第1章绪论
供配电技术，就是研究电⼒的供应及分配的问题。电⼒，是现代⼯业⽣产、民⽤住宅、及企事业单位的主要能源和动⼒，是现代⽂明的物质技术基础。没有电⼒，就没有国民经济的现代化。现代社会的信息化和⽹络化，都是建⽴在电⽓化的基础之上的。因此，电⼒供应如果突然中断，则将对这些⽤电部门造成严重的和深远的影响。故，作好供配电⼯作，对于保证正常的⼯作、学习、⽣活将有⼗分重要的意义。
供配电⼯作要很好的为⽤电部门及整个国民经济服务，必须达到以下的基本要求：（1）安全——在电⼒的供应、分配及使⽤中，不发⽣⼈⾝事故和设备事故。
（2）可靠——应满⾜电⼒⽤户对供电可靠性和连续性的要求。（3）优质——应满⾜电⼒⽤户对电压质量和频率质量的要求。
（4）经济——应使供配电系统投资少，运⾏费⽤低，并尽可能的节约电能和减少有⾊⾦属消耗量。
另外，在供配电⼯作中，还应合理的处理局部和全局，当前与长远的关系，即要照顾局部和当前利益，⼜要有全局观点，能照顾⼤局，适应发展。
我们这次的毕业设计的论⽂题⽬是：某⾼校供配电⼯程总体规划⽅案设计；作为⾼校，随着本科教育⼯作的推进和未来⼏年的继续扩招，对学校的基础设施建设特别是电⼒设施将提出相当⼤的挑战。因此，我们做供配电设计⼯作，要作到未⾬绸缪。为未来发展提供⾜够的空间：这主要表现在电⼒变压器及⼀些相当重要的配电线路上，应⼒求在满⾜现有需求的基础上从⼤选择，以避免⼀台变压器或⼀组变压器刚服役不到⼏年⼜因为容量问题⽽台⽽光荣下岗的情况的发⽣。总之⼀句话：定位现实，着眼未来；以发展的眼光来设计此课题。第2章供配电系统设计的规范要点
供配电系统设计应贯彻执⾏国家的经济技术指标，做到保障⼈⾝安全，供电可靠，技术先进和经济合理。在设计中，必须从全局出发，统筹兼顾，按负荷性质、⽤电容量、⼯程特点，以及地区供电特点，合理确定设计⽅案。还应注意近远期结合，以近期为主。设计中尽量采⽤符合国家现⾏有关标准的效率⾼、能耗低、性能先进的电⽓产品。2.1 负荷分级及供电要求
电⼒负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失及影响的程度分为⼀级、⼆级、三级负荷。独⽴于正常电源的发电机组，供电⽹络中独⽴于正常的专⽤馈电线路，以及蓄电池和⼲电池可作为应急电源。⼆级负荷的供电系统，应由两线路供电。必要时采⽤不间断电源（UPS）。2.1.1 ⼀级负荷
⼀级负荷为中断供电将造成⼈⾝伤亡者；或将在政治上，经济上造成重⼤损失者；或中断将影响有重⼤政治经济意义的⽤电单位的正常⼯作者。
就学校供配电这⼀块来讲，我校现没有⼀级⽤电负荷。2.1.2 ⼆级负荷
⼆级负荷为中断供电将在政治上，经济上产⽣较⼤损失的负荷，如主要设备损坏，⼤量产品报废等；或中断供电将影响重要的⽤电单位正常的⼯作负荷，如交通枢纽、通信枢纽等；或中断供电将造成秩序混乱的负荷等。
在本次毕业设计中：我校现有的⼆级负荷有：综合楼（南）和综合教学楼（北）的消防电梯、消防⽔泵、应急照明，银⾏⽤电设备，专家楼⽤电设备，医院急诊室⽤电设备，保卫处⽤电设备，学校⼤门照明与门禁系统，东西区⽔泵，五座⾷堂厨房⽤电，教学楼照明。2.1.3 三级负荷
三级负荷为不属于前两级负荷者。对供电⽆特殊要求。我校除了前⾯罗列的⼆级负荷外，全为三级负荷。2.2 电源及供电系统
供配电系统的设计，除⼀级负荷中特别重要的负荷外，不应按⼀个电源系统检修或者故障的同时另外⼀个电源⼜发⽣故障的情况进⾏设计。需要两回电源线路的⽤电单位，应采⽤同级电压供电；但根据各级负荷的不同需要及地区供电的条件，也可以采
⽤不同的电压供电。供电系统应简单可靠，同⼀电压供电系统的变配电级数不应多于两级。⾼压配电系统应采⽤放射式。根据负荷的容量和分布，配变电所应靠近负荷中⼼。
我们知道现学校采⽤10KV双回路电源进线，其中⼀回为⼤专线，另⼀回为双港线，已经满⾜了学校所有负荷的⽤电需求。按道理讲，我校由于没有⼀级负荷，不需再增设第三电源；但考虑到我校的历史原因，现有库存柴油发电机，虽然⽐较陈旧些，但是毕竟还能使⽤，有点“鸡肋”的感觉——⾷之⽆味，弃之可惜。故拟在⾼压配电房旁边设置⼀柴油发电机房。相信这样的设置更能超额满⾜学校的⽤电要求了，并且能很好的推动学校各项⼯作的向前发展。2.3 电压选择和电能质量
⽤电单位的供电电压应根据⽤电容量，⽤电设备的特性，供电距离，供电线路的回路数，当地公共电⽹的现状及其发展规划等因素，经济技术⽐较确定。
供配电系统的设计时，应正确选择变压器的变⽐及电压分接头，降低系统阻抗，并应采取⽆功功率补偿的措施，还应使三相负荷平衡，以减少电压的偏差。
单相⽤电设备接⼊三相系统，使三相保持平衡。220V照明负荷，当线路⼤于30A时，应采⽤三相系统，并应采⽤三相五线制。这样，可以降低三相低压配电系统的不对称性和保证电⽓安全。我校附近可供选择的却只有10KV双港线和⼤专线。
当单相⽤电设备接⼊电⽹时，求其计算负荷是以其三相中最⼤的⼀相负荷乘以三所得。那么我们在设计中尽量或者注意使其三相平衡分布，这样单相接⼊的负荷就可以以其全部负荷相加即为其计算负荷。后⾯的负荷列表中将引⽤这⼀⽤电思想。2.4 ⽆功补偿
供配电设计中正确选择电动机、变压器的容量，降低线路的感抗。当⼯艺条件适当时，应采取同步电机或选⽤带空载切除的间歇⼯作制设备等，提⾼⽤电单位⾃然功率因数措施后，仍达不到电⽹合理运⾏要求时，还可以采⽤并联电⼒电容器作为⽆功补偿装置；合理时，还可采⽤同步电动机。当采⽤电⼒电容器作为⽆功补偿装置时，应就地平衡补偿。低压部分的⽆功功率应由低压电容器补偿；⾼压部分的⽆功功率应由⾼压电容器补偿。容量较⼤，负荷平稳且经常使⽤的⽤电设备的⽆功功率应就地补偿、集中补偿。在环境正常的车间内，低压电容器应分散补偿。
⽆功补偿容量应按照⽆功功率曲线或⽆功补偿计算确定。当补偿低压基本⽆功功率的电容器组，常年稳定的⽆功功率，经常投⼊运⾏的变压器或配变电所内投切次数较少的⾼压电动机及⾼压电容器组时，应采⽤⼿动投切的⽆功补偿装置。当为避免过补偿时，装设⽆功⾃动补偿装置，在经济合理时只有装设⽆功⾃动补偿装置才能满⾜在各种运⾏负荷的情况下的电压偏差允许时，应装设⽆功⾃动补偿装置。当采⽤⾼低压⾃动补偿装置效果相同时，应采⽤低压⾃动补偿装置。
为基本满⾜上述要求，我们在设计时把⽆功补偿装置统⼀装设在变压器的低压母线侧。这样的补偿，可以选择相对较⼩容量的变压器，节约初期投资。对于容量较⼤，并且功率因数很低的⽤电负荷采⽤单独集中补偿。2.5 低压配电
在正常环境的车间或建筑物内，当⼤部分⽤电设备为中⼩容量，并且⽆特殊要求的时候，应采⽤树⼲式配电。当⽤电设备为⼤容量时，或负荷性质重要，或在有特殊要求的建筑物内，应采⽤放射式配电。还有⼀种为混合式，它兼具前两者的优点，在现代建筑中应
⽤最为⼴泛。
在本次设计中对于同⼀区变管辖范围内⽤电设备性质相同的采⽤放射式配电。⽽在极少区域内采⽤树⼲式配电：如学⽣区变的
活动中⼼和风⾬球场.
第3章 全校负荷调查及相关设备选型3.1 变电所现有分区
我校现有变电所共记有七处，每⼀处管辖范围不等的⼀个供电区域。这七⼤区域为：
(1) 主教学区变：含南区综合办公楼，机械⼯程学院，外语学院，印刷⼚，医院，后勤管理处；
(2) 学⽣区变：含（1—15栋）学⽣公寓，3个学⽣⾷堂，⼤学⽣活动中⼼，学⽣浴室，锅炉房，风⾬球场，游泳池，体育馆，东区⽔泵房；
(3) 给排⽔区变：含基础科学学院，体育学院，图书馆，信息⼯程学院，⼟⽊建筑学院，电⽓与电⼦⼯程学院，给排⽔实验室；
(4) ⽣活区变1：含（12—41栋）教⼯住宅，俱乐部，教⼯活动中⼼，保卫处，西区⽔泵房，⼦弟学校，南⼤门，地下道，银⾏，新七栋教⼯住宅（42栋到48栋），⽴通⼤厦，幼⼉园；(5) ⽣活区变2：含（1—11栋）教⼯住宅，孔⽬湖宾馆，第⼆⾷堂；
(6) 实习⼯⼚区变：含⾦⼯车间，⽣产车间，电焊车间， D 区学⽣公寓（16—20栋），锻造车间，铸造车间；(7) 北区变：北区综合教学⼤楼，8栋学⽣宿舍，⾷堂⼀座，教⼯楼2栋，办公楼⼀栋，教学楼3栋（教16，17，18）；3.2 负荷统计
我们做负荷统计是以计算负荷为基础的。计算负荷，是假想的负荷，是据之按允许发热条件选择供配电系统的导线截⾯，确定变压器容量，制订提⾼功率因数的措施，选择及整定保护设备以及校验供电电压质量等的依据。
对⽤电设备我们按⼯作制分为：连续运⾏⼯作制，短时运⾏⼯作制，反复短时⼯作制。a ：对于连续运⾏的设备容量即等于其额定功率；b ：短时⼯作制通常不考虑；c:对于反复短时的是考虑在暂载率下的功率：电动机,电焊机。d:照明：，⽓体放电灯：；同时照明亦可⽤：：单位容量）⾯积；（ωω:)(s KW s P e --?=。
房间的单位容量值）
3.3 主教学区负荷统计及相关设备的选择
变压器的选取原则：
(1) 变压器台数的选取：电⼒变压器台数的选取应根据⽤电负荷的特点、经济运⾏、节能和降低⼯程造价等因素综合确定。如
果周围环境因素恶劣，选⽤具有防尘、防腐性能的全密闭电⼒变压器BSL1型；对于⾼层建筑，地下建筑，机场等消防要求⾼的场所，宜选⽤⼲式电⼒变压器SLL、SG、SGZ、SCB型；如电⽹电压波动较⼤⽽不能满⾜⽤电负荷的要求时，则应选⽤有载调压电⼒变压器，以改善供电电压的质量。
对于⼀般车间、居民住宅、机关学校等，如果⼀台变压器能满⾜⽤电负荷需要时，宜选⽤⼀台变压器，其容量⼤⼩由计算负荷确定，但总的负荷通常在1000KV以下，且⽤电负荷变化不⼤。对于有⼤量⼀、⼆级⽤电负荷或⽤电负荷季节性（或昼夜）变化较⼤，或集中⽤电负荷较⼤的单位，应设置两台及以上的电⼒变压器。如有⼤型冲击负荷，为减少对照明或其它⽤电负荷的影响，应增设独⽴变压器。对供电可靠性要求⾼，⼜⽆条件采⽤低压联络线或采⽤低压联络线不经济时，也应设置两台电⼒变压器。选⽤两台变压器时，其容量应能满⾜⼀台变压器故障或检修时，另⼀台仍能对⼀级和部分⼆级负荷供电。
(2) 变压器容量的选择：先计算电⼒变压器的⼆次侧的总的计算负荷，并考虑⽆功补偿容量，最⼤负荷同时系数，以及线路与变压器的损耗，从⽽求得变压器的⼀次侧计算负荷，并作为选择变压器容量的重要依据。对于⽆特殊要求的⽤电部门，应考虑近期发展，单台电⼒变压器的额定容量按总视在计算负荷值再加⼤15%~25%来确定，以提⾼变压器的运⾏效率，但单台变压器的容量应不超过1000KV A。在装设两台及以上电⼒变压器的变电所，当其中某⼀台变压器故障、检修⽽停⽌运⾏时，其他变压器应能保证⼀、⼆级负荷的⽤电，但每台的容量应在1000KV A以内。
在确定电⼒变压器容量时，还应考虑变压器的经济运⾏。由于变压器的损耗与负荷率有关，负荷率对于变压器的经济运⾏的影响较⼤，所以应⼒求使变压器的平均负荷率接近于最佳负荷率β值。我们从以前学过的知识知道，变压器的效率曲线不是单增的，⽽是先增加再下降，在其上有⼀个最⼤值：即：dη/d=0可求出产⽣最⼤功率的条件为： =即是说当不变损耗等于可变损耗时，变压器的效率达到最⼤值。
电⼒变压器的选择，应综合供配电计算负荷、供电可靠性要求和⽤电单位的发展规划等因素考虑，⼒求经济合理，满⾜⽤电负荷的要求。但有⼀个不变的原则是：在保证供
电可靠性的前提下，电⼒变压器的台数应尽量的减少，尽可能的少。
(3) 对主教学区变压器的选择：考虑SCB系列变压器的最佳负荷率在50%~60%左右，3.3.2 配电设备的选择：我们以综合楼为突破⼝对电⼒电缆，低压断路器，⼑开关，电流互感器等进⾏选取：
(1) 在进⾏电器设备的选择时，应根据实际⼯程的特点，按照有关设计规范的规定，在保证供配电安全可靠性的前提下，⼒争做到技术先进，经济合理：
①按正常⼯作条件选择额定电压和额定电流：a、电⽓设备的额定电压应符合电器装设点的电⽹额定电压，并应⼤于或等于正常时最⼤⼯作电压即：≥。b、电⽓设备的额定电流应⼤于或等于正常时最⼤的⼯作电流,即：≥。
② 按短路情况来校验电⽓设备的动稳定性和热稳定性：1、如断路器、负荷开关、隔离开关等的动稳定性满⾜Im≥Ish ,⽽其热稳定性满⾜≥且It≥Ia。
③ 按照装置地点的三相短路容量来校验开关电器的断流能⼒，即：≤，且≤。 ④ 按照装置地点、⼯作环境、使⽤要求及供货条件来选择电⽓设备的适当型式。
(2) 低压⼑开关：满⾜额定电压⼤于或等于⼯作电压，额定电流⼤于或等于正常时最⼤⼯作电流即可，对其他没有特殊要求。(3) 低压断路器：按灭弧介质分有油浸式、真空式、空⽓式，应⽤最多的是空⽓式断路器。按结构分有万能式和塑壳式。万能式断路器即框架式断路器，所有器件均装于框架内，其部件⼤部分设计成可拆卸的，便于制造安装和检修。另外，这种断路器的容量较⼤，额定电流可达4000A ，可装设较多具有不同保护功能的脱扣器。选择配电⽤断路器多为万能式，且特别适⽤于低压配电系统的主保护，即常⽤做低压进线柜的主开关。塑壳式的容量较⼩，通常⽤于配电线路中，对线路起过载保护和短路保护的作⽤。
低压断路器（即⾃动空⽓开关）的选择原则：注意开关主触头额定电流，电磁脱扣器（即瞬时或短延时脱扣器）额定电流和热（长延时）脱扣器的额定电流之间要满⾜下式关系：≥≥≥
开关动作时间⼩于0.02秒（如DZ 系列）时，其开关分断能⼒⽤下式校验：≥
开关动作时间⼤于0.02秒(如DW 系列)时,其开关分断能⼒⽤下式校验:≥
----⾃动空⽓开关的分断电流(KA);
----装设开关处冲击短路电流的有效值(KA);----装设开关处短路电流周期分量的有效值(KA).
⾃动空⽓开关脱扣器电流整定:为使⾃动空⽓开关各脱扣器更好的发挥保护功能,需要结合保护对象,进⾏电流的整定计算,然后正确确定:配电线路⽤⾃动空⽓开关,热(或长延时)脱扣器整定电流,可⽤下式计算:≥， ----可靠系数,热脱扣器取1.0~1.1,长延时脱扣器取1.1;被控线路的计算电流(A).(4) 电⼒电缆截⾯的选择:
①按允许载流量选择导线和电缆截⾯:⾦属导线或电缆中流通电流时,由于导体电阻的存在,电流使导体产⽣热效应,使导体温度升⾼,同时向导体周围介质发散热量.导体或电缆的绝缘介质,所能允许承受的最⾼温度必须⼤于载流导体表⾯的最⾼温度,即: >.才能使绝缘介质不燃烧,不加速⽼化.按发热条件选择导线截⾯积,即是按照允许载流量来选择，是⽐较常⽤的⽅法.对于我们设计中将涉及到的配电电缆,是长期⼯作制负荷的电流载体,我们按: =来决定导线或电缆的允许载流量,选取导线或电缆截⾯.
②按允许电压损失选择导线或电缆的截⾯:输电线路的电压损失,是指输电线路始端与末端电压的代数值,⽽不是电压的向量差值,即不考虑两电压的相⾓差别.由于输电线路有电阻及电抗的存在,电能沿输电线路传输时,必然产⽣电能损耗和电压损失.为使电压损失能保持在国家允许的范围之中,我们必须恰当地选择导线截⾯.电压损失可分解为有功分量电压损失和⽆功分量电压损失:%.%)(101%1211r a i i i n i i N U U X Q R P U U ?+?=+=?∑=10KV 电缆线路可以先假定电抗（平均值）计算出电抗电压损失再按允许电压损失得有功损失和⽆功损失。选取原则公式为：按
此式选择与之相近的标称导线截⾯S,根据线路布置状况计算出电抗值，如与所选值差别不⼤，证明所选正确。反之，则按计算所得重算，再计算，重选截⾯。
③按经济电流密度选择电缆截⾯：为兼顾有⾊⾦属耗量投资与降低导线能耗费⽤之间的⽭盾，提出了经济电流密度的概念，所选的截⾯对两者⽽⾔是经济的。，S 经济截⾯，导线负荷计算电流，—经济电流密度（）.(5) 电流互感器的选择：
① 电流互感器的原线圈之额定电压⼤于或等于线路之⼯作电压。
② 电流互感器原线圈的额定电流应⼤于线路的最⼤⼯作电流，⼀般取线路⼯作电流
的1.2~1.5倍，并要求在短路故障时，对测量仪表的冲击电流较⼩，即要求磁路能迅速饱和，以限制⼆次侧电流成⽐例增长。③ 电流互感器的动稳定性，热稳定性应满⾜线路短路时的要求。(6) 下⾯进⾏各楼宇电⽓设备的选择：①综合楼： =0.81（*注），=547.81（A ）
取VV —1000型电⼒电缆，查表有最⼤允许载流量为340A.故把综合楼电流分成三根并起来承担：VV —1000—3（3120+170）
断路器：DZ20—630/3 脱扣器整定值：630电流互感器：LMZJ1-0.5-800/5
②机械楼：整个主教学区的变电房设置在机械楼内，为避免重复建设，浪费资源和⾦钱，拟把机械楼的低压配电房与变电房的配电合成⽽建。我们知道机械楼为六层建筑，其最⼤的⽤电负荷集中在第⼀层（因为其中有⼤量的实验设备），取整个⽤电量的50%，其余每层平分剩下的50%。
=0.83， =647.09（A ）； =323.55(A); =64.71(A)断路器：⼀层：DZ20-400/3, 脱扣器整定值：400其余：DZ20-100/3, 脱扣器整定值：80电流互感器：取总：LMZJ1-0.5-800/5
电⼒电缆：（在空⽓中敷设）第⼀层：VV —1000—3240+1120其余层：VV —1000—325+110③后勤处： =0.83， =41.52(A)VV —1000-310+16
断路器：DZ20-100/3 脱扣器整定值：50电流互感器：LMZ1-0.5-50/5④印刷⼚： =0.78， =56.68(A)VV —1000—316+110
断路器：DZ20-100/3 脱扣器整定值：80互感器：LMZ1-0.5-75/5⑤医院： =0.82， =97.83(A)VV —1000—335+116
断路器：DZ20—200/3 脱扣器整定值：125电流互感器：LMZ1-0.5-150/5
(7) 低压母排的选择：采⽤单母线不分段：)(34.151938.031000A I C =?=母排选择为：TMY-4(1008)电流互感器：LMZJ1-0.5-1500/3(8) ⽆功补偿：公式有：
⾸先求出补偿前的功率因数：总的思想是把所有负荷的有功功率和视在功率分别相加求⽐值。按前⾯的⽅法有查补偿率表有：。
有： =0.7525.090.22=80.86（KVar）
取BW0.4-16-3并联电容器作⽆功功率补偿需：5个(9) 低压配电柜的选择：GGD2型低压固定式配电柜。具体布置详见主教学区系统图。
其余各区负荷统计与⾼压总配现状详见正⽂后附表和各⾃系统图。第4章对现有系统的评价
现代社会的发展，包括企事业的飞速发展，已经越来越紧密地与点联系在⼀起。可以说：没有电，就没有现代⽂明的进步。经济合理安全可靠的供电质量对现代⽂明的发展更是快马加鞭，促成飞跃。我们学校也⼀样，正因为有了这样的基础设施建设，学校的发展才如此的迅速，如此的突飞猛进。总的来说，我校现有的供配电系统有如下优点：
(1) 选址位置基本位于负荷中⼼，减少了电缆长度（即有⾊⾦属的耗量）节约了成本。供电距离都不是很长，电压损失较⼩，供电质量⾼。
(2) 变电所区域管辖范围⽐较合理，通常1、2台变压器管理⼀个区域，这样相对来讲监管和维护⽐较容易。
(3) 由于这是学校单位，每年都有寒暑两季假期，在这⼀期间，学⽣宿舍，教学楼等平时⽤电负荷很⼤的场所，这时候⽤电量都⼤幅度的萎缩，减⼩。故，现有系统的低压联络线设置得是很合理的，在假期中节约了⼤量的能源。
(4) 考虑到占地⾯积，以及⼟建特点，学校配电室的母线桥接是很合理的，使得⼟建设施紧凑，⽽⼜使得配电室陈设均匀，并预留有空间，充分考虑到了未来发展的可能性及可⾏性。相对⽋缺的是：
(1) ⼆⾷堂处变压器房的设置地⽅不是很合理，因为邻近⽔泵房，并且在房间中还有⽔管穿过，⼯作环境⽐较恶劣，建议迁址重建。
(2) 有⼏处变配房的⼟建设置的不是很合理，导致除了能容纳下基本的配电箱以外，就没有电容补偿柜的位置了，这相对来讲是⼀个弊病。建议扩⼤配电房或者在⾼压处加⼀个补偿柜。第5章总体规划设计⽅案
在做⽅案设计之前先简单介绍⼀下校园内总体的符合情况：
南区前⾯已经有负荷列表，在此不再做论述；
下⾯谈谈北区，北区在新近兼并了⼀所学校和获得了三块新征⽤地后，⾯积是⼤副度的扩⼤了，但⾥⾯的很多东西也相对杂乱，迫切需要对基础设施进⾏整合。我们根据南区统计的经验知道，在北区⼤概需要⽤电容量为7000KVA。根据2004年⽤地规划，⼤概把北区分为四⼤区域（不含现有北区变）分别是：北区核⼼区变：1000 KVA北区⼀变：2X630 KVA北区⼆变：2X630 KVA
专家及留学⽣宿舍区变：2X630 KVA南北两校区容量总共约1.6兆伏安。5.1 规划设计⽅案5.1.1 规划⽅案1
现状中，南区⾼压配电房可以容纳13⾯配电柜，刚好能满⾜设计中的13块变电区域的需求。那么，⽅案1的设计理念就是充分尊重现实，利⽤现状，完美地处理好现有资源；南北校区整合供配电设施，实现集中的管理，统⼀调度。
我校现有的两路⾼压进线前已介绍。我们把这两回架空线都引进南区⾼压配电房。但在此⽅案中不⽤常规的⼀回线路运⾏，另⼀回线路完全备⽤的形式，⽽是采⽤双回线路同时运⾏的⽅式：主要的考虑为1) 两回线路的供电质量都很⾼，都能分别满⾜⽤户⽤电的需求。2) 整个校区容量较⼤，假如只是单回线路运⾏的话，势必会在线路造成很⼤的损失，浪费能源。在中间设⽴⼀个联络柜。
具体的管辖范围可以是⼤专线管南区，双港线管北区；或者交换。配电⽅式全采⽤⾼压放射式。配电柜中设计见系统图
5.1.2 规划⽅案2
前⾯在地理位置的时候，相信⼤家已经有了这样的⼀个概念：南北校区⾯积相当，在以后的发展中将和南区处于同⼀重要的位置。在这⼀概念的基础上，规划⽅案2拟考虑南北分治，即在现有配电设施的基础上，在北区另外单建⼀个⾼压配电房，南北相互独⽴，互不牵制，毫⽆关联。
其中，把现有的北区变电房也移交给规划中的北区⾼压配电房。
同样如⽅案1中说讲，为减少线路损失，采⽤两回电源同时运⾏的⽅式，也在南区⾼压总配设置母线断路器联络，断路器平时是断开的，仅在双回电源中，某⼀回受损后，才开启使⽤，即由另⼀条母线独⽴的向所有的负荷供电。5.1.3 规划⽅案3
在⽅案2的基础上做⼀些适当的调整，改进。总体的思维依然是南北分治，但是把南北两区⽤⼀根⾼压联络电缆连接起来，⽬的是使北区的供电可靠性得到增强。
就⽬前的现实情况来看，我校的重点仍然在南区，不管是教学还是⼈员等；但是⼏年之后，随着北区各项⼯程的相继竣⼯，可以⽤⼀个不的很恰当的词来形容就是，南北校区将形成“分庭抗礼”的局⾯。
南北校区的联络线如果设置的合理的话，那么对北区的供电来说将形成⾼压环式接线，对北区来讲，供电的可靠性将⼤⼤的增强。
5.1.4 规划⽅案4
只在南区建⼀个⾼压总配，但从南区引出⼀根（能承担北区全部负荷的）⼤容量的配电线路到北区，进⼊北区的配电⼦站。平⾯⽰意图和系统⽰意图如下所⽰：
这也是⼀个⾼压放射式接线。5.2 各⽅案⽐较
5.2.1 采⽤架空线、电缆线及各⾃的费⽤和必要性
⼤专线在四个⽅案中相同，即都是采⽤架空线在学校.⼊⼝处接⼊，费⽤⼀样，在此不再赘述。
⽅案1：只需要⼀个⾼压通道引出⾄南区总配即可；需从双港线上引⼀段架空线（或者是10KV⾼压电缆线）到⾼压总配电房，距离约在400⽶。
⽅案2：由于南北分治，需要从双港线上引两路分别到两个配电所，相应的线路费⽤增加。⽅案3：⽅案3基本同⽅案2，只是多了⼀条从南到北的⼀段电⼒电缆线，约450⽶。⽅案4：综合⽅案1和⽅案3，⼀段从双港线上引300⽶，另⼀段从南到北约450⽶。
5.2.2 电压绝缘等级花费
由于两回线路采⽤的都是10KV 电压，绝缘设备花费⼏个⽅案相同。、5.2.3 ⼟建费⽤
⽅案1：仅需要现有的⾼压配电房即可，对⼟建没有其它的要求。
⽅案2：需在现有的⾼压配电房的基础上再在北区建⼀个⾼压配电房（或者是⾼压⼦配电房）花费较⽅案1⼤；并且这样的话，将增加管理⼈员的数量，监管费⽤增加。其它⽅案同⽅案2。5.2.4 施⼯费⽤
⽅案1：增设了5根电缆到北区，在线路铺设的时候⽐较费时费⼒。并且⾼压线缆在即使是埋地⾛线的情况下，也需要⼀定量值的空间，怎样协调，合理布置⾛线有待研究。
其它⽅案中，由于⾛的都是独⽴的电⼒电缆，⽐较好处理，施⼯简单。5.2.5 效益
⼏个⽅案在经济效益⽅⾯相当，只是在⽅案2和⽅案3中需要三⾯进线柜、三⾯计量
柜，设备较多，初期投资较⾼，相⽐较⽽⾔，产出投⼊⽐不是很划算；并且在设备增多的情况下，相应的出现故障的⼏率也增⼤了。
在社会效益⽅⾯，⽅案1更可观些，因为采⽤的是⾼压放射式配电⽅式，各配出线之间没有联系，当某条线路发⽣故障时，不会牵连到其它的线路，因故⽽造成的停电范围也会⽐较⼩。
⽅案2中，在北区仅有双港线⼀回线路供电，假如双港线发⽣故障，势必造成北区全⾯停电，影响⾯较⼴。并且也没有能很好的满⾜北区综合教学楼的消防电梯和其它消防设备的供电要求。技术指标
5.2.6 供电可靠性及灵活性
⽅案1、3运⾏⽐较灵活：可单回线路独⽴供电，也可采⽤双回线路同时供电；可靠性也较⾼，因为那样的设置满⾜了在全校区域内都有两回电源的供给，只有在极端情况下才可能产⽣停电的情况，那就是所有母线同时故障的时候。满⾜了2级负荷的全部要求。
其余两个⽅案中，由于都有瓶颈，在电⼒供给⽐较紧张或者在天⽓等⾃然条件变化较⼤的时候，极易出现故障，很难越过瓶颈。
5.2.7 供电电能质量四个⽅案相当。
5.2.8 运⾏管理、维护检修条件
⽅案1中仅有⼀个⾼压配电房，所需管理⼈员少，且实现了集中统⼀管理，较易实现全校的协调和统⼀调度管理。在具体的配电柜中，都采⽤了电流互感器，接地⼑开关，⾼压断路器，避雷器，能完全保证正常的运⾏。在厉⾏的检修或者是维护中只需把⾼压断路器断开，然后把接地开关接地即可以安全的作业了。
其它⽅案中只是需要较多的管理⼈员，在维修监管作业的条件与⽅案1⼀样。5.2.9 交通运输及施⼯条件
在交通运输⽅⾯，由于学校内部道路交通⽹络⽐较发达，运输较易。
施⼯条件：⽅案1、3、4中，均需在南北两区作业，并且配电电缆所⾛的线路⽐较长，相对施⼯⽐较⿇烦些。⽽⽅案2就相对省⼯。
5.2.10 分期建设的可能性及灵活性
⽅案1：⽐较灵活，由于有13⾯柜⼦的空间，现已经上了7⾯，等以后北校区、研究⽣学院区、孔⽬湖校区相继建成后，可分期上配电柜，即是说建成⼀个区位，上⼀⾯柜⼦。分期投资，分期建设，同时也可把分散风险是⽐较灵活的设计思想。
其他⽅案中，不管具体的这样建设，北区配电房⽆论如何要⼀次性建设到位，但选址在何处，建成什么样式的，以后是否能很好的融⼊主体建筑群，是很难说清楚的（因为现在北区有很多地⽅还有待开发，有待整合）。
5.3 ⽅案定案
综合⽐较以上各个⽅案,决定采⽤⽅案1,但需做些适当的补充和改进说明5.3.1 配电母线设置
⾼压配电母线排采⽤单母线分段，⼀段管南区，另⼀段管北区和孔⽬湖校区。中间⽤断路器连接，平时使⽤的是双回路同时运⾏：利于减少电能在线路上的损失；即使在线路发⽣故障的情况下，也能保证⾄少有⼀半的⽤电负荷不会停电，造成的负⾯社会影响较⼩；⼀回线路发⽣故障的时候，可以通过倒闸操作，闭合母连断路器，实现继续供电。当控制回路设计的合理时，还可以实现⾃动投切，停电后恢复期较短。⼤⼤的提⾼了供电的可靠性和持续性。5.3.2 低压联络线
在邻近的变区设置低压母线联络线，形成准⽹式供电。5.3.3 ⼆⾷堂变
考虑到⼆⾷堂处的⽣活区1变⼯作的环境⽐较恶劣——旁边有⽔泵房，并且在配电所中有⽔管穿过，拟迁址重建。最好能建成独⽴式的变电所，具体位置建议设在教⼯住宅3、4栋之间的马鞍⼭脚下。这样使得变电所更接近负荷中⼼，减少能耗和有⾊⾦属耗量，并且可以把南⼤门，地下道的⽤电负荷点加⼊的此区。5.3.4 各变电所内部设置
给排⽔区，⽣活2区，研究⽣院区设置⽆特殊要求，采⽤单母线即可。
主教学区，学⽣区，⽣活1区，北校区和孔⽬湖校区变有两台变压器的变电所宜设置成单母线分段接线，通常情况下各变压器仅向各⾃的母线段供电；在紧急情况下，⽤单台变压器向整条线路供电——把母线联络断路器连接即可。这样做能保证⾄少全部⼆级负荷和部分三级负荷的⽤电需求。
实习⼯⼚区，由于其中的符合性质相差很⼤，故虽只有⼀台变压器，也宜设置成单母线分段形式，学⽣区在⼀段上，⼯⼚区在另⼀段上。但仅在实习⼯⼚母线段上进⾏电容补偿，容量按全区负荷配制。5.4 整个系统的运⾏⽅式
根据前⾯的设计，在正常情况（或⽤电需求不是很紧迫的情况）下，各变电所是相互独⽴的，互相之间没有影响，互相也不会受到牵制，这也是放射式配电的优势。通常由进线到个配线柜通过10KV电⼒电缆送到各区域变电所，降压为380/220V后再通过低压电⼒电缆送达各负荷点。完成整个的变配电过程。5.4.1 分时区别供电
在有明显时间区段⽤电负荷的变电所，可通过调节变压器投⼊的台数来适时调整供给量，甚⾄当负荷相当低的时候通过⾼压配电房中的断路器来切断整个区的供电，⽽有邻近的低压联络线供给电能——主要时段是晚上11：30到早上6：00，和寒暑假期间。
5.4.2 柴油发电机房
在整个系统中，两回线路已经⾜以能满⾜我校的⽤电需求和国家的相关⽤电规范。但是由于我校的历史原因，遗留下⼀些个柴油发电机，年代⽐较久远，有点⽼态龙钟的感觉——似鸡肋，⾷之⽆味，弃之可惜。为了能很好的安置它们，让它们“⽼”有所⽤，拟在⾼压配电房旁边设置柴油发电机室。那么现在就有三电源，进⼀步增强了我校的供电可靠性。在紧急情况下，还可以作为应急电源使⽤。5.4.3 UPS电源
对某些不允许停电的（哪怕是1~2秒钟）场所应设置UPS电源。这些地⽅主要是在——南区综合楼中的中⼼计算机，学校重要的研究所，实验室等等。UPS通常由整流器和充电器，储能装置，逆变装置，开关等组成。GB7260—87按输出电流的不同，给出了⼀张产品系列表：从0.5~1500A的输出范围不等，把UPS分成27个等级，单相输出为220V，三
相输出为380V.稳态运⾏时，额定输出电压偏差不超过额定值的2%。⼯作原理和技术特性在此不做详细介绍。通常在学校来说，可以选⽤⼤于15分钟的UPS。5.5 节能建议5.5.1 电容补偿
前已述及的电容补偿节能（及减少有⾊⾦属耗量）在次不再赘述。5.5.2 节能设备
在整个⽚区内建议全部选⽤节能型的设备，包括像节能电灯，节能冰箱，节能空调等。这样由于这些设备通常技术先进，科技含量⾼，故初期投资虽⾼，但从长期运⾏来看，将节约⼤量的能源，也是⼀个节省电费的好⽅法。下⾯仅以照明节能来说明这样做的效果：
在照明设计中，应尽可能的满⾜⼯作时的视觉要求，那么在选⽤光源，灯具的时候就要综合考虑照明特性和长期运⾏的经济效益。⽬前，全国照明⽤电约占发电量的8%~10%，总⽤电量的10%，⽽且照明⽤电量的平均年增长率为14.5%，所以开展照明节能对于民⽤建筑的经济效益有着重要的意义，常⽤的照明节能措施有：、(1) 采⽤⾼效光源
⽬前我国⼤量采⽤的⼏种光源从节能效果的好坏来分为：⾼压钠灯，荧光灯，⾦属卤化物灯，汞灯，卤钨灯，⽩炽灯。近年来普遍采⽤的新型节能灯有：紧凑型⾼效节能荧光灯，细管型节能荧光灯，紧凑型定向照明卤物灯，⼩功率⾼压钠灯，和⾦属卤化物灯。任何⼀所⾼校都是⼀个⼤宗电⼒⽤户，以我校为例仅照明就记为1961.24KW，初略的估计⼀年也能节约电费为12.88万圆。这可不是⼀个⼩数⽬哦。(2)采⽤⾼效灯具
在选择灯具，⼀般不宜选⽤效率低于70%的灯具，采⽤荧光灯照明时应选⽤⾼效荧光灯具及低能耗的电⼦镇流器。①选⽤合理的照度⽅案
②采⽤合理的建筑艺术照明设计
③装设必要的节能装置：使⽤调光开关，屋顶墙⾯等⽤⾼反射率的材料粉刷，并且建⽴定期清扫制度。5.5.3 变配电装置的节能
为了使变压器经济运⾏，⼀般情况下，从以下⼏个⽅⾯采取措施降低功率损耗。(1) 及时切除轻载变压器。前已述及。
(2) 更换额定负载或轻载变压器。当⼀台变压器长时间⼯作在轻载或过载，都会使效率下降，损耗增加。此时可更换⼀台较⼤容量的变压器，使其运⾏在⾼效节能区。相反，当长时间⼯作在轻载状态下时（30%以下）的变压器，应更换⼩容量的变压器，以减少电能损耗。
(3) 停⽤夜间或假⽇中多余的变压器。前已有论述。(4) 采⽤节能型的变压器。5.6 ⽅案⼩结5.6.1 ⽅案评价
(1) ⾼压总配位于外来架空线路⾼压⼊校处，进线⽅便。(2) 各变电所基本位于负荷的中⼼，减少了线路上的能量损失。
(3) 实现了⾃备应急电源的⾼压联络，直接有⽣活区1变，升压为10KV后通过⾼压配电线路送达各个变电所，设置集中，便于管理。
(4) 各个变电所建⽴了就近低压联络，从⽽解决了各站检修或者故障时应急备⽤的问题，和在假期中合理调配变压器的问题。(5) 配电房的设置，便于了集中统⼀的管理。
5.6.2 存在的问题及建议
(1) 从⾼压配电房出来到到达北区之前，5根配电电⼒电缆有⼀段⾛线公共区，特别是在过双港路的时候，施⼯⽐较⿇烦。⾛地下直埋的话，由于地下道处是⼀个低地，经常有⽔渗透，线缆易受到腐蚀；如果⾛架空线，⼜很影响城市美观。建议具体设置在征求了⽔⽂地质专家和南昌市城市规划处的负责⼈后给出。
(2) 柴油发电机房设置在⾼压配电房处，由于这⾥是⽣活区，相应的噪声污染和油污染会很⼤。建议既然设置了柴油发电机房，就要好好利⽤，把它设置好，配备好，管理好。最好能把这些⽼式柴油机处理掉，购买进新型节能，低耗，低污染的奔驰等。第6章结论
通过3个多⽉的毕业设计，使我学习到了很多的东西，并且很多是在课堂上想学却没有机会学到的。
在整个的毕业设计过程中，我们把供配电⼯程⼜好好的复习了⼀遍，可以说从头到尾的⼜在我们的脑海中消化了⼀遍。再⼀次的把理论知识和实践好好的联系了起来，做到了理论与实践的结合。由于我们做的是实际⼯程，不可避免的要牵扯到很多现实⽣活中的东西。很多我们想象可以的东西，在现实操作中就不⼀定能实现。⽐如象在我们这个题⽬中，在选择电缆的时候，我⼀开始不知道，就随便选了油浸式的，但听⽼师讲解后，才知道在现实中⼀般不⽤这样的电⼒电缆，⽽是⽤塑料电缆，油浸式的通常应⽤在环境⽐较恶劣的场所。所以要想进步，⼈是需要不断学习的。
在整个设计的过程中，我也时刻本着不懂就问的原则，虚⼼的向学校的⽼⾼⼯学习请教。在它的讲解下，我明⽩了设计的意义，与做设计的基本⽅法、基本步骤。当然要把这个设计⽤于现实施⼯中，可⾏性还是有⼀定⽋缺的。毕竟其中还有些不太完善的地⽅，像5根⾼压配线在同时穿越双港路的时候，怎么⼀个⾛法，这样布置，是我所没有能够解决的。
不管怎样，设计效果基本达到了本实际⼯程的需求和⽼师的要求。电⼒⽤户要获得⾼质量的电⼒，关键在电源本⾝的质量。但如果电源质量相同，那就要看在供配电的设计中，是不是合理了。合理的设计使⽤户⽤的安⼼，⽤的顺⼼，也⽤得放⼼。总之本次设计，基本达到了锻炼我们的⽬的。为我们将来⾛上⼯作岗位奠定了⼀个坚实的基础。相信，它将使我们受益终⾝的。谢辞
借着这个机会,我要感谢关⼼,⽀持,帮助毕业⽣⼯作的各位领导,感谢⽼师这⼀年半来的细⼼教育，精⼼培养，是她打开了我们通向神圣电⽓的⼤门，让我认识到了这⼀⽚⼴阔的天地；在她的影响下，我决定以电业为我的职业，并愿意为之奋⽃终⽣。最后我要感谢所有帮助过⽀持过我的⽼师和同学。参考⽂献
[1]刘思亮主编.建筑供配电.第⼀版.北京：中国建筑⼯业出版社，2001[2]汪永华主编.建筑电⽓.第⼀版.北京：机械⼯业出版社，2004.7
[3]吴成东主编.这样阅读建筑电⽓⼯程图.第⼀版.北京：中国建材⼯业出版社，2002[4]⾦佩诗等主编.建筑电⽓设计⼿册.长春：吉林科学技术出版社
[5]周良权等主编.新编使⽤建筑电⼯⼿册.第⼀版.上海：同济⼤学出版社，2002[6]集体编写.建筑电⽓设备⼿册.第⼀版.北京：中国建筑⼯业出版社，1988[7]刘介才主编.⼯⼚供电设计指导.第⼀版.北京：机械⼯业出版社，2004[8]孙建民主编. 电⽓照明技术. 北京：中国建筑⼯业出版社，1998
[9]陈⼀才主编．现代建筑电⽓设计与禁忌⼿册. 北京：机械⼯业出版社，2002．[10]民⽤建筑电⽓设计规范（JGJ/T16-92）. 北京：中国计划出版社,1992附录
附录A 外⽂翻译—原⽂部分Alternating Current
An alternating current is one which varies in the circuit with time. The value of the current at any given instant of time is theinstantaneous value of current, symbolized by. The instantaneous value of current is deemed positive for one direction offlow though the cross-section of a conductor, and negative for the opposite direction. The direction of current flow in whichinstantaneous values are positive is called positive. A current is fully specified, if one knows its instantaneous value as a
function of time, =F(t),and its positive direction.
Current whose value recur for equal increments of time are called periodic, and the least increment of time for which thisrecurrent takes place is called the period. For a periodic current = F(t)= F(t+T)
Fig.4.1 shows an example of the relationship = F(t) for a periodic current. The arrow in the diagram indicates the positivedirection of current flow. The dotted arrows show the actual direction of current flow at the instants of time when >0 and <0.The segments of the curve between points a and b or O and c cover a complete cycle of current alternations over one period.
The number of cycle or period per second is the frequency of a periodic current. It is reciprocal of its period.
It is usually to specify the frequency of any periodic quantity in cycle per second. Thus the frequency of a periodic current willbe 1 cycle per second, if its period is second, or 1cycle/sec.A direct current may be regarded as a special case of a periodiccurrent whose period is infinitely long and the frequency is thus zero.
The term alternating current is often used in the narrow sense of a periodic current whose constant(direction-current)component is zero, or
The frequencies of alternating current encountered in practice range over wide values. The mains frequency is 50Hz in theSoviet Union and Europe, and 60Hz in the United States. Some industrial processes use frequencies from 10Hz toHz .Inradio practice, frequencies up to Hz are employed.
The definitions for current just introduced(and, indeed, those that will be introduced shortly) fully apply to periodic voltages,e.m.f.s, magnetic fluxes and any other electrical and magnetic quantities. Some additional remarks are only needed withregard to the sign of alternating voltage and e.m.f.s.
An alternating voltage between two point A and B, determined along a specified path 1, periodically changes sign, so that if itis assumed to be positive in the direction from A to B. it will be negative in direction from B to A at the same instant of time.This is why it is important to label which of the two directions is assumed positive. In diagrams, such a direction is labeledeither by arrows or subscripts in the symbols for voltage and is regarded to be the positive reference direction of a voltage(orof an e.m.f.s).
Electrical engineering uses the simplest and commonest type of alternating current, the one which varies sinusoidally withtime; hence the term a harmonic or a sinusoidal current. The preference for sinusoidal currents is explained modulated by thesignal in amplitude, frequency or phase. Periodic non-sinusoidal current may likewise be treated as
composed of sinusoidal current at a variety of frequencies occurring simultaneously. This is why thorough of sinusoidal-current circuits is of primary importance.The A.C Generator
An A.C generator consists of a stationary part, the stator, and a revolving part, the rotor. As a rule the rotor carries magneticpoles with coils around them. These are the filed coils of the generator ,because they establish a magnetic filed in themachine. They are energized with direct current through slip rings and brushes. The slots of the stator staked up from
electrical-sheet steel punchings receive the coils of the stator winding. The stator coils are connected in series, as shown bythe fully and dotted lines in the drawing.
The e.m.f. induced in a stator conductor is given by
where—magnetic induction of the field moving relative to the conductor;—active length of the conductor;
—speed with which the magnetic field moves relative to the conductor.
Since and are constant, the induced e.m.f. will vary exactly as varies. If the induced e.m.f is to be sinusoidal(which is usuallysought), the distribution of around the circumference of the stator should be as close to sinusoidal as practicable.
With pole-pairs on the rotor, the e.m.f. will undergo cycles of changes every revolution. If the speed of the rotor is revolutionsper minutes (r/min), this works out to cycles per minute, and the frequency of the induced e.m.f. is：
For f=50Hz, the rotor of a generator with one pair of poles should run at 3000r/min.And with two pole-pairs, at 1500r/min. Withspeeds like this, rotors are usually fabricated with non-salient piles for greater mechanical strength.
High-frequency generators operating at 800 to 8000Hz are all of special designs. Their uses are in the heat-treatment andinduction-heating field. Still higher frequencies are generated by valve and semiconductor oscillators.Sinusoidal Current
The instantaneous value of a sinusoidal current is given by
where is the peak value or amplitude of the current, and is the phase of the current. The quantity is the initial phase of thecurrent (for t=0) and is termed the epoch angle. The phase of a current continuously increases with time. When it has
increase by, the whole cycle of changes is repeated exactly all over again. Therefore, s peaking of the phase of a current, it iscustomary to drop the integer and to consider the phase within or between zero and.
The above change of phase by occurs during the period T. therefore, the rate of change of the phase is given by. It issymbolized by the Greek letter (omega) and is called the pulsatance. Noting that, we may write
The above expression, relating and,has been responsible for the fact that the pulstance is also termed the angular velocity orfrequency. It is expressed in radians per second. Thus, for ,. Introduce in Eq.(4.1) we obtainSinusoidal current of the same frequency, but differing in amplitude and epoch angles,are shown in Fig.4.2. their instantaneous values are
The time or the product,proportional to time, is laid off as abscissa.
The epoch angle is always measured between the origin of coordinates, which corresponds to the reference time t=0, andthe instant when a given sinusoidal just passes through zero(from negative to positive values). For >0, the start(or zero point)of the sinusoid is shifted to the left, and for <0 it is shifted to the right of the origin of coordinates.
Alternatively, the instantaneous value of a sinusoidal current may be represented by a cosinusoidal function of the form)Where.
When two or more sinusoidal function differ in time phase as reckoned from similar points, they are said to be shifted ordisplaced in phase with respect to one another. This phase shift, or the phase displacement, is measured between theirrespective zeros, and obviously is the difference in epoch angles. Referring to Fig.4.3, , and the current is said to lead thecurrent in phase by, or, which is the same, the current lags in phase behind the current by.
Two sinusoidal functions of the same frequency are said to be in phase if they have same epoch angle, and are said to be inanti-phase when their phase displacement is. Finally, they are said to be in quadrature if their difference is.附录B 外⽂翻译——译⽂部分交流电
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