星星小区设计计算书(3)

计量柜，按两部电费制交纳电费。一部分为基本电费，按所装用的主变压器容量来计费。另一部分为电度电费，按每月实际耗用的电能计费。小区最大负荷时的高压侧功率因数不低于0.9。 1.3 设计要求

根据小区所取得的电源及小区用电负荷情况，并考虑小区以后的发展，应采用安全可靠，技术先进，经济合理的原则，统计负荷计算、功率因数计算及无功功率因数补偿；确定变配电所的位置和型式选择,确定变电所主变压器的台数与容量；计算短路电流；选择变电所主接线方案,选择并校验高低压侧一次回路设备,选择各单体楼线路及设备,选择整定继电保护装置；确定防雷和接地装置，最后按要求提交设计计算书及说明书，绘出设计图纸。 1.4 设计成果

设计计算书一份,设计图纸24张。

2 设计计算书

2.1 负荷分析

电力负荷按GB50052-1995《供配电系统设计规范》规定，根据其对供电可靠性的要求及中断供电造成的损失或影响的程度分为三级：

（1）一级负荷：一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者，或者中断供电将在政治、经济上造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产品报废、用重要的原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。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，以及特别重要的场所不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。

（2）二级负荷：二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，如主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。

（3）三级负荷：三级负荷为一般电力负荷，所有不属于上述一、二级负荷者均属于三级负荷。

很明显，该小区属于三级负荷。所以本工程按三级负荷进行供电设计。

2

2.2 负荷统计计算

根据小区的负荷情况，年最大负荷利用小时为2500 h,日最大负荷持续时间为8h，按照我国普遍采用的需要系数法确定小区计算负荷，需要系数参照下表：

表2-1 需要系数表

住宅户数 ≤6 7-9 10-12 13-15 16-18 19-21 22-24 25-27 28-30 31-33 34-36 37-39 40-42 43-45 46-48 49-51

需要系数

1 0.89 0.81 0.76 0.72 0.68 0.66 0.63 0.61 0.59 0.58 0.56 0.55 0.54 0.52 0.51

住宅户数 52-57 58-60 61-63 64-69 70-72 73-78 79-84 85-90 91-96 97-105 106-111 112-120 121-132 133-141 142-156 157-168

需要系数 0.50 0.49 0.48 0.47 0.46 0.45 0.44 0.43 0.42 0.41 0.40 0.39 0.38 0.37 0.36 0.35

住宅户数 169-186 187-204 205-222 223-246 247-273 274-303 304-336 337-375 376-423 424-477 478-540 541-615 616-708 709-816 817-948 949-1000

需要系数 0.34 0.33 0.32 0.31 0.30 0.29 0.28 0.27 0.26 0.25 0.24 0.23 0.22 0.21 0.20 0.19

根据小区总平面图，本小区共有16栋楼，506户。还有10个3层商铺，10个2层商铺。故分为4类：

第一类：2#、4#、5#，共130户。按照《民用建筑电气设计规范》基本型用户每户的负荷标准为4KW。查表2-1可知Kd?0.38。则：

有功计算负荷：P30(1)?N?Kd?P??130?0.38?4KW?197.6KW

第二类：1#、3#、8#、9#、15#、16#，共216户，为提高型，负荷标准为6KW，查表2-1可知Kd?0.32。则：

有功计算负荷：P30(2)?N?Kd?P??216?0.32?6KW?414.72KW

第三类：6#、7#、10#、11#、12#、13#、14#，共160户，为小康型，负荷标准为8KW，查表2-1可知Kd?0.35。则：

3

有功计算负荷：P30(3)?N?Kd?P??160?0.35?8KW?448KW

第四类：沿街商铺，按标准2层商铺负荷标准为6KW，3层商铺负荷标准为8KW，需求系数Kd?0.50。则：

有功计算负荷：P30(4)?(10?6?10?8)?0.50KW?70KW 第五类：公共照明用电等其他用电有功计算负荷P30(5)?12KW

依据《民用建筑电气设计手册》的规定，取功率因数cos??0.80，则tan??0.75，所以可以计算第一类的无功计算负荷：

Q30(1)?P30(1)?tan??197.6?0.75kvar?148.2kvar

同理，计算其他类无功计算负荷，结果如下表：

表2-2 小区负荷计算统计表

统计类别 有功计算负荷KW 无功计算负荷Kvar

需要系数 功率因数 额定电压V

第一类 197.6 148.2 0.38 0.80 220

第二类 414.72 311.04 0.32 0.80 220

第三类 448 336 0.35 0.80 220

第四类 70 52.5 0.50 0.80 220

第五类 12 9 1 0.80 220

由表2-2可知本小区总计算负荷为：（取K?p?0.95,K?q?0.97） 总的有功计算负荷：

P30?K?p?(P30(1)?P30(2)?P30(3)?P30(4)?P30(5))

?0.95?(197.6?414.72?448?70?12)KW?1085.2KW总的无功计算负荷：

Q30?K?q?(Q30(1)?Q30(2)?Q30(3)?Q30(4)?Q30(5))

?0.97?(148.2?311.04?336?52.5?9)kvar?831.04kvar因此，总的视在计算负荷：S?30P30?Q30?1366.85KV?A

224

总的计算电流：I30?P30S30S303UN??1366.853?0.38A?2076.77A

功率因数：cos??1085.21366.85?0.794

2.3 无功功率计算及补偿 2.3.1 无功补偿方式

本工程设计采用低压集中补偿方式，其有管理方便，电容器充分利用等优点，但补偿范围较分散补偿小。 2.3.2 无功补偿容量

根据《供电企业规则》规定：用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因数应达到以下规定：100KV压供电用户功率因数为0.90以上。所以需要对该小区进行无功补偿。考虑到变压器无功功率损耗?QT远大于有功功率损耗?PT，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于高压侧补偿后的功率因数,这里取

cos??0.93,tan??0.395。要是功率因数有

''0.794提高到0.93，低压侧应

装设并联电容器的容量为：

QC?Q30?P30tan??831.04?1085.2?0.395?402.4kvar

'选用型号为BCMJ0.4-30-3的电容器。个数为n?402.430?13.41?14，取14个。则：补偿容量为：Q'?30?14?420kvar

C补偿后变压器低压侧的视在计算负荷为：

S30?'P30?(Q30?QC)?2'21085.2?(831.04?420)?1160.41KV?A

22??0.015?1160.44?17.41 KW 变压器有功功率损耗：?PT?0.015?S30??0.06?1160.44?69.63 kvar 变压器无功功率损耗：?QT?0.06?S30变压器高压侧的计算负荷为：

高压侧有功计算负荷：P30(1)?P30??PT?1085.2?17.41?1102.61KW

5

高压侧无功计算负荷：Q30(1)?Q30'??QT?411.04?69.63?480.67kvar 所以，高压侧视在计算负荷：

S30(1)?P30(1)?Q30(1)?221102.61?480.67?1202.83KV?A

22计算电流：I30(1)?S30(1)3UN?1202.833?10?69.45A

无功补偿后的小区实际功率因数：

cos?(1)?P30(1)S30(1)?1102.61/1202.83?0.917?0.90满足规定的要求。

2.4 变压器的选择

本小区共有16栋楼，由于楼数较多，考虑小区的结构和发展，采用独立式变电所，小区变压器高压侧视在计算负荷为1202.83KV·A，拟选用2台S9型系列油浸式铜线变压器并联运行。每台变压器的容量应满足：

ST?(0.6~0.7)?1202.83KV?A?(721.7~841.98)KV?A，适当考虑小区的发展，拟选

用变压器的容量为1000KV·A，型号为S9-1000/10，住宅区及住宅单元均采用三相配电方式配电。由于各种家用电气设备均是单相用电设备，若小区采用三相配电，向住宅单元的配电方式采用单相，在变电所的三相不平衡度达到65﹪，这对Y/y 接线的变压器安全运行及其不利。住宅配电变压器应采用D,yn1 1的连接方式。即使小区和单元均采用三相配电方式，其三相不平行度也达到35﹪，也超过了Y/y变压器的连接规定。根据《建筑电气设计与施工》住宅小区配电变压器应采用D,yn1 1的连接方式。

2.5 变电所位置和形式的选择

变配电所的总体布置应满足以下要求： (1) 便于运行维护和检修

(2) 保证运行安全，值班室内不得有高压设备。值班室的门应朝外开，高低压配电室和电容器室的门应朝值班室开或朝外开。油量为100㎏及以上的变压器应安装在单独的房间内，高压电容器组一般应装设在单独的房间内。所有带电部分离墙和离地的尺寸以及各室维护操作通道的宽度，均应符合有关规程的要求，以及确保运行安全。

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