住宅小区配电设计——毕业论文

XXXXXXXXXX 毕 业 设 计 专 业 电气工程及其自动化 班 级 学生姓名 XXX 指导教师 2008 年 11 月 22 日 1 摘 要 本毕业设计主要介绍的是根据国家相关标准和规范对小区供配电系统进行电气设计。 其主要内容包括以下几个方面：首先，按单位面积法、单位指标法进行负荷计算。其次， 选择降压箱式变电站的形式及位置。最后，根据电压和计算电流选择低压电缆型号和低 压配电设备。简要介绍了箱式变电站的防雷与接地，并绘制出相关的电气图纸。最后依 据电气施工图纸设计编制出一套施工预算书。 关键词：负荷计算；箱式变电站；电缆；接地；预算书 2 目录 第一章 设计说明 .3 1.1.住宅小区基本情况 3 1.2.设计范围 3 1.3.设计原则 3 1.4.环境条件 4 第二章 住宅小区负荷计算 .5 2.1. 供配电系统概述.5 2.2. 负荷分级及供电要求.5 2.3. 电源及高压供配电系统.6 2.4. 负荷计算.7 第三章 住宅小区供配电措施 13 3.1. 箱式变的台数与容量、类型的选择.13 3.2. 高、低压分线设备选择.17 3.3. 高、低压电缆类型及截面型号选择.18 第四章 防雷接地 22 4.1 电力设备防雷22 4.2 低压配电系统的接地型式和基本要求22 4.3 接地种类23 4.4 接地装置23 第五章 施工图设计预算书 25 参考文献 41 致 谢 42 3 第一章第一章 设计说明设计说明 1.1.住宅小区基本情况 该住宅小区占地面积约 73000 平方米，共有建筑 27 座，其中高层住宅楼 6 座 （3#、4#、13#16#楼，3#、4#楼带 2 层底商） ，多层住宅楼 10 座(1#、2#、5#12#楼， #10 楼带 2 层底商)，写字楼 4 座（19#22#） ，小区西、北侧临街建筑均带有底商 （17#、18#） ，此外还有小区物业（23#） 、泵房（24#） 、热力交换站（25#）及车棚 （26#、27#） 、地下车库等公共用电设施。 （详见附图 6） 1.2.设计范围 按照市区供电部 10kV 及以下配电网络设计的规定，对于住宅小区配电工程，设计 范围为： 高压侧从市区公用 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。 1.3.设计原则 进入新世纪后，我国正在进入人口城市化的社会新时期。各地的开发小区悄然兴起， 以满足城市人口急剧膨胀的需要。开发小区的特点是占地面积大、人口集中、楼房之间 有较大的空间。加之绿地、曲径、花园、水泵、以及灯饰等，丰富了小区的内涵，体现 环境、建筑及人居的和谐统一。根据以上特点它的供电特点与一般的乡村、工厂不同， 必须采取新的配电思路和方式来满足其功能的需要。在供配电设计中，力求做到小区特 点及环境的要求。设计必须根据小区实际，符合其特点，采用多种供配电形式和方法， 满足使用功能的要求，不但做到整体布局合理，在宏观上保持三相负荷分配基本平衡， 而且在微观上要做到细致，给每个用户提供一个良好的用电环境。在实现安全可靠配电 的同时，还要做到环境的美化，使整个小区的配电合理、适用、经济。 总之，供配电设施要坚持服务和服从于文明城、文明小区创建活动的要求，坚持美 化城镇、小区形象，合理布局，科学规范的原则，要有超前意识和适应不断发展变化的 新形势。否则，将有可能造成重复建设，不仅造成资金、资源的浪费，还要影响居民用 4 电。在建设上主要是符合如下条件： (1)符合城镇建设的总体规划； (2)节约居民小区宝贵的土地资源； (3)保持居民小区的形象整体美观； (4)配变置于居民小区中心位置； (5)有较高的供电质量和供电可靠性。 住宅小区的供电方案主要有：柱上变压器配电、独立配电室配电、箱式变电站配电 三种。其中，柱上变压器配电方案虽然投资小，但对小区环境影响较大，因为高压需架 空线路引入而不容易深入负荷中心，不能保证较高的供电质量也将造成较高的低压线损， 对居民也增加了事故隐患。独立配电室配电方案需要一定面积的土建占地，增大了建设 投资，对于本设计所选择的小区来说并不适宜，本小区多为多层建筑，用电负荷分散， 供电半径大，降低了供电质量、提高了低压线损。箱式变电站配电方案的特点是，体积 小、占地小、外形美观，高压侧采用电缆引入，箱变位置可以随意选择，使得低压配电 部分更加合理，提高了供电可靠性，也有利于安装电量采集装置实现自动化管理。 因此，本设计考虑将住宅小区的主要供电模式定位为箱式变电站配电工程。 本市的高压供电等级模式为 110kV35kV10kV，城区主要配电线路电压等级为 10kV，住宅小区一级配电电压选用 10kV，低压配电电压应采用 220/380V。 1.4.环境条件 当地年最高温度+40 C，年最低温度-30 C，年平均温度+10 C。 覆冰-5mm，最大风速 30m/S。 当地海拔高度 800 米。 5 第二章第二章 住宅小区负荷计算住宅小区负荷计算 2.1. 供配电系统概述 随着国民生活水平的提高和房地产业的蓬勃发展，各地新建中高档住宅小区越来越 多。准确计算出住宅小区的用电负荷，合理选择配变电设施，才能既满足小区居民现在 及将来的用电需要，又能合理降低工程造价、节省投资。 供配电系统设计要彻执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全，供电可靠，技 术先进和经济合理。另外，供配电系统的还必须做统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、 工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。 供配电系统的设计为减小电压偏差，应符合下列要求： 一、正确选择变压器的变压比和电压分接头。 二、降低系统阻抗。 三、采取补偿无功功率措施。 四、宜使三相负荷平衡。 2.2. 负荷分级及供电要求 2.2.1.负荷分级的相关规范： 电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响 的程度进行分级，并应符合下列规定： 1.符合下列情况之一时，应为一级负荷： (1).中断供电将造成人身伤亡时。 (2).中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品 报废、用重要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。 (3).中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如： 重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大 量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力。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 ，应视为 6 特别重要的负荷。 2.符合下列情况之一时，应为二级负荷： (1).中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：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。 (2).中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电 单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的 重要的公共场所秩序混乱。 3.不属于一级和二级负荷者应为三级负荷 。 2.2.2.本工程的负荷情况： 按我国现有的有关规范规定，凡多层住宅用电均按三级负荷供电，而小区的配套设 施如面积较大或带有空调系统的会所、商铺及地下停车库等则应根据建筑防火设计规 范 （GBJ 16-87） 、 火灾自动报警系统设计规范 （GB 50116-98） 、 汽车库、修车库、 停车场设计防火规范 （GB 50057-97）设置相应的消防设施，且上述消防设备应按二级 负荷供电。为小区服务的保安系统、远程集中收费系统、电视、信息网络系统的负荷等 级不应低于二级，即宜由二回线供电或地区供电条件困难时，二级负荷可由一路专用 10 kV 架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回路架空线供电。当采用电缆线路时 应采用二根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受百分之百的二级负荷。 本工程包含高层普通住宅、多层住宅、商铺、车库等，属于规范规定的二级负荷。 2.3. 电源及高压供配电系统 小区位于城市主城区内，高压电源即由附近 10kV 配网线路接引，再由高压电缆输 送至小区负荷中心。近年来，为保证供电质量和供电可靠性，某些小区高压部分采用双 电源的供电模式，但对于本设计中的小区来说，参考城市电力网规划设计导则规定： 1.中断供电后造成的后果符合下列情况之一的用户为重要用户： (1).将造成人身伤亡者； (2).将造成环境严重污染者； (3).将造成设备严重损坏、连续生产过程长期不能恢复或大量产品报废者； (4).将在政治上、军事上造成重大影响者； 7 (5).将造成重要公共场所秩序混乱者； (6).对供电质量和可靠性有特殊要求的用户。 2.重要用户除正常供电电源外，应有备用电源。对于需要连续不间断供电的重要用 户，除了供电部门提供的电源外，用户还应自备保安电源并具备零秒启动功能。 3.双电源用户一般采用一路电源供电、一路电源备用的供电方式。一般不采用专线 供电方式。在正常情况下，用户的 10 千伏侧不能并列运行。 4.双电源用户必须与电网调度部门签定调度协议，并按照调度命令执行操作。 5.双电源或多电源用户（包括使用自备发电机用户）应采用可靠的技术措施，在任 何情况下都不得向电网反送电。 6.10 层至 18 层的非住宅建筑及 19 层以上的住宅建筑以及高度超过 24 米的其他民 用建筑，除正常供电电源外，应有备用电源。 本设计中的小区用电面积不大，且并不符合以上规定中重要用户的标准，因此，只 允许接入一回路高压电源。如有需要，可对电梯、消防设施自备应急电源，但应急电源 与工作电源之间必须采取措施，防止并列运行对 10kV 供电网络造成反送电事故。应急 电源的设置需经供电部门审查同意后方能接入。 小区南侧即为 10kV 高压架空配电线路，可直接在就近砼杆上接引一回路 10kV 电源， 组立附杆 1 基，使用绝缘导线从线路主杆接引至附杆，再从附杆敷设高压电力电缆至小 区内高压设备。 2.4. 负荷计算 2.4.1.住宅小区住户照明用电负荷计算方法： 简单测算住宅小区住户照明用电负荷的方法可以有两种： 1.单位指标法 应用单位指标法确定计算负荷 Pjs(适用于照明及家用电负荷)，即： Pjs=PeiNi1000(kW) 式中 Pei单位用电指标，如：W/户(不同户型的用电指标不同)，由于地区用 电水平的差异，各地区应根据当地的实际情况取用 Ni单位数量，如户数(对应不同面积户型的户数) 应用以上方法计算负荷应乘以同时系数，即实际最大负荷(PM)。PM=Pjs(式中 8 同时系数， 值按照住户数量多寡不同取不同的数值：一般情况下，用户数量在 25100 户的取 0.6；用户数量在 101200 户的取 0.5；用户数量在 200 户以上的取 0.35。) 2.单位面积法 按单位面积法计算负荷，在一定的面积区有一个标准，面积越大的区其负荷密度越 小，其表达式如下： PM=PedS 式中 PM实际最大负荷，kW Ped单位面积计算负荷，W/m2 S小区总面积，m2 同时系数，取值范围同上 2.4.2.其它负荷计算方法： 根据以上两种方法求出照明及家用负荷后，结合小区的实际情况，还需考虑其它用 电负荷。比如本小区还包括小区物业公司、泵房、热力交换站及车库、自行车棚等用电 负荷；另外还有四座小高层，还应考虑电梯负荷；二次加压泵房负荷(供生活及消防用 水)，以上诸负荷在计算住宅小区负荷中占比重较大的是照明及家用电负荷，而照明及 家用电负荷出现最大值的时段为每天 19：0022：00，因而在计算小区的最大负荷时就 以 19：0022：00 时段的照明及家用电负荷为基础，然后再叠加其它负荷。其它负荷 计算方法为： 1.电梯： PD=PDiD。 式中 PD电梯实际最大总负荷，kW PDi单部电梯负荷，kW D多部电梯运行时的同时系数(取值范围见下表) 电梯同时系数一览表 电梯台数 1 2 3 4 5 6 12 同时系数 1 0.91 0.85 0.8 0.76 0.72 0.48 2.二次加压水泵： 9 PMS=PSiNSi 式中 PMS二次加压水泵最大运行方式下(开泵最多的方式)的实际最大负荷 PSi各类水泵的单台最大负荷 NSi最大运行方式下各类水泵的台数 3.物业楼： PWM=PWSW 式中 PWM物业楼在照明及家用电最大负荷时段实际最大负荷 PWS物业楼设计最大负荷，kW W物业楼负荷、照明及家用电最大负荷的同时系数 4.路灯及公用照明： 按照路灯的盏数及每盏灯的瓦数进行累加计算。路灯负荷为 PL(kW)。 5.住宅小区的综合最大负荷 P=PM+PD+PMS+PWM+PL(kW) 2.4.3.详细负荷计算： 1.居民用电负荷计算： 首先按照单位面积法计算每户居民最大用电负荷，以此做为单位用电指标，再用单 位指标法计算每座住宅楼的负荷并合并计算结果。 PM=PedS 式中 PM实际最大负荷，kW Ped单位面积计算负荷，W/m2 S 每户面积，m2 同时系数， 其中单位面积计算负荷按照张家口市的用电标准，取 40W/m2，小区内户型种类较多， 从 80 m2到 140 m2左右，其中小户型居多，为方便计算，取平均值 100m2，则每户负荷 为： PM=40W/m2100m2=4kW 再将 PM 作为单位指标 Pei 代入单位指标法公式 Pjs=PeiNi (kW) ，可求出每 座住宅楼的用电负荷，如下表： 10 住宅小区用户负荷计算明细表住宅小区用户负荷计算明细表 序号楼号户数 单位指 标 （kW） 计算负荷 （kW） 负荷同时 率 实际负荷 11#3641440.686.4 22#4841920.6115.2 33#8043200.6192 44#6442560.6153.6 55#4841920.6115.2 66#7242880.6172.8 77#6042400.6144 88#6842720.6163.2 99#6042400.6144 1010#4041600.696 1111#4241680.6100.8 1212#4841920.6115.2 1313#2741080.664.8 1414#2741080.664.8 1515#2741080.664.8 1616#2741080.664.8 合计 774 3096 1857.6 2.商业及写字楼用电负荷计算： 根据已知商户面积，可按单位面积法求取每座楼的商户负荷： PM=PedS 式中 PM实际最大负荷，kW Ped单位面积计算负荷，W/m2 ，商业用户取 80W/m2，写字楼取 40W/m2， S 每户面积，m2 同时系数，商业用户取 0.7，写字楼取 0.65 将各楼商户面积代入上式得负荷值如下表： 11 住宅小区商业及写字楼负荷计算明细表住宅小区商业及写字楼负荷计算明细表 序号楼号户数面积 单位面积负 荷（W/m2） 计算负荷 （kW） 负荷同时 率 实际负荷 1 3#底商 102700802160.7151.2 2 4#底商 8228080182.40.7127.68 3 10#底商 10152080121.60.785.12 4 17#商业 63000802400.7168 5 18#商业 63000802400.7168 6 22#底商 72400801920.7134.4 719# 8000403200.65208 820# 20404081.60.6553.04 921# 5800402320.65150.8 1022# 14500405800.65377 合计 1512 834.4 3.其他用电负荷计算： （1）.电梯： 电梯的负荷分级 电梯的负荷分级应符合 2.2.1 的负荷分级规范要求。客梯的供电要求应符合下列要 求： 一级负荷的客梯，应由引自两路独立电源的专用回路供电； 二级负荷的客梯，可由两回路供电，其中一回路应为专用回路； 三级负荷的客梯，宜由建筑物低压配电柜以一路专用回路供电，当有困难时，电源 可由同层配电箱接引； 因本工程电梯建筑均为小高层，小区规模为普通城镇住宅小区属二级负荷，不允许 双电源引入，如需双电源接入的，可由用户自备发电机电源接入，在本设计中，电梯用 电由用户从建筑电表下表位或配电室内自行接引低压电源。 3#楼电梯负荷： PD=PDiD=8kW5 台电梯0.76 =30.4 kW 12 4#楼电梯负荷： PD=PDiD=8kW4 台电梯0.8 =25.6 kW 13#楼电梯负荷： PD=PDiD=9kW1 台电梯1 =9 kW 19#楼电梯负荷： PD=PDiD=8kW2 台电梯0.91 =14.56 kW 22#楼电梯负荷： PD=PDiD=12kW2 台电梯0.91 =21.84 kW 14#、15#、16#楼电梯负荷同#13 楼计算结果，由此可得小区电梯总负荷为： PD=30.4+25.6+9+9+9+9+14.56+21.81= 128.4 kW （2）.物业管理中心 物业管理中心的用电负荷主要为照明、办公用电器（电脑、复印机等） ，可能会有 热水器、电视等家电设施，基本上可以按照普通居民的负荷计算方式来考虑，使用单位 面积法可得： PM = PedS = 40 W/m2540 m2 1000 = 21.6kW （3）其它：热力交换站、水泵房、自行车棚、地下车库 热力交换站按用户提供资料可知所有设备合计负荷为 110kW，水泵房按用户提供资 料可知所有设备合计负荷为 128kW，此类负荷在用电时一般为全部设备投入运行，按满 负荷考虑用电。 地下车库的用电时间主要在早晨 7：008：00、中午 12：0012：30、晚上 5：306：00 左右几个时间段，与住户用电高峰期并不重合，且多层住宅的地下车库数 量少、用电负荷较小、用电同时率较低，所以在负荷计算时可忽略不计，仅按低标准配 置线路即可。 自行车棚负荷主要为照明用电，通常单个车棚用电负荷不足 1kW，可忽略不计，配 电线路按最低标准配置。 13 第三章第三章 住宅小区供配电措施住宅小区供配电措施 住宅小区供配电特点：住宅小区楼房林立，各栋楼房之间空间较大，供电面积较大， 负荷点的离散性大，每台箱变供电范围有限，因此需用多台箱变才能满足用户负荷要求。 首先把开发小区根据单体建筑的布局和负荷容量进行分块，形成以箱变为中心的配 电区域。每一台箱变置于区域的位置中心地带，向周边区采用电缆放射式配电（一般为 610 回路） 。每一组区一般由 58 栋多层建筑组成。再由各建筑低压电缆分支箱敷设 低压分支线缆至各单元内配电箱。除高层楼房内配电箱及多层楼房单元内电表箱有电表 位置外的均需加装低压电表计量箱。 配电模式示意图如下： 14 3.1. 箱式变的台数与容量、类型的选择 3.1.1.变压器的容量选择 电源采用现场一级变压，10 kV 变为 0.4 kV(户外箱式变电站)。住宅小区负荷点多 而分散，箱变分布在负荷中心，减小一次投入，降低运行成本，提高用户的用电质量。 从站变到箱变的 10 kV 用电缆连接，各个箱变的容量由各进户单栋楼房的区域计算总负 荷选定。 变配电所宜靠近用电负荷中心设置。从小区物业管理方面考虑，小区变配电所应设 置在小区会所或专用管理用房内。从小区的建筑特点方面考虑，即住宅群、楼栋之间间 距较大，分布分散。可在小区中心会所设高压总配电房，分区、分片设低压配电房。当 条件不允许时亦可设置户外箱式变电站，但应注意对小区整体环境的影响和电力变压器 躁声对小区住户的影响。 负荷的分配状况及变压器容量的选择如下表所示： 住宅小区箱式变的配电方案及变压器容量的选择住宅小区箱式变的配电方案及变压器容量的选择 10kV 15 序 号 楼号 计算负荷 （kW） 计算电 流（A） 功率 因数 负荷同 时率 实际负 荷 实际电 流 补偿后 功率因 数 119#21#648.161159 0.850.65421.30 638.61 0.95 1、根据负荷计算，实际运行后负荷功率为：421.3kW，负荷电流为：638.61A； 2、依据有关变压器运行规范及规程中的规定，确保变压器安全、经济、可靠运行的条 件，应选择 630kVA 电力变压器做为#1 箱式变的供电电源； #1 箱 式 变 选 择 方 案 3、630kVA 变压器运行负荷率为 66.8%。 序 号 楼号 计算负荷 （kW） 计算电 流（A） 功率 因数 负荷同 时率 实际负 荷 实际电 流 补偿后 功率因 数 2 7#14#、17#、 23#、27# 18893377 0.850.35661.151002.17 0.95 1、根据负荷计算，实际运行后负荷功率为：661.15kW，负荷电流为：1002.17A； 2、依据有关变压器运行规范及规程中的规定，确保变压器安全、经济、可靠运行的条 件，应选择 1000kVA 电力变压器做为#2 箱式变的供电电源； #2 箱 式 变 选 择 方 案 3、1000kVA 变压器运行负荷率为 66.1%。 序 号 楼号 计算负荷 （kW） 计算电 流（A） 功率 因数 负荷同 时率 实际负 荷 实际电 流 补偿后 功率因 数 3 1#6#、15#、1 6#、18#、26# 23294163 0.850.35815.151235.60 0.95 1、根据负荷计算，实际运行后负荷功率为：815.15kW，负荷电流为：1235.6A； 2、依据有关变压器运行规范及规程中的规定，确保变压器安全、经济、可靠运行的条 件，应选择 1000kVA 电力变压器做为#3 箱式变的供电电源； #3 箱 式 变 选 择 方 案 3、1000kVA 变压器运行负荷率为 81.5%。 序 号 楼号 计算负荷 （kW） 计算电 流（A） 功率 因数 负荷同 时率 实际负 荷 实际电 流 补偿后 功率因 数 4 22#、24#、25# 10321845 0.850.65670.81016.80 0.95 #4 箱 式 1、根据负荷计算，实际运行后负荷功率为：670.8kW，负荷电流为：1016.8A； 16 2、依据有关变压器运行规范及规程中的规定，确保变压器安全、经济、可靠运行的条 件，应选择 800kVA 电力变压器做为#4 箱式变的供电电源； 变 选 择 方 案 3、800kVA 变压器运行负荷率为 83.8%。 如上表所示，本小区配电设计共选择 4 台箱式变电站工程，分别为 630kVA、800kVA 各 1 台，1000kVA 共 2 台。箱变位置如附图 6 所示，均选择在小区住宅楼间的绿化带中。 3.1.2.变压器的类型选择 目前国内 10kV 以下配网主要采用的变压器类型有：油浸式配电变压器 S9 系列配电 变压器，S11 系列配电变压器，卷铁心配电变压器，非晶合金铁心变压器，浸渍绝缘干 式变压器和环氧树脂绝缘干式变压器。 非晶合金铁心变压器是新一代的配网变压器，主要优点是空载损耗低，其空载损耗 值与同容量的新 S9 型配电变压器相比，可降低 75%，节能效果明显。但当前此类变压器 的材料主要依赖进口，所以价格较高，非晶合金铁心变压器在价格上相比 S9 系列变压 器要高 1.41.7 倍，在电网内并未完全推广开来，普遍设计还是使用油浸式配电变压器 S9 系列配电变压器。由于采用油浸式变压器的箱式变时，当变压器容量在 800kVA 及以 上时，需加装重瓦斯保护装置，将使箱式变的设计变得相当复杂，不易操作，也增加了 安全隐患。因此，通常变压器容量在 800kVA 及以上时要选择构简单，维护方便，又有 防火、难燃等特点的环氧树脂绝缘干式变压器，干式变压器虽然较油浸式变压器价格高， 但可以长期免维护，且不必加装重瓦斯保护装置，这两方面的特点也可以平衡变压器在 价格上的差异。 综上所述，本工程所使用的四台变压器型号分别为 S9-630kVA 10/0.4kV，SCB10- 800kVA 10/0.4kV，SCB10-1000kVA 10/0.4kV 两台。 变压器主要技术参数如下： 型号 额定容 量 (kVA) 一次额 定电流 （A） 二次额定 电流 （A） 空载损 耗(W) 负载损 耗(W) 阻抗电 压(%) 空载电流 (%) S9-630/1063037.8907.2120062004.50.9 SCB10-800/1080046.21154.7140075004.50.8 17 SCB10-1000/101000601443.41700103004.50.7 3.1.3.箱式变及内部设备的类型选择 国内配网主要应用的箱式变有两类：美式箱变、欧式箱变。 美式箱变是高压开关与变压器共箱结构的小型化预装式变电站，它具有供电可靠、 安装迅速、操作方便、造价低等优点，但共箱式箱变的变压器、柜体都不方便单独拆卸， 不易检修。在实际应用中，主要用在建设空间不足、地域狭窄的位置。 欧式箱变为模块化结构布局，将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置三个不 同的隔室内、通过电缆或母线来实现电气连接，所用高低压配电装置及变压器均为常规 的定型产品。外形美观大方，内部操作空间较大，安装操作比较方便，易于后期检修维 护，一般为商住小区配电工程的首选。 本工程所选用的箱式变型号为：ZBW-12 型 每座箱式变箱体内配置：HXGN-12-45 改型高压进线计量柜 1 面、HXGN-12-08 改型 高压出线柜 1 面、PGL-11 型低压总柜 1 面、PGL-11 型低压出线柜 2 面（出线路数按需 配置） 、PJL-12 型低压电容补偿柜 1 面。 （电气一次设备接线详见附图 1附图 4） 3.2. 高、低压分线设备选择 3.2.1.高压电缆分支箱的选择 由上述内容可知，本小区共需安装箱式变四座，高压主进线为一路，因此高压电缆 分支箱宜采用进线侧单开关型电缆分支箱。此类新型高压电缆分支箱为单元柜式，采用 模块化复合绝缘柜，一体化充气 SF6 负荷开关，具有安全、易操作、进出线组合灵活的 特点。在进线侧使用负荷开关，可方便实现对所有箱变高压电源的统一控制，在不影响 电网运行的情况下对下级设备进行停电检修，并能保障用户侧故障不会反馈至供电局电 网中，避免故障范围扩大。高压电缆分支箱选用长度小、电缆排列清楚、三芯电缆接引 不需交叉的欧式电缆分支箱。 18 高压电缆分支箱选择型号为：KDF-1K-1/5 型 KDF带开关的电缆分支箱 1K负荷开关柜为 1 回路 1/5进线 1 回、出线 5 回（4 回至箱变、1 回做故障备用） 3.2.2. 低压电缆分支箱的选择 低压电缆分支箱采用 DFW-0.4kV 低压电缆分接箱，此类低压电缆分支箱的特点是： 采用预制型电缆插器件，具有全绝缘、全密封、全防水、免维护、安全可靠。适合安装 在住宅小区的环境中，位置通常选择安装在需要分支进线电缆的楼房侧面散水上，结构 紧凑、体积较小，既不会影响住宅小区的美观环境，也不会影响小区内正常交通。 3.3. 高、低压电缆类型及截面型号选择 3.3.1.低压电缆配置原则 电缆路径的选择应符合下列要求： 1.应避免电缆遭受机械性外力、过热、腐蚀等危害； 2.应便于敷设、维护； 3.应避开场地规划中的施工用地或建设用地； KDF-1K-1/5 19 4.应在满足安全条件下，使电缆路径最短。 在住宅小区配电工程中，电缆主要采用直埋式敷设方式，缆外皮至地面的深度不应 小于 07m，并应在电缆上下分别均匀铺设 100mm 厚的细砂或软土，并覆盖建筑用砖作 为保护层。电缆路径穿越小区主干道等可能有机动车行经的道路时，需穿铸铁保护管敷 设。 10kV 降压变压器的供电半径通常设计值不大于 500 米，由箱变出线的低压主缆敷设 至各用电建筑，有单元进线的则需在建筑物的外墙上明设低压电缆分支箱，与箱变的距 离一般控制在 30200 m 以内。低压电缆分支箱接箱至各栋电源箱的进户电缆控制在 25150 m 以内，设计应考虑电缆路走捷径。 3.3.2.高压电缆的选择 高压电缆选用铝芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装氯乙烯护套电力电缆（YJLV22 6/10kV） 。 交联聚乙烯绝缘电力电缆具有卓越的热机械性能，优异的电气性能和耐化学腐蚀 性能，还具有结构简单、重量轻、敷设不受落差限制等优点，是目前广泛用于城市电网、 矿山和工厂的新颖电缆。 交联聚乙烯是利用化学方法或物理方法使线型分子结构的聚乙烯转变为立体网状结 构的交联聚乙烯，从而大幅度地提高了聚乙烯的热机械性能，并保持了优异的电气性 能。 交联聚乙烯绝缘电力电缆导体最高额定工作温度为 90，比纸绝缘电缆、聚氯乙烯 绝缘电缆、聚乙烯绝缘电缆均高，所以电缆的载流量也进一步提高。 3.3.3.高压电缆截面选择 依据 3.1.2 中变压器一次侧的额定电流，可以确定所要选的高压电缆截面型号： 630kVA 变压器选用 YJLV22-335 高压电缆，800kVA 变压器选用 YJLV22-350 高压 电缆，1000kVA 变压器选用 YJLV22-350 高压电缆，高压侧主进线电缆选用 YJLV22- 3150 高压电缆。 3.3.4.低压电缆的选择 低压电力电缆采用铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆（YJV22 20 0.6/1kV ） 。 本工程中除自行车棚照明用电选用两芯电缆外，其余低压电缆均为四芯电缆。 3.3.5.低压电缆截面选择 低压电力电缆截面可根据负荷值的大小计算选择，依据有功功率计算公式： P=3UIcos 根据第二章中计算所得的负荷值，代入上式可计算出各居民楼负荷电流值： I=P（3UIcos） 再从低压电力电缆载流量表中查得所需低压电缆截面，考虑低压电缆使用中热稳定 影响以及线路长度造成的电压降的情况，实际使用的电缆截面选择必须在按需用电流的 基础上增大一到二个型号的截面。 YJVYJV22 22型电缆载流量电压降表速查表 型电缆载流量电压降表速查表 芯数芯数电缆截面（电缆截面（mmmm2 2）载流量（载流量（A A）电压降（电压降（mV/mmV/m） 210584.67 416802.6 4251081.6 4351301.2 4501650.87 4702200.61 4952650.45 41203100.36 41503600.3 41854150.25 42404950.21 1. 箱式变至各分接箱及小高层低压总配电柜的低压主电缆截面型号选择如下表： 住宅小区主电缆截面选择明细表住宅小区主电缆截面选择明细表 序 号 起点终点 实际负 荷 （kW） 功率因数 实际电 流（A） 芯数电缆截 面（mm2 2） 1 1#箱变19#、20#、21#总配电箱 4260.85761.48 42402 条 2 2#箱变7#楼分支箱 1440.85257.40 4120 3 2#箱变8#楼分支箱 163.20.85291.72 4150 21 4 2#箱变9#楼分支箱 1440.85257.40 4120 5 2#箱变10#楼分支箱 181.120.85323.75 4185 6 2#箱变11#楼分支箱 100.80.85180.18 470 7 2#箱变12#楼分支箱 115.20.85205.92 495 8 2#箱变13#、14#楼总配电箱 147.60.85263.84 4150 9 2#箱变17#商业分支箱 1680.85300.30 4120 10 2#箱变23#物业配电箱 21.60.8538.61 416 11 3#箱变1#楼分支箱 86.40.85154.44 470 12 3#箱变2#楼分支箱 115.20.85205.92 495 13 3#箱变3#楼配电箱 1920.85343.20 4240 14 3#箱变3#楼底商分支箱 151.20.85270.27 4150 15 3#箱变4#楼配电箱 153.60.85274.56 4185 16 3#箱变4#楼底商分支箱 127.680.85228.23 4120 17 3#箱变5#楼分支箱 115.20.85205.92 495 18 3#箱变6#楼分支箱 172.80.85308.88 4150 19 3#箱变15#、16#楼总配电箱 147.60.85263.84 4150 20 3#箱变18#商业分支箱 1680.85300.30 4120 21 4#箱变22#楼配电箱 398.840.85712.93 42402 条 +4120 22 4#箱变22#楼底商分支箱 134.40.85240.24 4120 23 4#箱变24#泵房 1280.85228.80 4120 24 4#箱变25#热力交换站 1100.85196.63 495 2.其它低压电缆截面型号选择 各多层住宅楼单元进线电缆选择，本小区多层住宅楼每单元每层均为 2 户，每单元 共 12 户，按单位指标法计算 Pjs=PeiNi=4kW12 户0.8=38.4kW，所需电流为 I=P（3UIcos）=68.64A，从低压电缆分支箱至各单元低压电缆查电缆载流量选 YJV22 -425mm2型。 自行车棚负荷主要为照明负荷，从低压电缆分支箱至车棚电表电源电缆选用 YJV22 -210mm2型； 地下车库负荷为三相四线，从低压电缆分支箱至车库电表电源电缆统一选用 YJV22 -416mm2型； 小区商户一般为二层，平均面积在 200 平方米左右，依面积法计算单户负荷为： PM=PedS=80W/m2200m21000=16kW，所需电流为 I=P（3UIcos）=28.6A，从 低压电缆分支箱至各商户低压电缆查电缆载流量选 YJV22 -416mm2型。 22 第四章第四章 防雷接地防雷接地 4.1 电力设备防雷 在配电网络中，由于接地种类的不同，其保护接地方式、供电系统也有所不同。正 确理解和推广使用几种低压保护接地方式及供电系统，对提高电网安全、可靠运行水平 有着十分重要的意义。 23 4.2 低压配电系统的接地型式和基本要求 低压配电系统的接地形式可分为 TN、TT、IT 三种系统，其中 TN 系统又可分为 TN- C、TN-S、TN-C-S 三种形式。 1.TN 系统应符合下列基本要求： (1).在 TN 系统中，配电变压器中性点应直接接地。所有电气设备的外露可导电部 分应采用保护导体(PE)或保护接地中性导体(PEN)与配电变压器中性点相连接。 (2).保护导体或保护接地中性导体应在靠近配电变压器处接地，且应在进入建筑物 处接地。对于高层建筑等大型建筑物，为在发生故障时，保护导体的电位靠近地电位， 需要均匀地设置附加接地点。附加接地点可采用有等电位效能的人工接地极或自然；接 地极等外界可导电体。 (3).保护导体上不应设置保护电器及隔离电器，可设置供测试用的只有用工具才能 断开的接点。 (4).保护导体单独敷设时，应与配电干线敷设在同一桥架上，并应靠近安装。 采用 TN-C-S 系统时，当保护导体与中性导体从某点分开后不应再合并，且中性导 体不应再接地。 2.TT 系统应符合下列基本要求： (1).在 TT 系统中，配电变压器中性点应直接接地。电气设备外露可导电部分所连 接的接地极不应与配电变压器中性点的接地极相连接。 (2).TT 系统中，所有电气设备外露可导电部分宜采用保护导体与共用的接地网或保 护接地母线、总接地端子相连。 3.IT 系统应符合下列基本要求： (1).在 IT 系统中，所有带电部分应对地绝缘或配电变压器中性点应通过足够大的 阻抗接地。电气设备外露可导电部分可单独接地或成组地接地。 (2).电气设备的外露可导电部分应通过保护导体或保护接地母线、总接地端子与接 地极连接。 (3).1T 系统必须装设绝缘监视及接地故障报警或显示装置。 (4).在无特殊要求的情况下，IT 系统不宜引出中性导体。 4.IT 系统中包括中性导体在内的任何带电部分严禁直接接地。IT 系统中的电源系 24 统对地应保持良好的绝缘状态。 5.应根据系统安全保护所具备的条件，并结合工程实际情况，确定系统接地形式。 在同一低压配电系统中，当全部采用 TN 系统确有困难时，也可部分采用 TT 系统接 地形式。采用 TT 系统供电部分均应装设能自动切除接地故障的装置(包括剩余电流动作 保护装置)或经由隔离变压器供电。 4.3 接地种类 1.工作接地：为保证电力设备达到正常工作要求的接地，称为工作接地。中性点直 接接地的电力系统中，变压器中性点接地，或发电机中性点接地。 2.保护接地：为保障人身安全、防止间接触电，将设备的外露可导电部分进行接地， 称为保护接地。保护接地的形式有两种：一种是设备的外露可导电部分经各自的接地保 护线分别直接接地；另一种是设备的外露可导电部分经公共的保护线接地。 3.重复接地：在中性线直接接地系统中，为确保保护安全可靠，除在变压器或发电 机中性点处进行工作接地外，还在保护线其他地方进行必要的接地，称为重复接地。 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。 本工程中所使用的高、低压设备接地均选择保护接中性线方式，将接地装置与设备 外壳连接实现接地保护。 4.4 接地装置 1.接地装置： 接地装置可使用自然接地体和人工接地体。在设计时，应首先充分利用自然接地体。 (1).自然接地： 在新建的大、中型建筑物中，都利用建筑物的构造钢筋作为自然接地。它们不但耐 用、节省投资，而用电气性能良好。 (2).人工接地体： 人工接地体有两种基本型式：垂直接地体和水平接地体。垂直接地体多采用截面为 50mm50mm4mm，长度为 2500mm 的角钢或圆钢；水平接地体多采用截面为 40mm4mm 25 的扁钢。 2.接地电阻： 电力设备接地设计技术规程规定，低压中性点直接接地系统中，100kVA 以上变 压器接地电阻值4。 本工程所使用的设备接地均为人工接地体接地，按设备基础设计图配套安装，箱式 变及高压电缆分支箱的接地电阻值应控制在4，低压电缆分支箱的接地电阻值 10。 （设备接地网安装示意图详见附图 5） 26 第五章第五章 施工图设计预算书施工图设计预算书 预算编制说明预算编制说明 一、工程说明： 本工程为住宅小区配电工程，本工程接引供电局 10KV 电源，架设导线 1 档，组立附杆 1 基，敷设高压电缆至高压电缆分支 箱，从高压电缆分支箱敷设高压电缆至院内箱变，新装 630KVA 箱变 1 座、800KVA 箱变 1 座、1000kVA 箱变 2 座，安装低压电缆分支 箱 16 台，共敷设高压电缆 5 条 906 米，敷设低压电缆 134 条 11160 米。 二、编制依据 1.工程量依据设计图纸及实际情况计算。 2.预算材料、设备单价为 2008 年市场价格，有所浮动。 3.河北省建设厅 2003 年发布的河北省建设工程计价依据 第一部 河北省建筑工程预算综合基价（上、下） （冀建质2003 117 号） 、 河北省建设工程计价依据 第三部 全国统一安装工程预算定额 河北省综合基价 （冀建质2003118 号） 。 4.预算费率取费标准按照华北电网有限公司冀北地区 35kV 及以下城市配网电网建设与改造工程建设预算编制依据及取费标准 执行。 三、工程总造价：4280735.45 元 27 工工 程程 费费 用用 总总 表表 金额单位：元 序号序号费用名称费用名称取费基数取费基数费率费率(%)(%)费用金额费用金额备注备注 1直接成本及措施费组织2777314.951002777314.95H2+H3+H4+H5+H6 2A.人工费155223.27100155223.27单位工程表中人工费合计 3B.材料费57743.8110057743.81单位工程表中消耗性材料费合计 4C.施工机械费27792.2610027792.26单位工程表中机械费合计 5D.装置性材料费2448109.391002448109.39工程材料费合计 6组织措施费155223.2756.9888446.22 H256.98% 7组织措施费中的人工费155223.2733.7152325.76 H233.71% 8现场管理费207549.031837358.83（H2+H7）18% 9企业管理费207549.032551887.26（H2+H7）25% 10财务费用207549.03612452.94（H2+H7）6% 11社会保险207549.031633207.84（H2+H7）16% 12利润207549.032449811.77（H2+H7）24% 13规费2962033.590.226516.47 H1+H8H120.22% 14人工费调整134976.76100134976.76 H2/2325 15税金3103526.823.43106450.97 H1+H8H143.43% 16合计3209977.791003209977.79H1+H8H15 17设备费937280100937280设备费用合计 18设备仓储费9372800.656092.32 H180.65% 19设计费4153350.110.729073.45（H16+H17+H18）1.7% 20安全措施补助费3209977.790.516049.89 H160.5% 21其它费82262.0010082262.00其他费合计 22合计4280735.451004280735.45H16+H17+H18+H19+H20+H21 28 单位工程项目定额价目表单位工程项目定额价目表 单单 价价合合 价价 定额号定额号工程项目工程项目单位单位数量数量 合计合计人工费人工费机械费机械费合计合计人工费人工费机械费机械费 2-819 底盘安装块 114.2614.26 14.2614.26 2-820 卡盘安装块 26.216.21 12.4212.42 2-821 拉盘安装块 25.065.06 10.1210.12 2-828 立单根混凝土杆 13m 以内根 169.243.721.5969.243.721.59 2-845 10kV 以下铁、木横担双根组 314.5111.96 43.5335.88 2-862 普通拉线制安截面 120mm2 以内根 117.315.18 17.315.18 2-876 绝缘铝绞线架设截面 150mm2 以下km/单线 0.15702.65332.3544.41105.449.856.66 2-878 导线跨越电力、公路、通讯线处 1367.21202.8626.44367.21202.8626.44 2-889 跌落式熔断器安装组 159.3228.29 59.3228.29 2-890 避雷器安装组 170.7330.82 70.7330.82 2-891 隔离开关安装组 196.8559.34 96.8559.34 2-938 避雷器调试 10KV 以下组 3300.07193.2101.3900.21579.6303.9 2-264 悬挂嵌入式成套配电箱安装半周长 1.0m台 2866.3141.4 1856.681159.2 2-267 自动空气开关安装 DZ 装置式个 2831.2423 874.72644 2-262 落地式成套配电箱安装台 16165.3881.1959.682646.081299.04954.88 2-92 高压成套单母线柜断路器柜安装台 1307.12192.0578.73307.12192.0578.73 2-104 组合型成套箱式变电站安装带高压开关柜(变压器 容量 630KVA 以下) 台 11391.27439.53331.711391.27439.53331.71 本页小计 8842.424816.141723.91 29 单位工程项目定额价目表单位工程项目定额价目表 单单 价价合合 价价 定额号定额号工程项目工程项目单位单位数量数量 合计合计人工费人工费机械费机械费合计合计人工费人工费机械费机械费 2-105 组合型成套箱式变电站安装带高压开关柜(变压器 容量 1000KVA 以下) 台 31578.89543.26331.714736.671629.78995.13 2-900 10kV 以下变压器系统调试容量 2000kVA 以下系统 42280.611384.6856.079122.445538.43424.28 2-751 角钢接地极制安普通土根 10822.566.914.12436.48745.21522.8 2-759 户外接地母线敷设截面 200mm2 以内 10m5473.469.233.133963.63738.42169.02 2-521 电缆沟铺砂盖砖 1-2 根 100m68505.08143.75 34345.449775 2-531 电缆保护管敷设钢管管径 150mm 以下 10m8234.65122.3623.51877.2978.88188 2-530 电缆保护管敷设铸铁管管径 150mm 以下 10m37.259.3630.82 2208.191146.5 2-615 铜芯电力电缆敷设截面 240mm2 以下 100m15.02800.66410.78257.5912025.916169.923869 2-614 铜芯电力电缆敷设截面 120mm2 以下 100m14.55435.89291.4143.76342.24240.02635.84 2-613 铜芯电力电缆敷设截面 35mm2 以下 100m82.03257.71161.696.2421139.9513263.43511.87 2-604 铝芯电力电缆敷设截面 35mm2 以下 100m0.15211.48115.466.2431.7217.320.94 2-610 铝芯竖直通道电缆截面 240mm2 以下 100m0.152037.78899.53380.66305.67134.9357.1 2-606 铝芯电力电缆敷设截面 240mm2 以下 100m0.87627.36293.48183.99545.8255.33160.07 2-605 铝芯电力电缆敷设截面 120mm2 以下 100m7.89340.14208.1531.212683.711642.3246.25 2-632 户内干包铜芯终端头制安 1kV 以下截面 240mm2 以 下 个 24133.1932.29 3196.56774.96 2-631 户内干包铜芯终端头制安 1kV 以下截面 120mm2 以 下 个 3094.4324.84 2832.9745.2 本页小计 107794.4450795.5911780.3 30 单位工程项目定额价目表单位工程项目定额价目表 单单 价价合合 价价 定额号定额号工程项目工程项