1、第一章 設計任務書一、設計題目：某單位小高層住宅樓供電照明設計二、設計內容：（一） 供電部分：1.統計系統計算數據：（1）統計負荷量（給出負荷量統計表格）；（2）進行無功功率補償；（3）選兩臺變壓器；（4）列出負荷量統計表格（包含有內容（1），（2），（3）的數據）；（5）完成短路電流計算（列出短路電流計算表格）。2.確定供電方案：（1）確定電源進線類型；（2）確定高壓開關類型及個數；（3）確定進出線類變壓器臺數、類型；（4）確定配電柜類型及個數；（5）確定配電柜出線類；（6）完成成變電所接地；（7）繪制一次系統圖。3.選擇一次系統圖中所有導線和設備（同類導線設備只選一次）。4.二次設計：（1

2、）確定各類高壓開關柜面上應安裝儀表類型（列出表格）；（2）完成成變壓器二次保護整定（列出表格）。（二）照明部分：1.完成標準層走線；2.選擇標準層層配；3.計算照度（A型房間大廳）。三、設計數據：（一）建筑概況：本住宅樓為11層，兩梯6戶，A、B、C、D種房型。每層A與D型均為2套，C與D型均為1套。A、B為兩室兩廳一衛一廚，C、D為三室兩廳一衛一廚。總面積為13000 m2，變電所設在地下一層。（二）電力負荷如下：1.生活與消防電梯（正常時兼作生活用）均為15KW，COS=0.4,Kx=0.82.生活與消防泵（正常時兼作生活用）均為12KW，COS=0.8,Kx=0.83.A、B型每戶6KW

3、; C、D型每戶6KW, COS=0.5.4.4.其他負荷2KW， COS=0.5，Kx=0.9.（三）系統電壓為U=380/220 ，環境溫度為25，10KV母線相鄰相軸間距為250mm,檔距為900mm，380V母線相鄰相軸間距為200mm，檔距為900mm。銅母線熱穩系數為C=171(A*S1/2*mm-2)，電纜VV熱穩系數為C=115(A*S1/2*mm-2)。（三）系統電源由地區變電所經一4Km 10KV高壓架空線然后再經1Km10KV高壓電纜送入本變電所。電力系統出口斷路器斷流總容量為200MVA, Tmax=4800小時。（四）TA與KA配合接線形式為兩相不完全星接，Kjx=1

4、,Kf=0.85,Kk=1.3.過負荷整定系數為1.05.（五）各類房間頂棚、墻面反射系數為0.5，燈具效率為0.7減光系數為0.8，燈具利用系數查課本P86附表5-5.四、設計要求:1.應借書建筑電氣設計手冊、建筑電氣設計數據手冊、建筑電氣設備手冊、電氣照明設計手冊。2.應交課設內容：（1）3張圖紙：供電一次系統圖照明系統圖各一張；標準層平面走線圖一張。（2）設計計算書3. 應交課設時間：9月15日4.輔導時間: 第一周：2、4 第二周：1、3 8:00-11:00第二章 負荷調查由設計任務書可得知建筑概況：本住宅樓為11層，兩梯6戶，A、B、C、D種房型。每層A與D型均為2套，C與D型均為

5、1套。A、B為兩室兩廳一衛一廚，C、D為三室兩廳一衛一廚。總面積為13000 m2，變電所設在地下一層。由于得知住宅樓的總面積，首先通過計算負荷的估算方法進行初步設計，但是又由于未查得民用住宅的電能消耗量面積密度指標，在此不做初步設計。第三章 電力負荷計算計算負荷常用的計算方法有需用系數法、二項式法、利用系數法、ABC法、單位產品耗電量法和單位面積耗電量法。需用系數法計算簡便，適用于方案估算、初步設計和民用負荷計算。在此次供配電設計中，由于對象是單位小高層住宅樓，所以采用需用系數法進行負荷統計。3.1 與負荷計算有關的物理量和公式（1）設備容量計算 （2）有功、無功計算功率 Pjs=KxPs

6、Qjs=Pjstan偽（3）功率因素 （4）系統視在計算功率 Sjs=Pjs2+Qjs2（5）系統計算電流 Ijs=Sjs3U（6）線路損耗 （7）變壓器損耗 （8）無功補償 （8）變壓器計算容量 （9）需用系數 需用系數可以通過查電氣照明第62頁表22得到，對于沒有出現的可以通過查相鄰的值進行換算。3.2 統計負荷量 根據上面的公式統計負荷量其結果見附錄表1統計負荷量表。第四章 確定供電電源、電壓和供電線路由任務書可知住宅小區負荷種類包括生活與消防電梯、生活與消防泵、普通照明負荷和其他符合。根據負荷類型可知小區屬于二級負荷，所以根據二級負荷供電原則可知采用雙回路供電。再結合任務書提供的條件，

7、供電方案確定如下：系統電源由地區變電所經一4Km 10KV高壓架空線然后再經1Km10KV高壓電纜送入本變電所，系統電壓為U=380/220。第五章 變電所主接線選擇設計變電所主接線選擇設計主要包括變壓器容量的選擇、變壓器臺數的確定和電氣接線方式。為保證供電可靠，根據住宅小區供電條件、負荷類型用電容量和運行方式綜合考慮，在變電所內裝設兩臺變壓器，一臺為主變壓器，另一臺為備用變壓器，為低壓側電力網提供備用電源。對于小區，另設一發電機做應急電源用，進一步保證小區供電的安全可靠。變壓器選擇依據和結果如下表選擇依據型號臺數電力變壓器SC8-250/102臺說明因為系統中有消防電梯和消防泵，所以至少為二

8、級負荷，故選擇了兩臺變壓器。電容器柜的選擇如下表型號臺數電容器柜BW0.4-14-322臺說明在低壓母線上需要進行無功集中對稱補償，每邊要放11臺由于進線電源只有一路，電氣主接線高壓側采用單母線不分段方式，接線簡單，經濟型比較好。由于采用兩臺變壓器工作方式，低壓側采用單母線斷路器分段接線，有利于備用變壓器自動重合閘裝置的采用，同時提高供電的可靠性。一次系統圖見附錄圖1第六章 短路電流計算三相短路電流的計算方法有歐姆值法和標幺值法，由于歐姆值法在計算三相短路電流時需要進行電壓等級換算，因此在此采用標幺值法。6.1 計算短路電流相關的物理量和公式三相短路電路 兩相短路電流 Id(2)=0.867I

9、d(3)三相短路電流穩態值 三相短路電流沖擊值 高壓 ich=2.55Id(3) 低壓 ich=1.84Id(3)6.2 短路電流計算6.2.1 確定基準值取 Sj=100MVA Uj1=10.5kV Uj2=0.4kV計算短路電流而 Ij1=Sj/3Uj1=5.50kA Ij2=Sj/3Uj2=144kA6.2.2 計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值1）電力系統：Soc=200MVA 2）架空線路（ Xo1=0.4惟 w/km ）：3）電纜線路( Xo2=0.08惟w /km ): 4）電力變壓器（Uk%=4）：6.2.3 短路電流計算結果短路電流計算結果如表公式最小運行方式最大運行方式備

10、注高壓低壓高壓低壓Id(3)2.727.992.7214.37用于其他量的計算及校設備的滅弧能力，以防假性跳閘Id(2)Id(2)=0.867Id(3)2.366.932.3612.46用于校高壓靈敏度2.727.992.7214.37用于校熱穩，檢驗設備對于熱損壞的承受的能力ich高壓ich=2.55Id(3)低壓ich=1.84Id(3)6.9414.706.9426.44用于校動穩，檢驗設備對于力損壞的承受能力。說明：由計算可知，一臺變壓器的電抗標幺值為16。在最小運行方式，即T分列運行時，；在最大運行方式，即T并列運行時，。短路簡化電路圖如下圖第七章 電氣設備及導線選擇 在此章主要是根

11、據各種電氣設備的選擇條件選擇高低壓電氣設備及導線。在此次的小區住宅供電設計中，主要選擇高壓斷路器、高壓互感器、低壓空開、各種配電柜和各類導線。7.1 電氣設備的選擇7.1.1 根據高壓斷路器的選擇原則其選擇結果如表電壓原則電流原則滅弧能力校驗動穩校驗熱穩校驗結果公式Ijs=SjsT3Ugimax>ich(kA)設備型號高壓斷路器101063016.3682.72206.9382×42.722×0.71ZN3-10/630-8備注放絕緣燒壞防發熱燒壞防假性跳閘防變形、校驗設備對于承受力損壞的能力防燒壞、校驗設備對于承受熱損壞的能力top=0.6，toc=0.067.1.

12、2 根據高壓互感器的選擇原則其選擇結果如表電壓原則電流原則動穩原則熱穩原則精度校驗原則結果公式Ijs=SjsT3Ug設備型號高壓互感器1010401.2×18.54=22.25150×（75×40）227202×0.2未校LZJC-10備注防絕緣燒壞防發熱燒壞防變形、校驗設備對于承受力損壞的能力防燒壞、校驗設備對于承受熱損壞的能力保證TA的準確等級，以免計量精度變差。7.1.3 根據低壓斷路器器的選擇原則其選擇結果如表電壓原則電流原則與系統及導線配合原則靈敏度校驗原則滅弧能力校驗級間配合原則結果公式Ijs=SjsT3UgIRD>IjsInK>

13、Id3(kA)設備型號低壓斷路器400380200200>194.83300240200>194.83未校25>14.37未校DZ20Y-200備注保證設備絕緣保證長期運行的耐熱能力，放燒壞防拒動，IRD>Ijs保證系統滿載運行，防誤動。防漏保，一般自然滿足。防假性跳閘，一般在末端自然滿足。防止越級跳，擴大故障面積。7.2 導線的選擇各類導線選擇原則有：發熱原則、電壓損失原則、機械強度原則、熱穩校驗、動穩校驗、經濟電流密度。經濟電流密度原則一般用于發電廠和地區變電所，不用于民用建筑工程，在此不做考慮。導線選擇結果見附表2說明：（1）選擇高壓母線時以發熱原則、熱穩、動穩原

14、則為主選；選擇高壓架空線以發熱原則、電壓損失原則、機械強度校驗原則為主選；高壓電纜以發熱原則、電壓損失原則、熱穩校驗原則；低壓絕緣導線以發熱原則為主選。（2）低壓線路采用三相四線制，其中零線導線截面一般取火線導線截面50%以上。以下特殊情況時而者相等：非三相 火線截面不大于16mm2 負荷群中存在大量可產生高次諧波的用電器 三相負載常工作在極不對稱的情況下（3）在低壓絕緣導線時，由于非高層、實驗樓、軟件大廈、郵電局等，所以距離較近電流較小，因而可不校電壓損失；又由于不是室外低壓架空線，故免校機械強度。（4）電纜是埋在地下無需校機械強度，高壓母線電阻小、一般距離短無需校電壓損失，但20m以上時則

15、除外。7.3 配電柜（箱）的選擇 在此住宅小區供電系統中配電柜可以分為高壓配電柜和低壓配電柜，高壓配電柜有一個高壓進線控制柜、一個計量監視保護柜、兩個變壓器進線控制柜、一個PT柜，共五個。低壓配電柜有一個聯絡柜、一個發電機控制柜、兩個變壓器出線控制柜、一個生活電梯控制柜、一個生活泵控制柜、兩個照明負荷控制柜、一個消防電梯控制柜、一個消防泵控制柜、一個其他負荷控制柜和兩個無功補償柜，共十三個。根據已選高壓斷路器及高壓互感器的型號選擇高壓進線控制柜型號為JYN2A-10間隔式金屬封閉開關設備。無功補償柜選用HXJW戶外低壓電容補償柜，其技術參數如下表序號 名稱 單位 參數 1 無功補償容量 Kva

16、r 30580 2 額定工作電壓 V AC380 3 額定頻率 Hz 50 4 控制電壓 V AC220 5 電容投切時間 S 10240 6 投切時間間隔 S 300 7 過壓、欠壓、過流報警延時 S 30 8 溫度 -25+40 9 防護等級   IP55 根據已選低壓斷路器的型號選擇低壓配電柜型號為此PZ30J-4配電柜，柜內共有4路。層配電箱均選擇XRC88L-1/，且為非標準型；共九路；層配電箱其中六路為該層一戶一路，一路為樓道照明，另外二路為備用。第八章 變壓器保護整定變壓器繼電保護主要包括過電流保護、縱差動保護、電流速斷保護、過負荷保護和低壓側單相接地保護。由于大容量變

17、壓器才縱差動保護，所以在此次設計未進行縱差動保護整定。變電所（配電室）平面圖見附錄圖28.1 有關參數計算變壓器額定電流：10kV側 0.4kV側 電流互感器變比：10kV側 電流互感器一次電流值3ITN1=24.99A KTA=255=5 0.4kV側 電流互感器一次電流值I=ITN2=360.84A KTA=4005=808.2 過電流電流保護整定計算 式中Kk=1.3 Kzf=1.05 Kjx=1 Kf=0.85代入數值后 4.63A 取IgD=5A靈敏度校驗 滿足要求8.3 電流速斷保護整定計算 式中 代入數值 靈敏度校驗 滿足要求8.4低壓側單相接地保護 取IDD=2A8.5 過負荷

18、保護 取IgfD=4A變壓器二次保護整定結果見附錄表3第九章 防雷保護與接地裝置在此系統中防雷保護主要指架空線路的防雷保護和變電所（配電所）的防雷保護。架空線的防雷保護常采用的措施有：（1）架設避雷線（2）裝設自動重合閘或者自重合熔斷器（3）提高線路本身的線路水平（4）利用三角形定線做保護線（5）做社避雷器和保護間隙（6）絕緣子鐵腳接地。為了經濟便利，在此系統中采用第二種措施。變電所（配電所）的防雷主要包括直擊雷的防護和由線路入侵的過電壓的防護，在此系統中裝設避雷針和避雷線對直擊雷的保護，裝設避雷器對眼線路入侵的雷電波進行防護。第十章 照明系統10.1 照明系統設計照明系統圖見附錄圖310.2 標準層布線設計標準層布線圖見附錄圖410.3 照度計算 照度計算時僅以A戶型房間大廳為例進行計算。由任務書可知小區住宅樓總面積為13000m2，因此每戶型面積較大，A型房間大廳面積較大，故作以下假設計算照度。假設A型房間大廳的面積為10×8m2，高度為3.2m。大廳使用JXD5-