学号2010210369
《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
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)
7.2.1电路图 (7)
7.2.2确定基准值 (7)
7.2.3计算短路电路中各主要元件的电抗标么值 (7)
7.2.4K-1点的短路电流计算 (8)
7.2.5K-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)
8.2.1电缆的选择 (10)
8.2.2低压断路器的选择与校验 (11)
8.2.3低压刀开关的选择与校验 (12)
8.2.4电流互感器的选择与校验 (12)
九、变压器保护设置 (13)
9.1变电所10kV馈线保护 (14)
9.2变电所10kV母线保护 (15)
十、防雷接地系统设计 (16)
10.1概述 (16)
10.2变电所防雷接地系统设计 (16)
10.3单体楼的防雷接地系统设计 (17)
结束语 (19)
参考文献 (20)
第一章 设计说明
1.1工程概况
假设该小区年最大负荷利用小时数为2500h ，日最大负荷持续时间为8h ，本小区均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压均为380V 。照明及家用电器均为单相，额定电压均为220V 。
1.2设计依据
供电电源：按照当地供电部门的签订的供用电协议规定，本小区可用附近一条10kV 的公用电源线区的工作电源。该干线的导线型号为LGJ-185，导线为等边三角形，线距为1.2m;电力系统馈电变电站距本小区6km ，该干线首端所装高压断路器的断流容量为500MV A ，此断路器配备有定时限过电流保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s 。
电费制度：小区与当地供电部门达成协议，对于电费制度有如下规定，供电与用电双方必须按照此规定进行电能记费。在变电所高压侧计量电能，并设置专用的计量柜。按两部电费制交纳电费。一部分为基本电费，按所装用的主变压器容量来计费。另一部分为电度电费，按每月实际消耗的电能计费。小区最大负荷时的高压侧的功率因数不小于0.9。
1.3设计原则
根据小区所取得的电源及小区的用电负荷情况，并考虑以后小区的发展，应采用安全、可靠、技术先进、经济合理的原则。假设本工程共16栋，每栋底部为架空层，地上六层，有阁楼，共两个单元，24户；每层层高为3m ，室内外高度差为0.45m 。主体建筑高度为20.9m （含坡顶）。设计需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要简捷实用、便于操作、管理和维护，减少综合投资。此次设计的目的是通过对小区的各个系统的设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国建筑电气行业有关方针政策，理论联系实际，锻炼独立分析和解决电气工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。
1.4.小区资料
1、工程地点：xx 市
2、工程概况：该小区占地55164.9平方米 ；共计384户。
3、气象资料：年最高气温为40 ℃，年平均气温为20 ℃,年最低气温为-22.5 ℃,年最热月平均气温26.3℃，年最热月平均最高气温31.5 ℃,年最热月地下0.8 m 处平均温度28.7 ℃。年主导风向为东风，年雷暴日数31.3天。
地质水文资料：所在地区平均海拔130m ，地层以沙粘土为主，地下水位为3m 。
第二章 小区负荷计算
根据小区的负荷情况，年最大负荷利用小时为2500 h,日最大负荷持续时间为8 h ，按照我国普遍采用的需要系数法确定小区计算负荷。
本住宅小区共16栋楼，384户，根据《住宅设计规范》GB50096-1999和《小康住宅电气设计》的有关规定，每户用电指标按10kw 计算，需要系数参照《民用建筑电气设计规范》的规定，取30d K =0.，功率因数cos 0.75ϕ=
有功计算负荷： 30
3840.30101152 kw d e P N K P '=⨯⨯=⨯⨯=
无功计算负荷： 30
3011520.8821016.1 kvar Q P tan ϕ''=⨯=⨯= 另外，整个小区的道路照明采用节能火箭炮5U 系列节能灯PLT-125W ，共有80
盏，灯头E40，安装间隔为20m 。单侧布置,安装高度为3.5m 。道路照明：p=125W ，
80n =,1,cos 0.9d K ϕ==,tan 0.48ϕ=
''
3011258010 kw P =⨯⨯=
''''3030tan 100.48 4.8 kvar Q P ϕ=⨯=⨯=
综上所述，本小区总计算负荷为：（取0.83p K ∑=,0.91q K ∑=）
3030
30()0.83(115210)964.46 kW p P K P P ∑'''=⨯+=⨯+= 3030
30()0.91(1016.1 4.8)929.019 kvar q Q K Q Q ∑'''=⨯+=⨯+= 总视在计算负荷：
301339.1264 kVA S ===
计算电流：302034.5921 A I =
== 功率因数：3030964.46
cos 0.721339.1264
P S ϕ=
== 以上计算可列成表1-1所示本小区负荷计算表
表1-1 本小区负荷计算表
