供配电系统中电线电缆的选择及敷设设计解析

专业综合设计说明书

综合设计任务书

目录

摘要 (5)

1 供配电概述 (6)

1.1供配电意义 (6)

1.2设计内容 (7)

1.3供电系统主接线的设计 (8)

2 负荷和短路电流的计算 (9)

2.1供电负荷的计算 (9)

2.2短路电流的计算 (11)

3 变压器和变电硬母线的选择 (14)

3.1变压器的选择原则 (14)

3.2变压器容量的选择 (14)

3.3变电所高压开关柜母线选择 (15)

3.4变电所低压开关柜主母线选择 (16)

4 电线电缆选择计算 (17)

4.1选择原则 (17)

4.2按发热条件（负荷电流）选择 (17)

4.3按允许电压损失选择 (18)

5 进出线电缆选择及敷设 (20)

5.1高压电源进线电缆选择及敷设 (20)

5.2高压电源出线电缆选择及敷设 (21)

5.3低压出线电缆选择级敷设 (21)

6 电气竖井设计 (22)

心得体会 (23)

参考文献 (23)

摘要

本次专业综合设计的课题是供配电系统中电线电缆的选择及敷设设计，根据设计的基本要求，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确定供电方案，之后依次进行短路电流的计算，高、低压电器设备的选择和校验等，结合小区实际情况完成设计。本次设计考虑到了供电系统的安全、可靠、灵活、经济四项基本要求，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要求的方案和设备，除此以外，还考虑到了小区未来的负荷发展情况，留有扩建的可能性。

关键词：负荷计算；变压器选择；短路电流计算；电线电缆选择

1 供配电概述

1.1供配电意义

步入21世纪后，我国城市化正处于又一新的发展阶段，城市地区的住宅建筑林立，建筑标准越来越现代化，不同种类的小区对用电负荷的要求也不尽相同，但总体的趋势是用电负荷有较大增高，在夏冬季节或用电高峰时段时，用电负荷有较大的波动，造成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，因此要求小区供电系统要具备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要求，由此对于小区的供电方案也有了新的要求。

小区供电设计要考虑下列基本要求：

安全性需要达到相关技术规范与国家标准，且能够保证人身和设备的安全。

可靠性需要满足小区正常用电的电力负荷。

灵活性需要适用于多种运行方式，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。

经济性在符合上述要求的前提下，尽可能简化设计方案，降低投资及设备运行、维修的费用，并减少线路有色金属的消耗和电能的节约。

1.2设计内容

一般而言高层的计算负荷可参考每户6~8kW 标准，小高层及多层可参考每户4~6kW ，除上述方法外还可参考502

/m W 的建筑面积标准，本次设计是针对普通住宅小区的设计，根据以上标准，计算负荷取值6kW 每户。

本次设计的小区有16栋楼，每栋高12层，则每单元为24户，每栋3个单元，每栋72户，每栋设置一个户外配电箱，共计16个配电箱。

由两个变压器供配电，然后由变电所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。

每单元有一部电梯，还有公用照明，应急照明，水泵，消防设施等。 小区变电所配电箱划分如表1-1所示

表1-1 供配电系统配电箱划分表

1.3供电系统主接线的设计

在设计小区供电主接线方案时，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，从而避免造成重复建设，资金浪费，维护不便，还影响居民的正常用电。

本次设计小区采用两路电源供电，由0.5KM处城市10kV电网供电，由两个变压器供配电，然后由变电所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

设计主接线方案如图1-1所示

图1-1主接线设计图

2 负荷和短路电流的计算

2.1供电负荷的计算 负荷计算公式：

有功计算负荷 e

d P K P =30 （2-1） 无功计算负荷 ϕ

tan 3030P Q = （2-2）

视在计算负荷

ϕcos 30

30P S =

（2-3）

计算电流

n U S I 330

30=

（2-4）

查阅资料得知：住宅用电负荷需要系数12户时d

K 取值0.6；

d

K 在25~100

户时

d

K 取值0.45；100~200户时

d

K 取值0.35；大于260户时d

K 取值0.3；生活

用电功率因数取值85.0cos =ϕ，则62.0tan =ϕ。 （1）每个单元的负荷计算

小区每单元24户，计算负荷取值6kW 每户，

d

K 取值0.6，功率因数取值

85.0cos =ϕ，则62.0tan =ϕ。 ()kW P e 144624=⨯=

()kW P K P e d 4.861446.030=⨯== ()kW P Q 6.5362.04.86tan 3030=⨯==ϕ

()kVA P S 6.10185

.04

.86cos 3030===

ϕ ()A U S I n

6.1464

.036.10133030=⨯=

=

小区每单元有一部电梯，计算负荷取值 10kW ，公用照明计算负荷取值2KW ，d

K 取值0.8，功率因数取值85.0cos =ϕ，则62.0tan =ϕ。

()kW P e 12)210(=+= ()kW P K P e d 6.9128.030=⨯== ()var 0.662.06.9tan 3030k P Q =⨯==ϕ

()kVA P S 3.1185

.06

.9cos 3030===

ϕ