住宅小区供电系统设计.doc
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1、本 科 毕 业 设 计 (论 文)住宅社区供电系统设计The Power Supply System Design of Residence学 院: 电子工程学院 专业班级: 电气工程及其自动化 电气081 学生姓名: 沙 岩 学 号: XXXXXXXXX 指导教师: XXXXXXXX(副专家) 2023年 6月毕业设计(论文)中文摘要住宅社区供电系统设计摘 要:本次毕业设计的课题是住宅社区供电系统的设计,根据设计的基本规定,运用所学的相关知识,查阅相关的资料,进行供电系统的初步设计。本次设计的基本流程是:进行负荷计算,根据负荷计算结果进行变压器的选择并拟定供电方案,之后依次进行短路电流的计算
2、,高、低压电器设备的选择和校验,继电保护,防雷与接地保护,电测量仪表设计,电梯双电源互备投电路设计等,在这一框架下,按照国家的标准,结合社区实际情况完毕设计。本次设计考虑到了供电系统的安全、可靠、灵活、经济四项基本规定,在选择供电方案和电器设备时,优先选择低能耗并且满足设计规定的方案和设备,除此以外,还考虑到了社区未来的负荷发展情况,做到了远、近期结合,留有扩建的也许性。关键词:负荷记录;变压器选择;短路计算;继电保护;备用电源毕业设计(论文)外文摘要The Power Supply System Design of ResidenceAbstract: The subject of this
3、 graduation project is the design of the residence area power supply system. According to the basic requirements of the design, using of the relevant knowledge, searching relevant information. Begin the design of the power supply system. The basic process of design is load statistics, according to t
4、he load calculation results to select the transformer, then begin the Short-circuit calculation, selection and calibration of high and low voltage electrical equipment, relay protection, lightning arrest and grounding protection, electrical measuring instrument design and the design of elevator powe
5、r each other prepare to input. In this framework, according to the national standards, combined with the actual situation of residential to complete the graduation project. This design considerations to the power supply system of safe, reliable, flexible and economic four basic requirements, in the
6、choice of power supply plan and electrical equipment, preferred select low energy consume and meet the design requirements of the plan and equipment. Besides, consider to the residential future of the loads, combination of recent and forward, it support the possibility of the expansion.Keywords: Loa
7、d statistics; Transformer selection; Short-circuit calculation; Relay protection; Standby power目 录1 引言12 负荷计算22.1 供电负荷的分析22.2 供电负荷的计算33 供电方案的拟定53.1 主接线方案原则53.2 主接线方案设计53.3 低压部分派电系统64 变压器及线路的选择85 短路计算115.1 短路故障的形式115.2 短路电流的计算116 高、低压设备的选择136.1 设备选择的基本原则136.2 高压设备的选择146.3 低压设备的选择157 继电保护177.1 继电保护的意义
8、及设立原则177.2 变压器的继电保护178 变电所防雷与接地199 电测量仪表2110 电梯双电源互备投电路23结 论25致 谢26参 考 文 献27附录:281 引言研究意义:近几年来我国社会发展迅速,人民的生活水平有了很大提高,对居住环境的方便、安全、环保、舒适等方面提出了更高的规定。这使得住宅社区的供电系统要适应社区的用电负荷及社区的规划,从多方面考虑,设计出最合理的供电方案,以使供电系统的运营更加经济、灵活、安全、可靠。发展现状:步入21世纪后,我国城市化正处在又一新的发展阶段,城市地区的住宅建筑林立,建筑标准越来越现代化,不同种类的社区对用电负荷的规定也不尽相同,但总体的趋势是用电
9、负荷有较大增高,在夏冬季节或用电高峰时段时,用电负荷有较大的波动,导致供电的不稳定或是停电时有发生,为居民用电带来了诸多不便,因此规定社区供电系统要具有更高的可靠性与安全性。随着城市化进程的逐年加快,城市用地更加紧张、用电负荷更加集中,城市的电力电网也逐步由架空向电缆过渡,老旧的配电方案以及变压器、配电室等电力设备在安全性、经济性、环保性等方面都难以满足时下的住宅用电负荷规定,由此对于社区的供电方案也有了新的规定。发展趋势:将来的供配电系统重要发展方向为小型化、节能化及更加自动化。目前对于供电系统的供电可靠性尚感局限性,对于某些重要设备如消防设施、生活水泵、生活电梯的供电可靠性尚有待提高。此外
10、,低压配电部分的安全性也需要更多的重视。社区供电设计要考虑下列基本规定: (1)安全性 需要达成相关技术规范与国家标准,且可以保证人身和设备的安全。(2)可靠性 需要满足社区正常用电的电力负荷。(3)灵活性 需要合用于多种运营方式,以便于电气设备的维修及切换,并适当考虑未来的负荷发展情况。(4)经济性 在符合上述规定的前提下,尽也许简化设计方案,减少投资及设备运营、维修的费用,并减少线路有色金属的消耗和电能的节约。2 负荷计算2.1 供电负荷的分析近年来我国的经济建设步入快车道,居民的生活水品不断提高,越来越多的高能耗电器走进我们的生活,普通家庭的用电需求不断上涨,例如:空调、电炊具、电热水器
11、等,很多家庭装有多个空调、彩电、冰箱,并且呈现出强劲的增长态势,根据以上现状江苏省住宅设计标准做出如下规定,一般而言高层的计算负荷可参考每户68kW标准,小高层及多层可参考每户46kW,除上述方法外还可参考50的建筑面积标准,本次设计是针对普通住宅社区的设计,根据以上标准,计算负荷取值6kW每户。本次设计共有两个院,每栋高6层,则每单元为12户,一号院为114栋,每两栋设立一个户外配电箱,共计7个配电箱;二号院为1526栋,每两栋设立一个户外配电箱,共计6个配电箱。每两个配电箱设立一个配电屏,共计7个配电屏。由配电屏引出线路通向配电箱,再由配电箱引出线路通向楼栋单元,之后各单元在引出线路到各户
12、。表2-1 负荷的初步划分变压器配电屏配电箱楼栋单元1号变压器1号配电屏1#配电箱1栋、2栋2#配电箱3栋、4栋2号配电屏3配电箱5栋、6栋4#配电箱7栋、8栋3号配电屏5#配电箱9栋、10栋6#配电箱11栋、12栋4号配电屏7#配电箱13栋、14栋8#配电箱15栋、16栋2号变压器5号配电屏9#配电箱17栋、18栋10#配电箱19栋、20栋6号配电屏11#配电箱21栋、22栋12#配电箱23栋、25栋7号配电屏13#配电箱24栋、26栋-2.2 供电负荷的计算负荷计算公式:有功计算负荷 无功计算负荷 视在计算负荷 计算电流 查阅资料得知:住宅用电负荷需要系数12户时取值0.6;在25100户
13、时取值0.45;100200户时取值0.35;大于260户时取值0.3;生活用电功率因数取值,则(1)社区总的负荷计算(2)单元的负荷计算(3)配电箱的负荷计算: 1#、2#、3#、5#、6#、8#配电箱单元数相同,负荷相同 4#、11#配电箱单元数相同,负荷相同 9#、10#、12#、13#配电箱单元数相同,负荷相同 经以上计算结果列出下表:表2-2 负荷计算的结果负 荷 项 目负荷容量 kW有功负荷 kW视在负荷 kVA计算电流 A1号变压器1号配电屏1#配电箱504226.8266.8385.12#配电箱504226.8266.8385.12号配电屏3配电箱504226.8266.838
14、5.14#配电箱432194.4228.7330.13号配电屏5#配电箱504226.8266.8385.16#配电箱504226.8266.8385.14号配电屏7#配电箱432194.4228.7330.18#配电箱504226.8266.8385.12号变压器5号配电屏9#配电箱576259.2304.9440.110#配电箱576259.2304.9440.16号配电屏11#配电箱432194.4228.7330.112#配电箱576259.2304.9440.17号配电屏13#配电箱576259.2304.9440.1-3 供电方案的拟定3.1 主接线方案原则在设计社区供电主接线方案
15、时,要符合国家规范,合理布局,经济节约等,为适应日益变化的新形势还要有一定的超前意识,从而避免导致反复建设,资金浪费,维护不便,还影响居民的正常用电。 设计主接线方案时要符合下列规定:(1)安全性 需要达成相关技术规范与国家标准,且可以保证人身和设备的安全。(2)可靠性 需要满足社区正常用电的电力负荷。(3)灵活性 需要合用于多种运营方式,以便于电气设备的维修及切换,并适当考虑未来的负荷发展情况。(4)经济性 在符合上述规定的前提下,尽也许简化主接线方案,减少投资及设备运营、维修的费用,并减少线路有色金属的消耗和电能的节约。3.2 主接线方案设计图3-1 主接线方案3.3 低压部分派电系统(1
16、)配电屏至配电箱部分本次设计是每两栋楼设一个配电箱,社区的低压配电箱共有13个,分别标号为1#13#配电箱,低压配电屏设七个,1号配电屏为1#、2#配电箱配电,2号配电屏为3#4#配电箱配电,3号配电屏为5#6#配电箱配电,4号配电屏为7#8#配电箱配电,5号配电屏为9#10#配电箱配电,6号配电屏为11#12#配电箱配电,7号配电屏为13#配电箱配电。图3-2 配电屏至配电箱部分(2)配电箱至单元部分每两栋楼设一个配电箱,共计13个,配电箱为其下属的单元配电。图3-3 配电箱至单元部分4 变压器及线路的选择4.1 变压器台数的选择在变电所中最关键的一次设备是电力变压器,它的重要任务是提高或减
17、少电力系统的电压,以便于合理分派、使用和输送电能。选择主变压器台数时应考虑以下原则:(1)供电系统对正常的用电负荷要有足够的可靠性。(2)当变电所的负荷因昼夜、季节而幅度较大时,且适宜以经济方式运营时,可考虑接入两台变压器。(3)一般情况下,变电所适宜选用一台变压器,但对于负荷集中且容量相称大的变电所,虽为三级负荷,也可采用两台或更多的变压器。(4)在选择变电所主变压器台数时,还应考虑负荷未来的发展情况,预留出一定的容量。就本次设计而言:适宜选用两台主变压器,分别为两个院供电,若某台变压器停止运营时,另一台则须承担其负荷。4.2 变压器容量的选择(1)对于只装有一台主变压器的供电系统,主变压器
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