供配电系统设计论文精选(九篇)

第1篇：供配电系统设计论文范文

关键词 建筑电气；供配电；线路；设计

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）113-0107-02

随着人类生活水平的提高，越来越多的电器相继进入人们的生活，并成为人们生活不可缺少的一部分。这些产品在成为我们生活的一部分时，也给我们带来了一定的问题。随着家电的增加，出现大功率的家电也越来越多，大功率的家电使用带来了很多的安全隐患等。除此之外，建筑电气的供配电线路设计不合理也导致能源浪费越来越严重。而要如何解决这些问题，下面针对不同的情况，就来谈谈怎样完善建筑电气中供配电线路的设计。

1 建筑电气供配电线路的设计原则

建筑物是建筑电气的主体，所有的工程设施都要在满足建筑物的需要的基础上进行。现代的用电器广泛应用到我们生活的方方面面，所以要满足各种用电器在生活中的供电需求。不仅如此，对于不同建筑物存在的不同情况，如室内照明强度要求，空调调节温度要求，以及不同娱乐场所和公共社区等供配电要求，都应该合理地设计满足不同情况的需求。在遵循供配电线路设计同时也要考虑到经济效益的实际收效，从实际的角度出发是办好事的前提，通过分析和计算并考虑实际情况把握节能的投资，尽大可能地提高经济的收益，避免因一些无味的消耗浪费。

2 对建筑电气供配电线路设计

2.1 电器分类设计

现代生活建筑用电分类甚多，在确定线路设计之前，有针对性地对用电器做好有效的分类是建筑电气配供电进行设计的重要过程。在当快速发展的社会中，越来越多的电器走进了人们的生活。不同种类的电器的所具备的功能都存在差异，所以在正常的供配电系统中有些大功率的电器会出现不能正常工作的现象。对电器的性能划分有一个明确的认识，对不同性能的电器进行分类设计，使得每种电器的功能都能够安全有效地使用，通过对电气性能的分类而对供配电线路设计能避免因不同电器的同时使用出现的安全隐患。

2.2 安全选择导线

在线路的设计配置中导线的选择同样也关系着用电是否安全，由于电器的不同，所以在导线的选择上也存区别，无论是导线的材质还是导线的横截面都应有一定的要求。线路的设计中需要做好过载保护等安全保护，普遍为人们使用的导线主要有铝线和铜线两种。两者在选择使用上需要有一个明确认识，就算是相同横截面积的两种导线在过载保护上也会存在很大的区别。一般来说铜导线的较于铝导线比较安全和高性能而为人们普遍使用；但是从经济的角度来看，铜导线相较于铝导线，就显得就比较昂贵。所以综合个方面考虑，导线的选择可根据实际使用电器的功能和功率进行选择判断。同时对导线粗细的选择也应根据电器的实际使用情况和功率来计算判定。

2.3 对线路的设计

在供配电导线选择完成以后，就是对导线的安装和布置。一般而言，供电母线主要以地埋方式输入，因为不同的负载需要输送的电压不同，所以应根据每个建筑的负载情况采用合理的母线供电，并根据不同情况实行分路供电，然后对不用电器的使用采用不同的导线输送。在对线路的设计过程中要避免线路之间的相互影响，因为有一些仪器或是电器的使用过程中，线路之间相互影响产生的一些谐波会对电器和仪器的正常工作带来不同程度的影响。同时对可能出现的意外情况也要做好应急准备，设计独立的供电回路系统和交流不间断电源以避免突然断电带来的影响和损失。最后应该在建筑中靠近用电量较大的合适区域对整体的供电系统设立专门的配电室，以便于集中管理控制和减少能源的消耗。

在设计和装好线路以后，接下来要做的就是完善建筑电气的保护系统。为避免出现超载、短路以及漏电引起的突况，就需要做好线路的安全保护措施，对此对不同的配电室、楼层、室内等地方应安装上保护元件，并设计建立上下级的保护系统。为使有效地保护供配电的线路，应结合不同区域的负载、电流等情况设置空气开关或者熔断器。

3 对线路设计的保护

3.1 完善接地设计

接地系统在所有的建筑电气供配电线路设计中都是至关重要的，因为它关系到用户在用电过程中的安全，也影响到供电系统的有效性。只有完善接地系统的设计才能保证建筑电气的供配电线路的正常使用，和使用者的安全。要想有一个健全完善的供电系统，就要科学地选择和设计接地系统。对于一般的供电系统主要采用直接接地式，对于不同的保护接地形式有不同的分类和选择方式，一般分为TN系统和TT系统，其中TN系统又细分为了三种不同系统，分别为TN―C，TN―S，TN―S―C。而对于建筑的不同情况应选择不同的接地系统。比如：公共电网直接供电的，未进户前可以采用TN―C系统，在进户后应采用TN―S系统，这样的接地系统优点在于减少导线的浪费。上图为TN系统和TT系统。

3.2 线路的防雷设计

雷电是大自然常见的现象，对供配电线路的设计危害性极大，所以建筑电气的供配电线路必须做好防雷设计。雷雨天，为避免雷电对线路带来的危害，要做好对雷电的导入地表的工作。通过对实际情况的分析，在建筑物上巧设避雷线，避雷线是通过对雷电屏蔽、耦合、分流等方式来做好防雷工作，其中屏蔽可以减少雷电带来的强大感应电压；耦合可以减少绝缘子电压在电路中的输送；分流可以大大减少雷电在铁塔上的电流量，降低电位的输送，避雷线的实际可以减轻雷电对供配电线路的损坏，还可以使得供配电系统得以有效安全的运行；在安装好避雷线以后，还要安装避雷器，通过安装避雷器就是给防雷系统打了一剂强心剂。从而可以有效地将雷电产生的电流及时地传到大地上，避免出现雷电带来的强大的电压破坏线路系统。当按要求正确地完成避雷系统的安装以后，安装自动跳闸装置做好最后一道防御，即是当出现雷击时，可以自动跳闸断开线路，避免出现过大的电流带来的危害。只有做好所有保护系统和雷电的防范措施，才能为建筑电气的供配电线路设计在运行过程中一路开绿灯。

4 结论

建筑电气的供配电线路系统的设计有很多种方案，但是要从实际出发，根据实际情况选择科学合理的设计方案，同时做好供配电过程中的保护措施也是重中之重的事，完善供配电系统的构成，让建筑电气中供配电的线路设计更科学，安全，稳定，以最合理安全的形式去服务大众。

参考文献

[1]谢建江.对建筑电气中供配电线路设计的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2013，12(7)：15-17.

第2篇：供配电系统设计论文范文

【关键词】线损；信息采集；四分统计；降损措施

1.引言

“十二五”规划期间，我国电力建设进入蓬勃发展时期，分布式能源接入电网，电网管理实现智能化。线损是电能从发电厂配送到用户过程中各个环节造成的损失，包括不可避免的技术损耗和计量误差、透漏电等造成的管理损耗。线损率是衡量一个区域电网技术经济性的重要指标，能指导电网的设计、规划、生产和管理，如何才能有效的降低线损成为电力工作者的重点研究内容[1-4]。线损四分管理即对配电网进行分压、分台区、分区、分线管理，如图1所示。用电信息采集系统是利用先进的数字通信网络对电能进信息采集分析。

图1 线损四分管理示意图

基于国内外研究现状，胡江溢等人基于用电信息采集系统的结构，分析了其建设现状并研究了通信技术、智能费控、安全保护等技术要点，对智能电网中采集系统的发展指明了方向[1]；朱彬若等基于时间属性和物理属性对采集系统主站数据进行研究，并对系统结构进行了优化，提高了系统的处理能力[2]；孙毅等提出了一种WSN非均匀分簇算法，对线路节点位置的能量进行分析，延长了网络生存时间，负载平衡度良好[3]。本文建立了用电信息采集系统，并以此为基础实现线损的四分管理。首先对线损电量的组成分类、线损率、线损管理流程进行了阐述；随后建立了用电信息采集系统模型，以某供电公司为研究对象，对比其理论线损量和统计线损量；最后给出了区域电网管理降损的措施。为今后电网线损四分统计工作提供了参考。

2.电网线损计量管理

线损是电能从发电厂配送到用户过程中各个环节造成的损失，包括不可避免的可变损耗、固定损耗和管理损耗[4]。线损等于供电量减去售电量，固定损耗主要有变压器铁损、计量表线圈损耗、电晕损耗、介质损耗等；可变损耗有导线损耗和变压器铜损；管理损耗包括用户窃电损失、计量表误差、抄表误差、漏电损耗等[4-5]。可变损耗和固定损耗成为理论线损，管理损耗为管理线损，理论线损和管理线损构成统计线损[6]。

随着计算机技术的发展，用电信息采集系统在线计算线损得到了广泛应用，本文计算线损主要基于均方根电流法，理论线损由式（1）获得[7]：

（1）

式中，L为电路支路个数；m为公变总数；Ii为第i个电路电流；Ip，i为第i个配变分得的均方根电流；Ie，i为第i个配变分得的空载电流；Pk，i为第i个配变的短路损耗；Pe，i为第i个配变的空载损耗。用电信息采集系统四分线损管理流程图如图2所示。

图2 用电信息采集系统四分线损管理流程图

图3 采集系统主站系统框架图

3.用电信息采集系统应用

3.1 系统架构

信息采集系统由主站、网络、终端三部分组成，实现对用电信息的采集、分析、处理、应用等工作，其系统主站框架图见图3[6]。由图3可知，采集系统主站采用J2EE架构，具有认证、数据库、采集、应用、Web、接口等服务器。数据库服务器最为重要，其采用双机控制，数据时刻进行备份，保证系统的安全可靠性。

3.2 理论线损计算

利用用电信息采集系统中的网损理论计算软件，对某电力公司的代表日线损进行研究，在该日系统潮流分布正常，无检修进行。计算10kV配电网的线损和变压器损耗，400V低压台区的线损和计量表损耗。该配电网有10kV线路67条，变压器容量583.7MVA，线路全长378.04km，公用变压器容量128.4MVA，专用变压器容量455.3MVA。400V低压网络共有232个，有功用电630.3MWh，三相电表5140块，单相电表24650块，电表损耗估计值1.164MWh。经采集系统计算，10kV配电网的损耗为0.779%，400V低压网的损耗为2.911%，总损耗电量48.8MWh，综合网损率1.248%。该配电网线损计算结果见表1所示。基于信息采集系统将理论计算值与实际统计值进行分析对比，对比情况见表2所示。

表2 理论线损与统计线损对比

指标 理论线损率（%） 统计线损率（%）

10kV配电网 0.779 0.36

400V低压网 0.469 0.541

其它元件 0 0

配电网损 1.248 0.901

理论计算值与实际统计值相差0.349个百分点，但是由于空载和备用设备并未参加理论计算，且理论值是代表日工况下的，与实际值有一定偏差，计算值属于正常范围。

3.3 降损分析

由前文可知，网损主要有线路损耗、变压器损耗、电力元件损耗等，其中线路损耗在低压配电网中占很大比例。因此提出以下几点降损措施：

（1）在保证可靠性的前提下，将配电网低压台区的平衡能力提高，根据供电范围优化布局，合理配置变压器等电力元件，尽可能的缩短输电距离降低线路损失。

（2）单相感应式电表的功耗在1.25W左右，而电子式的功耗仅为0.45W左右。输电网中有数以万计的单相电表，因此在设备改造时应将感应式电表换成电子式电表。

（3）将线路末端的电压及功率因数尽可能提高，尽可能使得变压器三相负荷处于平衡。合理布置变压器数量，降低空载损耗，做好客户端的无功补偿工作。

（4）针对线损率制定线损四分管理办法，对每月、每周、每天的线损率进行统计分析，排除故障，保证计量的准确性。

4.结语

线损率是衡量一个区域电网技术经济性的重要指标，可以指导电网的设计、规划、生产和管理。本文建立了用电信息采集系统模型，并以此为基础实现线损的四分管理。首先对线损电量的组成分类、线损率、线损管理流程进行了阐述；随后建立了用电信息采集系统模型，以某供电公司为研究对象，对其进行理论线损量计算，基于采集系统的同进线损量，进行对比分析；最后给出了区域电网管理降损的措施。为今后电网线损四分统计工作提供了参考。

参考文献

[1]胡江溢，祝恩国，杜新纲等.用电信息采集系统应用现状及发展趋势[J].电力系统自动化，2014，02：131-135.

[2]朱彬若，杜卫华，李蕊.电力用户用电信息采集系统数据分析与处理技术[J].华东电力，2011，10：1682-1686.

[3]孙毅，卢可，唐良瑞.面向用电信息采集的WSN非均匀分簇多跳路由算法[J].电力系统保护与控制，2013，10：52-61.

[4]李超英.基于电网智能化的中低压线损管理研究[D].天津：天津大学，2012：3-6.

[5]张敏.基于用电信息采集系统的台区线损管理研究[D].保定：华北电力大学，2012：12-15.

[6]徐凌燕.电网线损模型研究及线损管理系统的开发[D].北京：华北电力大学（北京），2011：23-24.

第3篇：供配电系统设计论文范文

论文摘要：本论文主要阐述了鸿铭中心金街银苑住宅小区中的一栋15.5层住宅楼电气系统的电气设计依据、原则、方法及设计选择的结论。本论文共包括强电和弱电两大块，分为六章，前四章为强电部分，五、六章为弱电部分。强电部分的主要内容有：低压配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计，其中包括负荷计算和照度计算等。弱电部分的主要内容有：电话系统、有线电视系统、宽带接入网系统及消防报警系统等。

本次对鸿铭中心金街银苑6号住宅楼的建筑电气毕业设计，旨在运用所学的电工理论知识，联系实际，通过自身的设计实践，掌握建筑电气设计的一般步骤、方法，并能够对工程中的某些问题进行分析和解决，为今后从事建筑电气工作打下良好基础。

Abstract：This thesis mainly explains the electrical design basal principle， methods and the selective conclusion of the design in each electrical system of a certain dwelling house building which is sixteen floors .The thesis include two parts: the forceful electric power part and the light current part. It has six chapters and previous four chapters are mostly about the design of the forceful electric power part and chapter 5 and 6 are mostly about the design of the light current part.

The part of forceful electric power mainly including: the distribution system of the low voltage， lighting system and ground connection for lightning protection system， among others include load-calculation and illumination-calculation.

The part of light current mainly including: telephone system， CATV，Wide Band system and fire-warning system， etc.

This electrical design of the dwelling house building is a graduation design. The purpose of this design is to manage electrician theory and contact practice so as to get the method of electrical design and be able to analyze and solve practical problems of project. It will lay a good foundation for future work.

Key Words: The distribution system of the low voltage， Illumination， Lightning-protection， CATV， Fire-warning

1 绪论

1.1 建筑电气概况

现代建筑电气是以电能、电气设备、电气技术、计算机技术、无线电技术和通信技术为手段来创造、维持和改善建筑或建筑群室内空间的电、光、热、声和通信环境，并将随着科技的进步向更加完善的自动化、节能化、信息化和智能化方向发展。

随着科技的发展和人们生活水平的不断提高，人们对建筑中有关照明、室内供电线路、接地防雷、消防安全、有线电视和通信等系统的要求也是越来越高，这促使了建筑电气技术无论在横向上还是纵向上将更进一步的发展，要求多学科的理论能够很合理的交融发展。

建筑电气设计包括强电和弱电的设计。在认真执行国家有关经济技术政策和标准规范的前提下，要求设计出能保障人身、财产、设备和建筑物安全的图纸，并力求可靠、安全、合理、节约、先进。

1.2 设计依据

本次设计是对市鸿铭中心金街银苑住宅小区高15.5层的6号楼进行的电气设计，其主要概况是：住宅楼，地下一层为架空层，作为停车场，以上15.5层为住户，其中15和15.5层作为复式楼，高为54.5m，属二类建筑。设计要综合运用所学的理论知识，利用AUTO CAD和天正电气专业软件绘图，理论联系实际，认真贯彻国家的相关标准和规范的要求，执行我国建筑电气行业相关的政策方针，力求使设计做到安全合理、运行可靠、技术先进、节约成本。

1.3 设计的内容

本工程根据户主的要求，联合实际的情况进行设计。本论文主要阐述了该住宅楼建筑电气各方面系统的设计理论依据、原则和方法以及设计选择的结论等。本论文共包括强电和弱电两大块，分为六章，前四章为强电部分，五、六章为弱电部分。

第二章为低压配电系统设计，主要说明负荷等级的划分及对应的供电要求、用需要系数法进行负荷计算和配电的方式等内容的相关原理、方法。用需要系数法进行的负荷计算，用于确定各个系统照明和用电设备等负荷的容量、计算电流，并以此选择出所需要的断路器、刀闸开关和导线，并根据不同级别的负荷及负荷大小采取不同的配电方式，选择合适的配电箱。本章设计出图一张，包括有住宅照明配电箱、电梯配电箱、通风机控制箱。

第三章为照明系统设计，主要内容包括光源、灯具的选择，进行的照度计算，一般照明及应急灯的选择等。并根据资料文献用利用系数法进行照度计算，选择出各个房间适合的灯具数量。本章出图五张，包括各个楼层的照明平面图。

第四章为防雷接地系统设计，主要说明对直击雷、侧击雷和感应雷的防护和接地系统的方式及其具体要求等内容，并根据文献且结合本建筑的特点，做了防直击雷、侧击雷和感应雷设计及接地系统设计，本章出图一张，为屋顶防雷平面图。

第五章为火灾自动报警与联动控制系统设计，它又可分为两大部分，第一部分为火灾报警系统，主要说明感温、感烟探测器、手动报警按钮、消防电话、消防广播等的选择原则、方法、布置位置等内容，并通过计算结合利用保护半径作辅助线的方法确定出各场所所需的探测器数量，确保保护无死区，同时也进行了消防广播、消防电话等设计工作；第二部分为联动控制部分，主要说明对消防泵、喷淋泵、正压送风机、排烟机以及非消防电源、电梯等的控制等内容，并对消防泵、喷淋泵、正压送风机、排烟机以及非消防电源、电梯的控制做出了具体设计，确保发生火灾后相关水泵能启动，风机能按要求投入或退出，非消防电源能自动切断，电梯实现回归地层，对重要设备能在控制室手动控制。本章出图五张，包括各个楼层的火灾自动报警平面图和火灾自动报警及联动控制系统图。

第六章为弱电系统设计，包括电话接入系统、有线电视系统、宽带接入网系统。电话接入系统主要是每户需安装电话门数的确定和敷设线路的注意事项等；有线电视系统主要是系统组成和功能，前端信号直接从市区有线电视网引入；宽带接入网系统主要是介绍宽带网的具体实现功能，可根据实际情况装设、升级；本次设计按每户口设置标准依据考虑各个房间确定工作区点数。

各章节的框架如下图所示：

鸿铭中心金街银苑住宅楼的电气设计

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2 低压配电系统设计

2.1 负荷等级及供电要求

2.1.1 负荷等级的分类

不同的电力负荷，其重要程度是不同的。重要的负荷对供电可靠性的要求高，反之则低。因此电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响的程度进行分级，并针对不同负荷等级确定其对供电电源的要求。可分为一级负荷、二级负荷和三级负荷[2，6-10]。

1.

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供电。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负荷。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，应视为特别重要的负荷。

2.二级负荷

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公共场所秩序混乱。

3.三级负荷

不属于一级和二级负荷的负荷者为三级负荷。

2.1.2 供电要求

对于供电要求有如下规定：

1.一级负荷的供电应由两个电源供电，当一个电源发生故障而中断供电时，另一个电源应不致同时受到损坏，而应能承担本用户的全部一级负荷设备的供电。当一级负荷设备容量在200KW以上或有高压用电设备时，应采用两个电压等级相同的高压电源供电。当需双电源供电的用电设备容量在100KW及以下，又难于从地区电力网取得第二电源时，宜从邻近单位取得第二低压电源或用柴油发电机组作为备用电源。对于特别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源（如应急柴油发电机），并且该电源严禁接入其他负荷。

2.二级负荷的供电宜由两个回路供电，其第二回路可来自地区电力网或邻近单位，可用自备柴油发电机组，且供电系统应做到当电力变压器或线路发生故障时，不致中断供电或中断供电能够及时恢复。当负荷较小或地区变电条件困难时，可由一路6KV及以上专用的架空线路供电，或采用两根电缆供电，其每根电缆应能承担全部二级负荷。

3.三级负荷对供电无特殊要求，采用单回路供电，但应使配电系统简洁可靠，尽量减少配电级数，低压配电级数一般不宜超过四级。

此外，应该注意，作为应急用电的自备电源与电力网的正常电源之间必须采取防止并列运行的措施。

本工程为二类高层建筑，应急照明设备用电、消防控制室、消防水泵、消防电梯和防烟排烟风机为一级负荷，采用两路专用回路供电。火灾事故照明和疏散指示可采用蓄电池作为备用电源，事故时其连续供电时间不应小于20min。普通客梯、排水泵、生活水泵、楼梯照明等用电设备为二级负荷，应由两路电源供电，楼梯照明灯采用电子延时开关控制，火灾时强制点亮。其他的一般电力、照明用电属于三级负荷。

2.2 负荷计算

负荷计算一般采用需要系数法。

用电设备功率乘以需要系数和同时系数（一般可取K∑=0.9），便可直接求出计算负荷。这种方法比较简单、应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。需要系数值是在一定的范围内按统计方法来确定的，它的准确性对负荷计算有重要的意义，可从许多文献中查表得到。但是，需要系数表中给出的只能是推荐值，这就要求设计者根据设计经验和具体情况从中选取一个比较恰当的值。一般来说，当用电设备组的设备台数多时选取较小值，否则选取较大值；设备使用率高时选取较大值，否则选取较小值[1，13]。

（1）用电设备组的有功、无功和视在计算负荷：

（2）配电干线或变电所的有功、无功和视在计算负荷：

又有，每层配电箱有功功率：

计算电流为：

式中 W--------------------单位面积功率（W/㎡）

S --------------------供电面积（㎡）

--------------------同时系数

-------------------需要系数

Q--------------------用电设备组无功功率(KVA)

P--------------------用电设备组有功功率(W)

例如，对配电箱ZAL1进行负荷计算。

P=8KW，查表可知，需要系数Kx取0.5， 取0.9，

则，可求得

=0.484

=0.5×8=4 KW

=4×0.484=1.94 Kvar

= =4.45 KVA

= A=6.76 A

转贴于 所以可选择空气式断路器：C65-40/P，电度表用10（40）A的为宜。 又，对于配电箱AP1，P=180KW，Kx取0.5， 取0.9， =0.484，

则，可求得

=0.5×180=90 KW

=90×0.484=43.56 Kvar

= =99.99 KVA

= A=151.92 A

所以在干线上选择HUM8系列智能型塑料外壳式断路器，额定电流值选175A的为宜。

电源220/380V三相四线制以电缆穿钢管埋地分住宅照明、双回路电梯和通风机电源引入，进线处作重复接地并引出保护PE线，接地电阻小于1Ω。

所有配电箱、照明箱、电表箱暗装于墙上，距地面高均为1.5m。开关、触摸延时开关、插座、空调插座暗装于墙上，距地面高分别为1.3、1.3、0.3、2.0（厨房、阳台、卫生间、漱洗间均为1.5m，客厅空调插座0.3m）。

具体的计算书见附录A表1所示配电箱负荷计算表。具体选择结果见附录配电系统图。

2.3 导线的选择

2.3.1 导线的选择原则

1. 根据计算负荷电流选断路器整定值；

2.根据断路器整定值选电缆；

3.导线及断路器选择时要前后级之间相互配合，前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级；

4动力设备考虑自启动影响，断路器整定时要选高一级数值[5]。

2.3.2 导线的选择结果

根据规范要求，照明回路统一选用BV2*2.5， 插座回路统一选用BV3*4，三相空调插座选用BV5*4。详细情况见附录B配电系统图所示。

2.4 配电方式的确定

高层建筑低压配电系统的确定，应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求。应将照明与电力负荷分成不同的配电系统；消防及其他防灾用电设施的配电宜自成体系。对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射式配电；对各层配电间的配电宜采用下列方式之一：

1.工作电源采用分区树干式，备用电源也采用分区树干式或由首层到顶层垂直干线的方式。

2.工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。

3.工作电源采用分区树干式，备用电源取自应急照明等电源干线[5]。

本工程配电采用分区树干式，详细见附录B配电系统图。

3 照明系统设计

3.1 照明设计的基本概念

电气照明设计的基本原则主要是实用、经济、安全、美观。根据这一原则，在进行照明设计时，应根据视觉要求、作业性质和环境条件，使工作区或空间获得：良好的视觉功效，合理的照度和显色性、适宜的亮度分布以及舒适的视觉环境。在确定照明方案时，应考虑不同类型建筑对照明的特殊要求，处理好电气照明与天然采光的关系、合理使用建设资金与采用节能光源高效灯具等技术经济效益的关系。要求我们设计时要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、灯具数量、形式与光色，防止人与光环境之间失去协调性[5]。

总之，电气照明设计是由照明供电设计和灯具设计两部分组成。其目的是应人的视觉功能要求，提供舒适明快的环境和安全保障。设计要解决照度计算、导线截面的计算、各种灯具及材料的选型，并绘制平面布置图、大样图和系统图。

3.2 照明电光源的选择

光源按其工作原理可分为热辐射光源、气体放电光源、半导体发光源三种。常用的光源有：白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、金属卤化物灯和半导体灯等。照明光源的选择遵循以下的一般原则：

1.发光效率好；

2.显色性好，既显色指数高；

3.使用寿命长；

4.可靠、方便、快捷；

5.性价比高。

3.3 照明灯具的选择和布置

灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩光和严重的光幕反射。选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。

在各类灯具中，荧光灯主要用于室内照明，汞灯和钠灯用于室外照明，也可将二者装在一起作混光照明，这样做光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。

照明灯具选择的一般原则[2，148-149]：

1.光通量与光分布。根据环境对光通量的需要确定灯具的效率和光源，根据环境要求光通量的分布而确定灯型，两方面综合考虑。

2. 限制眩光。

3.场所的环境。根据场所的环境（如：干燥少尘、潮湿、有腐蚀性气体、易受机械损伤、有爆炸或火灾危险）选择相适应的灯具。

4.经济性原则。在满足照明质量和达到环境要求的前提下，采用光源发光效率高、光通量利用率高、耐用、安装维护方便的灯具。

5.艺术性原则。选用的灯具要与建筑结果协调，应与装饰空间、美化环境结合起来，达到照明的艺术效果。

灯具的布置就是确定灯的空间位置，直接决定工作面的亮度、光通量的均匀性、眩光、光的投射方向、亮度分布、环境的阴影、初期建设的投资、后期的维护费用、使用的安全性和耗电量等，合理的灯具布置能得到较高的照明质量和较高的艺术效果。现介绍室内布置的两种方案：均匀布灯和选择布灯。

均匀布灯：是使灯具在一定的平面内或空间内均匀分布相同的灯具。在要求照度均匀、阴影少、对眩光有较高限制的场合都采用均匀布灯，如发光顶棚等。

选择布灯：是指根据环境内不同区域对照度要求不同或追求艺术效果而设置不同的灯具，如办公室的台灯、卧室的壁灯、车间的工作灯等。采用这种布灯方式可以减少设施投资又可获得较好的照明效果，且可达到较高的艺术性。

3.4 照度和照明方式的选择

照明种类可分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。不同的照明种类有不同的照度要求。所谓照度，是用来表示被照面上光的强弱，以被照场所光通的面积密度来表示。选择照度是照明设计的重要问题，照度太低会损害工作人员的视力，不合理的高照度则会浪费电力。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。

照明方式有一般照明、局部照明和混合照明三种。在满足标准照度的条件下，为节约电力，应恰当选用合适的照明方式，当一种光源不能满足显色性要求时，可采用两种以上光源混合照明的方式，这样既提高了光效，又改善了显色性。

另外，充分利用自然光，正确选择自然采光，也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。充分利用室内受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墙面的反射系数可达70－80％，同样能起到节电的作用。

3.5 照明设计

本建筑的照明设计可分为一般照明设计和应急照明设计。本建筑为普通民用住宅，一般照明主要为住宅室内照明和楼梯照明。

3.5.1 一般照明设计

住宅照明应具有浓厚的生活感，据统计一般人每天几乎有多一半的时间要在自己的家里度过，大大超过了在办公室、学校里停留的时间，因此不断改善住宅的光环境是至关重要的。住宅照明质量的提高有赖于合理的选择灯具特性(科学性)，而灯具造型的多样化又是个人对灯具型式偏爱的需要，在条件允许时应尊重使用者的意愿进行照明设计以利住宅的商品化、生活化。在住宅照明设计中，只规定在插座回路上设置漏电保护器，是因为插座回路所连接的电器主要是移动式和手持式设备，从防单相故障接地保护角度，这是必要的。这里需要提醒的是卫生间内的灯具应设置在防护区以外为好。随着人民生活水平的提高，美化家庭、节约电能的任务也越来越显得必要。

住宅建筑的照明主要应满足人们不同居住水平、不同居住条件的生活需要。在住宅或公寓照明中，常用的光源有白炽灯和荧光灯两种。

住宅灯具的安装方式：厨房、厕所采用防水吊线式；客厅、卧室、门厅、过道采用吸顶式灯具；吸顶式灯具尽可能选用节能型灯具，如三基色照明灯具，不但光线柔和悦目、无频闪、保护视力，而且具有多种色温。

在许多文献和国家制定的规范中，对住宅照明的照度都有所规定并给出其标准值。表3.1列出的就是住宅建筑照明的照度标准值。

参照表6.1的标准值，厕所、走廊为0m工作面照度，其他为0.75m的工作面照度，则可得出本建筑主要照度、光源及灯型选择参考如下：

1.配电室、消防控制室、门厅：300lx 三管格栅荧光灯；

2.电梯机房：50lx 日光灯；

3.起居室：200lx 白炽灯；

4.卧室：75lx 白炽灯；

5.厨房：100lx 白炽灯；

6.餐厅：100lx 白炽灯；

第4篇：供配电系统设计论文范文

关键词：35kv变电所 电气部分设计 方法 过程

现代社会，科技不断发展、经济持续进步，对电力系统、电能供应质量等的要求越来越高，电力网络系统也正在逐渐走向发展与完善，变电所电气部分设计中，接线设计占据十分重要地位，因为接线系统设计水平会极大地关系到电气系统的运行质量、工作状态，因此，必须加强对变电所电气接线的设计。

一、35kv变电所电气一次部分设计的整体分析

所谓35kv变电所电气一次部分就是一次接线，高压电器设备通过连接线构成的电路，其能够接收并分配电能。一次接线能够从总体上反应不同设备的功能、链接方式、不同电路间关系等等，对应构建出变电所电气主要构造。电气主线在整个电力系统中发挥着关键而重要作用，因为电气主线设计与链接质量直接影响着供电质量、线路运行状况等重要因素，甚至关系到配电设备的布局、继电保护的装配等等，因此，电气主线的设计必须要达到以下标准：安全稳定、自由灵活调动、便于检修等等，只有这样才能体现出其经济性特征。

1、电气主接线的设计标准

（1）确保安全供电，维护电能质量

电力系统运行的根本就是要安全、稳定，减少停电次数与规模，从而减少发电厂自身以及其他用电行业客户的损失，而且故障性断电还可能造成供电设备损坏、报废，社会安定受到影响等等。这其中所带来的损失是巨大的。

所以，电气主接线的设计必须本着供电安全稳定的原则，其中要确保电压合理、频率合理、供电线路连接正确等等，只有具备这几点基本要求，才能确保电能质量，主接线必须在不同工作状态中达到这些基本标准。

（2）富于灵活性、便捷性

电气主线在供电运行过程中安全、稳定的同时，也要具有一定的自由度和灵活度，例如：当电力系统出现故障时，电气设备需检修时，电气主线能够方便、灵活地被调度，能够及时转变运行方式来维持供电系统持续供电，尽量控制停电范围与时间。

（3）成本合理、经济廉价

在确保供电安全、稳定、高质的前提下，主接线设计也要本着经济实惠的原则，要确保对设备的成本投入最少，所占空间最小、转移费用最低，为了控制设计成本，尽量一次性设计成功，并实施分期投资战略，这样才能有效控制成本投入量，创造良好的经济效益。

（4）具有可塑空间

任何电气部分的设计都不是一成不变的，需要随着时代的发展、科技的进步实时变化，这就需要在主线设计方面留出可塑空间，一方面要顾及到最终接线能够顺利运转，另一方面也要考虑到分期过渡的情况，要为日后的电力系统施工检修等提供方便。

2、具体设计方法

电气主接线的设计过程与方法应该包括以下方面：

第一，综合、全面地分析设计原则、设计图纸以及其他相关资料信息。

第二，科学抉择所需配置的发电机数量、单个发电机的容量，编制出科学的、适合性的主接线模式。

第三，对主变压器的数量与容量大小做出正确的判断与选择。

第四，厂用电源的引接。

第五，深入分析情况，判断有无限制性短路电流接入的必要，对应采取科学的解决对策。

第六，将所选择的设计方法、组织方案等进行综合对比分析，从经济、技术这两大方面进行对比，从而得出一套最科学的接线方法。

二、35kv变电站电气一次部分设计研究

1、主线设计主体设计方案

要想确保主接线安全、稳定地运行，首先要确保电气设备运行的安全可靠，因此，要优选质量好、安全系数高的电气设备，从而使接线简单化，一方面要保证主接线安全稳定、灵活变通，另一方面又要确保其成本低廉、投入小，占地面积小。

本着以上标准和要求展开电气设计，才能打造出科学、合理，令人满意电气设计类型。

2、具体设计过程

遵照上面的设计方案，对于35kv变电所电气部分主接线的具体设计步骤体现为：

引入一台半断路器进行接线设计，如果进出线回路数大于或等于6回，可以选择此断路器接线，相反，则可以选择双母线接线法，但是前提是要确保其能够维护电力系统的安全、持续、稳定运行。

在一台半断路器接线过程中，电源线需要同负荷线成双成对，形成串，而且同名回路要装设于不同串中。例如：如果电源线同负荷线所成串只有两个时，同名回路则需对应链接在不同侧的母线上，而且进出线需要配置隔离开关，如果接线串在三个或更多时，同名回路则应该接在同一侧母线中，此类情况下可以不设隔离开关。

此外，在接线设计过程中，还应根据接线地区的地理环境、自然条件以及电力系统的实际状况等进行有针对性地选择与设计。

3、35KV变电所电气接线中的问题分析

要严格依照我国在变电站电气设计方面的相关规定进行电气接线设计，其中需要注意的是，如果机组的容量在200MW甚至更高时，需要装配交流保安电源，而且要对应要配置柴油发电机组，同时要确保其能够在短时间的被启动，以此发挥监控与保安功能，并对应配置能够永久、持续供电的电源设备，35kv变电站适合这一选择，具体的工作安排体现为：

第一，各个发电机组都装配一套柴油发电机组，并确保其能够及时、灵活地被启动，这个发电机组就为持续供电提供保障，参照具体的负荷要求，来选择其容量。

第二，在两个发电机组的保安pc中间增设开关，以此将两个发电机组联系起来，这样就能够保证一台机组电力无法供应时，启动另一台机组，从而确保电能的持续供应。

第三，增设预防断电的电源系统。任何一个机组都应配一个能够确保持续供电的电源设备，例如：DCS系统、热工控制仪表、自动化设备等等，而且要确保所输出的电压在220v，容量达到100kva.

第四，单位机组中配设2个保安段，机组保安负荷在保安段，有柴油机引接，当线路依照常规规则运行时，机组的两个锅炉工作段发挥供电功能，当出现故障问题时，则应立刻转入柴油机发电机，确保供电持续进行。

总结：

35kv变电所电气部分设计中，一次接线设计是重要的设计工作，必须提高接线设计水平，确保接线设计达到安全、稳定的水平，因为接线设计水平直接影响到整个电力系统的运行状态与工作水平，甚至会威胁到电气系统的运行质量，必须首先制定出科学的设计方案，对设计方案作出科学化、合理化的选择，同时明确设计过程中可能遇到的各种问题，针对这些问题事先采取有效的解决对策，这样才能切实提高变电所电气设计质量。

参考文献：

[1]蒋年德，魏育成：变电站综合自动化系统体系结构研究[J].电网技术.2011年10期.

[2]贾玲珍.变电站综合自动化设计中若干问题的研究[J].华北电力大学，2012年.

[3]王超.严敏.王凡.唐培康.胡月丹.徐桥安.WANG Chao.YAN Ming.WANG Fan.TANG Pei-kang.HU Yue-dan.XU Qiaoan降压变电所电气设计[期刊论文]-上海船舶运输科学研究所学报2010，33（1）

第5篇：供配电系统设计论文范文

关键词：自动化技术; 方案设计;安装调试;电力调度;系统选型

Abstract: the author of the electrical automation system design system selection, automatic principles are discussed, power automation system application in our country has made the obvious effect, to improve the safety of the power network operation level played an important role.

Keywords: automation technology; Design; Installation commissioning; Power dispatch; System selection

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

0引言

目前随着新技术的不断发展，数字化、自动化技术正在兴起，在电力系统建设中，电气自动化技术设计是其中比较重要的技术环节，自动化的系统如何进行设计，是电力系统自动化技术建设和改造中需要研究和解决的一个重要课题。众所周知，电力系统中电气自动化技术包括继电保护、变配电站集中监控以及远方调度管理部分。智能化开关与智能化开关柜，以及变配电站综合自动化系统集继电保护、数据监测及远方调度于一体，在变配电自动化设计中应根据工程实际情况选用。

一、电力系统中电气自动化技术研究方向

1.智能保护与综合自动化技术

对电力系统自动化保护的新原理进行了研究，将国内外最新的人工智能、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于电气自动化保护装置中，使得新型保护装置具有智能控制的特点，大大提高电力系统的安全水平。对自动化系统进行了多年研究，研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。智能自动化保护技术领域的研究处于国际领先水平，综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。

2.电力系统自动化实时仿真系统

对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了深入研究，引进了电力系统数字模拟实时仿真系统，建成具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验，提供大量实验数据，并可和多种控制装置构成闭环系统，协助科研人员进行新装置的测试，从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。

3.电力系统配电网自动化技术

电力系统配电网自动化技术在中低压网络数字、配网模型、高级应用软件、信息配网一体化方面取得了重大技术突破。其中，采用数字信号处理技术，提高了载波接收灵敏度，解决了载波正在配电网上应用的衰耗、路由等技术难题。高级应用软件将输电网的理论算法与配网实际结合起来，采用了最新国际标准公共信息模型，采用配网递归虚拟流算法进行潮流计算，应用人工智能灰色神经元算法进行负荷预测。

4.人工智能在电力系统中的应用

结合电力工业发展的需要，开展了将专家系统、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究，以提高电力系统运行与控制的智能化水平。

二、电力系统中电气自动化技术方案设计思想

随着计算机和网络通信技术的发展，通过网络与电力系统通信，从信息流的角度看，保护控制、测量的信息源都是来自现场，只是要求不同而已。保护主要采集设备的故障异常状态信息，总控单元直接接收来自上位机或远方的控制输出命令，经必要的校核后可直接动作至保护操作回路，省去了遥控输出、遥控执行等环节，简化了设备，提高了可靠性。

1.电力系统中电气自动化技术系统选型

主要从电力自动化系统监测与远方调度方面考虑，对于电力自动化系统保护而言，应优先考虑选用微机保护综合自动化系统。电力系统自动化选型接线比较简单，应以常规继电保护为主，选用价格低、性能可靠的智能化开关，可以取消常规继电保护。

2.电力系统中电气自动化技术设计原则

电力系统自动化的电气主接线方式按原设计不变，在单线系统图的设备型号说明中应注明采用计算机监测与控制系统后所增加的设备数量与型号，如电量变送器，电力监控器等。对于需要通过计算机监测与控制系统进行远方遥控操作的开关，一定要选用能进行远方分、合闸功能的自动开关。开关运行状态要进入计算机监测与控制系统的开关，一般要有一对独立的常开接点引入计算机监测与控制系统。低压自动开关的型号设计时一定要注意满足这一要求，多选一对常开辅助接点。对继电保护设计来讲供电系统可以考虑选用变压保护，而且应优先考虑采用变压电站综合自动化技术。

三、电力系统中电气自动化综合技术化系统

1.综合自动化系统外部电缆设计

变配电站综合自动化系统的外电缆设计非常简单，只有一根通信电缆与一根交流220V电源线。通信电缆一般选用计算用屏蔽电缆，使用一对备用一对，也可以选用双芯屏蔽双绞线。大型变配电站也可以考虑使用光缆，电力监控器应由专用电源集中供电，以保证供电可靠性，增加抗干扰能力。有些电力监控器可以用220V直流电源供电，此时可以由直流屏集中供电，10kV及以下电压等级的供电系统一般应选用只有监控功能的电力监控器。变配电站数量少时，可以不设现场控制站，电力监控器的通信电缆可以直接引到中央控制站。

2.变压电站综合自动化系统的选用

变压电站综合自动化系统的成套设备生产厂商有很多，例如国内的鲁能、南瑞，国外的SIMENS、ABB等公司。应该根据实际设计要求与系统的功能，综合考虑选功能，一般的变压电站综合自动化系统应该具有数据库功能、高级专家功能、运行管理功能、网络互联功能。选用的基本原则是在满足要求的情况下，系统运行的可靠性好、性能价格比高。变压电站综合自动化系统的选用一定要科学、合理，为电力系统的自动化设计提供精确的数据，为提高电力系统的自动化设计做好技术保障。

四、结语

自动化技术在电力系统中的应用越来越广泛而深入，这也使电网管理方式产生翻天覆地的变化。新技术、新理论的应用使一些概念不断被更新和修正，传统的技术界线逐渐模糊，各种原来看似不相关联的技术会彼此融合和渗透，这些推动着电力自动化系统的不断发展和变化。

参考文献：

（1）王仁.电力系统中电气自动化技术处理中应用思考[J].北京技术,2009(11).

第6篇：供配电系统设计论文范文

摘要：本文以建筑供配电线路为研究对象，从建筑供配电线路的负荷计算分析、供配电线路路径的合理选取分析、三相负荷的均衡性分析、季节性负荷的合理调节分析以及建筑供配电系统功率因素的完善分析这几个方面入手，对其进行了较为详细的分析与阐述，并据此论证了做好这一工作在实现建筑行业领域乃至整个经济社会生态效益与经济效益均衡发展的过程中所起到的至关重要的作用与意义。

关键词：建筑供配电；线路；负荷；功率因素；节能设计

我国作为一个资源比较匮乏，城市化建设速度比较快的发展中国家，经济发展与有限能源之间的矛盾比较突出。建筑行业作为整个国民经济当中能源消耗问题最为严重的行业，其节能改造有着极为深远的意义与价值。在当前技术条件支持下，我国在建筑维护结构、外墙结构的节能技术与节能材料研发上面取得了比较突出的成绩，但对于建筑供配电系统的节能认识还不够充分。笔者认为，在整个建筑能耗当中占有近30％比例的建筑供配电系统能耗，其节能改造刻不容缓。

据此，如何在确保建筑供配电系统运行质量一定的基础之上，对其加以节能设计与改造，使其能够最大限度的减轻生态破坏，维护生态环境，已成为当前相关工作人员最亟待解决的问题之一。笔者现结合实践工作经验，就这一问题谈谈自己的看法与体会。

1 建筑供配电线路的负荷计算分析

电力负荷作为供电设计的最根本依据，对整个建筑供配电线路的能耗有着不可小觑的作用。可以说，建筑供配电线路负荷计算的正确性将直接关系到整个供配电系统设备的选取，也将关系到整个供配电系统运行过程中质量性、经济性与安全性的实现。我们需要明确一点：建筑供配电线路负荷的计算正确性能够为整个建筑供配电系统节约大量的有色金属能源消耗；而建筑供配电线路负荷计算的不正确势必会给建筑供配电线路施工方乃至用户带来不必要的能源浪费。在当前技术条件支持下，建筑供配电线路的负荷计算可以采取需要系数法、二项式法、负荷密度法或是住宅用电指标量法。一般来说，我们可以在建筑供配电线路的初始设计阶段采用住宅用电指标量法对整个供配电线路的负荷进行预估；在工程项目施工图纸的设计阶段，我们则需要采取需要系数法对以电气设备性质为分类原则的建筑供配电线路负荷进行计算。与此同时，根据建筑项目最终用途的不同，我们还可以将建筑供配电线路划分为工业建筑与民用建筑这两大类型，前者适合采用住宅用电指标量法对线路负荷加以计算，而后者适合采用二项式发对建筑供配电线路的负荷加以运算。

2 供配电线路路径的合理选取分析

一般来说，整个建筑供配电线路在变配电室与配电箱的选址过程中，应当将尽可能靠近建筑供配电线路负荷中心为首要原则，以供配电系统供电距离的缩短来实现对整个供配电系统线路损耗的合理控制。大量的实践研究结果向我们证实了一点：低压线路的供电半径需要严格控制在200m范围以内。当建筑物单层面积超过10000m 的时候，整个建筑供配电系统需要设置两个或两个以上的变配电所，分散在建筑物单层的两端，以此合理控制整个建筑供配电线路的干线长度，同样起到降低线路损耗的最关键目的。特别值得一提的是，在高层建筑供配电系统线路的设计过程中，强电竖井与低压配电室之间的距离应当控制在一定范围之类，并按照干线――支线的方式向各个电网系统用电终端输送电能，并在此基础之上尽量以直线形式对供配电线路进行敷设，以此合理控制导线长度，最终起到降低整个建筑供配电线路损耗的目的。

3 三相负荷的均衡性分析

一般来说，在当前技术条件支持下，建筑供配电线路中所选取的配电线路形式均为三相四线制。在这种配电线路形式下，各相之间的均匀性负荷能够使整个中性线的电流呈现出零值特征。这一变化趋势意味着中性线上的零值即表示中性线在该种三相均衡状态下不存在电压值上升的问题，进而也就没有能耗问题。这一原理告诉我们：建筑供配电线路中的中性线线路电流值越小，整个供配电线路的能耗也就越低。就住宅或是商用建筑物而言，在当前建筑供配电线路系统当中，照明负荷往往集中在一相之上，而插座负荷也往往集中在一相之上，电热负荷同样单独集中在一相之上，这显然是不合理的。相关工作人员应该从确保整个三相配电系统当中的同类负荷均衡分布在各相之上这一方面入手，以均衡的电能分布实现整个建筑供配电线路的节能目的。

4 季节性负荷的合理调节分析

在建筑供配电系统的实际运行过程中，我们可以考虑将用电终端用电设备当中季节性使用比较明显的设备以一种集中的方式进行供电。例如，相关工作人员可以讲空调风机、电开水器等计费方式相同的线路负荷集中在一起，以同一干线对其进行供电。这样做最大的好处在于它能够确保当空调设备在季节性停用的过程中，整个建筑供配电系统能够以一种大干线截面的方式来传递系小型的负荷电流，进而达到合理降低整个建筑供配电线路损耗的最关键目的。

5 建筑供配电系统功率因素的完善分析

一般来说，当整个建筑供配电系统的自然功率因素无法满足建筑电网接入要求时，相关工作人员需要对整个建筑供配电系统加以施以人为的无功补偿，提高整个建筑供配电系统的功率因素，进而在确保整个建筑供配电系统电网接入的基础之上实现整个供配电系统能耗问题的合理控制。那么，我们应当如何在建筑供配电系统当中实现对其功率因素的提升与完善呢？具体而言，可以归纳为以下几个方面。

相关工作人员在建筑供配电系统的设计过程中，需要带有明显偏向对那部分功率因素高的用电设备进行选取，以用电设备的高功率因素为手段合理控制供配电系统当中这部分用电设备的无功损耗，进而提升整个建筑供配电系统当中用电设备的自然功率因素。

6 结束语

在全球经济一体化进程不断加剧与城市化建设规模持续扩大的推动作用下，我国社会主义市场经济体制的建设发展在为国民经济注入新鲜活力的同时也使得整个社会发展的能源消耗问题日益突出。本文针对建筑供配电线路的节能设计方式做出了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献

[1]段培永.窦甜华.段晨旭等.低压供配电线路故障电弧检测方法.[J].消防科学与技术.2011.（30）

[2]徐绍军.陈水明.雷击避雷系统时室内配电线路的分流状况.[J].高电压技术.2002.（28）

[3]袁欣.浅谈建筑施工临时用电设计及安装.[J].城市建设理论研究（电子版）.2011.（21）

[4]朱保华.室内供配电线路用电设备及配电线路的保护.[J].科技传播.2010.（19）.

[5]齐斌.建筑施工现场临时用电设施设计及安装应注意问题.[J].企业导报.2010.（06）

第7篇：供配电系统设计论文范文

今后电力企业应该是一个全面集成的数字化企业,并能够通过集成化的企业战略框架不断加以改进,以适应电力行业的不断发展【8]。通过建设计量自动化主站支持平台,解决目前统计线损中数据不全、统计口径不一、计算困难、误差影响因素等实际问题,将线损”四分”管理、需求侧管理落到实处,并统筹考虑各地区电能量遥测系统、大用户负荷管理系统、配变管理系统、居民集中抄表系统建设方案,避免重复投资、重复开发、重复建设,为实现”经营型、服务型、一体化、现代化企业”的发展战略目标作出贡献。

1.2系统建设目标

1.2.1应用目标为各级电力营销服务提供信息化的技术支持手段和依据,能够及时按需自动采集各电压等级用电现场电能量计量数据,包括示度电量、分时电量、冻结电量、需量等应营销收费服务所需电能量信息。能够监测现场用电计量情况,包括计量装置故障、计量回路异常等,为用电监察提供远程自动化服务手段。为供电企业经济运行、经济管理提供可靠数据依据和支持。能够根据需要监测现场用电运行信息,包括电流、电压、有功无功功率曲线,为供电质量分析及负荷管理提供可靠技术支持。为强化四分线损管理、需求侧管理提供技术支持手段根据采集到的分时电能量进行四分线损统计分析,并和理论线损进行对比分析,为降低管理线损提供依据。提供大客户远程现场服务功能,能够根据负荷平衡情况为开展错峰用电、节约用电、分时计费等提供技术支持。

1.2.2技术目标数据采集处理一体化。系统能够通过开放式规约连接大客户负荷管理终端、厂站电能量遥测终端、低压集中抄表集中器和配变监测计量终端。数据存储一体化。系统能够将各类计量数据进行收集整理和存储,为各业务应用提供相关数据。各类计量对象的基础档案数据,包括计量设备档案、客户资料、电网参数等基础数据统一存储使用。主站计算机资源一体化。包括计算机硬件设备、通信及信息安全设备、数据库管理系统、存储设备等资源的应用、维护和管理一体化。无线数据通信资源的一体化使用。主要包括低压集抄、大客户负荷管理、配变终端等安装在配电网的计量自动化设备对无线数据网资源的使用。计算机通信设备采用标准通用设备,数据库采用开放式的大型商业数据库,采用统一远程通信规约,不同供货商提供的终端设备产品均能够接入到主站自动化系统。建立统一的应用数据库,不同开发商所采集到的专变计量点、厂站计量点、低压计量点及配电计量点的各类相关数据均能够存入该数据库,不同开发商也能够通过该数据库开发不同的综合应用。统一数据库的建立应按照统一数据模型、统一数据编码的要求进行。

第8篇：供配电系统设计论文范文

论文关键词：公共信息模型；统一编码标准；统一数据信息平台；统计线损；理论线损

0引言

线损率是表征电力 企业 经济 效益和技术管理水平的综合性指标。长期以来存在困扰配电网线损统计和计算的若干问题主要表现为：①各种线损对象的建立完全由人工重新录入，并人工指定线损对象与各自动化系统设备、潮流、电量数据的关联，维护量很大；②需要分别建立各专业领域自动化系统的数据接口，需要获取的潮流、电量数据和设备参数实时性和完整性很难保证；③线损统计和计算未实现平台化、系统化，仅作为线损专职上报依据，并未用于数据分析和考核，达不到经济运行、降损管理的目的。

随着电力系统的 发展 和自动化水平的提高，不同专业领域在不同时期建立了一系列专业自动化系统，如scada／ems、电量采集系统、负荷控制系统、配变监测系统、集抄系统、用电营销系统、生产管理系统等．这些系统的直接建设目标彼此不同，“孤岛”现象严重，造成彼此数据冗余、不统一、重复维护等现象。

随着iec61970标准的颁布，为电力系统中的各种资源定义了公共信息模型(commoninformationmodel，cim)，提供了一种用对象类和属性及彼此关联关系来表示电力系统资源的标准方法，在很大程度上方便了不同系统之间的信息集成和整合。目前，部分地区开始建立统一数据信息平台，实现了各自动化系统实时数据、生产管理数据e实时数据的整合，同时建立了界面集成、统一登录入口的门户站点(porta1)；所有这些工作的开展和深入为线损信息管理系统的建设提供了基础平台和完整可靠的数据来源。

本文采用标准的命名规范和统一编码机制，在对cim模型合并、扩展的基础上实现各类线损对象的自动建立和数据源的自动关联，同时方便数据共享；基于公共信息平台实现了线损统计、计算数据来源的自动引用，最大程度提高线损统计和计算的实时性；以先进、专业的线损统计和计算手段，将实际线损统计、理论线损计算、线损报表等集成到统一的线损信息管理平台，建立完善的数据审核、确认和考核机制，进而实现对省、地、县级电网高、中、低压 网络 中各类输电、变电、配电设备的电能损耗进行统计、计算、管理和考核，既可从技术手段为降损节能提供支持，也可以促进各供电企业加强线损管理力度，增加效益，提高电网经济运行水平和电力发展质量，从根本上实现降损增效的目的。

1线损对象模型

实现线损统计和计算首先需建立静态数据模型，创建线损统计和计算对象，包括分线、分压、分片、分区对象等。这些线损对象在其他自动化系统中均有相关描述，但关心的属性不同；而线损统计和计算所需的信息可能来源于不同的自动化系统，需要进行设备静态信息、动态数据的整合。

常规线损对象建立方式为人工创建、人工设置设备对象的关联，工作量巨大，且数据不一致、维护不及时现象严重，甚至直接导致系统失败。本文基于各系统导出的静态cim模型，依据统一的设备编码和命名规则，自动创建线损对象、自动实现设备关联。

1．1公共信息模型和统一编码标准

cim模型提供了对电力系统对象资源的标准化描述，对各电力系统对象的系统间信息交互提供了保障。统一编码标准之后，将可以对不同系统cim模型描述文件中的设备进行识别、编码完善和管理。如某地区统一编码规则为“5位单位代码+1位设备种类+6位线路代码”，该线路在所有系统均使用该编码表示，很容易实现集成。①单位代码：分别代表省、地、县电力局等；②设备种类：变电(b)；③线路代码：1位干支类型(0)+1位电压等级代码+4位线路流水号(采用线路编码，不足4位前面补零)。各电压等级代码如表1所示。

设备的命名方案和设备的层次结构密切相关，本文用聚集关系描述设备层次结构；确保不同系统中设备对象的名字的唯一性，且具有一定的可读性，方便标识、交流和定位设备对象。所采用设备命名属性的说明如下。①名称(name)：同一父对象范围内各对象的唯一名称；②描述(discription)：对象或实例的描述；③路径名称(pathname)：在容器层次结构中构造的、并且具有一个单级标志的对象，也可以具有一个多级标志(multileveldesignation)；④别名(alias—name)：对象或实例的任意文字名(afreetextnameoftheobject or"instance)。 

1．2线损对象模型来源

如上所述，基于cim的电力系统模型可以将整个电力系统资源网的所有对象描述为统一模型。但是，线损系统计算所依靠的模型不仅仅是从cim模型中抽取一部分对象而得到，还必须对cim模型中相关对象的属性进行扩充和修改以符合本系统的需要。为实现异构环境下不同自动化系统中设备属性的互联和互操作，本文遵循上述统一编码和命名规范，提供基于xml文件的数据库导导出工具进行设备属性认定、整合和扩展，实现线损对象的自动创建和供售关联，如图1所示。

1．3线损对象管理

线损统计可覆盖全部分线、分压、分片、分台区等对象，线损对象结构塔形图如图2所示。

对该塔形图上的任何一个单元、区域或多个单元、区域的组合，系统在数据完整情况下均可对其进行线损统计和计算。在系统中，以上任何一种线损对象均被模型完全的表述和覆盖。同时提供了基于模型的线损对象管理机制。该机制使得管理者可以方便地查看当前电网运行状况，同时模拟各种电网运行方式并且进行模拟计算，最终为“增供降损”工作提供了有效手段(工具)。

1．4线损模型应用

以某市电力局为例，该市电力局负责维护110kv及其以上级别的电网，而市属各县电力局负责维护35kv及其以下的电网。如果要应用模型对电网结构进行描述和控制，首先要求该市及下属各县电力局对各自资源进行统一编码，同时生成各自所属的cim模型；其次需要对模型进行整合；最后对模型进行抽取和再加工，以得到整个市电力局所辖范围内的线损模型。该模型中，需要对每一个线损对象的供售关系和关联关系进行详细的描述。如对某一个220kv变压器进行的描述，不仅应该包括其所属的电压等级以及变电站；同时也应该包括该变压器相关联的各线损统计需要的量测量。

应用模型描述电网结构并且 计算 线损后，能够更加精确地对电网中的线损量进行计算，从而对线损分析提供更为精确的数据，进而为 企业 达到“增供减损”的目的。以浙江省嘉兴市电力局为例，该市2006年售电量估计值为180亿kwh。应用该系统前对220kv变压器损耗估计值为2．8％，应用该系统之后计算出220kv变压器损耗仅为2％，仅此一项就可节省资金400万元人民币左右。

2线损数据来源

线损系统需要从若干套不同的电力自动化系统获取数据，如果为这些系统每一套建立一个数据接口，不仅开销颇大，而且也加大了维护的工作量。在企业实时数据、管理数据进行模型整合后，各自动化系统数据可按采集周期自动保存在统一数据信息平台中；基于公共信息模型的线损系统对线损统计、理论计算所需的供／售电量、设备参数、潮流数据等，可直接从统一数据信息平台引用；未进入平台的数据，可通过接口获取。

2．1实时数据信息平台

建立数据信息平台可以有多种方式，包括普通关系型数据库和各种实时数据库等。以下以浙江省为例，介绍利用pi实时数据库对数据的整合情况。pi数据库是由美国osisoftware公司开发的一套基于c／s的商品化软件应用平台，旨在建立大型的实时数据库，能够以数据原形的方式长期在线存储企业所有的生产数据，满足快速、高效地进行数据采集、存储和显示的要求。

根据pi实时数据库的特点，与线损管理系统相关的scada、电量采集系统、负荷控制系统、配变监控系统、居民集抄系统等，均可对相关设备对象建立测点，将实时采集数据保存在pi数据库中。实时数据类型及采集周期如图3所示。  

这样线损系统可直接从pi数据库关联引用数据，无须系统接口及数据的重复保存。

2．2管理数据综合平台

系统理论线损计算所需线损设备对象的铭牌参数、运行参数，以及大量的系统用户信息等，在sap系统(或生产管理系统)中均有保存。为避免大量的人工录入和重复设置，减少数据冗余和不一致问题，线损系统可基于sap平台建立，并可直接关联引用数据，无须系统接口及数据的重复保存。 

2．3用电营销综合平台

线损统计和计算所需数据源除上述实时数据、管理数据外，还需从用电营销系统中获取用电量数据；该系统一般独立建设，不进入上述实时、管理数据平台，需独立建设系统接口。

3线损数据分析和管理

在建立线损对象模型、确保可靠的数据来源后，线损系统的主要工作就是线损统计、计算、分析、管理和应用。

3．1线损统计、计算和分析

线损有统计线损和理论线损之分，二者的差异是由于计量装置误差、漏抄、错抄、违章用电和窃电等因素引起。统计线损工作主要是完成一些分析报表；必要时进行理论计算分析，以便采取切实可行的降损措施；同时，理论计算可为电网设计、技术改造提供理论依据。根据统计线损、理论线损，可进行下面一系列线损比对分析：①同期比较。去年同期、上月同期与本月线损率进行比较分析。②同比分析。不同线损对象相同时间、相同线损对象不同时间线损率比较分析。③有损分析。扣除供、售电量中的“无损电量”后，进行线损比对分析。④指标分析。将实际统计线损与下达的线损指标进行比对分析，对超标情况进行告警，并自动触发理论计算，分析原因。⑤双值比对。将统计线损值和理论线损值进行比对分析。⑥离线分析。根据离线计算模型，改变设备参数配置、运行方式等条件，比较线损率的高低，以便分析“技术降损”的措施效果。

3．2线损数据管理和考核

因运行与管理环节发生的电能损失在整个线损中占有一定比重，加强线损管理可以提高企业的 经济 效益，而且有重要的社会效益。线损系统作为—套实际执法性应用系统，在确保系统具有正确应用功能的同时，必须保证数据的完整性、准确性，确保计算分析结论的可用性、可靠性，否则无法实现“管理”与“考核”功能。为此，结合线损分级管理机制，设置不同级别和权限的用户，按照数据管理流程和要求，在权限允许范围内进行相关数据的录入、审核和确认，相关领导可根据数据审核、确认标志，考核相关岗位人员对数据管理、消缺工作的及时性和完整性。基于该机制建立的指标管理和考核机制，可以达到辅助降损管理的目的。

第9篇：供配电系统设计论文范文

关键词：10KV；变配电所；供电线路；节能

随着我国城市化进程的发展，人们的居住条件和环境质量的要求也越来越高。这就要求供电系统设计人员在设计时，要结合该居住小区的规模和小区规划需求，全面提升设计水准，要既能满足小区的用电负荷，又能保证小区的用电安全。为满足小区居民的用电要求，本文对10KV 变配电所的设计要点进行了研究，提出了一套综合设计方案。主要从变配电所的线路布置、接地系统、谐波治理及节能等方面进行了论述，以供大家参考。

1 10KV变配电所的供电设计要求

10KV 变配电所设计要求如下：1）配电设计应根据工程规模、设备布置、负荷容量等综合考虑；3）线路布局合理，变配电所要具有一定的调控能力；4）供电可靠，电压波动小，同时，具有一定的保护措施以及谐波治理措施；5）配电系统应满足使用所需要的供电可靠性和电压质量；配电接线要简单，并有一定的灵活性；另外，还要考虑节省有色金属消耗减少电能损耗。

2 10KV变配电所设计实例分析

某住宅小区总设备容量为3820KVA，项目由110KV变电引来10KV的馈电线路。其用电负荷如下表1所示。

表1中，k为同时系数，小区中住宅用户分为1#区、2#区及3#区，设总变配电所1 座，分变配电所 5 座。总变配电所位于小区负荷中心，其余5个分变配电所位于各自的负荷中心。

3 10KV变配电所设计要点研究

3.1 电源接入方案

对于小区供电进线，本文采用3至4回路供电，而且要由上一级的110KV变电站的不同母线引来10KV 的馈电线路，同时这些馈电线路间隔容量不小于104KVA。

对于上文案例，本文采用了3回路供电，如图1所示。

3.2 配电线路布置

小区供配电宜采用负荷平衡、互为备用的方案，同时各供配电所位置应满足各个负荷供电半径的要求，综合目前小区的负荷分布，采用环网式的开环供配电模式最佳。

本项目一共有6个变配电所，5个为分变配电所。其中，3#变配电所承担疏散照明及应急照明灯供配电任务，由1#电源单独供电，其余变配电所由1#-和3#电源均衡供电。同时，住宅用电由住宅变压器配电，公共用户部分由公共用电变压器配电，由各配电所的环网柜将各个负载、变配电所及上级电源联系起来，低压输出端采用单母线分段联系，构成环网式的供配电系统。另外，小区中的公用负荷中的一级负荷采用 10KV 双回路供电，这样可以满足一级负荷的供电要求。

3.3 线路的投切及继电保护设计

（1）投切设计

在案例中，为使重要负荷不停电倒切，采用 3条10KV 电源同时供电，互为备用的接线方式，投切方式采取单母线分段运行方式。母线上的断路器采用手动投入，同时，进线断路器与母联断路器间设有电气与机械联锁，而且进线断路器与母线隔离开关，母联断路器与母联隔离开关，以及计量柜等之间也设有电气联锁。

采取联锁设置后，当进线隔离开关与计量柜等处于工作状态时，进线断路器才能闭合，只有进线断路器断开后，隔离开关及计量柜等才能切断。另外，母联隔离开关处于工作状态后，母联断路器才能合闸，而母联断路器断开后，母联隔离开关才能切断。

（2）继电保护设计

在本文的案例中，进线的继电保护功能有：过流保护、速断功能、零序电流保护。变压器线路的继电保护功能有：过流保护、速断功能、零序电流保护、高温报警及自动跳闸功能。母联的继电保护功能有：过流保护及速断功能。另外，采用具有综合保护性能的保护继电器，其技术参数由供电部门整定。

3.4 变配电所得谐波治理

随着 UPS、变频器及LED 灯等非线性负荷的大量使用，小区配电所常出现电压不稳定、能耗增大、以及断路器跳闸、一些设备（如无功补偿柜等）被烧毁等现象。因此，本文对 10 KV 变配电所的设计中，也考虑到了谐波治理。本文案例中，谐波治理的要点体现在以下几个方面：

（1）采用有源电力滤波器整体治理。在案例中，有源电力滤波器设置在低压母线侧，与无功补偿柜并列布置。

（2）采用 D，Y11供配电变压器。这样，3 次及3 的整数倍谐波被隔离在绕组之中，形成环流，它们不再污染输入端。

（3）用6 脉冲整流器经300移相后，再对电流叠加，以消除5、7、17、19 等次谐波。

（4）在各电容器组回路中串入电抗器。

3.5 变配电所节能设计

在本工程电气设计中，对变配电所采取的节能措施如下：

（1）合理利用或选择变压器。尽量减少变压器数量，合理分配其负荷，尽量使变压器负荷率在60%～80%之间。另外，采用非晶合金变压器（比同容量其它变压器铁损低60%左右）等节能型变压器。

（2）减少线路长度，尽量使变配电所处于各负荷中心，满足供电半径要求。

（3）合理无功补偿，在变压器低压侧集中补偿，同时设有自动投切装置避免过补偿。

4 结论

综上所述，本文通过工程实例，针对某住宅小区的10KV 变配电所设计要点进行分析，对变配电所的布线、谐波治理、接地及节能设计要点进行了论述，提出了自己的看法与建议。工程项目投入试运行后，取得很好的应用效果，从中可以证明此设计方案的合理性。

参考文献

[1]张直平，李芬辰.城市电网谐波手册[M].中国电力出版社，2001.

[2]GB50054-2011，低压配电设计规范[S].中国计划出版社.