第一章 概 述
第一节 设计的对象和主要任务
1、设计的对象
本次设计的对象——“高档住宅小区”，它分为别墅区、公园、银行、医院等七部分，全小区总面积约490000平方米。别墅区为联排别墅共20排每排5户，共100户。由于小区属高档住宅区，所以小区内部配置有相应的小型医院和娱乐场所（如小型游乐场、休闲会所、公园等）出于对小区的安全和自动化管理配置有专用的小区监控系统（如防盗报警系统、闭路电视监视系统、门禁系统和确认系统等）和消防报警和控制系统（如火灾自动检测与报警、消防备用联动控制系统和紧急广播系统等）。 2、设计的主要任务
本次设计的主要任务有：负荷计算与无功补偿、变配电所主变压器和主接线方案、变配电所位置和型式的选择、短路电流的计算、变配电所一次设备的选择校验、变配电所进出线的选择、变配电所二次回路方案的选择与继电保护的整定、变配电所的防雷保护与接地装置的设计、变配电所的布置与结构设计等。
第二节 设计的原则和资料
1、供配电系统设计的原则
（1）必须遵守国家的有关法规、标准和规范，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的安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理，设计中应采用国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。
（3）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。
（4）应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与长期发展的关系，做到远、近期为主，适当考虑扩建的可能性。 2、设计的原始资料
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（1）小区总平面图（见附录二） （2）小区负荷情况
该小区内的银行、医院、小区监控和消防为一级负荷； 娱乐场所如休闲会所和游乐场的照明及设备属与二级负荷；而普通照明三级负荷。 （3）供电电源情况
按照小区与当地供电部门签订的供用电协议规定，本小区可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看小区总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-185，导线为等边三角形排列，线距为1.0m；干线首端距离本小区约9Km。干线首端所装高压断路器的断流容量为500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为2S。为满足小区一.二级负荷的要求，可采用联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本小区高压侧有电气联系的架空线路总长度达120Km，电缆线路总长度为40Km。 （4） 气象资料
本小区所在的年最高气温为35.10C，年平均气温为17.30C，年最底气温为-6.60C，年最热月平均气温为33.20C，年最热月平均气温为27.50C，年最热月地下0.8m处平均气温为250C。年主导风为东北风，年雷暴日数为22.6。 （5） 地质水文资料
本小区所在地区平均海拔111.4m,地层以黄土为主,地下水位大于20m。 （6） 电费制度
本小区与当地供电部门达成协议，小区最大负荷时的功率因素不得低于0.9。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。
第二章 负荷计算及无功补偿
第一节 负荷计算
一、 负荷计算的内容和目的
（1） 计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，
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其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。 （2） 尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流。一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。 （3） 平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。 二、负荷计算的方法
负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。 本设计采用需要系数法确定。
(1)三相设备组有功计算负荷基本公式: 有功功率：P30?Pe?Kd 无功功率: Q30?P30?tan? 视在功率: S30?P30cos? 计算电流: I30?S303UN
(2)多组用电设备有功计算负荷基本公式: 需求系数: K?P?0.8?0.9 K?q?0.8?5本次设计取K?P?0.9 K?q?0.9 50. 9P30?K?P?P30 Q30?K?q?Q30 I30?S303UN
COS??P30S30
三、负荷计算的结果
根据小区的负荷统计资料，按照需要系数法，负荷计算结果如表2-1
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设备容需要系量Pe/kw 数Kd 1000 0.8 计算负荷 P30/kw 800 Q30/kvar 600 S30/kVA 1000 I30/A 1519.4 编名称 号 类别 空调+电气加热装置 cos ? tan ? 0.8 0.75 1 别 墅 区 照明 消防+监控 小计 400 0.6 1.0 240 240 364.6 100 1500 0.6 0.8 0.75 60 1100 45 645 75 1315 114 1998 小区路灯2 及公园用电 照明 45 1.0 0.45 1.89 45 89.1 100 152 仪用 照明 3 医 院 空调 消防 小计 空调电暖 4 商 业 街 照明 小计 空调+电暖 照明 健身器材 50 30 15 5 100 120 0.3 0.6 0.8 0.6 0.8 0.55 1.52 1.0 0.8 0.8 0.8 0.75 0.75 0.75 15 18 12 3 48 96 22.8 9 2.25 34.05 72 27.3 18 15 3.75 64.05 120 41.5 27.4 23 5.7 97.6 182 80 200 80 40 100 0.6 0.8 0.6 0.4 1.0 0.8 1.0 0.7 0.75 1.02 48 144 64 24 40 72 48 40.8 48 168 80 24 57 73 255 121.5 36.5 86.6 5 休 闲 会 所 9
消防 小计 空调 照明 6 银 行 计算机系统 消防 小计 照明 7 游乐场 游乐器材 小计 小区监控 20 240 40 40 100 20 200 20 30 50 0.6 0.8 0.7 0.6 0.6 0.7 0.4 0.8 0.8 1.0 0.8 0.8 1.0 0.7 0.75 0.75 0.75 0.75 1.02 12 140 32 28 60 12 132 14 12 26 9 97.8 24 45 9 78 12.24 12.24 15 176 40 28 75 15 158 14 17.2 31.2 22.8 267.4 60.8 42.5 114 22.8 240.1 21.3 26.1 47.4 8 监控 100 0.45 0.5 1.73 45 77.85 90 136.7 合计 (308V侧) 设入K?p=0.92 K?q=0.95 0.83 1545.6 1050.7 1868.9 3194.2 第二节 无功补偿功率
一、无功补偿的目的
按供电局的规定，低压功率因数补偿到0.95，高压功率因数要求0.9，凡达不到者，按规定罚款。
采用无功补偿，提高系统的功率因数，不仅可以节能，减少线路压降，提高供电质量，还可以提高系统供电的裕量。因此，建筑供电系统中的无功功率补偿是必不可少的。
二、并联电容器的选择计算方法：
（1） 无功功率补偿容量（单位为kvar）的计算
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