1、第一章 概论第一节 小区设计说明小区位于 天津建筑类型 普通民用住宅小区（平均层数为 6 层）占地面积 50000 平方米住户共 1200 户1、小区总体设计我所设计的小区为普通民用住宅小区，小区的北半部分为 90 平方米户型，南半部分为80 平方米户型。现在城市居民要求比较高，所以为了丰富居民的业余生活，适应居民多元化的兴趣爱好，我特意在小区的中央地带专门设置了大面积的户外活动中心。本小区设置了共有两个出入口，东北角为入口，西南角为出口。小区采用了人车混合布局的形式，车流通过入口进入小区，然后再通过主干道行驶到专门设置的停车区域。同时，地块内部道路由主干道和组团级路两个大的分支系统组成。世外
2、桃源小区主干道平均的宽度为 8 米，组团级道路平均的宽度为 5 米，入户道路平均的宽度为 7 米，完美的道路系统，是安全的必须，小区的灵魂。世外桃源内布置了鲜明的人性化方向、标志建筑等指示牌，消防、紧急机动车在小区内可以快速便捷地到达每幢住宅的入口，把钱财人员损失降低到达最小。世外桃源明显通过主干道绿化设计把组团绿化和户间绿化串联了起来，然后再加上居民户外活动中心所设计的集中绿化，引入的大量的遮阴树、行道树、防护树、独赏树，彻底把小区塑造成一个绿色、环保、生机勃勃的独特住所。在小区整体建筑上，遵循以下几个设计原则： 必须符合城市建设的总体规划； 必须节约居民小区昂贵的土地资源； 必须使居民小区
3、的形象整体而美观； 必须具有极高的供电质量和可靠性。2、建筑单体设计世外桃源建筑单体设计中，优先考虑到居民建筑住宅本身的特点及世外桃源周围的建筑元素，建筑师特将艺术感和时代感完美的结合在一起，既默契的融入到整个大环境中，又充分体现了此单体建筑的独一无二。世外桃源设计共五种主要户型，分别为 1A 型 2A 型 3A 型 1B 型 2B 型。设计师从始至终贯彻 “以人为本”的设计思想，严格按照国家有关规定，顺应以下几个设计原则： 优先保证房间尺寸符合大众人民的习惯； 严格从功能上划分有限空间，保证空间分配特别合理； 避免户与户之间的视线交叉，保证住宅各户拥有绝对隐私； 必须使所有的各个房间有良好的
4、采光、不许有黑暗房间； 个性鲜明客厅与主卧的地位，大主、大客的分割，尽量给予最好的朝向和风景； 我们根据 21 世纪市面上的厨卫面积分割厨卫空间，高效与审美无处不在。三、小区平面图见附图第二节 住宅小区负荷计算一、负荷计算概述1、确定计算负荷，是作为根据发热要求选择系统各级电压供电准备变压器的容量、研制建筑物报装容量和世外桃源电气设备的依据；2、确定计算负荷，是用来计算电压损耗和小区设备功率损耗的依据；3、确定计算电流，是选择电缆容量、规格的依据；4、求总的有功计算负荷和总的无功计算负荷，也是确定静电电容器的依据。二、住宅小区负荷计算的内容1、什么是计算负荷通过负荷的统计计算求出的、用以根据发
5、热条件筛选供电系统中各元件分别的负荷值，这就是所说的计算负荷。根据这么多年来，奋斗在住宅小区电气设备计算、电气线路计算中的工作人员的实际经验，我们知道计算实际负荷其实也可以认为它就是半小时最大负荷 P30 。小区需要的计算负荷它是供电设计的最基本依据。计算负荷确定得正确合理与否，直接影响电气系统电气设备、导线电缆的确定是不是经济合理。可以分成两种情况：第一，如果计算负荷大了，将会使电气设备和导线电缆确定过大，直接导致浪费；第二，如果计算负荷小了，直接后果是电气设备、电缆在过负荷的情况下运行，不仅仅增加了电能损耗，更甚的是会产生过热现象，导致绝缘皮肤提早老化，导致火灾灾难！我们可见，准确计算计算
6、负荷是非常重要的。2、平均负荷顾名思义，即电力负荷在一定的时间内平均所消耗的功率 tWPavWt 是时间 t 内消耗的所有电能量。平均负荷可用来计算电能消耗量 Wt 和最大负荷 Pmax 。年平均负荷为 haav8760负荷系数 KL，就是 Pav 与最大负荷 Pmax 的比值。这个物理量十分重要。三、住宅小区负荷计算的方法1、概述目前，我国采用最普遍的确定小区、建筑物所有用电设备组计算负荷，就是二项式法则和需要系数法则。两种法则各有其优缺点，我们分别介绍一下：其中，二项式法的局限性是比较大的。但是，我们在确定设备台数较少但是容量差别悬殊的分支的计算负荷时，二项式法较需要系数法更加合理。目前，
7、需要系数法则是目前社会各界通用的确定计算负荷的方法，我们应该牢牢掌握。下面简单介绍一下需要系数法。2、需要系数法（一）基本公式用电设备组的计算负荷，就是指从供电系统中取用的年最大负荷（半小时最大负荷 P30） 。下图为用电设备的计算负荷说明图（计入 WL） 。用电设备组的设备容量，就是指所有设备的额定容量之和，用公式表示为 Pe = PN 。现实生活中，所有设备实际上都不一定同时运行，而且运行的设备实际上也不太可能都满负荷，再加上功率损耗的存在，得出，用电设备组的有功计算负荷可以表示为 eWLPK30各个符号的含义：K 是设备组同时系数。K L 是设备组负荷系数。 e是设备组平均效率。WL 是
8、配电线路平均效率。我们可以命名上面式子中的 KKL/(eWL)=Kd，这个 Kd就是需要系数。由前式可得到需要系数公式表示为 edP30由此我们可以得到根据需要系数法则计算三相用电设备的有功计算负荷的式子为 edK30在求出有功计算负荷之后，我们可以根据下面所列举的公式求其余的计算负荷：其中，视在计算负荷计算公式为 cos30PS无功计算负荷计算公式为 tan30Q计算电流计算公式为 NUSI30三、需要系数需要系数在负荷计算的过程中是一个十分重要的数据，直接影响到最后的计算结果，关系到变压器容量的选择，尤其是对于一些大面积的住宅小区，需要系数的选择不同，变压器的容量选择甚至会相差一个等级。而
9、需要系数的选择又是极为需要经验、繁琐的事。虽然，在现行的各种手册上都有直接数据可查，但大都表述比较模糊，有一些不尽合理的地方。计算任意户数的需要系数表格如下：住宅户数 需要系数值 住宅户数 需要系数值 住宅户数 需要系数值=6 1 5257 0.50 169186 0.3479 0.89 5860 0.49 187204 0.331315 0.76 6469 0.47 223246 0.311618 0.72 7072 0.46 247273 0.301921 0.68 7378 0.45 274303 0.292224 0.66 7984 0.44 304336 0.282830 0.61
10、9196 0.42 376423 0.263133 0.59 97105 0.41 424477 0.253436 0.58 106111 0.40 478540 0.243739 0.56 112120 0.39 541615 0.234042 0.55 121132 0.38 616708 0.224951 0.51 157168 0.35 9491000 0.19第四节、本住宅小区的负荷计算1、本小区住宅的用电负荷按照最大负荷计算，即 50W/m2；水泵等公用负荷以 10W/m2 计算；消防负荷在此不统计入最大负荷。住宅户内的导线用铜芯绝缘导线，截面满足最大负荷长期长时间工作的要求。所以
11、，为了保证线路的安全可靠运行，住宅户内总进线选用的是 10mm2 的铜芯绝缘导线。2、商业用户的用电负荷按照 60W100W/m2 计算，在此综合考虑商业用户的特点，一般用户我以 100W/m2 计算；当然，有一些商业用户的用电比较明确，我根据实际用电量确定其用电负荷。3、住宅电表后总线采用穿管方式敷设。小区住户电表的配置，见下表：面积（平方米） 最大负荷（千瓦/户） 电表的容量 进线方式说明100 6 5（30） 单相即可100130 8 10（40） 单相即可4、小区住宅总进线入户后，设置了户内配电箱，配电箱内设置了总进线开关以及分路出线开关。我为了保证用户的安全，一并设置了漏电保护、过载
12、保护、短路保护，并能同时断开零线的功能。第二章、小区的电力负荷及其计算第一节、概述一、照明系统概述照明方式按照它的光源来源方式可以分为人工照明和自然采光两大类。两种照明方式都有其优缺点，其中，电气照明因为其灯光质量稳定、控制调节方便、色彩丰富和安全经济的优点，使其成为现代技术中使用最为广泛的一种方式。人民的生活质量高低与灯光照明的质量有着极其密切的关系，优质的照明是保证高质量生活、高质量娱乐、高质量身体的必要措施。因此，电气照明的质量对社会生活具有十分重要的作用。最后，我必须再次指出，优质的电气照明系统应该达到“绿色照明”的高度。 “绿色照明”是美国国家环保局在上个世纪九十年代提出的观念。完美
13、的绿色照明内涵包含四项指标，即高效节能、环保、舒适、安全。高效节能就是指消耗较少的电能获得足够的照明，明显较少电厂大气污染物的排放，从而达到环保的目的。安全舒适就是指光照柔和清晰、不产生紫外线等有害光照，不产生光污染。二、标准照明计量单位国际单位制（SIE 单位制）的光度单位名称 符号 单位 英文名光强度 l 坎德拉 Candela(cd)光照度 E 勒克斯 Lux(lx)光亮度 L 尼特 Nit光通量 流明 Lumen(lm)第二节、小区常用电气照明一、常用照明方式照明方式是指灯光设备按照它的安装部位或者光照的分布而构成的基本制式。根据灯光设备安装部位，我们可以具体分成一般照明、局部照明以及
14、混合照明。再次，根据光的分布和照明效果可以分为直接照明、间接照明。选择合理的照明方式，对于改善照明质量、提高经济效益等等有着重要重要，而且很可能还关系到建筑的整体效果。（1）一般照明可以不考虑局部的特殊需要，目的照明整个室内而采用的最普遍的照明方式。这种照明方式，室内可以获得较好的照明均匀度，住宅小区所采用的光源功率较大，具有较高的照明效率。适用：在无固定工作区或工作区分布密度较大的房间，比如卧室、学校。（2）分区一般照明顾名思义，分区一般照明就是根据实际需要提高特定区域的一般照明，根据工作面布置的情况，将照明灯具集中或分区地布置在工作区的上方，使室内不同的被照面产生不同照度，可以有效节约能源
15、。（3）局部照明目 的 满 足 室 内 某 些 地 方 的 特 殊 需 要 ， 在 特 定 小 范 围 内 设 置 照 明 灯 具 的 照 明 方 式 。通 产 情 况 下 我 们 会 将 局 部 的 照 明 灯 安 装 在 靠 近 工 作 面 的 上 方 。 这 种 局 部 照 明 方 式 在 局 部范 围 内 用 较 小 光 源 功 率 可 以 获 得 较 高 照 度 ， 而 且 还 可 以 同 时 改 变 调 整 光 的 方 向 。 适 用 场合 ： 特 定 局 部 需 要 较 高 照 度 的 地 方 ； 由 于 一 些 遮 挡 原 因 直 接 导 致 一 般 照 明 方 式 照 射 不
16、 到的 范 围 。 但 是 ， 局 部 照 明 也 有 缺 点 ， 就 是 如 果 在 长 时 间 持 续 的 工 作 面 上 只 有 局 部 照 明 极其 容 易 引 起 人 员 的 视 觉 疲 劳 ， 损 坏 人 的 视 力 。（ 4） 混 合 照 明一般照明和局部照明混合组成的照明方式，为保证应有的视觉工作条件。优点：增加工作区照度；减小工作面上阴影和光斑；减小照明设施总的功率，节约能源。缺点：视野内亮度分布不均匀。适用于：有固定的工作区，照度要求较高并且需要有一定可变方向照明的房间，例如牙科诊疗室、缝纫车间等等。二、常用照明种类照明的种类按用途可以分为：正常照明、应急照明、值班照明、警
17、卫照明、景观照明、障碍照明。（1）正常照明所有的室内外小区、居住房间、人行车道、工作场所、运输场地等，都应该装设正常照明。一般可以单独使用，亦可以和应急照明以及值班照明共同使用，但是控制线路必须要分开。（2）应急照明正常照明因为特殊原因例如天气原因不能正常工作后，供事故情况下人员安全疏散的照明种类为应急照明。应急照明包括：备用照明、疏散照明、安全照明。若是从安全角度考虑，应该在更多的建筑物内设置应急照明措施；若是从经济角度考虑，则我们只能在一些最需要的建筑物内设置该措施。必须注意：所有的应急照明灯必须要完全采用能够瞬时间可靠点燃的照明光源，住宅小区一般情况下采用白炽灯。应急照明又可以分为三种：
18、（3）值班照明在非工作时间为值班工作所专门设置的照明措施。现实中，值班照明大多都是利用正常照明设备中能够单独控制的一部分或者全部作为值班照明。（4）警卫照明工厂、小区等处加强对人员财产、建筑物、材料等的保护而专门设置的照明。例如：摄像头、录像机旁边的照明灯。（5）障碍照明高耸的建筑物上装设的明显亮度的易于辨认的用于作为障碍标志的照明统称障碍照明。注意：障碍标志照明的电源必须按照该主体建筑中用电的最高负荷等级的要求给予供电。例如：保证飞机安全锁设置的障碍标志灯。（6）景观照明顾名思义，景观照明就是用于室内外特定景观、标致建筑物而设置的带有艺术装饰色彩的照明方式。例如：花卉照明、广告照明、室内景观
19、照明。第三节、照度计算在灯具的型式、悬挂的高度、布置的方案初步确定之后，电气设计人员就应该根据初步所拟定的照明设计方案精确计算工作面上的照度，检验照明设备是不是符合照度标准的规定。照度的计算方法有多种，普遍利用的有两大类：单位容量法、利用系数法、概率曲线法和逐点计算法。第一类：单位容量法、利用系数法、概率曲线法只适用于水平工作面上的照度计算；第二类：逐点计算法可用于任一倾斜面上的照度计算。下面我一一介绍这几种计算方法：一、单位容量法（参考工厂供电）照明光源的单位容量，是指单位水平面上照明光源的安装功率，公式表示即为 AnPN0式子中，P 为受照房间里总的光源安装容量。PN 为每一个光源的安装容
20、量。n 是总的光源数。A 是受照房间的水平面积。根据单位容量法大约估算照明灯具的安装容量和灯数：如果已知单位容量 P0 和车间平面面积 A，那么车间一般照明的总安装容量 AP0每盏灯的光源容量为nN0根据已知的平面面积和所选择的灯具形式、高度、最小照度，然后从附表（1）（3）查到每单位面积的安装容量 P0，再根据 P = P0A 计算出全部的总安装功率 P ，再除以灯具的安装容量 PN，最后考虑室形以及对灯具的布置要求可得到灯具数量 n。二、利用系数法1、概念利用系数 u：表征照明光源所发射的光通量被有效的利用程度的参数。通常利用投射到工作面上的光通量 e 与全部光源的光通量表示，公式表示 n
21、ue通常利用系数与许多因素有关，例如：（1） 、利用系数 u 与灯具的形状、光效性有关系。制约关系：灯具光效越高，并且光通量越集中，那么利用系数就会越高。（2） 、利用系数 u 与悬挂高度有关系。制约关系：灯具悬挂的高度越高，反射光通量越多，那么利用系数就会越高。（3） 、利用系数 u 与房间的总体面积、形状均有关系。制约关系：房间平均面积越大，形状越接近正方形，则因为直射的光通量越多，导致利用系数就会越高。第四节、照明供电系统及其选择一、概述第二节叙述了电气照明的种类，在此重点说明一下应急照明。应急照明的电源不同于正常照明的电源。根据国家有关规则规定，应急照明的电源从下列方式中选择：（1）蓄
22、电池组。（2）供电系统中完全与正常供电电源独立的发电机组。（3）应急照明灯应该自带逆变器。（4）仅仅装有一台变压器的时候，应急照明的电源应该与正常照明供电干线的自变电所的母线上分开来，如下图：(5)同时装两台及以上的变压器时，正常照明与应急照明应该接自不同变压器，如下图：二、照明系统导线截面选取（1）均一照明线路的供电系统导线截面选取均一照明线路按照允许电压损耗选取导线截面公式为 %alUCMA其中，C 是计算系数，M 是线路中负荷的功率矩的和，单位为 kWm。根据上式计算得出的结果，实际中应该取其相近并且偏大的截面，并要校验机械强度和发热条件。三、照明系统的保护装置的选取照明供电系统可以采用
23、熔断器或者断路器来进行短路保护、过负荷保护。具体事项可见附表（参考刘介才工厂供电第二版） 。四、本住宅小区电气照明详细设计计算（一）A 户型的电气照明计算（1）主卧：房间面积为 A=15.59 平方米，取其照度为 E=50lx，选用荧光灯：236W，查表 3-2 得：P0=4.5W/平方米，根据 AP0得，主卧内的总安装功率 P = P0A=4.515.59=71W，所以，在主卧室的中央位置设置双管荧光灯一支，236W，P=236W=72W。（2）次卧：房间面积为 A=9.74 平方米，取其照度为 E=50lx,选用荧光灯：236W，查表 3-2 得：P0=5.2W/平方米，根据 AP0得，次
24、卧 I 的总安装功率 P = P0A=5.29.74=51W，所以，在次卧 I 的中央位置设置一支双管荧光灯，236W，P=236W=72W。（3）厨房：房间面积为 A=5.63 平方米，取其照度为 E=20lx，应该选用防水防潮灯：60W，查表 3-2 得：P0=15.2W/平方米，根据 0得，厨房的总安装功率 P = P0A=15.25.63=80.56W。所以在厨房的中央位置设置一支 100W 防水防潮灯。（4）客厅：房间的面积 A=16.87m2，取其照度为 E=50lx，应该选用荧光灯：240W，查表 3-2 得，P0=4.5W/m2,根据 AP0得，客厅的总安装功率为 P = P0
25、A=4.516.87=76W。所以客厅的中央位置安装一支双管荧光灯，规格为：240W。（5）卫生间：房间面积为 A=4.13m2,取其照度为 E=15lx,应该选用防水防潮灯：40W，查表 3-2 得，P0=11.6W/m2, 根据 0得，卫生间的总安装功率为 P = P0A=11.64.1=47.56W，所以在卫生间的中央位置安装一支 40W 的防水防潮灯，并安装一支 20W 的镜前放水灯，总安装功率为 60W。（6）餐厅：房间的面积为 A=4m2，取其照度为 E=15lx,应该选用花灯：415W，查表 3-2 得，P0=11.6 W/m2, 根据 AP0得，餐厅的总安装功率为 P = P0
26、A=11.64=46.4W，所以餐厅内的中央位置安装一支 415W 的花灯，总安装功率为 60W。(7)走廊：房间的面积 A=4.56m2，取其照度为 E=15lx，应该选用圆球吸顶灯：60W，查表 3-2 得，P0=11.6W/m2, 根据 0得，走廊的总安装功率为 P = P0A=11.64.56=53W，所以在走廊内的中央位置安装一支 60W 的圆球吸顶灯，总安装功率为 60W。总结：A 类户型的电气照明总安装功率为 P=72+72+100+80+60+60+60=504W。（二）B 户型的电气照明计算（1）主卧：房间面积为 A=15.31m2，取其照度为 E=50lx, 应该选用荧光灯
27、：236W，查表 3-2 得：P0=4.5W/平方米，根据 AP0得，主卧内的总安装功率 P = P0A=4.515.31=68.895W，所以，在主卧室的中央位置设置双管荧光灯一支，236W，P=236W=72W。（2）次卧 I：房间面积为 A=12.30m2，取其照度为 E=50lx, 应该选用荧光灯：236W，查表 3-2 得：P0=4.5W/平方米，根据 AP0得，主卧内的总安装功率 P = P0A=4.512.30=55.35W，所以，在主卧室的中央位置设置双管荧光灯一支，236W，P=236W=72W。（3）次卧 II：房间面积为 A=10.53m2，取其照度为 E=50lx, 应
28、该选用荧光灯：236W，查表 3-2 得：P0=4.5W/平方米，根据 0得，主卧内的总安装功率 P = P0A=4.510.53=47.385W，所以，在主卧室的中央位置设置双管荧光灯一支，236W，P=236W=72W。（4）客厅：房间的面积 A=19.98m2，取其照度为 E=30lx，应该选用荧光灯：240W，查表 3-2 得，P0=17.7W/m2,根据 AP0得，客厅的总安装功率为 P = P0A=17.719.98=353.646W。所以客厅的中央位置安装一支 660W 花灯，以及一支 60W 的圆球吸顶灯辅助照明。总安装功率 420W。（5）厨房：房间的面积 A=6.1m2，取
29、其照度为 E=20lx，应该选用防水防潮灯：60W，查表 3-3 得，P0=15.2W/m2,根据 0得，厨房的总安装功率为 P = P0A=6.115.2=92.72W。所以我在客厅的中央位置安装一支 100W 的放水防潮灯。（6）卫生间：房间面积为 A=4.74m2,取其照度为 E=15lx,应该选用防水防潮灯：40W，查表 3-2 得，P0=11.6W/m2, 根据 AP0得，卫生间的总安装功率为 P = P0A=11.64.74=54.984W，所以在卫生间的中央位置安装一支 40W 的防水防潮灯，并安装一支 20W 的镜前放水灯，总安装功率为 60W。总结：B 类户型的电气照明总安装
30、功率为 P=72+72+72+420+100+60=796W。五、本住宅小区的插座系统本住宅小区的插座系统具体说明:1、主卧：五孔插座三个，高度为 0.3 米；2、次卧：五孔插座三个，高度为 0.3 米；3、客厅：五孔插座四个，高度为 0.3 米；4、厨房：带防溅水的盒的油烟机用插座一个，高度为 2 米；电热插座二个，高度为 1.5 米；5、卫生间：带带防溅水的盒的插座两个，高度为 2 米的热水器用；高度为 0.4 米的洗衣机用；6、餐厅：五孔插座一个，高度为 0.4 米。第五节 本小区标准层照明示意图第三章、小区变配电所设计第一节、变配电所的任务与类型一、变配电所的任务与类型变电所：对电力系
31、统中电压电流进行变换、分配的设施。变电所根据用途分类可以分为电力变电所和牵引变电所。配电所：不能对电压进行变压，可以对电能进行分配。配电所是变电所的延伸，以满足某些地区配电的需要。变电所的分类：1、根据电压阶级分类：一次变电所、二次变电所、三次变电所；2、根据用途分类：配电用、送电用变电所、直流送电用、电气管道用等；3、根据形式上分类：屋内、屋外、半屋外、地下式、移动式变电所等。二、小区变配电所所址的选择住宅小区的变配电所起着十分重要的作用，所以其所址选择也显得十分重要，国家有关标准10kV 及以下变电所设计规范GB 50053-94 对小区变配电所的所址选择进行了详细的规定。见附录的参考文献
32、。三、负荷中心的确定（一）负荷指示图负荷指示图：将电力负荷按照一定的比例（比如 a 平方米代表 bkW。 ） ，然后再用负荷圆的形式标示在小区或者工厂的平面图上即可。各建筑（住宅）的负荷圆的圆心应该与建筑（住宅）的负荷中心点大致相符。在负荷均匀分布的建筑（住宅）内,负荷圆的圆心就在建筑（住宅）的中心。而在负荷分布不均匀的建筑（住宅）内，圆心就应该偏向多数负荷集中的一侧。我们定义负荷圆半径为 r，由建筑（住宅）计算负荷 P30=Kr2可以得出：KP30其中，K 是人为规定的负荷圆的比例，其单位为 kW/平方毫米。通过负荷指示图我们可以直观的确定建筑（住宅）的负荷中心，然后结合上述规范选择变配电所
33、的条件综合全面考虑，分析比较数种方案，最后选择最优的方案确定变配电所的所址。第二节 电气设备中的电弧问题一、概述电弧是电气设备运行中时常发生的一种现象，它的特点是温度很高且光亮很强。电弧对供电系统安全运行有很大的威胁。第一，电弧延长电路开断时间长短；第二，高温极可能会烧毁开关的触头、电气设备、导线电缆，严重时甚至引起火灾；第三，强烈弧光极可能损坏人得视力，严重时可能造成失明。二、电弧的产生原因（一）根本原因开关触头在分断电流时产生电弧的根本原因：触头本身及周围的介质中含大量可以被游离的电子。当分断触头之间有足够大外电压时，这些电子就很可能强烈电离从而造成电弧的产生。（二）电弧产生的游离类型（1
34、）高电场发射；（2）热电发射；（3）高温游离；（4）碰撞游离。三、电弧的熄灭条件（一）熄灭电弧的条件必须使其中离子消失的速率大于产生的速率，即电弧中去游离率必须大于游离率。（二）去游离方式正负带电质点的扩散和复合都会去游离；（三）开关电器中常用灭弧方法（1）冷却灭弧法；（2）吹弧灭弧法；（3）速拉灭弧法；（4）狭沟灭弧法；（5）真空灭弧法；（6）粗弧分细灭弧法；（7）六氟化硫灭弧法。四、对电气设备电气触头基本要求（1）需要具有足够热稳定度；（2）需要具有足够机械强度；（3）需要满足负荷的正常发热要求；（4）需要具有足够断流能力。第三节 电力变压器一、概述电力变压器，文字符号为 T，变电所中可以
35、说最关键的一次设备，功能：将电力系统中的电压升高或者降低，使有利于电能的分配、输送及使用。电力变压器按照功能分类，有升压变压器和降压变压器。小区变电所采用的一般都是降压变压器；直接供电给予用电设备的最终端降压变压器，通常称为配电变压器。电力变压器的分类:按照相数分，分为单相和三相；按照电压调节方式分，分为无载调压和有载调压；按照绕组导体材质分，分为铜绕组变压器和铝绕组变压器；按照绕组形式分，分为自耦变压器、双绕组以及三绕组变压器。按照绕组绝缘和冷却方式分，分为干式、油浸式、充气式。按照用途分，分为普通电力变压器、全封闭、防雷变压器。二、变电所主变压器的选择（一）台数的选择变压器台数及容纳量的选
36、择都是变压器投入使用时必须要进行的工作。变压器台数如果选择过多，就会造成设备资源及财产的浪费；台数如果选择过少，就会容易出现事故，有时也会造成财产及设备的损失。所以，必须要谨慎选择。我国有关标准10kV 及以下变电所设计规范GB 50053-94 对小区变配电所变压器台数的选择进行了详细的规定。见附录的参考文献。（二）主变压器容量的选择1、只装有一台变压器主变压器容量（一般当做其额定容量 SN.T）应该满足所有用电设备总的计算负荷 S30的需要：30.TN2、装有两台主变压器每一台容量 ST应该同时满足两个条件，即（1）任意一台变压器单独工作时，应该满足总的计算负荷 S30的 0.60.7 的
37、要求:30. )7.6(SSTN（2）任意一台变压器单独工作时，应该满足全部的一、二级负荷的要求： )21(30.第四节、变压器的选取1、住宅小区负荷计算统计用电设备的用电负荷统计计算负荷编号用电设备组 计算负荷需要系数Kd功率因数cos tan P Q S变压器容量用电负荷 0.82 0.8 0.75 132.84 99.63 166.05公用电力 0.8 0.8 0.75 80 60 10011#8#（每栋）裕量负荷 0.8 0.8 0.75 40 30 50T1=500kVA用电负荷 0.82 0.8 0.75 118.08 88.56 147.6公用电力 0.8 0.8 0.75 12
38、0 90 15029#13#（每栋）裕量负荷 0.8 0.8 0.75 40 30 50T2=500kVA用电负荷 0.68 0.8 0.75 244.8 183.6 306公用电力 0.8 0.8 0.75 160 120 200314#15#（共同）裕量负荷 0.8 0.8 0.75 40 30 504 消防控制室 0.8 8 T3=630kVA1#8#楼住宅设备容量（六层） 4.5kW*12 户*3 单元*8 栋=1296kW9#13#楼住宅设备容量（六层） 4kW*12 户*3 单元*5 栋=720kW14#楼商铺设备容量（两层） 18kW*6 户=108kW15#楼商铺设备容量（两层
39、） 18kW*14 户=252kW1#8#楼住宅公用电力（每栋） 100kW9#13#楼住宅公用电力（每栋） 150kW14#15#商住楼公用电力（共同） 200kW1#8#楼住宅裕量负荷（每栋） 50kW9#13#楼住宅裕量负荷（每栋） 50kW14#15#商住楼裕量负荷（共同） 50kW消防控制室 10kW注释：1、A 户型住宅用电为 80m2*50W=4kW；B 户型住宅用电为 90m2*50W=4.5kW。2、商住楼负荷密度为：4065W/m 2。本商住楼采用 60W/m2 计算。所以每户用电为300m2*60W=18kW。3、需要系数选择见第一章第二节需要系数法。4、对于处于备用状态
40、的喷淋泵、消防泵等设备，我不作为一部分来选择变压器容量。所以，为了保证火灾时消防设施可以正常启动与运行，可以采取自动切去非消防用电设施的方法，来缓解用电紧张。5、有关公式：1）根据需要系数定义式 Kd= P30/Pe 可以得到：P 30=KdPe。所以Q30=P30*tan， S30=P30/cos。6、公共辅助设施给排水的用电负荷。每一天每个人的供水量大约在 0.3 吨，一般居民住宅的每吨水耗电为 0.1kW。所以按照负荷年利用小时 4500 小时计算相当于每人用电负荷大约是 0.028kW，也可以按 0.20.25W/m2。排水在平常自然排水时，用电可以忽略不计。第四章 小区的电力线路第一
41、节 供配电系统概述供配电系统是将发电厂、变电所、电力用户连接起来的一个整体，包括发电、输电、变电、配电、用电几个组成部分。对于小区供配电系统来说，供配电方式为：采用 10kV 的高压进线，然后经过住宅小区的箱式变电站降压到小区单元配电箱，最后到达住户配电箱，变成用户可以直接使用的 220V 或者 380V 的低压电。电力系统示意图如下：第二节 电力线路敷设一、架空线路现实生活中，架空线路的应用相当普遍，是因为架空有许多优点，比如：成本低，安装比较容易，维护以及检修十分方便等等。但是架空线路也有缺点，比如：受天气影响比较严重，占用空间，有时还会影响交通等等，所以架空线路的敷设需要注意一些事项。由
42、于本课题为住宅小区的供配电设计，所以在此处只介绍一些与住宅小区有关的架空线路。我国有关标准 GB 50061-1997 对架空线路的敷设进行了详细的规定。见附录的参考文献。二、电缆线路电缆线路得到了越来越多的应用，只因为它有很多架空线路所不具备的优点，比如：不容易受外界的影响、不占空间、运行安全可靠等等。但是也有许多缺点，比如:成本比较高、维修不太方便等等。下面简单介绍一下。电缆其实是一种结构比较特殊的导线，最里面是几根或者单根绞绕的绝缘导电芯线，外面包有绝缘层和保护层。内保护层的作用是直接保护芯线，外保护层的作用是防止内保护层受到腐蚀和机械损坏。电缆种类:根据材料分为铜芯和铝芯；根据绝缘介质
43、分为塑料绝缘电缆和油浸纸绝缘电缆。由于油浸纸绝缘电缆具有耐热好、寿命长、耐压高等优点，所以实际中应用比较广泛。电缆的敷设方式有：沿墙敷设、直接埋地敷设、利用电缆沟敷设几种。电缆敷设路径要符合以下要求：（1）首先要使其运行安全，避免遭受腐蚀、机械性外力的威胁；（2）电缆在足够安全的前提下尽量要短；（3）电缆要避开施工时受影响的地段；（4）电缆的敷设要便于运行维护。第三节 本小区供配电系统说明一、用电负荷的划分用电负荷的划分是选择变压器的第一步，是保证用电安全、供配电安全的前提，所以必须谨慎对待。国家有关标准供配电系统设计规范 ，编号为 GB50052-2009 对其进行了详细的规定，见附录的参考
44、文献。2、低压配电线路的形式现实中，低压配电线路主要有四种接法，即树干式接法、放射式接法、环式接法、链式接法。（1）树干式接法优点：配电系统的总长度比较短，即有色金属可以有效节约，经济；供电系统的回路数量比较少，配电设备和配电线路的安装经费也随之减少。缺点：一旦干线发生故障，将影响比较大；供电可靠性比较低；与其他方式相比，导线的截面积比较大。此方法经常与放射式一起使用。其接线示意图如下：（2）放射式接法优点：配电线路互相不影响，而且供电可靠性高，配电设备也较集中，检修方便，比较适用于一级负荷的供电。缺点：导线消耗大，系统灵活性差。此方式一般用在设备容量较大，负荷比较集中。或者用电设备比较重要，
45、有爆炸危险和腐蚀性物质的场所，该场所不宜配电和放置保护启动设备。其接线示意图如下：（3）环式接法利用环式接法时，线路都是开环的放射式线路，使供电可靠性大大提高。这样，当一处线路发生故障或者需要检修时，可以将此线路与电源断开，此时该处的负荷仍然可以得到供电。其接线示意图如下：（4）链式接法该供电方式适用于距离配电柜比较远，同时彼此之间距离比较近的容量比较小的不太重要的用电设备，此方式的用电设备一般控制在 5 台以下，而且总功率在 10kW 以下。其接线示意图如下：由于本设计为住宅小区，住宅小区的范围比较有限；而且注意节约、绿色；供电系统的回路数比较少；供电裕量设计大，用电比较稳定，不宜出现故障。
46、所以该小区采用的供电方式为：树干式低压配电线路。第四节、本小区供配电线路说明一、用电示意图二、本小区配电设计1、小区总体低压配电设计1) 由小区平面图：小区总变配电室位于本小区中央位置，共由 15 栋楼组成，在每栋楼靠近总变配电室处分别设置一处低压配电箱，然后，每栋楼的每个单元的一楼都设置有单元配电箱，经过入墙敷设电缆到达每户居民门口处的用户配电箱，最后经过电表进入居民房间里的总开关盒，设置了漏电保护和短路保护等。2) 从小区总变配电室的高压配电柜引出 YJV22-10kV-3*35 铜芯电缆沿着室内电缆沟到 5#楼变压器室 SCR-500kVA 变压器；从高压配电柜引出 YJV22-10kV
47、-3*35 铜芯电缆沿着室内电缆沟到 12#楼变压器室 SCR-500kVA 变压器；从高压配电柜引出 YJV22-10kV-3*35铜芯电缆沿着室内电缆沟到 15#号楼变压器室 SCR-630kVA 变压器。3）总共安装 3 台变压器，分别为：5#号楼 SCR-500kVA 干式变压器一台；12#号楼 SCR-500kVA 干式变压器一台；15#号楼 SCR-630kVA 干式变压器一台。4）5#号楼 SCR-500kVA 干式变压器为 1#8#住宅提供电源；12#号楼 SCR-500kVA 干式变压器为 9#13#住宅提供电源；15#号楼 SCR-630kVA 干式变压器为商住楼、消防等提
48、供电源。5）安装 14#楼发电机一台与 SCR-630kVA 干式变压器联络，组成一个自备的应急电源。2、小区住宅楼低压配电设计1）A 户型以 13#为例说明：从住宅小区 12#号楼 SCR-500kVA 干式变压器的低压配电柜出线，施放电缆沿着室内底层电缆沟、室外地下电缆沟铺设至 13#号楼的低压配电箱的电缆分支箱为止，电缆型号选定为 VV22-1kV-4*240+1*120 铜芯电缆，出线回路数为 1。然后，从 13#号楼的低压配电箱的电缆分支箱分别出线，施放电缆沿着室内外地下电缆沟至 13#号楼的各单元的 1 楼的单元配电箱，电缆型号选定为 VV22-1kV-4*70+1*35 铜芯电缆
49、，出线回路数为 3。2）B 户型以 3#为例说明从住宅小区 5#号楼 SCR-500kVA 干式变压器的低压配电柜出线，施放电缆沿着室内底层电缆沟、室外地下电缆沟铺设至 3#号楼的低压配电箱的电缆分支箱为止，电缆型号选定为VV22-1kV-4*240+1*120 铜芯电缆，出线回路数为 1。然后，从 3#号楼的低压配电箱的电缆分支箱分别出线，施放电缆沿着室内外地下电缆沟至 3#号楼的各单元的 1 楼的单元配电箱，电缆型号选定为 VV22-1kV-4*70+1*35 铜芯电缆，出线回路数为 3。3、商住楼等低压配电设计15#号楼 SCR-630kVA 干式变压器一台为该住宅小区的商业、消防等提供用电电源。采用分表计量方式，计量表安装在低压配电柜里。1）商业用电以 14#为例说明14#号楼的商业用电，从 15#号楼 SCR-630kVA 干式变压器的低压
