商住区供配电系统设计开题报告

随着经济的发展和社会的进步，我国的房屋建筑水平逐渐提升，城市化建设取得了显著的成果，人民的生活水平大大提高。目前，综合性的住宅社区得到普及，各类型的综合性现代住宅小区如雨后春笋般地涌现，基本取代了以往以街道为主的居住形式，并向着大型化，智能化，多功能化的方向发展。

电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源，是国民经济中不可或缺的重要组成成分，在现代工农业生产、人们日常生活及社会各个领域中已获得了广泛应用。社区环境、物业服务水平等是置业者重点考虑地因素，其配套的供配电系统，作为小区建设中十分关键的部分，将成为影响社区整体运行和居民生活质量的重要因素。随着商住区物业管理部门的产生、发展和完善，居民小区的管理水平越来越高，管理技术越来越先进，小区内的变配电室及室外供电线路设计、住宅电气设计及管理方面都应有一个全新的观念，做到设计合理，使用维护方便，节约能源，电费收缴准确容易，既要保证供电系统安全可靠运行，又要兼顾社会效益、经济效益，讲求综合投资效果，节省主要设备和原材料、争取分期投资、远近结合、以近为主、技术上先进可靠、布局经济合理。

近年来，供配电系统正朝着规模越来越大、功率密度越来越高、供配电系统可靠性要求越来越高、配电自动化水平越来越高的方向发展。国内外电力行业开始要求用新型箱式变电站来代替老式变电所和配电室，变电站变压器容量为100kVA~1600kVA，用户可根据需要选择容量合适的箱式变电站。

在对商住区的配电自动化系统的研究中，国外一些工业发达国家已经形成了集变电所自动化、馈线分段开关监控、电容器组调节控制、用户负荷控制盒远程抄表等系统于一体的配电网管理系统（DMS），其功能多达140余种，为智能化住宅小区的实现奠定了基础。目前，国内科学技术水平日新月异，在供配电系统的自动化方面也逐渐与发达国家接轨，甚至在部分领域达到国际领先水平。但是整体设计理念、专项硬件设施的研发水平等方面有待进一步提高。

当前，中国供配电事业飞速发展，智能供配电系统层出不穷，反映了进步与革新。建立安全可靠的供配电系统是供配电部门的人员的责任和义务，也是我们不尽的追求，需要我们的不懈努力。电气设计作为房屋建筑的重要部分，对其提出更高的要求有利于更好地支撑商住区各项功能的实现以及满足居民日益丰富的用电需求。随着我国城市化、现代化建设的进一步加速，住宅小区将会向智能化、环保型发展，住宅小区供配电网络建设将是一项十分重要、复杂的工程，它应结合当地的城市电力规范和实际发展的要求，统筹考虑安全、可靠、经济、环保，兼顾近期、中期、远期目标，满足各阶段小区供电的需求，保障住宅小区各项配套功能的实现和居民生活质量的提高。

随着经济社会的快速发展、人民生活水平的不断提高以及近年来的“房地产热”，全国各地的城市化进程明显加快，各类型的综合性现代住宅小区如雨后春笋般地涌现。社区环境、物业服务水平等是置业者重点考虑的因素，其配套的供配电系统，作为小区建设中十分关键的部分，将成为影响社区整体运行和居民生活质量的重要因素。

此次设计需要查阅搜集相关的资料和书籍，对目前商住区供配电线路、供电方案进行调查，寻找商住区供电线路设计的最优设计方案。论文将完成的工作主要有：

（1）前期的主要任务是分析本工程的基本情况，具体包括基础数据分析和电力负荷计算两部分。

基础数据的采集包括楼层电力设备名称、容量以及用电性质、和当地供电部门签订的供用电协议内容的要求等。基础数据对商住区的用电需求分析具有重要作用，为接下来的研究奠定了基础。计算负荷，作为选择配电变压器、导体及电器的依据，也可作为电能消耗量及无功功率补偿的计算依据。

采取实地考察和与相关部门协商的方法，对调查小区的基础数据进行收集和整理，根据本住宅小区的建造规模，用地功能划分，预测负荷需求总量及负荷分布、终期的负荷发展。采用需要系数法计算商住区不同性质的电力负荷，并用单位元面积负荷密度法对计算负荷进行校验，明确商住区的用电需求。

（2）中期的主要任务是对电器设备以及电路设计方案的选择，具体包括系统主接线方式以及变压器的选择、短路电流的计算以及高低压导线和设备的选择和校验等。

合理选择配电变压器的容量、台数、连接组别，对变压器的安全经济运行和适应用户的发展都有很大影响。变压器台数的确定必须综合考虑负荷性质、用电容量以及运行方式等条件。一般来说，变压器的容量不宜大于1000kVA，一是因为选用1000kVA及以下的变压器对一般车间的负荷密度来说更能接近负荷中心，另一方面低压侧总开关的断流容量也较容易满足。

在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障状况下都能安全、可靠的工作，必须进行短路电流的计算，按短路情况进行全面校验。短路计算的方法有标幺值法与有名值法，一般高压电网短路电流计算采用标幺值法，在低压电网短路电流计算采用有名值法。

高低压导线和设备的选择和校验有利于选择合适的电气设备，保证线路在高压和低压状态下的正常工作。高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时设备应该工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。一般需遵循以下原则：a.按正常工作条件选择额定电压和额定电流；b.按短路情况来校验电器设备的动稳定和热稳定；c.安装置地点的三相短路容量来校验高压断路器的遮断容量。

低压设备是用于额定电压交流1200V或直流1500V及以下，在由供电系统和用电设备等组成的电路中起保护、控制、调节、转换和通断作用的电器。一般需要遵循以下原则：a.按正常工作条件选择额定电压和额定电流；b.按短路情况来校验电器设备的动稳定和热稳定；c.按安装地点、运行环境和使用要求选择用电设备的规格型号，所选用的电器，应符合国家现行的有关标准。

结合课本的基础知识，根据我国变配电所的运行情况以及各种变压器、开关柜、线路等电器设备的标准，挑选出最适合的方案，具体地定量地选择电器设备，最终可以设计出兼顾安全、可靠、环保、可持续发展的现代住宅小区供配电系统。

（3）后期的主要任务是继电保护系统设计，主要包括变电所的防雷保护和接地保护两部分。

继电保护装置是供电系统的一种反事故自动装置，它反应供电系统的故障和异常运行状态而作用于断路器跳闸或给出报警信号。对继电保护的基本要求有选择性、速动性、可靠性、灵敏性。利用瞬时电流速断保护方法选择回路的继电保护配置，以达到对系统进行保护的目的。

电力线路的防雷措施常采用避雷针对变配电所外部进行防雷保护，采用避雷器对变压器进行雷电侵入波的防护。在发电厂和变电所母线上，应装设单相接地监视装置，监视装置反应零序电压，动作与信号。根据人身和设备的安全要求，必要时，应装设动作与跳闸的单相接地保护。

如图1所示是商住区供配电系统设计线路图。

图1 商住区供配电系统设计线路图

面对住宅小区供配电系统的设计，需要达到的基本要求是：

①保证安全可靠的供电

②要有合乎要求的电能质量

③要有良好的经济性

④尽可能减小对生态环境的有害影响

本次设计从供用电安全、运行合理经济出发，根据电网结构、供电条件、负荷性质、用电容量等因素，以提供可靠电能、安全电能、合格电能质量为目的，做到符合技术先进、节能经济和运行维护方便等要求。这不仅是面临目前居民用电需求增多的迫切需要，更是面对未来更多风险挑战的必然要求。

在设计的过程中需要应用居民小区供配电系统设计和安全、经济运行的基本理论，以及工程设计的设计计算方法和运行维护的基本知识，结合课本的基础知识，根据我国变配电所的运行情况以及各种变压器、开关柜、线路等电器设备的标准，进行具体的定量地选择电器设备，最终可以设计出兼顾安全、可靠、环保、可持续发展的现代住宅小区供配电系统。

第1周：根据毕业设计任务，搜寻并查阅国内外研究现状等文献，完成外文翻译部分的内容。

第2周：搜集文献资料，并结合设计任务要求明确论文研究方向，对设计任务和内容进行分析与论证。

第3周：撰写并完成开题报告，内容完整，无错别字，格式规范。

第4周：搜集论文所需的基本数据，结合所学知识以及当前商住区配电网系统设计的情况进行理论和分析，确定最佳方案。

第5周：对所调查的商住区的居民小区负荷进行计算并校验，明确用电需求。

第6-7周：完成电气主接线方案的设计，变压器的选择，短路电流计算，了解电器设备的原理、性能及选择方法，选择合适的高低压电器设备和继电保护的配置等。

第8周：进行电气设备防雷与接地的设计，使供配电系统趋于完善，完成中期检查。

第9-11周：深化毕业设计任务，针对研究目标、内容进一步细化毕业设计内容。

第12-14周：撰写毕业设计论文提纲和正文，完成毕业设计论文。

第15周：打印论文，准备答辩。