷等级选择不同计算方式，如负荷密度法等。通常来说，如果高层建筑的建筑类型为民用建筑，其用电性质为生活用电，则通常按照负荷密度法进行电能计算，以平方千米作为计算单位，根据使用功能进行区域划分，并根据其历史分区电能负荷密度确定不同分区的电能特点，确定电能负荷密度值。低压配电设计的过程中，通常将最大负荷设置为30min，引用电力能源消耗量与无功功率补偿作为重要的计算依据。负荷密度法的应用较为简单，能够实现配电负荷计算与变电负荷计算。在实际的低压配电系统设计中，根据电能负荷计算结果，来确定供电设备。在具体应用时，应当注重电能分配的合理性，如用作居住功能的高层民用建筑，可以以一户一表的方式进行电能分配，并将电能计量设备统一安装在一个位置集中计量，由线缆进行连接。 3、低压配电安全设计 高层建筑电气设计中的低压配电安全设计，通常包括接地故障保护、短路保护与过电流保护，在低压配电设计过程中需要严格遵循我国相关的设计规范，切实保障低压配电系统的安全性与可靠性。本文着重阐述低压配电系统的接地保护系统。接地保护系统中最为常用的三种接地保护模式包括IT、TT、TN三种，其中，IT接地保护模式能够在低压配电系统外网区域发生电路故障，且低压配电系统无法实现对于供电系统的保护性中断的情况下，自行启动保护模式，以避免配电系统故障造成更大的损失。 TT系统是电源中性点的接地保护设计，能够对发生漏电或者接地故障时的电气设备实现接地保护。通常中性线N与PE之间，由于配电关系不存在而并不进行电力流通，二者之间并无通电。通常在用电负荷较小的高层建筑中，会使用TT接地保护系统。 TN系统是当前最为安全有效的接地保护系统，在民用建筑电气设计中较为常用，电容量较低或者用电要求不高的电气系统皆可使用。TN接地保护系统的设计需要将所有电气设备外壳与保护线相连，以形成保护模式，并且连接配电系统的中性点。TN接地保护包括三种模式：TN-C、TN-S、TN-C-S。其中，TN-C接地系统是将工作零线同时作为接零保护线，是一种三相四线接地保护形式，通常在一般的电气设计中较为常用；TN-S模式是将工作零线与专用保护线相互分离，使用TN-S模式的电气设备金属外壳接零保护是通过专用保护线来实现的，相对而言安全性更高；TN-C-S通常用于建筑临时供电，在高层建筑电气低压配电设计中的运用较少。