摘 要

近年来，经济的快速发展、城市用地的紧张、用电负荷的增长以及人民对居住环境的高要求，导致原有建筑电气国家设计标准、原来的老旧配电方案以及传统的电力设备难以满足人们日益增长的需求，因此需要结合新的技术标准和市场需求对新建住宅小区的供电设计进行合理规划，实现供电系统安全、经济、可靠运行。

本次的课题是对新建住宅小区的供电系统进行电气设计。其主要内容包括以下几个方面：首先，按单位指标法与需要系数法计算出住宅小区总的用电负荷，并对其无功进行补偿。其次，选择配变电所的形式及位置，确定变压器的型号和系统主接线方式。然后，根据系统正常条件和短路故障条件下的要求，选择高低压设备、输配电线路的型号。最后，对供配电系统进行继电保护的设计，使供配电系统趋于完善。

关键词：负荷计算；供电系统设计；继电保护

Abstract

In recent years, the rapid development of economy, the tension of urban land, the growth of electricity load and the high demand for people living environment cause the existing national building electrical design standards, the original old traditional electricity distribution programs and devices not to meet the growing needs of people, and therefore we need to make reasonable planning for the power supply design of new residential quarters with a combination of new technical standards and market demand, to achieve safe, economical and reliable operation.

The topic of this design is the electrical design of the power supply system of the new residential quarters. Its main contents include the following aspects: first, calculate the total power load of residential quarters according to the unit index method and the demand coefficient method, and compensate its reactive power. Secondly, select the form and position of the transformer substation, and determine the model of the transformer and the main connection mode of the system. Then, select the type of high and low voltage equipment, transmission and distribution lines according to the normal condition and short-circuit condition.Finally, accomplish the design of relay protection of power supply and distribution system, so that it can perfect the power supply and distribution system.

Key Words: load calculation, power supply system design, relay protection

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 研究现状 1

1.3 研究的基本内容 2

第2章 住宅小区的用电负荷 3

2.1住宅小区概述 3

2.1.1 住宅小区的基本情况 3

2.1.2 住宅小区的设计依据 3

2.1.3气象、地质水文资料 3

2.2 负荷的等级 3

2.3 负荷计算 4

2.3.1负荷计算方法的选择 4

2.3.2 照明及家用负荷计算的方法 4

2.3.3 其他负荷的计算方法 6

2.4 用电负荷的计算 7

2.4.1居民用电负荷计算 7

2.4.2商业用电负荷计算 8

2.4.3 其他负荷的计算 8

2.5 无功功率补偿 9

2.5.1 提高功率因数的意义 9

2.5.2 提高功率因数的方法 9

2.5.3 补偿后功率因数的计算 9

第3章 配电系统设计 11

3.1 配变电所的选择 11

3.1.1 配变电所选址的一般原则 11

3.1.2配变电所形式的选择 11

3.2 变压器的选择 12

3.2.1 变压器选择的方法 12

3.2.2 变压器容量的计算 12

3.2.3 变压器型号的选择 12

3.3系统主接线方式 13

第4章 电气设备的选择 15

4.1 短路电流的计算 15

4.1.1 两台变压器分列运行 15

4.1.2 两台变压器并列运行 18

4.2 高压设备的选择 20

4.2.1 高压开关柜的选择 20

4.2.2 各部分高压开关的选择与校验 21

4.3 低压设备的选择 21

4.3.1 低压开关柜的选择 21

4.3.2 低压开关柜设备的选择与校验 23

4.4 高低压导线的选择 23

4.4.1 配电用电线的分类 23

4.4.2 导线和电缆截面的选择与校验的方法 24

4.4.3 按发热条件选择导线和电缆截面 25

4.4.4按电压损失条件选择导线和电缆截面 26

4.4.5 各部分导线和电缆截面的选择与校验 27

4.4.6 母线的选择与校验 28

第5章 继电保护系统设计 30

5.1 继电保护 30

5.1.1 继电保护的概念 30

5.1.2 继电保护的基本要求 30

5.2 10kV高压架空进线保护 30

5.2.1 10kV输电线路的继电保护基本配置 30

5.2.2 10kV输电线路的继电保护选择 31

5.2.3 整定保护计算与继电器的选择 31

5.3 系统防雷保护 32

5.3.1 输电线路的防雷保护 32

5.3.2 变电所的防雷保护 33

5.4 接地系统的设计 34

5.4.1 接地方式 34

5.4.2 接地要求 34

5.4.3 变电所接地措施 34

5.4.4 单体楼接地措施 35

第6章 总结与展望 36

6.1 总结 36

6.2 展望 36

参考文献 38

致谢 39

第1章 绪论

1.1 研究目的及意义

随着我国社会经济的快速发展和进步，人们的生活质量有了明显的提高，大量现代化的家电（如空调、冰箱、微波炉等）进入普通家庭中，从而造成了负荷的大大提高。而原有建筑电气国家设计标准和地方标准已经不能满足设计要求，并且人们对居住环境的方便、安全、环保、舒适等方面提出了更高的要求。这使得原有住宅小区的供电设计无法满足人们日益增长的需求，因此需要结合新的技术标准和市场需求对新建住宅小区的供电设计进行合理规划，实现供电系统安全、经济、可靠、环保运行^[1][2]。

住宅小区是现代居民的生活聚居地，供配电系统作为住宅小区的“心脏”，为了保障居民物质生活的基本要求，必须使其供配电设计尽善尽美。因此居民小区的供电系统的设计必须与时俱进，针对新建住宅区的自身特点，如规模大小、建筑结构用电负荷等情况，优化供电系统，使其具有稳定性、简易性、灵活性、可靠性，做到设计合理、使用维护方便、节约能源、电费收缴准确容易，真正选择出最适合的供电方式。并且要以长远的眼光设计供电系统，在满足基本需求的情况下，适当考虑住宅小区远期发展的可能^[3]。

1.2 研究现状

城市化进程的加快促使住宅小区如雨后春笋般出现，在人们对城市生活条件要求越来越高、对居住小区的设施日益看重的情况下，供配电设计应遵循“以人为本”的设计观念和“可持续发展”的原则，在保证其运行的安全、可靠、经济条件下，尽量提升居民的生活质量，从而正确合理选择小区的供配电方案^[4]。