1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上居民小區(qū)供配電設(shè)計摘要本設(shè)計就是選擇某個小區(qū)然后給其供電，本設(shè)計首先通過計算小區(qū)負荷，選擇合適的變壓器，然后畫出電氣主接線圖，根據(jù)電氣主接線圖選擇相應(yīng)的電器元件。然后對其進行校驗。關(guān)鍵詞：箱式變電站居民小區(qū) 節(jié)能 無人值守Residential area for the distribution designAbstractThis design is to select a cell and then to its power supply, which uses a box-type substation. This design is mainly box-ty

2、pe substation within the device selection check, in order to select the appropriate box-type changes may achieve power requirements. Which has a section of box-type transformer substation, the energy-saving, compact, small, unmanned and so on, one of the future residential area of choice.Keywords: b

3、ox-type， energy-saving residential area， unattended substation目 錄1 緒論1.1課題研究的背景 隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，國家在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造中，要求高壓直接進入負荷中心，形成高壓受電變壓器降壓低壓配電的供電格局，所以供配電要向節(jié)地、節(jié)電、緊湊型、小型化、無人值守的方向發(fā)展，箱式變電站(簡稱箱變)正是具有這些特點的最佳產(chǎn)品。其次隨著社會發(fā)展和城市化進程的加快，負荷密度越來越高，城市用地越來越緊張，城市配電網(wǎng)逐步由架空向電纜過渡，架桿方式安裝的配電變壓器越來越不適應(yīng)人們的要求。因此，預(yù)裝式變電站成為主要的配電設(shè)備之一。再次人們對供電質(zhì)

4、量尤其是供電的可靠性要求越來越高，而采用高壓環(huán)網(wǎng)或雙電源供電、低壓網(wǎng)自動投切等先進技術(shù)的預(yù)裝式變電站成為首選的配電設(shè)備。與此同時，由于信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化住宅小區(qū)發(fā)展，因此不僅要求箱變安全可靠，同時要求具有“四遙”(遙測、遙訊、遙調(diào)、遙控)的智能化功能。這種智能箱式變電站(簡稱智能箱變)環(huán)網(wǎng)供電時，在特定自主軟件配合下，能完成故障區(qū)段自動定位、故障切除、負荷轉(zhuǎn)帶、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等功能，從而保證在一分鐘左右恢復(fù)送電。經(jīng)筆者到處走訪觀察，一些中等城市像平頂山、信陽，大部分小區(qū)用的都是兩個電線桿中間加個變壓器，這種方式很簡單，也很經(jīng)濟，就是很不美觀，到處都是架空線，嚴重影響小區(qū)的美觀，筆者站在配電的變壓

5、器下面感覺到很危險。似乎感覺到要掉下來，也沒有保護措施，變壓器暴露在自然環(huán)境中，一般一個新的變壓器用幾年就成舊的。根據(jù)現(xiàn)代化建設(shè)的要求，建議居民住宅小區(qū)要首選小型化箱式配變，因為獨立配電室投資高，配電房與居民小區(qū)住房不相協(xié)調(diào)，影響整體美觀和建設(shè)標準的一致性，況且其建設(shè)位置因與住房爭地盤，也較難設(shè)計在負荷中心，造成供電半徑向一側(cè)伸展，供電結(jié)構(gòu)不合理，電壓質(zhì)量差，線損增大；桿上變壓器一般在路旁，10kV線路采用架空引入，低壓采用架空沿墻敷設(shè)或地下電纜配電，也影響了小區(qū)的形象，還容易出現(xiàn)電力事故，很不安全，供電質(zhì)量難以保證，低壓線損高，桿上變壓器不能滿足負荷增長的需要。 小型化箱式配變可利用現(xiàn)代化的

6、住宅小區(qū)兩房之間設(shè)有的綠化帶上進行設(shè)置，既不影響住宅小區(qū)的美觀，又能很方便地設(shè)計在負荷中心。如S12-Z13-400/10的體積為2100mm(長)1300mm(寬)1720mm(高)，它的體積小、占地少、安裝快，外部顏色可采用草綠色等，與綠化帶顏色相協(xié)調(diào)，比較美觀。而且，該箱變?yōu)槿忾]，全絕緣結(jié)構(gòu)，在公眾場所無須安全距離，能較好地保證人身安全，噪聲相對也較小。它更大的特點是小巧靈便，便于搬遷，待用電量增高到一定程度，需要調(diào)換或搬遷時，能便于快速施工，不影響用戶用電。 1.2本設(shè)計的主要內(nèi)容（1）小區(qū)負荷統(tǒng)計（2）箱式變電站設(shè)備選型（3）接線方式探討（4）保護措施選用1.3本章小結(jié) 本章就本文

7、的研究方向，研究內(nèi)容進行了敘述，從而得到從那個方面來完成本次設(shè)計。2 供配電系統(tǒng)2.1供配電系統(tǒng)概述供配電系統(tǒng)是指接受發(fā)電廠電源輸入的電能，井進行檢測、計量、變壓等，然向企業(yè)及其它用電設(shè)備分配電能的系統(tǒng)。供配電系統(tǒng)通常包括企業(yè)內(nèi)的變配電所、所有高低壓供配電線路及用電設(shè)備。其接線可分為： (1)一次接線(主接線)。直接參與電能的輸送與分配，由母線、開關(guān)、配電線路、變壓器等組成的接線，這個接線就是供配電系統(tǒng)的一次接線，即主接線：它表示著電能的輸送路徑。一次接線上的設(shè)備稱為一次設(shè)備。 (2)二次接線(二次回路)。為了保證供配電系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟運行及操作管理上的方便，常在配電系統(tǒng)中，裝設(shè)各種輔助電氣設(shè)

8、備(二次設(shè)備)，例如電流互感器、電壓互感器、測量儀表、繼電保護裝置、自動控制裝置等，從而對一次設(shè)備進行監(jiān)視、測量、保護和控制。通常把完成上述功能的二次設(shè)備之間互相連接的線路稱為二次接線(二次回路)。圖1.1就是一個簡單的小區(qū)供配電系統(tǒng)：圖1 3小區(qū)介紹及設(shè)備選型3. 1 小區(qū)規(guī)模該小區(qū)規(guī)劃用地是4公頃為別墅型的高檔智能化建筑系列，戶型分別是A、B1、B2、B3、C型，平均層數(shù)為3層，總共是住164戶，容積率為0.83。小區(qū)用電分為生活用電（包括居民住宅用電，給排水用電，集中供暖用電）、公共用電和道路照明用電及景觀照明用電（包括小區(qū)內(nèi)為主、次干道、廣場花園草坪、音樂噴泉、建筑及雕塑等）。此小區(qū)必

9、定是未來中國發(fā)展的趨勢。所以筆者提前設(shè)計一下。3.2負荷計算及變壓器選擇別墅規(guī)格150平方米左右250平方米左右300平方米左右每戶容量20KW25KW30KW因為小區(qū)總面積約4 萬，住戶數(shù)164 戶，得到每戶所占有面積：40000/164=243.9m2/戶得到的是243.9m/戶約=250m2（未除小區(qū)的綠化及其它設(shè)施所占面積）則初步估算，所以每戶容量選用25KW 得到總裝機容量及Pe=25KW*164 戶=4100KW。根據(jù)現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計實用指南陳元麗主編一書，查表得別墅小區(qū)負荷需要系數(shù)為Kc=0.60.65，COS=0.8，Kd=1。由需要系數(shù)法則得：Kc=0.63 COS =0.8

10、 則tg =0.75所以就有功功率為Pc=Kc*Pe=0.63*4100KW=2583KW無功功率為Qc=Pc*tg=2583KW*0.75=1937.25Kvar視在功率為Sc=Pc/cos=3228.75KVA當(dāng)Ur=380v 時，工作電流Ic=Sc/1.732 Ur=2588.64A當(dāng)Ur=220v 時，工作電流Ic=Sc/1.732Ur=4496.05A而對于多組設(shè)備的同時負荷計算為：有功功率同時系數(shù)KeP 一般為0.851，我們求平均得取值0.925。無功功率同時系數(shù)KeQ 一般為0.951，我們求平均得取值0.975。所以可根據(jù)計算公式得同時有功功率為：Pn=Pc*KeP=2583

11、*0.925=2389.28KW同時無功功率為：Qn=Qc*KeQ=1937.25*0.975=1888.82Kvar同時視在功率為：Sn=Pc/cos=3045.7KVA。而我們在該小區(qū)的供配電所采用的是2臺1000kva的銅式箱型變壓器，可得總裝機容量可得總裝機容量為2*1000kva=2000KVA，不能達到供電要求，所以可知選擇每戶裝機容量為25KW過大。按國家建筑的修建標準，得該小區(qū)必須有一定的綠化面積，并應(yīng)達到一定的程度及別墅建筑小區(qū)的綠化面積范圍是30%-45%才能夠符合人們的居住環(huán)境，才符合國家的相關(guān)規(guī)定。由此按要求我們?nèi)⌒^(qū)的 綠化率為35%及可以達到規(guī)劃、居住的要求：總平面

12、面積約40000m2，綠化率為35%，綠化面積為40000*35%=14000m2。建筑面積為 40000-14000=26000m2，總建筑面積為 26000*3=78000m2（三層住宅）容積率為 78000/40000=1.95按標準別墅型住宅每戶用電來估算：則小區(qū)建筑面積約2.6 萬，住戶數(shù)164 戶，得到每戶所占有面積：26000 平方米/164 戶=158.54 平方米/戶，而158.54 平方米約等于150 平方米，則可以選用20KW 每戶的用電容量。得到總裝機容量為：Pe=164 戶*20KW=3280.00KW,綜合樓及總平面裝機容量為Pe1=50KW+180KW=230KW

13、則得到小區(qū)總裝機容量為Pe2=Pe+Pe1=3280.00KW+230KW=3510.00KW根據(jù)現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計實用指南 陳元麗 主編一書，查表得別墅住宅小區(qū)的負荷需要系數(shù)為Kc=0.40.46 之間，COS=0.8，Kd=1。由小區(qū)類型及系統(tǒng)規(guī)定得:Kc=0.426 COS=0.8 則tg=0.75由需要系數(shù)法則得：Pn=Kc*Pe2=0.426*3510.00KW=1496KWQn=Pn*tg=1496KW*0.75=1122KvarSn=PN/cos=1496KW/0.8=1870KVA當(dāng)Ur=380v 時，工作電流Ic=Sc/ 1.732 Ur=2588.64 當(dāng)Ur=220v 時，

14、工作電流Ic=Sc/ 1.732 Ur=4496.05對于多組設(shè)備的同時負荷計算為有功功率同時系數(shù)KeP 一般為0.851，我們求平均得取值0.925。無功功率同時系數(shù)KeQ 一般為0.951，我們求平均得取值0.975。所以可根據(jù)計算公式得同時有功功率為：Pn=Pc*KeP=1496*0.925=1383.8KW同時無功功率為：Qn=Qc*KeQ=1122*0.975=1093.95Kvar同時視在功率為：Sn= Pc/cos=1763.99KVA。總?cè)萘繛?763.99KVA，我們選用2相同型號相同規(guī)格的變壓器得每臺需承載的負荷為S1=S2 =Sn/2=1763.99KVA/2=881.2

15、1000KVA則我們選用2臺變壓器就可以據(jù)現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計實用指南陳元麗編著一書，查看變壓器選型規(guī)定，參考箱式變電站變壓器的系統(tǒng)參數(shù)我們初步選擇SCB10-1000KVA的銅芯箱型干式變壓器。驗證選擇SC10-1000KVA 銅芯箱型干式變壓器的可行性。則箱式變壓器的功率損耗（有功功率損耗、無功功率損耗），查表得：容量（kva）有功功率損耗(kw)無功功率損耗(kvar)負載率1000空載有載空載有載P0PkQ0Qk1.85.2711.3425.300.85所以變壓器的有功功率損耗為：P= P0+Pk2=1.8+5.27*0.85=5.59kw變壓器的無功功率損耗為：Q=Q0+Qk2=11.3

16、4+25.30*0.85=29.56Kvar所以電力系統(tǒng)供電的容量為Pe=3510KW+5.59KW+25.56KW=3541.15KW則有供功率：Pc=kc*Pe=0.426*3541.15KW=1508.53KW無供功率：Qc=Pc*tg =1508.53KW*0.75=1131.40Kvar視在功率：Sc= =1885.67KVA.Ur=380v，Ir=SC/1.732 Ur=2865A。則計算電流約為2.87KA，可得2臺平均下來的計算電流為I0=2865A/2=1.422A因為 Sc1=Sc2= Sc/2=1885.67/2=942.5KVASc1=Sc2=942.5KVA1000K

17、VA則我們可以選擇2臺同型號同功率的箱型干式變壓器來給該小區(qū)供電滿足要求。3.3短路電流計箱變高壓側(cè)短路電流計算Gkkkkk-1SCB10-1000SCB10-10000.38kv電源B電源A10KVGkkkkk-2本小區(qū)采用10KV架空進線，距離箱變3KM，10KV母線處三相短路電流最大有效值為25KA，最小值為20KA,電源電抗標幺值為0.22，另一路架空線路距離箱變0.1KM；三相短路處電流有效值最大值為8KA，最小值為6KA，電源B電抗標幺值為0.68。取基準容量Sd=100MVA,基準電壓Ud=10.5KV則Id=Sd/1.732Ud=5.5KA。圖3-1采用標幺值計算，計算過程及結(jié)果見表三