某小区供配电系统设计.pdf

南 阳 理 工 学 院 本科生毕业设计（论文）学院（系）：电子与电气工程学院 专 业：电气工程及其自动化 学 生：指导教师：完成日期 2014 年 5 月 南阳理工学院本科生毕业设计（论文）某小区供配电系统设计Design for the Power Supply and distribution systemof a residence community总 计：36 页表 格：10 个插 图：9 幅南南 阳阳 理理 工工 学学 院院 本本 科科 毕毕 业业 设设 计（论文）计（论文）某小区供配电系统设计Design for the Power Supply and distribution systemof a residence community学 院：电子与电气工程学院 专 业：电气工程及其自动化 学 生 姓 名：学 号：指 导 教 师（职称）：评 阅 教 师：完 成 日 期：南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology某小区供配电系统设计I某小区供配电系统设计摘摘要要住宅小区供配电系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活及秩序。因此研究小区供配电系统如何更好的实现安全、可靠、经济运行具有现实的意义。本课题初步对住宅小区的供配电系统进行设计，并根据国家相关标准对所设计的内容进行规范化。分析小区的原始数据和供电特点，对小区各类负荷进行计算；通过计算负荷选择变压器的容量和数目完成变电所的设计；合理选择电气主接线方式；根据短路电流选择合适的电力电缆；确定建筑物防雷等级，做好小区的防雷接地保护。设计过程中不仅要保证供电的质量和安全性，还应尽量满足供电的经济性，节省能源和材料。关键词关键词计算负荷；短路电流；变压器；供配电设计；防雷接地 Design for the Power Supply and Distribution Systemof a Residence CommunityElectrical Engineering and Automation Specialty MA Jun-yaoAbstract:Residence community for safe and reliable operation of the distribution system directly affects peoples daily lives.This project is initially designed for the power supply and distribution system of the residence community.And also the design is normalized in accordance with the relevant national regulations and standards.So the power supply and distribution system in residence community district how to realize the safe,reliable and economic operation has realistic meaning.Analysis the raw data for the residence community and load calculation of the residence community.Based on the calculated load the measures of power supply and distribution of the residence community is designed.It includes the electric main wiring design,transformer and distribution substation design.Meanwhile the appropriate electric power cable are selected according to the short-circuit current.And the protection design about grounding for lightning is also essential.Not only must the quality and safety of power supply be ensured,but also the economical power supply,energy-saving and material-saving should be met as much as possible.Key words:Load calculation;Short-circuit current;Transformer;Power supply and distribution design;Grounding for lightning目录某小区供配电系统设计II1 引言.11.1 住宅小区供配电系统现状及研究意义.11.2 本工程供配电系统概述及相关原则.12 负荷的计算.22.1 负荷分级以及要求.22.1.1 负荷分级和供电电源要求.22.1.2 本工程建筑的负荷类型.32.2 计算负荷概述.42.2.1 概述.42.2.2 计算负荷的步骤.52.2.3 本工程负荷计算.82.3 无功补偿.102.3.1 无功补偿的目的.102.3.2 无功补偿的方法.102.3.3 无功补偿容量.113 短路电流的计算.123.1 短路计算的目的.123.2 无限大容量电源条件下短路电流的计算.123.2.1 短路电流计算基本步骤.123.2.3 本工程短路电流计算.144 本工程供配电措施设计方案.164.1 供配电系统概述.164.2 变电所的设计.164.2.1 变电所位置及环境.164.2.2 变压器容量和数目的选取原则.174.2.3 变压器容量及数目的选择.174.2.4 变压器类型的选择.214.2.5 本工程变电所的设计.214.3 电气主接线方式的设计.224.3.1 高压电气主接线.224.3.2 低压电气主接线.224.4 配电系统线路的设计.234.4.1 配电线路的接线方式.234.4.2 本工程选用的接线方式.24某小区供配电系统设计III4.5 电缆的选择.244.5.1 电缆型号选择.244.5.2 电缆的敷设.254.5.3 电缆截面积的选用原则.254.5.4 高压侧电缆截面积的选择.264.6 本工程设计说明.275 防雷接地保护.285.1 防雷保护系统.285.1.1 建筑物的防雷分类.285.1.2 本工程建筑物防雷保护.285.2 接地保护系统.295.2.1 接地方式.295.2.2 本工程采用的接地方式.305.3 等电位联结.30结束语.32参考文献.33附录.34致谢.36某小区供配电系统设计11 引言1.1 住宅小区供配电系统现状及研究意义随着社会的发展越来越快，越来越发达，电能也逐渐成为人们生活中最重要的能源之一，人们对电能的依赖程度越来越高，是生活中必不可少的一种能源。在过去，家用电器并未普及，居民用电量非常少，每家每户可能只点一支电灯，或者一台电扇。现如今，人们生活水平提高，家用电器的种类增多，居民用电量也在与日俱增，电视、冰箱、洗衣机、电脑等各种家电也是居民生活必不可少的。同时，我国整体的用电结构也在逐渐的发生着变化，居民用电量逐渐增多，非工业用电比重逐渐升高。电能的正常运行直接影响人们的一切，对人们的生活具有非常大的影响作用。住宅小区内的供配电系统能否安全而又稳定的运行，对于提高小区居民的生活质量具有至关重要的作用,可以说现代人离不开电能。因此需要保证电能的稳定并且安全的运行，不仅如此，当某些重要的设备发生故障时，则必须保证其不断电，能够继续正常运行，保证电能可靠运行。此外节能减耗是我国基本的国策之一，在满足供电需求的前提下，还应提高能源利用率，降低能源消耗，这也是今后探索研究的一大方向。住宅小区供配电设计必须根据实际，结合其特点，根据小区建筑功能以及负荷等级对其采用合适的供配电形式和方法，满足使用功能的要求。不仅要做到整体布局合理，满足供电质量，而且还要给每个用户提供良好的用电环境。实现安全可靠配电的同时，还要做到环境的美化，使小区的供配电合理、经济。小区的供配电系统设计应根据实际情况，小区的未来发展和规模进行分析设计，不仅要做到满足近期内的要求，还要为将来的发展留有一定的空间，将远期和近期结合起来，统筹规划。1.2 本工程供配电系统概述及相关原则 住宅小区的供配电系统建设工程的应坚持统一规划的原则，将电力网的运行状况和建设规划相结合，并且使经济发展和配电网的现状结合起来。本着以人为本的原则，保证供电品质，建设经济、安全、适度超前、提高供电可靠性的原则，合理选择小区供配电措施1。方案设计时应根据电力相关行相业的标准进行设计。使设计尽量简单，便于维护和管理，尽量减少电能消耗，提高电能利用率。还需要将近期和远期结合起来发展分析。建设近期的同时考虑到远期的发展可能，并根据用户用电负荷重要程度、用电需求、用电容量、用电性质等，结合区域电网规划和当地供电条件等因素，进行技术比较后制定出合理的供电方案。本次的课题设计主要先对该小区的用电特点和相关资料进行分析。对小区进行负荷计算，无功补偿。根据计算负荷得出的结果，对变压器容量和数目进行设计，并对某小区供配电系统设计2配电所设计。设计出合适的电气主接线方式和配电线路接线方式。并根据短路电流计算结果，选择和校验电缆设备。根据建筑的特点，确定各类建筑物的防雷等级，进行相关的防雷及接地设计和等电位联结，并选择低压配电系统的接地形式。依据相关专业提供的原始资料和国家行业标准规范和图集绘出电气设计图。本工程基本概况：（1）总体概况：本工程总建筑面积为 41723.8 平方米，由两栋主体建筑及地下公共汽车库、设备用房等组成。其中一个主体建筑为 6 层商业写字楼建筑，高约 23.75米，属于多层办公建筑。该多层建筑 1、2 层为临街商铺，3 至 6 层为公寓式办公写字楼。另外一个主体建筑为 31 层高层住宅建筑，高约 96.75 米，属于一类高层住宅建筑，耐火等级为一级。该高层建筑 1、2 层为临街商铺，3 至 31 层为居民住宅。地下 1 层和地下 2 层均为汽车库、附属设备用房等组成。（2）具体数据：高层建筑 3-31 层为住宅楼，每层 15 户，共三种户型。其中，一层里户型 1 共 4 户面积为 80-100、户型 2 共 9 户面积为 100-130、户型 3 共 2 户面积为 130-150，全楼共 435 户。多层建筑 3-6 层为写字楼，共 4160,安装容量为208KW。商业面积共 5230，安装容量为 261KW。（3）设计范围：高压侧从市政开闭所 10kV 配电线路起，在接引 10kV 电源处设置明显断开点，低压侧至小区内各建筑低压用电计量装置上表位。（4）自然环境：本地区年平均雷暴日 24.8d/a，通廊式住宅建筑年物预计雷击次数为：0.0812 次/a；建筑商业写字楼建筑年物预计雷击次数为：0.0359 次/a。2 负荷的计算2.1 负荷分级以及要求用电负荷分级，是为了能够正确地反映出对于用电可靠性要求的界限，以便选出合适的、符合实际水平的供电方式，保护人员安全，并能有效地节约投资提高经济效益。负荷分级主要是从经济损失和安全这两方面来确定的。2.1.1 负荷分级和供电电源要求（1）负荷分级2根据 JGJ162008民用建筑电气设计规范行业标准规定，用电负荷应根据供电可靠性及中断供电所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。各级负荷应符合下列规定：符合下列情况之一时，应为一级负荷：中断供电将造成人身伤亡；中断供电将某小区供配电系统设计3造成重大影响或重大损失；中断供电将破坏有重大影响的用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序严重混乱。例如：重要通信枢纽、重要交通枢纽、重要的经济信息中心、特级或甲级体育建筑、国宾馆、承担重大国事活动的会堂、经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的重要用电负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应为特别重要的负荷。符合下列情况之一时，应为二级负荷：中断供电将造成较大影响或损失；中断供电将影响重要用电单位的正常工作或造成公共场所秩序混乱。三级负荷属于一般的电力负荷，所有不属于上述一、二级负荷的，均属于三级负荷。（2）各级电力负荷对供电电源的要求：一级负荷是重要负荷，要求由两路电源供电，若其中一路电源发生故障停止工作时，则另一路电源不会同时损坏。同时，除两路电源外，还必须增设应急电源。其中，常用的应急电源有：蓄电池；干电池；供电网络中独立于正常电源的专门供电线路；独立于正常电源的发电机组。二级负荷也是重要负荷，也要由两路电源供电，并有两台供电变压器。在其中一台或回路中发生故障时，二级负荷不会中断供电，或中断后迅速能恢复供电。三级负荷属于一般负荷，所以对供电电源没有特殊的要求。2.1.2 本工程建筑的负荷类型本工程为综合性住宅小区，有高层住宅楼、多层办公楼、商铺、泵房、热力交换站、地下车库等公共用电设施。本次设计的高层住宅楼属于一类高层民用建筑，此类建筑内的消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置、火灾应急照明及疏散指示标志、防烟及排烟设施、自动灭火系统、消防水泵、消防电梯及其排水泵、电动的防火卷帘及门窗以及阀门等消防用电应为一级负荷。住宅小区内的生活给水泵房以及热力交换站的用电负应根据工程规模、重要性等因素合理确定负荷等级，且不应低于二级。商铺内的主要通道照明和应急照明以及和地下停车库的消防设备被归为二级负荷。其余的如居民、商业、办公等用电为三级负荷。用电设备条件汇总如表 1 所示。表 1 用电设备条件汇总表用电设备名称用电设备台数负荷等级用电设备相数某小区供配电系统设计4常用备用单台容量（KW）电压（V）低区生活泵1一级7380三相中区生活泵1一级8.6380三相高区生活泵11一级11380三相普通客梯2一级18.5380三相观光电梯2一级10380三相消防电梯1一级18.5380三相正压风机 A4一级11380三相正压风机 B2一级7.50380三相排烟风机1一级5.50380三相换热机组 A2一级7.00380三相换热机组 B1一级4.10380三相消火栓泵11一级75.00380三相自动喷淋泵11一级90.00380三相潜水排污泵 A11一级4.00380三相潜水排污泵 B33一级2.20380三相防火卷帘6一级1.00380三相送风兼消防补机 A1一级7.50380三相送风兼消防补机 B2一级1.10380三相送风兼消防补机 C1一级3.00380三相送风兼消防补机 D2一级2.20380三相送风兼消防补机 E3一级5.50380三相双速排风兼排烟风机 A1一级17/12380三相双速排风兼排烟风机 B1一级11/9380三相双速排风兼排烟风机 C1一级8/6.5380三相双速排风兼排烟风机 D1一级16/13380三相双速排风兼排烟风机 E4一级3/2.4380三相景观照明80车库照明40变电所照明152.2 计算负荷概述2.2.1 概述现代社会发展迅速，人们对生活环境有了更高的追求。从大的方面来说，住宅小区内的基本生活设施越来越丰富，住宅楼房越来越多样化。本次设计的小区内就包含高层住宅楼、多层住宅楼、写字楼、商铺、泵房、热力交换站和地下停车库等设施，某小区供配电系统设计5不同的建筑用电负荷也大不相同，对整个小区的电气设计要求也有所提高。从小的方面来说，人们生活富裕了，每家每户像是空调、彩电、洗衣机之类的家用电器也在逐渐增多，用电负荷与过去相比有了大幅度的增长。居民用电越来越多样化，所以要根据不同的负荷选取合适的计算方法。小区的供电系统要能正常，安全可靠地运行，就需要对整个住宅小区的负荷容量和计算负荷进行可靠地计算，才能正确地选择适合变压器的类型、容量以及数目。只有这样，才能满足小区居民现在以及将来的用电需求，并且合理降低了工程造价，节省材料。2.2.2 计算负荷的步骤负荷计算主要内容有负荷容量，计算负荷。负荷容量也称安装容量，是住户所使用的用电设备的额定容量或是额定功率的和，是配电系统设计和计算的基础资料和依据。计算负荷也称计算容量、需要负荷，它标志用户的最大用电功率，是配电设计时选择变压器、确定可作为按发热条件选择变压器、导体及电器的依据，并用来计算电压损失和功率损耗，也可作为电能消耗及无功功率补偿的计算依据。计算负荷需要采用的方法主要有需要系数法、二项式法、单位面积法。方案设计阶段可采用单位指标法；初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法。且根据住宅建筑电气设计规范JGJ242-2011 3.4.1 条：对于住宅建筑的负荷计算，方案设计阶段可采用单位指标法和单位面积法；初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法进行计算3。因此本论文主要使用需要系数法对有关内容进行计算，并简单介绍单位面积法的基本概念。（1）单位面积法建筑的用电负荷常与建筑面积直接相关。对于具有相同功能、用途和档次的建筑，尽管建筑的规模不同，但单位建筑面积上的负荷密度具有统计规律上的相似性。表 2列出了当前经济发展情况下各类建筑物的负荷密度。若已知建筑面积 A(m)，并查表 2 得到同类建筑的负荷密度指标 （W/m），可根据下式估算出计算负荷的大小：（1）APC各类建筑物用电指标如表 2 所示。表 2 各类建筑物的用电指标建筑类别用电指标（W/m）建筑类别用电指标（W/m）公寓3050医院4070旅馆4070高等学校2040办公3070中小学1220某小区供配电系统设计6一般：4080商业大中型 60120展览馆5080体育4070演播室250500剧场5080汽车库815（2）需要系数法需要系数标志着用电设备组投入运行时，从供电网络实际取用的功率与用电设备组设备功率之比。需要系数的值总小于 1，它不仅与设备的负荷率、效率、台数、工作情况及线路损耗有关，而且与维护管理水平等因素也有关系。单台用电设备的计算负荷 考虑到设备可能在额定工况下运行，单台用电设备的计算负荷就取设备的安装容量。（2）NCPP （3）tanCCPQ （4）22CCCQPS （5）NCCUSI3PN用电设备的安装容量(KW)；UN设备的额定电压(KV)；tan用电设备铭牌给出的功率因数角的正切值；Pc有功计算负荷(KW)；Qc无功计算负荷(Kvar)；Sc视在计算负荷(kVA)；Ic计算电流(A)。用电设备组的计算负荷 当计算配电干线（例如，第 j 条）上的计算负荷时，首先将用电设备分组，求出各组用电设备的总安装容量 PN.i，然后查表得到各组用电设备的需要系数 Kd.i 及对应的功率因数 cosi 和功率因数正切值 tani，则：（6）iiiPKPP.N.d.cc.j （7）iiiPQQtan.c.cc.j （8）2c.j2c.jc.jQPS某小区供配电系统设计7建筑物总计算负荷建筑物总的负荷计算以建筑内用电设备组或配电干线的计算负荷为基础，从负荷端逐级向电源端计算，而且需要在各级配电点乘以同时系数 Kp，即：（9）j.ccPKP （10）j.ccQKQ （11）2c2ccQPS需要系数和功率因数可根据表 3、表 4 来进行选择，但并不能局限于此表。电器设备在不断地更新换代，其性能也不断改善，还与它的使用场合有关。所以，需要系数不是一成不变的，不能随便拿起一本书就套用系数，需要研究设备样本里提供的相关数据，结合工程的供电特点和当地的生活条件等因素，从而确定比较合适的需要系数。需要系数选择表如表 3、表 4 所示。表 3 住宅用电负荷需要系数选择表按单相配电计算时所连接的基本户数按三相配电计算时所连接的基本户数需要系数3914120.956180.758240.6610300.5812360.5014420.4816480.4718540.4521630.4324720.4125100753000.401252003756000.332603007809000.26表 4 需要系数及自然功率因数表某小区供配电系统设计8负荷名称规模（台数）需要系数（Kd）功率因数（cos）面积Imax=55.43A，符合条件。（4）按电压损失校验截面该段线路较短，电压损失极小，不需校验。（5）结论10KV 出线电缆选型为 YJV-8.7/15-395 即：铜芯导体交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆；额定电压 8.7/15KV；3 芯每芯导体截面积 95mm。4.6 本工程设计说明本工程为三十一层商住楼和六层办公楼，商住楼属一类高层建筑。消防控制室、某小区供配电系统设计28消防水泵、消防电梯及其排水泵、防排烟设施、火灾应急照明及疏散指示标志等消防用电，走道照明等。客梯电力，排污泵，生活水泵等电力设备属于一级负荷，其余为三级负荷。一级负荷供电双电源，最末一级自动切换。总电源采用两路独立电源供电并且同时供电，共设 2 路进线，电源分别引自就近市政开闭所，供电电源电压等级为10kV。变电所设于地下二层且设两个变电室。本工程设置三台变压器一台 800KVA，两台400KVA，分别设置在两个变电室内。高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。电源进线全部采用电缆进线。高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。公共变压器低压侧配电采用单母线分段供电方式，正常时母联开关为分闸状态，当其中一台变压器故障时，该变压器退出运行，断开其回路高压开关，视负荷情况切除部分三级负荷后再合母联开关，保证重要负荷用电。住宅变压器低压侧配电采用单母线供电方式。对消防负荷保证两路电源供电（其中一路备用），重要消防负荷在末级配电箱内自动切换。低压配电系统各级开关均采断路器，设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。电气主接线大致如下图 7 所示：10KV开闭所400kVA备用800kVA400kVA图 7 电气主接线图供配电示意图如图 8 所示：某小区供配电系统设计29用户配电箱10kV变电所220V380V楼层电表箱配电干线用户配电箱用户配电箱用户配电箱图 8 供配电示意图5 防雷接地保护供配电系统进行正常运行，首先必须要保证其安全性，防雷设计和接地设计是否合适可靠，是保证电气安全的主要原因。5.1 防雷保护系统5.1.1 建筑物的防雷分类防雷系统主要可分为防直击雷、防感应雷和防雷电波侵入这三种。建筑物的防雷设备主要有接闪器或避雷器、引下线和接地装置等组成。建筑物防雷设计，主要根据 GB50057-1994建筑物防雷设计规范，并应在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等的基础上，详细说明防雷装置的形式及其布置14。建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果确定防雷分类。分为三类防雷建筑物。第一类防雷建筑物，应有防直击雷、防雷电感应和防雷电波侵入的措施。第二类防雷建筑物，应有防直击雷和防雷电波侵入的措施，处于爆炸危险环境的建筑物还应有防雷电感应措施。第三类防雷建筑物应有防直击雷和防雷电波侵入的措施。5.1.2 本工程建筑物防雷保护根据所给资料，本地区年平均雷暴日 24.8d/a，住宅建筑年物预计雷击次数为：0.0812 次/a；写字楼建筑年物预计雷击次数为：0.0359 次/a。依据建筑物的防雷标准可知，本次设计的建筑物按第三类防雷建筑设计。应有防直击雷和防雷电波侵入的措施，由于高层住宅楼的高度超过 60m，还应当采取防侧击和等电位的保护措施。某小区供配电系统设计30（1）防直击雷措施：直击雷保护应在建筑物的屋顶上设置避雷针或避雷线或避雷带，或由其混合组成的接闪器。保护时需要注意接闪器的保护范围应包括屋顶其他的突出的物体。接闪器将雷电引向自身，然后通过引下线和接地装置将雷电流泄入大地。以避雷带（10 镀锌圆钢）明敷于天面女儿墙，楼梯间及水箱上，作为防雷接闪器，避雷带与引下线及所有突出屋面的金属物均需可靠焊接，并完成完好的电气通路。室外高度 60m 及以上每三层利用结构梁内四根柱钢筋，每根12mm 沿建筑物周边焊通成闭合环路，并与引下线焊通，作暗敷避雷带兼作均压环。室外高度 60m 及以上外墙上的栏杆，门橱等较大的金属物直接或通过金属门窗埋铁与防雷装置连接以防侧击雷。可使用建筑物顶部的金属构件作为避雷网，引下线处利用建筑物钢筋混凝土剪力墙，柱内两根主筋，每根16mm 作引下线，作引下线的剪力墙内两根主筋上下焊通，其上部与接闪器焊接，下端和基础内沿周围焊通的接地网主筋焊接，并要求与所有作防雷用之结构钢筋焊通。利用基础内钢筋作自然接地体，引下线与地梁及基础内沿周边焊接成闭合环路的钢筋可靠焊接成电气通路。用两根镀锌扁钢-404 与毗邻建筑接地装置应相应互相连接，形成统一的基础接地网。每根引下线的冲击接地电阻值要求不大于 1 欧姆。接地装置则可使用基础钢筋。（2）防雷电波侵入的措施：要求进出建筑物的电缆的金属外皮、穿线钢管、金属管道等在进出处做总等电位联结并与防雷接地装置焊接；在变压器高低压侧，电源进出建筑进出户处，设置适配的专用 SPD 保护。5.2 接地保护系统5.2.1 接地方式在住宅电气设计建设中为确保电器设备和人身安全务必做好用电系统的安全接地。电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接称接地15。埋入土壤或混凝土基础中作散流用的导体，称接地体。接地又分为工作接地、保护接地和重复接地。（1）工作接地：在正常情况下，为了保证电气设备可靠运行，而将电力系统中某一点接地称为工作接地。（2）保护接地：将在故障情况下可能呈现危险的对地电压的设备外露可导电部分进行接地称为保护接地。低压配电系统接地型式有 IT 系统、TT 系统和 T N 系统（包括TN-C、TN-S、TN-C-S 系统）共五种。在中性点直接接地的低压供电系统中既可采用保护接地，也可采用保护接中性线。在中性点不接地的低压供电系统中，电气设备必须保护接地，接地电阻 R4。（3）重复接地：将中性线上的一处或多处通过接地装置与大地再次连接，称重复某小区供配电系统设计31接地。在架空线路终端及沿线每 1km 处、电缆或架空线引入建筑物处都要重复接地，以防止零线断线，而可能出现的接触电压。重复接地有以下作用：增大流过线路保护装置的电流使其加速动作，从而减轻或避免事故的发生；设置重复接地后可降低漏电设备的对地电压，减少触电的危险程度。（4）保护接中性线：在 380/220V 低压系统中，由于中性点是直接接地的，通常又将电气设备的外壳与中性线相连，称为低压保护接中性线。5.2.2 本工程采用的接地方式低压配电系统，应保障安全、配电可靠、经济合理、维护方便。目前我国的住宅配电系统方式一般有三种：TT、TN-C-S 和 TN-S 系统，在进行设计施工时可根据实际情况选择接地系统，并在入楼处做总等电位联结，相线与零线等截面16。根据小区的供电特点，本次设计采用 TN-S 系统接地方式。TN-S 供电系统是指将保护线 PE 和工作零线 N 分开来的接地方式。采用这种接地方式的优点有以下几点:当正常运行时，不平衡电流只流过零线，保护线 PE 上没有电流，并且保护线不允许断线也不允许装设开关或断路器。电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线 PE 上，更加安全可靠。TN-S 系统如图 9 所示。图 9 TN-S 系统图5.3 等电位联结等电位联结，是使电气装置各外露可导电部分和装置外可导电部分的电位基本相等的一种电气联结。用连接导体或电涌保护器将分开的金属物相互连接起来，安全导走可能加于其上的电流，减小它们之间危险的电位差。等电位联结可分为总等电位联结(MEB)，局部等电位联结(LEB)17。总等电位联结通常位于建筑物的供配电进线处，本工程在地下室作总等电位连接，即 PE 线、公共设施金属管道、防雷接地用的主筋，均与总等电位联接版可靠连接使它们都具有基本相等的电位。电梯机房接地、总等电位连接接地、变压器中性点工作接地、弱电系统工作接地、保护接地等与防雷接地共用接地装置。某小区供配电系统设计32局部等电位联结是在远离总等电位联结处、非常潮湿、触电危险性大的局部地区内进行等电位联结。淋浴的卫生间等安全要求极高的地方需作局部等电位联结。进入防雷区界面的所有导电物体和电力线、通讯线都应在界面处作等电位连接。可采用局部等电位连接带完成此任务。设备外壳与各种屏蔽结构等局部金属物体也连到该带上。当外来导电物体与电力、通信线路在不同地点进入建筑物时，可以设置多个等电位连接带，并就近连到环形接地体或内部环形导体上。要求它们在电气上贯通的并连接到接地体。环形接地体和内部环形导体应连到钢筋或金属立面等屏蔽构件上。某小区供配电系统设计33结束语本次设计是住宅小区的供配电系统设计。查阅一定量的相关行业标准、设计规范和图集，按照标准进行设计。并通过以上的分析与计算，对住宅小区供配电系统的设计过程有了大致的了解，基本完成本次课题要求。现做如下总结：（1）通过分析小区负荷的用电特点，将其负荷进行分级，进而决定采取合适的供电方式。并采用需要系数法进行负荷计算，针对不同类型的负荷和其实际情况，分析特点，选取适当的需要系数。（2）通过计算负荷来确定小区供配电使用的变压器的类型、数目等，并对配电所进行相关的设计。还需要对无功功率进行补偿，通过供电特点和自然功率因数的大小选择合适的无功补偿方法和补偿容量。（3）根据小区用电特点，对小区供配电措施进行设计。选择合适的电气主接线方式和配电方式。并根据短路电流的计算结果，和其他导线选择原则，选择和校验电缆设备。（4）简要介绍了建筑物的防雷接地系统和等电位联接的方法。确定建筑物防雷等级，进行防雷设计和等电位联接，并选择低压配电系统接地形式。对住宅小区的供配电系统设计需要考虑的因素十分繁多，工程量较大。而由于本人的能力有限，没有实际的工作经验，在设计的过程中许多方面考虑的不够周全，做的不够细致完善。所以本次设计主要以高压侧的设计为主，在设计中对各种电气设备的选择和设备的具体型号不够完善。某小区供配电系统设计34参考文献1 王鑫国.高层综合型住宅工程供配电设计方式探讨A.城市建设，20132 中国建筑东北设计研究院民用.民用建筑电气设计规范（JGJ-16-2008）S，中国建筑工业出版 社，2008：14-163 中国建筑标准设计研究院.住宅建筑电气设计规范(JGJ242 2011)S，中国建筑工业出版社2011：34-384 黎泽林.浅谈商住小区中的配电设计A.城市建设理论研究（电子版），20125 刘介才.工厂供电M.机械工业出版社，2012：54-636 中国机械工业联合会.低压配电设计规范（GB50054-2011）S.中国计划出版社，2011：14-157 中国航空工业规划设计研究院，任元会.工业与民用配电设计手册M.中国电力出版社，2005：49-528 翁双安.供配电工程指导设计M.机械工业出版社，2008：107-1089 中华人民共和国机械工业部.10kV 及以下变电所设计规范（GB 5005394）S，中国计划出版 社，1994：4-610 邢军.大型住宅小区供配电系统及其自动化探究A.城市建设理论研究（电子版)，201211 NCCER.Power Line.Level 3:DistributionM.Prentice Hall，2012：233-23612 中国联合工程公司.供配电设计规范（GB50052-2009）S.中国计划出版社，2010：12-1313 靖大为.城市供电技术M.天津大学出版社，2009：171-17914 中国机械工业联合会.建筑物防雷设计规范(GB50057-2010)S.中国计划出版社，2010：17-1815 唐志平.供配电技术M.电子工业出版社，2013：247-25216 狄福清.配电实用技术M.机械工业出版社，2010：370-37217 A.S.Pabla.Electric Power DistributionM.McGraw-HillProfessional，2004：338-340某小区供配电系统设计35附录全楼负荷计算安装台数设备容量（KW）需要容量用电名称常用备用常用备用Kdcostan有功（KW）无功（Kvar）视在（kVA）(1)电力负荷低区生活泵1775.25中区生活泵18.68.66.45高区生活泵11111110.80.75118.28普通客梯2377.412.8观光电梯2200.20.51.7346.92换热机组 A2141410.5换热机组 B14.110.80.754.13.08潜水排污泵 A114446.92潜水排污泵 B336.66.610.80.756.64.95双速排风兼排烟风机 A112129双速排风兼排烟风机 B1996.75双速排风兼排烟风机 C16.56.54.88双速排风兼排烟风机 D113139.75双速排风兼排烟风机 E49.610.80.759.67.2小计22516221.6116.8102.73155.55(2)照明配电负荷商业照明2610.850.90.48221.85106.49住宅照明21170.30.90.48635.1304.85办公照明2080.70.90.48145.669.89景观照明800.90.90.487234.87车库照明400.80.90.4839.218.99变电所照明150.90.90.4813.56.54某小区供配电系统设计36小计27211127.25541.631250.62(3)消防负荷消防电梯118.510.51.7318.532正压风机 A44414433正压风机 B21510.80.751511.25排烟风机15.510.80.755.54.13消火栓泵17010.80.757052.5自动喷淋泵119010.80.759067.5防火卷帘61610.80.7564.5公共照明兼应急照明7510.80.757556.25送风兼消防补机A17.517.55.63送风兼消防补机B22.212.21.65送风兼消防补机C13132.25送风兼消防补机D24.414.43.3送风兼消防补机E316.510.80.7516.512.38双速排风兼排烟风机 A11711712.75双速排风兼排烟风机 B1111118.25双速排风兼排烟风机 C18186双速排风兼排烟风机 D11611612双速排风兼排烟风机 E41210.80.75129消防控制室1510.80.751511.25小计2510124313436.6345.59556.82合计45153007334.61680.65989.951950.53某小区供配电系统设计37致谢本文是在杜瑞娟老师的热情关心和指导下完成的。在设计过程中，通过杜老师对我的耐心指导，使我对建筑电气的设计步骤和方法以及设计过程中应该注意的问题有了很好的掌握。并在百忙之中抽出时间为我答疑，使我设计过程中所遇到的问题都能得到及时的解决，很多知识由不懂变得清晰，由陌生变得熟悉，使我受益匪浅。在毕业设计的过程中，杜老师对我的毕业设计进行了详细的检查，以及仔细的校对。本次毕业设计锻炼了我独立分析和解决建筑电气方面问题的能力，能够培养严谨的科学态度和扎实的实践技能、良好的工程意识，并能在设计中学会如何发现、分析和解决工程实践问题的技能和方法，大大的提升了自己独立设计的能力,为将来的学习和工作打下坚实的基础。