小區(qū)供配電造價(jià)預(yù)算及成本控制研究

1、<p>　　武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　小區(qū)供配電造價(jià)預(yù)算及成本控制研究</p><p>　　學(xué)院（系）： 自動(dòng)化學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí)：電氣及自動(dòng)化 1007班</p><p>　　學(xué)生姓名： 曹 怡 </p><

2、p>　　指導(dǎo)教師： 黃 亮 </p><p>　　學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 </p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包括任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。</p><p>　　作者簽名：

3、 </p><p><b>　　年 月 日</b></p><p>　　學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書</p><p>　　本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)學(xué)位論文管理部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)省級(jí)優(yōu)秀學(xué)士論文評(píng)選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全部

4、或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。</p><p>　　本學(xué)位論文屬于1、保密囗，在 年解密后適用本授權(quán)書</p><p><b>　　2、不保密√ 。</b></p><p>　　（請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”）</p><p><b>　?。ㄋ误w小

5、四號(hào)）</b></p><p>　　作者簽名： 年 月 日</p><p>　　導(dǎo)師簽名： 年 月 日</p><p>　　(注：此頁(yè)內(nèi)容裝訂在論文扉頁(yè))</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文開展小區(qū)

6、供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究。首先對(duì)配電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并列出了國(guó)家及地方頒布的民用建筑小區(qū)電氣設(shè)計(jì)規(guī)范及供配電行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。論文以實(shí)際的某小區(qū)為實(shí)例，結(jié)合小區(qū)規(guī)劃和建筑平面布置，設(shè)計(jì)小區(qū)供配電系統(tǒng)的線路規(guī)劃。根據(jù)各棟各層建筑使用功能要求，合理而精確計(jì)算各箱變所須提供電能的用電負(fù)荷。論文對(duì)小區(qū)的接地與防雷系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后對(duì)所有供配電設(shè)備根據(jù)前面的設(shè)計(jì)，進(jìn)行設(shè)備的參數(shù)計(jì)算與選型研究。</p><p>　　關(guān)鍵詞

7、：供配電；負(fù)荷計(jì)算；接地；防雷；成本控制</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper conducts community power supply and distribution system design and research. The first, analyses the development sta

8、tus quo of distribution network，and lists civil construction residential electrical design specifications and the related standards of power supply industries issued by the national and local. The thesis take a resi

9、dential district as a solid example, combined with community planning and architectural layout, design community for the route planning of distribution system</p><p>　　Key Words：power supply and distribution

10、；load Calculation；Lightning strike width；Landing；cost control</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第１章 緒 論1</b></p><p>　　1.1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1</p><p>　　1.

11、2 小區(qū)電氣設(shè)計(jì)規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2</p><p>　　1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容3</p><p>　　第2章 小區(qū)配電系統(tǒng)規(guī)劃4</p><p>　　2.1 電力系統(tǒng)概述4</p><p>　　2.2 電網(wǎng)電壓等級(jí)分類7</p><p>　　2.3 配電網(wǎng)接線方式10</p><p>

12、;　　2.3.1 放射式接線10</p><p>　　2.3.2 樹干式接線10</p><p>　　2.3.3 環(huán)形接線11</p><p>　　2.4 某小區(qū)配電規(guī)劃及成本控制13</p><p>　　第3章 小區(qū)用電負(fù)荷分析與計(jì)算15</p><p>　　3.1 負(fù)荷分級(jí)及供電要求15</p&g

13、t;<p>　　3.2 設(shè)備容量及負(fù)荷計(jì)算方法16</p><p>　　3.2.1 估算法17</p><p>　　3.2.2 需要系數(shù)法17</p><p>　　3.2.3 其它計(jì)算方法18</p><p>　　3.3 小區(qū)實(shí)際負(fù)荷計(jì)算18</p><p>　　3.3.1 箱變1#所供電區(qū)域負(fù)

14、荷計(jì)算18</p><p>　　3.3.2 箱變2#所供電區(qū)域負(fù)荷計(jì)算19</p><p>　　3.3.3 箱變3#所供電區(qū)域負(fù)荷計(jì)算21</p><p>　　3.3.4 箱變4#所供電區(qū)域負(fù)荷計(jì)算22</p><p>　　3.3.5 其它用電負(fù)荷計(jì)算22</p><p>　　第4章 接地與防雷設(shè)計(jì)24&l

15、t;/p><p>　　4.1 接地設(shè)計(jì)24</p><p>　　4.1.1中性點(diǎn)、線電壓、相電壓24</p><p>　　4.1.2中性點(diǎn)接地方式的選擇26</p><p>　　4.1.2.1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)26</p><p>　　4.1.2.2 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電力系統(tǒng)28</p><

16、;p>　　4.1.2.3 中性點(diǎn)直接接地電力系統(tǒng)30</p><p>　　4.1.2.4 中性點(diǎn)經(jīng)大電阻接地電力系統(tǒng)31</p><p>　　4.1.2.5 中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地電力系統(tǒng)31</p><p>　　4.1.3 380V/220V低壓系統(tǒng)保護(hù)接地形式32</p><p>　　4.1.3.1保護(hù)接零TN系統(tǒng)32<

17、/p><p>　　4.1.3.2 IT系統(tǒng)35</p><p>　　4.1.3.3 TT系統(tǒng)36</p><p>　　4.1.3.4 總結(jié)36</p><p>　　4.2 防雷保護(hù)37</p><p>　　4.2.1 外部防雷保護(hù)37</p><p>　　4.2.1.1 接閃器37<

18、;/p><p>　　4.2.1.2 引下線40</p><p>　　4.2.1.3 均壓環(huán)40</p><p>　　4.2.1.4 接地裝置41</p><p>　　4.2.2 內(nèi)部防雷保護(hù)42</p><p>　　第5章 設(shè)備選型與成本控制44</p><p>　　5.1 變壓器選型4

19、4</p><p>　　5.2 斷路器的選型47</p><p>　　5.3 隔離開關(guān)的選型51</p><p>　　5.4 高壓負(fù)荷開關(guān)的選型52</p><p>　　5.5 高壓熔斷器的選型53</p><p>　　5.6 電流互感器CT的選型54</p><p>　　5.7 電壓

20、互感器PT的選型55</p><p>　　5.8 箱式變電站56</p><p>　　5.9 電纜選型60</p><p>　　5.10 電梯設(shè)備選型62</p><p>　　第6章 全文總結(jié)66</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)67</b></p><p>

21、;<b>　　致 謝68</b></p><p>　　附錄一 小區(qū)配電線路圖1</p><p>　　附錄二 800kVA箱式變電站實(shí)際圖紙1</p><p>　　附錄三 630kVA箱式變電站設(shè)計(jì)圖紙70</p><p>　　附錄四 800kVA箱式變電站設(shè)計(jì)圖紙71</p><p>

22、<b>　　第１章 緒 論</b></p><p>　　1.1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　電力工程是由“發(fā)輸電工程”與“供配電工程”兩部分組成，其中，“發(fā)輸電工程”通常被稱作“輸電工程”。“供配電工程”被稱作“配電工程”。傳統(tǒng)上電力系統(tǒng)又劃分為發(fā)電、輸電和配電三大組成系統(tǒng)。發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能經(jīng)由輸電系統(tǒng)的輸送，最后由配電系統(tǒng)分配給各個(gè)用戶。由于配電系統(tǒng)作為電

23、力系統(tǒng)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)直接面向終端用戶，它的完善與否直接關(guān)系著廣大用戶的用電可靠性和用電質(zhì)量，因而配電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中具有重要的地位。</p><p>　　目前亞洲60%和歐洲近80%的國(guó)家及地區(qū)采用20kV作為中壓配電電壓等級(jí)，采用l0kV最為中壓配電電壓等級(jí)的國(guó)家己不多。現(xiàn)階段我國(guó)大都采用10kV中壓配電網(wǎng)作為聯(lián)系高、低壓配電網(wǎng)的中間環(huán)節(jié)。</p><p>　　歐洲從20世紀(jì)50年代起就

24、有17個(gè)國(guó)家和地區(qū)(占?xì)W洲80%)開始采用20kV作為配電電壓[1]。蘇聯(lián)于20世紀(jì)50年代以后，除少數(shù)大城市外，配電網(wǎng)幾乎都由l0kV電壓等級(jí)改成了20kV電壓等級(jí)，并將20kV納入了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。法國(guó)電力公司自1962年開始便將城市標(biāo)準(zhǔn)配電電壓定為20kV同時(shí)限制和取消10kV和15kV電壓等級(jí)，以適應(yīng)城市電網(wǎng)發(fā)展需求。1960年前，德國(guó)曾將5-6kV配電網(wǎng)升壓改造為10kV電壓等級(jí)，但這種做法很快便被停止，而是決定將6kV、10kV、

25、15kV眾多城市和農(nóng)村電網(wǎng)改為20kV。其他歐洲國(guó)家如保加利亞、意大利、奧地利等大部分也都使用了20kV配電[2]。</p><p>　　現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)資料表明，亞洲己有14個(gè)國(guó)家和地區(qū)采用20kV做一次配電電壓。亞洲四小龍己有3個(gè)，即新加坡、韓國(guó)和我國(guó)臺(tái)灣于20世紀(jì)70年代開始在城市電網(wǎng)中陸續(xù)把20kV電壓選作中壓配電電壓，其中新加坡和韓國(guó)始于20世紀(jì)70年代初，我國(guó)臺(tái)灣則開始于70年代中后期。早在20世紀(jì)60年代初

26、韓國(guó)即開始了大規(guī)模的電網(wǎng)改造和建設(shè)，提高輸電電壓，擴(kuò)建輸配電網(wǎng)絡(luò)，線損率很快從29%下降到5.9%的低水平，全國(guó)大中城市已于1995年底將一次配電電壓升壓至22.9kV營(yíng)運(yùn)。新加坡原始沿用英制6.6kV配電，20世紀(jì)60年代經(jīng)濟(jì)起飛階段電力負(fù)荷迅速增長(zhǎng)， 70年代初決定將一次配電電壓升為22.9kV[2]。</p><p>　　我國(guó)電網(wǎng)升壓改造工程于20世紀(jì)50年代中期開始，將2.2kV、3.3kV、6.6kV和

27、13.2kV等多種繁復(fù)的配電電壓逐步改造，到70年代末統(tǒng)一到當(dāng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)配電電壓10kV。但隨著中壓配電電壓統(tǒng)一到10kV，1976年頒發(fā)的有關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)刪掉了20kV的相關(guān)部分。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，負(fù)荷密度和用電量增加迅速，某些城市的10kV配電網(wǎng)己顯不足。2007年頒布的GB156-2007《標(biāo)準(zhǔn)電壓》，20kV與其他標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)同等使用[3]。部分地區(qū)已將中壓配電電壓升壓為20kV。實(shí)踐證明，在輸送的電量相同時(shí)，就線路或電纜的生產(chǎn)單

28、價(jià)而言，20kV要比10kV的低。配電電壓的提高和配電網(wǎng)技術(shù)改造的直接效果是擴(kuò)大了對(duì)用戶的配電能力，改善了電壓質(zhì)量，大大降低了供配電系統(tǒng)的線路損失。</p><p>　　隨著新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，家庭用、小區(qū)用太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電、燃料電池發(fā)電將會(huì)有很大發(fā)展。目前國(guó)家大力倡導(dǎo)分布式發(fā)電和大型可再生能源電站并網(wǎng)，分布式電源接入對(duì)現(xiàn)有配電網(wǎng)的潮流、短路電流產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響。另外電動(dòng)汽車及其配套充電設(shè)備也進(jìn)

29、入了推廣階段，充電設(shè)備普遍功率較大且可能產(chǎn)生諧波污染，目前的小區(qū)配電系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足家庭用電動(dòng)車的充電需求，這些新需求（供電可靠性和電能質(zhì)量）給配電網(wǎng)的提出了新的要求。</p><p>　　1.2 小區(qū)電氣設(shè)計(jì)規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　以2013年度全國(guó)注冊(cè)電氣工程師（供配電）專業(yè)考試所使用的規(guī)程、規(guī)范為例，供配電系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有：</p><p

30、>　　(1)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016；(2)建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50034；(3)《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50038；(4)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045；(5)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》；GB50052；(6)《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50053；(7)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054；(8)《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50055；(9) 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057；(10)《

31、爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058；(11)《35～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50059；(12)《3kV～110kV高壓配電裝置》GB50060；(13)《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50062；(14)《電力裝置的電氣測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50063；(15)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50096；(16)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116；(17)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50160

32、；(18)《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174；(19)《有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB50200；(20)《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)</p><p>　　1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容</p><p>　　本文主要開展小區(qū)供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究，熟悉并掌握國(guó)家及地方頒布的民用建筑小區(qū)電氣設(shè)計(jì)規(guī)范及供配電行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。并以小區(qū)為實(shí)例，結(jié)合小區(qū)規(guī)劃和建筑平面布置，設(shè)計(jì)小區(qū)供配電系統(tǒng)。根據(jù)各棟各層建筑

33、使用功能要求，合理而精確計(jì)算用電負(fù)荷。本文對(duì)小區(qū)的接地與防雷系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后根據(jù)用電負(fù)荷對(duì)變壓器數(shù)量、容量以及其它設(shè)備進(jìn)行了選型。</p><p>　　第2章 小區(qū)配電系統(tǒng)規(guī)劃</p><p>　　2.1 電力系統(tǒng)概述</p><p>　　電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電所、電力線路和電能用戶組成的一個(gè)整體。如圖2.1所示。圖中變壓器豎線表示不同電壓等級(jí)，箭頭表示下一級(jí)負(fù)

34、載。</p><p>　　圖2.1 電力系統(tǒng)示意圖</p><p>　　發(fā)電廠將一次能源轉(zhuǎn)換成電能。（ 一次能源指各種以原始形態(tài)存在于自然界而沒(méi)有經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)換的能源，包括原煤、石油、天然氣，以及水能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、生物質(zhì)能。二次能源指直接或間接由一次能源轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化加工而生產(chǎn)的其他形式的能源，如電能、煤氣、汽油、柴油、焦炭、酒精、沼氣等。除少數(shù)情況下一次能源能夠以原始形態(tài)直接使

35、用外，更多情況是根據(jù)不同目的對(duì)一次能源進(jìn)行加工，轉(zhuǎn)換成便于使用的二次能源。）根據(jù)一次能源的不同，有火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠和核能發(fā)電廠，此外，還有風(fēng)力、太陽(yáng)能、地?zé)岷秃Ｑ蟀l(fā)電廠等。 </p><p>　　我國(guó)發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組輸出額定電壓為3.15～20KV（如葛洲壩水力發(fā)電機(jī)額定電壓13.8kV）。隨著大型發(fā)電廠的建成投產(chǎn)及輸電距離的增加，為了減少線路能耗、壓降，以及節(jié)約有色金屬和降低線路工程造價(jià)，必須經(jīng)發(fā)電廠中的

36、升壓變電所升壓至35～500KV（如110kV），再由高壓輸電線傳送到總降壓變電所，將高壓電轉(zhuǎn)換降壓至10kV或6kV中壓，經(jīng)高壓配電線送到用戶配電變電所（10/0.4kV變電所）。10/0.4kV變電所（如車間變電所或建筑物變電所）再將6～10kV電壓降為220/380V電壓，供低壓用電設(shè)備用。變電所/站的功能是接收電能、變換電壓和分配電能。按變電所/站的性質(zhì)和任務(wù)不同，可分為升壓變電所/站和降壓變電所/站，除與發(fā)電機(jī)相連的變電所為升

37、壓變電所/站外，其余均為降壓變電所/站。</p><p>　　圖2.3 110kV總降壓變電所</p><p>　　電力線路將發(fā)電廠、變電所和電能用戶連接起來(lái)，完成輸送電能和分配電能的任務(wù)。電能用戶又稱電力負(fù)荷，所有消耗電能的用電設(shè)備或用電單位。</p><p>　　供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的電能用戶，也是電力系統(tǒng)的重要組成部分。它由總降壓變電所、高壓配電所、配電線路、

38、車間變電所或建筑物變電所和用電設(shè)備組成，如圖2.2所示[4]。</p><p>　　圖2.2 供配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　供配電系統(tǒng)具體組成部分如下：總降壓變電所是用戶電能供應(yīng)的樞紐。它將35kV～110kV的外部供電電源電壓降為6～10kV高壓配電電壓，供給高壓配電所、車間變電所或建筑物變電所和高壓用電設(shè)備，如圖2.3所示。有些參考文獻(xiàn)將電力系統(tǒng)中從總降壓變電所出口到用戶端的

39、這一段系統(tǒng)稱為配電系統(tǒng)。</p><p>　　參考文獻(xiàn)[4]指出高壓配電所集中接受6～10kV電壓，再分配到附近各車間變電所或建筑物變電所和高壓用電設(shè)備。一般負(fù)荷分散、廠區(qū)大的大型企業(yè)設(shè)置高壓配電所。但是目前的小區(qū)高壓配電所（站）已不僅僅是電力線路收集分配的功能，已經(jīng)集成了電力變壓器（配電變壓器），即HDS高壓進(jìn)線和STS變壓器一體化。</p><p>　　車間變電所或建筑物變電所（又叫1

40、0kV/0.4kV變電所）將6～10kV電壓降為220/380V電壓，供低壓用電設(shè)備用。高層住宅宜在底層或地下一層設(shè)置10/0.4kV戶內(nèi)變電所或預(yù)裝式變電站；多層住宅、別墅群，宜分區(qū)設(shè)置10/0.4kV預(yù)裝式變電站。高檔高層建筑居民住宅小區(qū)、中檔高層建筑及多層建筑居民住宅小區(qū)、小型商住樓均可能設(shè)置戶內(nèi)變電所；中檔高層建筑及多層建筑居民住宅小區(qū)、小型商住樓、的職工居住小區(qū)、農(nóng)民新村均可能設(shè)置10/0.4kV預(yù)裝式變電站（戶外箱變）；廠礦

41、的職工居住小區(qū)、農(nóng)民新村、農(nóng)村居民區(qū)還可能設(shè)置桿上安裝油浸式變壓器。室內(nèi)變電所、桿上油浸式變壓器及預(yù)裝式變電站（戶外箱變）如圖2.4 -2.6所示。</p><p>　　表2-1 各居民住宅小區(qū)采用變電所形式</p><p>　　圖2.4 預(yù)裝式變電站（戶外箱變）</p><p>　　圖2.5 室內(nèi)變電所 圖2.6 桿上變壓器<

42、;/p><p>　　配電線路分為6～10kV高壓配電線路和220/380V低壓配電線路。高壓配電線路將總降壓變電所與高壓配電所、車間變電所或建筑物變電所和高壓用電設(shè)備連接起來(lái)。低壓配電線路將車間變電所的220/380V電壓送各低壓用電設(shè)備。</p><p>　　由10/0.4kV變電所出線的低壓主纜敷設(shè)至各用電建筑，有單元進(jìn)線的則需在建筑物的外墻上明設(shè)低壓電纜分支箱，與10/0.4kV變電所的

43、距離一般控制在30～200 m以內(nèi)。低壓電纜分支箱接箱至各棟電源箱的進(jìn)戶電纜控制在25～150m以內(nèi)，設(shè)計(jì)應(yīng)考慮電纜路走捷徑。小區(qū)住宅總進(jìn)線入戶后，設(shè)置了戶內(nèi)配電箱（如圖2-7、2-8），配電箱內(nèi)設(shè)置了總進(jìn)線開關(guān)以及分路出線開關(guān)。</p><p>　　圖2-7 戶內(nèi)配電箱（住宅每層多戶） 圖2-8 戶內(nèi)配電箱（車間每層）</p><p>　　2.2 電網(wǎng)電壓等級(jí)分類</p&

44、gt;<p>　　由于用電設(shè)備允許電壓偏移為±5%，線路的允許電壓損失為10%，這就要求線路首端電壓必須為額定電壓105%，末端電壓才能達(dá)到額定電壓95%。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，用電設(shè)備的額定電壓為同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓，發(fā)電機(jī)的額定電壓必須比同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓高5%，用于補(bǔ)償線路的損失。 圖2.9 供電線路上電壓變換示意圖</p><p>　　例如，如果與發(fā)電機(jī)直接相連的電力線

45、路額定電壓為6kV，則發(fā)電機(jī)額定電壓為：6×105%=6.3 kV 。</p><p>　　對(duì)于升壓變壓器，與發(fā)電機(jī)直接相連的一次繞組相當(dāng)于用電設(shè)備，因此一次繞組的額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同。由于發(fā)電機(jī)額定電壓為比電網(wǎng)額定電壓高5%，因此升壓變壓器一次繞組的額定電壓也加了5%。</p><p>　　對(duì)于降壓變壓器，與電網(wǎng)直接相連的一次繞組相當(dāng)于用電設(shè)備，因此一次繞組的額定電壓

46、應(yīng)與相連的電網(wǎng)額定電壓相同。</p><p>　　變壓器的二次繞組向負(fù)荷供電，相當(dāng)于發(fā)電機(jī)。因此當(dāng)變壓器二次側(cè)供電線路較長(zhǎng)時(shí)（如35kV及以上高壓線路），變壓器二次繞組額定電壓應(yīng)比同級(jí)電網(wǎng)額定電壓高10% ，5%用于補(bǔ)償變壓器滿載時(shí)（額定負(fù)荷下）自身的電壓損失，5%補(bǔ)償電網(wǎng)線路損失。例如，變壓器二次繞組連接110V的電力線路，則變壓器二次繞組額定電壓應(yīng)為：110×110%=121kV。當(dāng)變壓器二次側(cè)供電

47、線路較短時(shí)，變壓器二次繞組額定電壓應(yīng)比同級(jí)電網(wǎng)額定電壓高5%。變壓器額定電壓說(shuō)明如圖2.10所示：</p><p>　　圖2.10 變壓器額定電壓說(shuō)明</p><p>　　GB/T156-2007《標(biāo)準(zhǔn)電壓》規(guī)定了我國(guó)三相交流系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓和高于1000V三相交流系統(tǒng)的最高電壓。我國(guó)三相交流系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓、最高電壓和發(fā)電機(jī)、變壓器的額定電壓如表2-2所示[4]。</p>&l

48、t;p><b>　　表2-2</b></p><p>　　通常將220 kV及以上電力線路稱為輸電線路，220-800 kV輸電線路稱為超高壓輸電線路，交流1000kV及以上和直流±800kV及以上輸電線路稱為特高壓輸電線路。</p><p>　　110kV及以下的電力線路稱為配電線路。配電線路又分為高壓配電線路（63、110kV，作為城市配電網(wǎng)骨架和

49、特大型企業(yè)供電線路）、中壓配電線路（6、10、35 kV，作為城市主配網(wǎng)和大中型企業(yè)供電線路）、低壓配電線路（380/220V，終端用戶低壓配網(wǎng)）。</p><p>　　不同電壓等級(jí)電力線路輸送能力不同，如表2-3所示。</p><p>　　表2-3 不同電壓等級(jí)下線路的輸送能力</p><p>　　電力線路城市鋪設(shè)如圖2.11所示。</p><

50、p>　　圖2.11 電力線路城市實(shí)景圖</p><p>　　我國(guó)的西北地區(qū)電力系統(tǒng)采用的電壓等級(jí)為（750）/330/110/35/10kV，東北地區(qū)采用（1000）/500/220/63/10kV，其它地區(qū)采用（1000）/500/220/110/35/10kV。城市多使用10千伏配電。隨著城市負(fù)荷密度加大，已開始采用20千伏配電方案。</p><p>　　我國(guó)在2002 年12

51、月將電力行業(yè)的輸配電網(wǎng)進(jìn)行分拆，發(fā)展至今，我國(guó)輸配電網(wǎng)企業(yè)主要包括中國(guó)南方電網(wǎng)公司和國(guó)家電網(wǎng)公司，其中國(guó)家電網(wǎng)公司又分拆為：華北電網(wǎng)公司、東北電網(wǎng)公司、西北電網(wǎng)公司、華中電網(wǎng)公司、華東電網(wǎng)公司。中國(guó)南方電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)范圍為南方區(qū)域電網(wǎng)，包含廣東、廣西、云南、貴州、海南五省級(jí)電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)相關(guān)的輸配電業(yè)務(wù)。</p><p>　　2.3 配電網(wǎng)接線方式</p><p>　　供配電系統(tǒng)的電力線路按結(jié)

52、構(gòu)形式分有架空線路和電纜線路以及室內(nèi)線路等。常用的基本接線方式有三種：放射式、樹干式及環(huán)狀式[4]。</p><p>　　2.3.1 放射式接線</p><p>　　放射式接線是指由點(diǎn)（6～10kV變配電所）向所有的10/0.4kV變電所或高壓用電設(shè)備放射型的供電。特點(diǎn)是每個(gè)負(fù)荷由一單獨(dú)線路供電，即電源和負(fù)荷是一對(duì)一方式供電，任何一路故障不會(huì)影響到其他回路。因此該接線引出線發(fā)生故障時(shí)互不影

53、響，供電可靠性高，一般情況下，其有色金屬消耗量較多，采用的開關(guān)設(shè)備也較多，故投資較大。適用于一級(jí)負(fù)荷配電、大容量設(shè)備配電、有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的配電。圖2-12為高壓放射式接線，圖2-13為低壓放射式接線。</p><p>　　圖2-12高壓放射式接線 圖2-13 低壓放射式接線</p><p>　　2.3.2 樹干式接線</p><p>　　

54、樹干式接線是由變電所引出干線（母線），每條干線同時(shí)向若干個(gè)用電負(fù)荷供電。特點(diǎn)是多個(gè)負(fù)荷由一條干線供電，采用的開關(guān)設(shè)備較少，線路最簡(jiǎn)單，投資最少。但干線發(fā)生故障時(shí)，其后面的回路都會(huì)受到影響，影響范圍較大，所以供電可靠性較低，且在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化方面適應(yīng)性較差。這種接線方式比較適用于供電容量較小，而分布較均勻的用電設(shè)備組。圖2-14為高壓樹干式接線。</p><p>　　圖2-14 高壓樹干式接線</p>&

55、lt;p>　　圖2-15為低壓樹干式接線，有放射樹干式、干線樹干式和鏈?zhǔn)降葞追N。</p><p>　　圖2-15 低壓樹干式接線</p><p>　　鏈?zhǔn)竭m用于用電設(shè)備距離近，容量?。?cè)萘坎怀^(guò)10kW，家庭用），臺(tái)數(shù)3-5臺(tái)，配電箱不超過(guò)3臺(tái)的情況。</p><p>　　樹干式接線與放射式接線的區(qū)別在于：樹干式一根電纜帶多個(gè)負(fù)荷配電箱，放射式一根電纜帶一個(gè)

56、負(fù)荷配電箱。</p><p>　　圖2-16 放射式與樹干式區(qū)別</p><p>　　2.3.3 環(huán)形接線</p><p>　　環(huán)形接線是樹干式接線的改進(jìn)，兩路樹干式接線聯(lián)接起來(lái)就構(gòu)成了環(huán)形接線。</p><p>　　圖2-17 高壓環(huán)形接線 圖2-18 低壓環(huán)形接線</p><p>　　這

57、種接線運(yùn)行靈活，供電可靠性高。由于閉環(huán)運(yùn)行時(shí)繼電保護(hù)整定較復(fù)雜，同時(shí)也為避免環(huán)形線路上發(fā)生故障時(shí)影響整個(gè)電網(wǎng)，因此大多數(shù)環(huán)形線路采用“開環(huán)”運(yùn)行方式，即環(huán)形線路中有一處開關(guān)是斷開的。在現(xiàn)代化城市配電網(wǎng)中這種接線應(yīng)用廣。</p><p>　　配電系統(tǒng)的高壓接線實(shí)際上往往是幾種接線方式的組合，究竟采用什么接線方式，應(yīng)根據(jù)具體情況，對(duì)供電可靠性的要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后才能確定。一般地說(shuō)，配電系統(tǒng)宜優(yōu)先考慮采用放射式

58、，對(duì)于供電可靠性要求不高的輔助生產(chǎn)區(qū)和生活住宅區(qū)，可考慮采用樹干式或環(huán)形配電。</p><p>　　高檔高層建筑居民住宅小區(qū)、中檔高層建筑及多層建筑居民住宅小區(qū)、廠礦的職工居住小區(qū)由于占地范圍廣，為其供電的10kV配電線路往往是主干線穿過(guò)整個(gè)小區(qū)，同時(shí)與另一條來(lái)自不同變電站的10kV配電線路實(shí)現(xiàn)手拉手聯(lián)網(wǎng)，形成環(huán)網(wǎng)供電，提高供電可靠性。</p><p>　　《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JBJ

59、16-2008第3. 3. 5條，住宅(小區(qū))的供配電系統(tǒng)宜符合下列規(guī)定：①住宅(小區(qū))的10kV供電系統(tǒng)宜采用環(huán)網(wǎng)方式。②高層住宅宜在底層或地下一層設(shè)置10/0.4kV戶內(nèi)變電所或預(yù)裝式變電站。③多層住宅、別墅群宜分區(qū)設(shè)置10/0.4kV預(yù)裝式變電站。</p><p>　　小型商住樓小區(qū)、高檔高層建筑居民住宅小區(qū)、中檔高層建筑及多層建筑居民住宅小區(qū)的高、低壓線路宜采用電纜或封閉母線。廠礦的職工居住小區(qū)和農(nóng)民新村

60、小區(qū)的高、低壓線路以架空絕緣導(dǎo)線為主，局部使用電纜。農(nóng)村居住區(qū)的高、低壓線路宜采用架空絕緣導(dǎo)線，在條件允許的情況下也可考慮使用裸導(dǎo)線。</p><p>　　在住宅小區(qū)配電工程中，電纜主要采用直埋式敷設(shè)方式，纜外皮至地面的深度不應(yīng)小于0.7m，并應(yīng)在電纜上下分別均勻鋪設(shè)100mm厚的細(xì)砂或軟土，并覆蓋建筑用磚作為保護(hù)層。電纜路徑穿越小區(qū)主干道等可能有機(jī)動(dòng)車行經(jīng)的道路時(shí)，需穿鑄鐵保護(hù)管敷設(shè)。</p>&

61、lt;p>　　圖2-19 地下電纜 圖2-20 架空絕緣導(dǎo)線</p><p>　　由于對(duì)環(huán)境的要求不同，一般在高檔高層建筑居民住宅小區(qū)內(nèi)采用電纜線路，建設(shè)室內(nèi)環(huán)網(wǎng)站；在中檔高層建筑及多層建筑居民住宅小區(qū)內(nèi)采用電纜線路，安裝戶外環(huán)網(wǎng)柜；在廠礦的職工居住小區(qū)采用架空絕緣線，在適當(dāng)?shù)牡胤桨惭b桿上真空斷路器[5]。</p><p>　　2.4 某小區(qū)配電規(guī)劃及成本

62、控制</p><p>　　電源采用現(xiàn)場(chǎng)一級(jí)變壓，10kV變?yōu)?.4 kV(戶外箱式變電站)。住宅小區(qū)負(fù)荷點(diǎn)多而分散，箱變分布在負(fù)荷中心，減小一次投入，降低運(yùn)行成本，提高用戶的用電質(zhì)量。從站變到箱變的10 kV用電纜連接，各個(gè)箱變的容量由各進(jìn)戶單棟樓房的區(qū)域計(jì)算總負(fù)荷選定。</p><p>　　變配電所宜靠近用電負(fù)荷中心設(shè)置，10kV降壓變壓器的供電半徑通常設(shè)計(jì)值不大于500米。從小區(qū)物業(yè)管

63、理方面考慮，小區(qū)變配電所應(yīng)設(shè)置在小區(qū)會(huì)所或?qū)Ｓ霉芾碛梅績(jī)?nèi)。從小區(qū)的建筑特點(diǎn)方面考慮，即住宅群、樓棟之間間距較大，分布分散?？稍谛^(qū)中心會(huì)所設(shè)高壓總配電房，分區(qū)、分片設(shè)低壓配電房。當(dāng)條件不允許時(shí)亦可設(shè)置戶外箱式變電站，但應(yīng)注意對(duì)小區(qū)整體環(huán)境的影響和電力變壓器躁聲對(duì)小區(qū)住戶的影響。</p><p>　　本論文以國(guó)內(nèi)某一中高檔小區(qū)為例進(jìn)行供配電規(guī)劃。該住宅小區(qū)占地面積約73000平方米，共有建筑27座，有寫字樓、多層住

64、宅等，如圖2-21所示。以寫字樓用電量最為龐大。</p><p>　　其中，南部（圖紙底部）商業(yè)寫字樓19#~21#采用一個(gè)箱變。</p><p>　　中南部多層住宅樓7#、8#、9#、10#（帶2層底商）、11#、12#，高層住宅樓13#、14#，臨街建筑均帶有底商17#、車棚27#，小區(qū)物業(yè)23#（物業(yè)）采用一個(gè)箱變。 </p><p>　　中北部多層住宅樓1#

65、、2#、5#、6#，高層住宅樓3#、4#、15#、16#，臨街建筑均帶有底商18#，車棚26#采用一個(gè)箱變。</p><p>　　東北部寫字樓22#、泵房24#、熱力交換站25#采用一個(gè)箱變。</p><p>　　圖2-21 某一中高檔小區(qū)配電線路圖</p><p>　　附錄一為小區(qū)配電線路高清全圖。</p><p>　　第3章 小區(qū)用電負(fù)荷

66、分析與計(jì)算</p><p>　　3.1 負(fù)荷分級(jí)及供電要求</p><p>　　《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50052-95、《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JBJ 16-2008、《2003全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施電氣》、《中國(guó)南方電網(wǎng)城市配電網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)則》Q/CSG 1 0012-2005等規(guī)程、規(guī)范都對(duì)負(fù)荷分級(jí)(類)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，其中以《2003全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施電氣》最為詳

67、細(xì)、實(shí)用。電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成損失或影響的程度進(jìn)行分級(jí)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：</p><p>　　(1)符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷：①中斷供電將造成人身傷亡時(shí)。②中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)。例如：重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢，國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)等。③中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單

68、位的正常工作。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場(chǎng)館、經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要電力。在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。</p><p>　　(2)符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為二級(jí)負(fù)荷：①中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)。例如：主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需

69、較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。②中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如：交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負(fù)荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場(chǎng)等較多人員集中的重要的公共場(chǎng)所秩序混亂。</p><p>　　(3)不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者應(yīng)為三級(jí)負(fù)荷 。</p><p>　　當(dāng)居民住宅小區(qū)內(nèi)有四星級(jí)及以上賓館、百貨商場(chǎng)、銀行等負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，但這些負(fù)荷用電都需專業(yè)設(shè)計(jì)單

70、位對(duì)其用電進(jìn)行單獨(dú)專業(yè)設(shè)計(jì)，并獨(dú)立于居民住宅用電，不在小區(qū)供配電設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。</p><p>　　小區(qū)的配套設(shè)施如面積較大或帶有空調(diào)系統(tǒng)的會(huì)所、商鋪及地下停車庫(kù)等則應(yīng)根據(jù)《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ 16-87）、《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50116-98）、《汽車庫(kù)、修車庫(kù)、停車場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50057-97）設(shè)置相應(yīng)的消防設(shè)施，且上述消防設(shè)備應(yīng)按二級(jí)負(fù)荷供電。高層普通住宅樓的消防用電、客梯

71、電力、排污水泵、變頻調(diào)速(恒壓供水)生活水泵、主要通道及樓梯間照明屬二級(jí)負(fù)荷。為小區(qū)服務(wù)的保安系統(tǒng)、遠(yuǎn)程集中收費(fèi)系統(tǒng)、電視、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的負(fù)荷等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)，即宜由二回線供電或地區(qū)供電條件困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷可由一路專用10kV架空線路或電纜供電[4]。</p><p>　　二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)應(yīng)做到當(dāng)電力變壓器或線路發(fā)生常見故障時(shí)，不致中斷供電或中斷供電能及時(shí)恢復(fù)。二級(jí)負(fù)荷用戶的供電可根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件，采取下列方式

72、之一：①宜由兩個(gè)回路供電，其第二回路可來(lái)自地區(qū)電力網(wǎng)或鄰近單位，也可自備柴油發(fā)電機(jī)組(但必須采取防止與正常電源并聯(lián)運(yùn)行的措施)。②由同一座區(qū)域變電站的兩段母線分別引來(lái)的兩個(gè)回路供電。③在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，可由一路10kV及以上專用的架空線路供電，或采用兩根電纜供電，當(dāng)采用電纜線路時(shí)應(yīng)采用二根電纜組成的線路供電，其每根電纜應(yīng)能承受百分之百的二級(jí)負(fù)荷。</p><p>　　二級(jí)負(fù)荷設(shè)備的供電應(yīng)根據(jù)本單位的

73、電源條件及負(fù)荷的重要程度，采取下列方式之一：①雙電源(或雙回路)供電，在最末一級(jí)配電裝置內(nèi)自動(dòng)切換。②雙電源(或雙回路)供到適當(dāng)?shù)呐潆婞c(diǎn)自動(dòng)互投后用專線送到用電設(shè)備或其控制裝置上。③由變電所引出專用的單回路供電。④應(yīng)急照明等分散的小容量負(fù)荷，可采用一路市電加EPS或采用一路電源與設(shè)備自帶的蓄(干)電池(組)在設(shè)備處自動(dòng)切換[4]。</p><p>　　居民住宅小區(qū)的居民生活用電、物業(yè)管理部門用電、外環(huán)境照明等等負(fù)

74、荷屬三級(jí)負(fù)荷。三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無(wú)特殊要求，采用單回路供電，但應(yīng)使配電系統(tǒng)簡(jiǎn)潔可靠，盡量減少配電級(jí)數(shù)，低壓配電級(jí)數(shù)一般不宜超過(guò)四級(jí)。且應(yīng)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的條件下，盡量減少電壓偏差和電壓波動(dòng)。在以三級(jí)負(fù)荷為主，有少量一、二級(jí)負(fù)荷的用戶，可設(shè)置僅滿足一、二級(jí)負(fù)荷需要的自備電源[4]。</p><p>　　3.2 設(shè)備容量及負(fù)荷計(jì)算方法</p><p>　　負(fù)荷計(jì)算主要是確定計(jì)算負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是指導(dǎo)體

75、中通過(guò)一個(gè)等效負(fù)荷時(shí)，導(dǎo)體的最高溫升正好和通過(guò)實(shí)際的變動(dòng)負(fù)荷時(shí)其產(chǎn)生的最高溫升相等，該等效負(fù)荷稱之為“計(jì)算負(fù)荷”。一般中小截面(35mm2以下)導(dǎo)線的發(fā)熱時(shí)間常數(shù)τ為10min以上，而導(dǎo)體通過(guò)電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時(shí)間大約為3τ～4τ，即載流導(dǎo)體大約經(jīng)半小時(shí)（30min）后可達(dá)到穩(wěn)定溫升值。尖峰電流負(fù)荷值雖大，但持續(xù)時(shí)間很短，導(dǎo)體的溫升還未升高到相應(yīng)負(fù)荷的溫升，尖峰電流就已消失。所以只有持續(xù)30 min以上的平均最大負(fù)荷值才可能構(gòu)成導(dǎo)體的最

76、高溫升。因此規(guī)定取30分鐘平均最大負(fù)荷作為該用戶的“計(jì)算負(fù)荷”，即：，所以從溫度的角度上講，它是一個(gè)等效負(fù)荷。這個(gè)等效負(fù)荷稱為計(jì)算負(fù)荷[3]。</p><p>　　工程上依據(jù)不同的計(jì)算目的，針對(duì)不同類型的用戶和不同類型的負(fù)荷，在實(shí)踐中總結(jié)出了各種負(fù)荷的計(jì)算方法，有估算法、需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法、利用系數(shù)法和單相負(fù)荷計(jì)算法等。</p><p><b>　　3.2.1 估算法</

77、b></p><p>　　估算法實(shí)為指標(biāo)法，在做設(shè)計(jì)任務(wù)書或初步設(shè)計(jì)階段，尤其當(dāng)需要進(jìn)行方案比較時(shí)，按估算法計(jì)算比較方便。估算法有：</p><p>　?、賳挝划a(chǎn)品耗電量法。</p><p><b>　　有功計(jì)算負(fù)荷為： </b></p><p>　　式中，為全年實(shí)際消耗的電能，，為年產(chǎn)量，為單位產(chǎn)品的耗電量； 為

78、年最大負(fù)荷利用小時(shí)，指負(fù)荷以最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行時(shí)間后，消耗的電能恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗電能。年最大負(fù)荷是指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)（為防偶然性，這樣的工作班至少要在負(fù)荷最大月份出現(xiàn)2-3次）30分鐘平均功率的最大值，因此年最大負(fù)荷也稱為30分鐘最大負(fù)荷，即。越大，則負(fù)荷越平穩(wěn)。</p><p>　　單位耗電量和年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)可通過(guò)查表法參照設(shè)計(jì)手冊(cè)得出。</p><p>　　②

79、負(fù)荷密度法（重點(diǎn)）。</p><p>　　負(fù)荷密度法是根據(jù)建筑物的總建筑面積以及不同類型的建筑物每單位面積的負(fù)荷來(lái)確定計(jì)算負(fù)荷的一種計(jì)算方法。</p><p>　　若已知車間生產(chǎn)面積S(㎡)和負(fù)荷密度指標(biāo)ρ（）時(shí)，車間平均負(fù)荷為：，車間計(jì)算有功負(fù)荷為: </p><p>　　其中，為有功負(fù)荷系數(shù)，也稱為有功負(fù)荷率。指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值，表征負(fù)荷曲線不平坦的程

80、度，越接近1，負(fù)荷越平坦。負(fù)荷密度法常用于供配電系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)階段，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)便快速，但結(jié)果通常較為粗略。</p><p>　　3.2.2 需要系數(shù)法</p><p>　　在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)或施工設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)負(fù)荷進(jìn)行比較準(zhǔn)確的計(jì)算，以便正確選擇電纜、開關(guān)電器，目前常用的方法有需用系數(shù)法、利用系數(shù)法和二項(xiàng)式法。</p><p>　　需要系數(shù)法簡(jiǎn)單方便，計(jì)算結(jié)果比較符合實(shí)

81、際，而且長(zhǎng)期使用已積累各種設(shè)備的需要系數(shù)。因此，需要系數(shù)法是世界各國(guó)普遍采用的確定計(jì)算負(fù)荷的基本方法。</p><p>　　在計(jì)算的范圍內(nèi)（如一條干線、一段母線或一臺(tái)變壓器），用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷并不等于設(shè)備容量，兩者存在比值關(guān)系：。</p><p>　　為需要系數(shù)，為設(shè)備容量。設(shè)備的銘牌額定功率為，經(jīng)過(guò)換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的“額定功率”稱為設(shè)備容量，用來(lái)表示。長(zhǎng)期工作制和短時(shí)工作制的

82、設(shè)備容量就是所有設(shè)備的銘牌額定功率，即</p><p>　　形成需要系數(shù)的因素有：①各用電設(shè)備可能不同時(shí)工作，應(yīng)考慮同時(shí)使用系數(shù)；②各用電設(shè)備不一定在滿負(fù)荷下運(yùn)行，應(yīng)考慮一個(gè)負(fù)荷系數(shù)；③線路的供電效率，線路有損耗；③各用電設(shè)備的平均效率。因此，一個(gè)用電設(shè)備組的需要系數(shù)可表示為[3]： </p><p>　　需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算的步驟為：①先確定計(jì)算范圍(如某低壓干線上的所有設(shè)備)。②確定

83、設(shè)備容量。③設(shè)備分組；若進(jìn)行計(jì)算的負(fù)荷有多種，則可將用電設(shè)備按其設(shè)備性質(zhì)不同分為若干組，對(duì)每一組選擇合適的需要系數(shù)，算出每組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。需要系數(shù)可從需要系數(shù)表中查得，一般設(shè)備臺(tái)數(shù)較多時(shí)取較小值，臺(tái)數(shù)少時(shí)取較大值。④最后匯總各組的計(jì)算負(fù)荷得到總的計(jì)算負(fù)荷。</p><p>　　實(shí)際上只有當(dāng)設(shè)備臺(tái)數(shù)較多、沒(méi)有特大型用電設(shè)備時(shí)，表中的需要系數(shù)值才比較負(fù)荷實(shí)際。</p><p>　　3.2

84、.3 其它計(jì)算方法</p><p>　　利用系數(shù)法是以概率論為基礎(chǔ)。利用系數(shù)定義為用電設(shè)備組的平均負(fù)荷與用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘恐?。?jì)算時(shí)，先將設(shè)備總?cè)萘砍艘岳孟禂?shù)求出用電設(shè)備組在最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷，再求平均利用系數(shù)和用電設(shè)備有效臺(tái)數(shù)，據(jù)此確定最大系數(shù)，最終求得計(jì)算負(fù)荷。由于利用系數(shù)法計(jì)算繁瑣，目前應(yīng)用不多。</p><p>　　二項(xiàng)式法既考慮用電設(shè)備組的平均負(fù)荷，又考慮幾臺(tái)最大用電設(shè)

85、備引起的附加負(fù)荷。在確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少且容量差別懸殊的分支干線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，比需要系數(shù)法合理。但其應(yīng)用局限性較大，僅適用于機(jī)械加工車間的負(fù)荷計(jì)算。</p><p>　　單相負(fù)荷計(jì)算法適用于一些單相設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算。</p><p>　　3.3 小區(qū)實(shí)際負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　3.3.1 箱變1#所供電區(qū)域負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　首先計(jì)

86、算箱變1所負(fù)責(zé)區(qū)域（商業(yè)寫字樓19#~21#）的負(fù)荷。</p><p>　?、匐娞莸挠?jì)算負(fù)荷為：(kW)</p><p>　　式中，為電梯實(shí)際最大總負(fù)荷，為單部電梯負(fù)荷，為多部電梯運(yùn)行時(shí)的同時(shí)系數(shù)(取值范圍見下表) 。</p><p>　　表3-1 電梯同時(shí)系數(shù)表</p><p>　　表3-2 箱變1#所供電電梯計(jì)算負(fù)荷明細(xì)表</p&g

87、t;<p>　　所以，電梯具體計(jì)算負(fù)荷為： 14.56 kW</p><p>　　②物業(yè)樓的計(jì)算負(fù)荷為： (kW)</p><p>　　式中為物業(yè)樓在照明及家庭用電最大負(fù)荷時(shí)段實(shí)際最大負(fù)荷，為物業(yè)樓平均負(fù)荷，為物業(yè)樓負(fù)荷、照明及家用電最大負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)。</p><p>　　每棟寫字樓的平均負(fù)荷可按單位面積法，根據(jù)已知商戶面積求取每座樓的商戶平均負(fù)荷：

88、</p><p>　　式中為每棟寫字樓平均負(fù)荷，為單位面積計(jì)算負(fù)荷()，按照張家口市的用電標(biāo)準(zhǔn)，取40。為商戶面積。最終的計(jì)算負(fù)荷還要乘以同時(shí)系數(shù)，寫字樓取0.65。負(fù)荷值如下表：</p><p>　　表3-3 箱變1#所供電寫字樓計(jì)算負(fù)荷明細(xì)表</p><p>　　所以，箱變1#所負(fù)責(zé)供電的區(qū)域有功負(fù)荷總和為：633.6+16=649.6kW</p>

89、<p>　　計(jì)算負(fù)荷P=411.84+14.56=426.4 kW</p><p>　　3.3.2 箱變2#所供電區(qū)域負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　箱變2#負(fù)責(zé)多層住宅樓7#、8#、9#、10#（帶2層底商）、11#、12#，高層住宅樓13#、14#，臨街建筑17#（帶有底商）、車棚27#，小區(qū)物業(yè)23#（物業(yè)）。 </p><p>　?、匐娞莸挠?jì)算負(fù)荷

90、為：18 kW</p><p>　　表3-4 箱變2#所供電電梯計(jì)算負(fù)荷明細(xì)表</p><p>　?、诙鄬泳用褡≌瑯堑挠?jì)算負(fù)荷：</p><p>　　首先按照單位面積法計(jì)算每戶居民平均負(fù)荷，以此做為單位用電指標(biāo)，再用單位指標(biāo)法計(jì)算每座住宅樓的負(fù)荷并合并計(jì)算結(jié)果。</p><p>　　按照單位面積法計(jì)算每戶居民平均負(fù)荷：</p>

91、<p>　　式中為每戶平均負(fù)荷，為單位面積計(jì)算負(fù)荷() ，按照張家口市的用電標(biāo)準(zhǔn)，取40。為每戶面積，小區(qū)內(nèi)戶型種類較多，從80到140左右，其中小戶型居多，為方便計(jì)算，取平均值100，則每戶平均負(fù)荷為：</p><p>　　再將作為單位用電指標(biāo)，代入單位指標(biāo)法公式(kW)，可求出每座住宅樓的計(jì)算負(fù)荷，為同時(shí)系數(shù)，值按照住戶數(shù)量多少取不同的數(shù)值：一般情況下，用戶數(shù)量在25～100戶的取0.6；用戶數(shù)量在

92、101～200戶的取0.5；用戶數(shù)量在200戶以上的取0.35。最后合并計(jì)算結(jié)果。如下表：</p><p>　　表3-5 箱變2#所供電居民樓計(jì)算負(fù)荷明細(xì)表</p><p>　?、凵虡I(yè)樓的計(jì)算負(fù)荷：</p><p>　　商業(yè)用戶的用電負(fù)荷按照60~100，這里商業(yè)用戶取80，同時(shí)系數(shù)商業(yè)用戶取0.7。</p><p>　　表3-6 箱變2#所

93、供電商戶計(jì)算負(fù)荷明細(xì)表</p><p>　　④23#小區(qū)物業(yè)的計(jì)算負(fù)荷：</p><p>　　物業(yè)管理中心的用電負(fù)荷主要為照明、辦公用電器（電腦、復(fù)印機(jī)等），可能會(huì)有熱水器、電視等家電設(shè)施，基本上可以按照普通居民的負(fù)荷計(jì)算方式來(lái)考慮，使用單位面積法可得：=40×540=21.6kW</p><p>　?、?7#自行車棚的計(jì)算負(fù)荷：</p>&

94、lt;p>　　自行車棚負(fù)荷主要為照明用電，通常單個(gè)車棚用電負(fù)荷不足1kW，可忽略不計(jì)，配電線路按最低標(biāo)準(zhǔn)配置。</p><p>　　箱變2#所負(fù)責(zé)供電有功負(fù)荷總和為：18+1488+361.6+21.6=1889.2kW，</p><p>　　計(jì)算負(fù)荷P=18+892.8+253.12+21.6=1185.52kW</p><p>　　3.3.3 箱變3#所供

95、電區(qū)域負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　箱變3#負(fù)責(zé)多層住宅樓1#、2#、5#、6#，高層住宅樓3#、4#、15#、16#，臨街建筑18#（帶有底商），車棚26#。</p><p>　?、匐娞莸挠?jì)算負(fù)荷為：74 kW</p><p>　　表3-7 箱變3#所供電電梯計(jì)算負(fù)荷明細(xì)表</p><p>　　②多層居民住宅樓的計(jì)算負(fù)荷：如下表：</

96、p><p>　　表3-8 箱變3#所供電居民樓計(jì)算負(fù)荷明細(xì)表</p><p>　　③商業(yè)樓的計(jì)算負(fù)荷：</p><p>　　商業(yè)用戶的用電負(fù)荷取80，同時(shí)系數(shù)商業(yè)用戶取0.7。</p><p>　　表3-9 箱變3#所供電商戶計(jì)算負(fù)荷明細(xì)表</p><p>　　④26#自行車棚的計(jì)算負(fù)荷：不足1kW，可忽略不計(jì)。</

97、p><p>　　所以，箱變3#所負(fù)責(zé)供電的區(qū)域計(jì)算負(fù)荷總和為：90+1608+240=1938kW，</p><p>　　計(jì)算負(fù)荷P=74+964.8+168=1206.8kW</p><p>　　3.3.4 箱變4#所供電區(qū)域負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　箱變3#負(fù)責(zé)寫字樓22#、泵房24#、熱力交換站25#采用一個(gè)箱變。</p>

98、<p>　?、匐娞莸挠?jì)算負(fù)荷為：21.84 kW</p><p>　　表3-10 箱變4#所供電電梯計(jì)算負(fù)荷明細(xì)表</p><p>　?、谏虡I(yè)樓的計(jì)算負(fù)荷：</p><p>　　商業(yè)用戶的用電負(fù)荷按照60~100，這里商業(yè)用戶取80，同時(shí)系數(shù)商業(yè)用戶取0.7。</p><p>　　表3-11 箱變4#所供電商戶計(jì)算負(fù)荷明細(xì)表<

99、;/p><p>　?、芏渭訅核玫挠?jì)算負(fù)荷：</p><p>　　二次加壓水泵的計(jì)算負(fù)荷為(kW)</p><p>　　式中為二次加壓水泵最大運(yùn)行方式下(開泵最多的方式)的實(shí)際最大負(fù)荷，為各類水泵的單臺(tái)最大負(fù)荷，為最大運(yùn)行方式下各類水泵的臺(tái)數(shù) </p><p>　　水泵房按用戶提供資料可知所有設(shè)備合計(jì)負(fù)荷為128kW，此類負(fù)荷在用電時(shí)一般為全部

100、設(shè)備投入運(yùn)行，按滿負(fù)荷考慮用電。也可按照單位面積法計(jì)算取水泵等公用負(fù)荷以10計(jì)算。</p><p>　?、轃崃粨Q站的計(jì)算負(fù)荷：熱力交換站按用戶提供資料可知所有設(shè)備合計(jì)負(fù)荷為110kW。</p><p>　　所以，箱變4#所負(fù)責(zé)供電的區(qū)域計(jì)算負(fù)荷總和為：21.8+580+128=842kW，</p><p>　　計(jì)算負(fù)荷P=21.84+377+128=526.84k

101、W</p><p>　　3.3.5 其它用電負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　路燈及公用照明的計(jì)算負(fù)荷為： (kW)</p><p>　　式中為每盞燈的瓦數(shù)，為路燈的盞數(shù)。</p><p>　　地下車庫(kù)的用電時(shí)間主要在早晨7:00~8:00、中午12:00~12:30、晚上5:30~6:00左右?guī)讉€(gè)時(shí)間段，與住戶用電高峰期并不重合，且多層住宅的地

102、下車庫(kù)數(shù)量少、用電負(fù)荷較小、用電同時(shí)率較低，所以在負(fù)荷計(jì)算時(shí)可忽略不計(jì)，僅按低標(biāo)準(zhǔn)配置線路即可。</p><p>　　第4章 接地與防雷設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1 接地設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1.1中性點(diǎn)、線電壓、相電壓</p><p>　　三相交流系統(tǒng)的是指星形連接的變壓器或者發(fā)電機(jī)的公共點(diǎn)

103、，中性點(diǎn)引出的導(dǎo)線叫做中性線。在低壓380/220V交流系統(tǒng)中，中性點(diǎn)為變壓器副邊三相繞組的公共端，如圖4-1(a)紅圈部分，引出的線也叫做工作零線N（三相電壓對(duì)稱的話，理論上中性點(diǎn)電壓為0V，所以零線從此取出），如圖4-1(b)引出的N線。</p><p>　　(a)實(shí)物圖 (b)接線示意圖</p><p>　　圖4-1 三相配電變壓器中性點(diǎn)（

104、零線）圖</p><p>　　相電壓：變壓器副邊（即二次繞組）每相繞組兩端的電壓，即端線與中先線之間的電壓。用或者表示，在終端用戶該電壓為220V，在箱變的輸出端（即變壓器輸出端）該電壓為230V。</p><p>　　線電壓：任意兩端線之間的電壓。。在終端用戶該電壓為380V，在箱變的輸出端（即變壓器輸出端）該電壓為400V。</p><p>　　線電壓與相電壓的

105、關(guān)系，如,可以用圖示電壓正三角形說(shuō)明。</p><p>　　圖4-2線電壓與相電壓的矢量圖</p><p>　　所以線電壓是相電壓的倍，線電壓比相電壓相位超前30°，相電壓對(duì)稱時(shí)，線電壓也一定依序?qū)ΨQ。由此，配電變壓器可以輸出兩種電壓：220V和380V。</p><p>　　星形聯(lián)接的三相電路線電流等于相電流。</p><p>　

106、　對(duì)于星形聯(lián)接的三相電路，每相負(fù)載中的電流為</p><p><b>　　中線點(diǎn)電流之和為：</b></p><p>　　假如三相負(fù)載平衡，則負(fù)載電流亦對(duì)稱，則中線電流</p><p>　　既然中線沒(méi)有電流通過(guò)，中線在三相平衡負(fù)載中也就不需要了，此時(shí)有無(wú)中性線對(duì)電路沒(méi)有任何影響。</p><p>　　圖4-3 三相負(fù)載電

107、路圖</p><p>　　在三相電路中，只要有一部分負(fù)載不對(duì)稱就成為不對(duì)稱三相電路。一般情況下，三相電源認(rèn)為總是對(duì)稱的，輸電線阻抗也是對(duì)稱的。不對(duì)稱主要是因?yàn)樨?fù)載的不對(duì)稱，使三相電路失去對(duì)稱特點(diǎn)。</p><p>　　在家庭用電當(dāng)中，常把單相設(shè)備組合成三相負(fù)載，如某家庭裝修走線時(shí)，將單相用電設(shè)備按照負(fù)荷量平均分三組，分別接在L1、L2、L3三相上。雖然設(shè)計(jì)時(shí)盡量使它們均衡，但使用中仍然無(wú)法

108、平衡，這就造成負(fù)載的不對(duì)稱。尤其是電路發(fā)生故障時(shí)，負(fù)載的不對(duì)稱程度更加嚴(yán)重。不對(duì)稱時(shí)中線就有電流。</p><p>　　低壓供電系統(tǒng)有三相三線制（三根相線，或稱火線）、三相四線制（三根相線+一根零線）、三相五線制（三根相線+一根零線+一根保護(hù)大地線）。中線的作用就在于使不對(duì)稱的星形聯(lián)接負(fù)載（圖4-3所示負(fù)載）得到對(duì)稱的相電壓。對(duì)于圖4-3所示負(fù)載，雖然負(fù)載不對(duì)稱，因中線的存在，每相電源電壓直接加在對(duì)應(yīng)負(fù)載兩端，因

109、此三相負(fù)載的相電壓與電源的相電壓相等也是對(duì)稱的，有效值亦為 220V。負(fù)載不對(duì)稱而又無(wú)中性線時(shí)，負(fù)載上的電壓不再對(duì)稱，導(dǎo)致有的相電壓過(guò)高，有的相電壓過(guò)低，都不符合負(fù)載額定電壓的要求。為保證這種對(duì)稱性，確保負(fù)載正常工作，就不能讓中線斷開。因此，中性線上不允許裝熔斷器或開關(guān)，必要時(shí)還須用機(jī)械強(qiáng)度較高的導(dǎo)線做中性線。</p><p>　　一般小區(qū)供配電皆采用三相五線制供電配置，即箱變的輸出端配有三根火線、一根零線、一根

110、地線，詳見4.1.3.1節(jié)。除了箱變引出的地線外，對(duì)于建筑物本身來(lái)說(shuō)，在蓋樓時(shí)就已經(jīng)鋪設(shè)了地線，包括每戶配電箱里的地線端、門窗、建筑物鋼筋全都連接在一起，通過(guò)建筑物主鋼筋直接打樁到地下，詳見4.2.1.1節(jié)。</p><p>　　4.1.2中性點(diǎn)接地方式的選擇</p><p>　　在配電網(wǎng)中，中性點(diǎn)接地方式與設(shè)備絕緣水平以及設(shè)備經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，中性點(diǎn)接地方式的選擇直接影響配電網(wǎng)相關(guān)設(shè)備的選