建筑供配電課程設(shè)計(jì)—商住樓的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是對(duì)16層商住樓的供配電系統(tǒng)進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容包括確定大樓的設(shè)備電氣負(fù)荷等級(jí)，進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，選擇變壓器的容量、類型及臺(tái)數(shù)，各個(gè)樓層供電

2、線路中的短路電流的計(jì)算，供配電系統(tǒng)的主接線方式、高低壓設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇及校驗(yàn)，防雷接地的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中需要繪圖的部分使用AutoCAD繪圖，最后將整個(gè)設(shè)計(jì)過程整理、總結(jié)設(shè)計(jì)文檔報(bào)告。</p><p>　　關(guān)鍵詞：商住樓；配電；計(jì)算負(fù)荷；設(shè)備選擇；防雷接地</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　

3、　1.1設(shè)計(jì)概況</b></p><p>　　本工程概況：地下一層，地上16層，建筑總高度49米，屬二類高層民用建筑。</p><p>　　首先，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和目的，按照最新的《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)其中的建筑負(fù)荷進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，按照現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行負(fù)荷等級(jí)與無功補(bǔ)償計(jì)算，列出負(fù)荷計(jì)算表。其次，根據(jù)負(fù)荷

4、類別及對(duì)供電可靠性的要求進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，根據(jù)最后總計(jì)算負(fù)荷選擇變壓器容量及臺(tái)數(shù)、主接線方案以及是否需要柴油發(fā)電機(jī)，確定配電所主接線方式。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。接著選擇大樓的高低壓部分進(jìn)行短路電流的計(jì)算，并列出計(jì)算表格，選擇配電所的一次設(shè)備及其校驗(yàn)，包括高低壓斷路器、熔斷器、隔離開關(guān)、避雷器、開關(guān)柜，電流、電壓互感器等設(shè)備，并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)，列表表示。然后進(jìn)行導(dǎo)線電纜的選擇與校驗(yàn)。最后，

5、根據(jù)相關(guān)規(guī)范，進(jìn)行建筑的防雷保護(hù)與接地設(shè)計(jì)。</p><p>　　2 負(fù)荷分級(jí)、負(fù)荷計(jì)算及無功功率補(bǔ)償</p><p>　　計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)負(fù)荷，其熱效應(yīng)與某一段時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均作為按民熱條件選擇電器工導(dǎo)體的依據(jù)。它是用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值。</p><p><b&

6、gt;　　2.1 負(fù)荷分級(jí)</b></p><p>　　該工程屬二類高層民用建筑。</p><p>　　二級(jí)負(fù)荷：有消防泵、噴灑泵、加壓風(fēng)機(jī)、消防電梯、防火卷簾、消防報(bào)警系統(tǒng)、排煙機(jī)、樓梯過道照明、電梯、設(shè)備房照明。</p><p>　　三級(jí)負(fù)荷：除上述負(fù)荷外，其余負(fù)荷均為三級(jí)負(fù)荷。</p><p>　　負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)

7、法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種，本設(shè)計(jì)將采用需要系數(shù)法予以確定。需要系數(shù)法是用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù),直接求出計(jì)算負(fù)荷。</p><p><b>　　2.2 負(fù)荷數(shù)據(jù)</b></p><p>　　本工程負(fù)荷包括照明、電力及消防負(fù)荷。因此先按單位功率法預(yù)留負(fù)荷，其余用電設(shè)備負(fù)荷功率由照明設(shè)計(jì)計(jì)算而得。根據(jù)方案設(shè)計(jì)，該商住樓各部分負(fù)荷數(shù)據(jù)見表（1）至（3）。<

8、;/p><p>　　本工程照明負(fù)荷數(shù)據(jù) 表（1）</p><p>　　本工程電力負(fù)荷數(shù)據(jù) 表（2）</p><p>　　本工程消防負(fù)荷數(shù)據(jù) 表（3）</p><p><b>　　2.3負(fù)荷計(jì)算</b></p>&

9、lt;p>　　本工程的各類負(fù)荷中有平時(shí)運(yùn)行的用電設(shè)備，也有發(fā)生火災(zāi)時(shí)才需要運(yùn)行的消防設(shè)備。因此負(fù)荷計(jì)算按照平時(shí)運(yùn)行的負(fù)荷和火災(zāi)時(shí)的負(fù)荷進(jìn)行分別計(jì)算。</p><p>　　2.3.1平時(shí)運(yùn)行的負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　?。?）照明負(fù)荷計(jì)算</b></p><p><b>　　照明負(fù)荷計(jì)算書</b></p

10、><p>　?。?）電力負(fù)荷和平時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　電力負(fù)荷和平時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷計(jì)算書</p><p>　　2.3.2火災(zāi)時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　本工程火災(zāi)時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷計(jì)算書</p><p>　　2.3.3.10/0.38kV配電所計(jì)算負(fù)荷</p><p>

11、;　　火災(zāi)時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷小于火災(zāi)時(shí)必然切除的正常照明負(fù)荷和電力負(fù)荷總和，因此火災(zāi)時(shí)的消防負(fù)荷不計(jì)入總計(jì)算負(fù)荷。本工程10/0.38kV變電所計(jì)算過程如下：</p><p>　　1）正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　?、倏傆?jì)算負(fù)荷</b></p><p>　　總計(jì)算負(fù)荷等于照明負(fù)荷和電力負(fù)荷及平時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷的總和。由表2-4、

12、2-5可得照明計(jì)算負(fù)荷為</p><p><b>　　，</b></p><p>　　電力負(fù)荷及平時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷總計(jì)算負(fù)荷為</p><p>　　由此可得變電所低壓側(cè)總計(jì)算負(fù)荷為</p><p>　　②計(jì)入同時(shí)系數(shù)后的總計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)</p><p>　　對(duì)于總計(jì)算負(fù)荷，取有功和無功同時(shí)系數(shù)

13、分別為，則計(jì)入同時(shí)系數(shù)后的總計(jì)算負(fù)荷為</p><p><b>　　功率因數(shù)為</b></p><p>　?、蹮o功補(bǔ)償容量的計(jì)算</p><p>　　根據(jù)規(guī)范要以及本工程設(shè)計(jì)說明書，民用建筑低壓側(cè)無功功率補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.923，，故有：</p><p>　　對(duì)于總的計(jì)算負(fù)荷：△Q=604.08kW×，

14、可取近似的130kvar。</p><p>　　無功功率補(bǔ)償后的總有功計(jì)算負(fù)荷保持不變，總無功計(jì)算負(fù)荷為</p><p>　　△Q=523.32-266=258kvar</p><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷為</b></p><p>　　功率因數(shù)，無功補(bǔ)償滿足要求。</p><p><

15、b>　?、茏儔浩鞯膿p耗</b></p><p><b>　　有功損耗為△kW</b></p><p><b>　　無功功率損耗為△</b></p><p>　　⑤變電所高壓側(cè)的總計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　變電所高壓側(cè)的總計(jì)算負(fù)荷</p><p><

16、b>　　總功率因數(shù)</b></p><p>　　2)電源故障時(shí)切除三級(jí)負(fù)荷后供二級(jí)負(fù)荷運(yùn)行的負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　照明負(fù)荷中無一級(jí)負(fù)荷；電力及平時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷中一級(jí)負(fù)荷為，二級(jí)負(fù)荷為。則總的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷為</p><p>　　取有功和無功同時(shí)系數(shù)分別為，則計(jì)入同時(shí)系數(shù)后的一、二級(jí)總計(jì)算負(fù)荷為</p><p>&l

17、t;b>　　功率因數(shù)為</b></p><p><b>　　無功補(bǔ)償容量為</b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　無功補(bǔ)償后的一、二級(jí)總有功計(jì)算負(fù)荷保持不變，總無功計(jì)算負(fù)荷為</p><p>　　補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷為</p><p

18、>　　功率因數(shù)，無功補(bǔ)償滿足要求。</p><p>　　本工程10/0.38kV變電所負(fù)荷計(jì)算書如下表</p><p>　　本工程10/0.38kV變電所負(fù)荷計(jì)算書 </p><p>　　3.供電電源、電壓選擇與電能質(zhì)量</p><p><b>　　3.1.供電電源</b></p>&l

19、t;p>　　本工程高壓側(cè)總有功計(jì)算負(fù)荷僅為610.6kW，故可采用10kV供電。根據(jù)當(dāng)?shù)仉娫礌顩r，本工程從供電部門的110/10kV變電站引來一路10kV專線電源A，可承擔(dān)全部負(fù)荷；同時(shí)用一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源，并且可承擔(dān)全部負(fù)荷。 </p><p>　　本工程的兩個(gè)供電電源相對(duì)獨(dú)立可靠，可以滿足規(guī)范中某些特殊的二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電，考慮工程中有特別重要的二級(jí)負(fù)荷，因此自備柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源裝置

20、。</p><p>　　已知供電部門的110/10kV變電站中性點(diǎn)均采用經(jīng)消弧線圈接地。</p><p><b>　　3.2.電壓選擇</b></p><p>　　本工程為二類高層民用建筑，用電設(shè)備額定電壓為380/220V，低壓配電距離最長不大于150m。本工程只設(shè)一座10/0.38kV變電所，對(duì)所有設(shè)備均采用低壓380/220V三相五線TN

21、-S系統(tǒng)配電。</p><p><b>　　3.3.電能質(zhì)量</b></p><p>　　采用下列措施保證電能質(zhì)量：</p><p>　?。?）選用Dyn11聯(lián)結(jié)組別的三相配電變壓器，采用±5%無勵(lì)磁調(diào)壓分接頭。</p><p>　?。?）采用銅芯電纜，選擇合適導(dǎo)體截面，將電壓損失限制在5%以內(nèi)。</p&

22、gt;<p>　?。?）氣體放電燈采用低諧波電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，并就地?zé)o功功率補(bǔ)償使其功率因數(shù)不小于0.9。在變電所低壓側(cè)采取集中補(bǔ)償，自動(dòng)投切。</p><p>　?。?）將單相設(shè)備均勻分布于三相配電系統(tǒng)中。</p><p>　?。?）照明與電力配電回路分開。對(duì)較大容量的電力設(shè)備如電梯、水泵等采用專線供電。</p><p><b>

23、;　　4.電力變壓器選擇</b></p><p>　　4.1.變壓器形式及臺(tái)數(shù)選擇</p><p>　　本工程為一般商住兩用二類高層民用建筑，防火要求較高，且為減少占地，變電所位于主體建筑地下室內(nèi)，故宜采用三相雙繞組干式變壓器，聯(lián)結(jié)組別為Dyn11,無勵(lì)磁電壓，電壓比為10/0.4kV.為節(jié)省空間，變壓器與開關(guān)柜布置在同一房間內(nèi)，變壓器外殼防護(hù)等級(jí)選用IP2X。因?yàn)楸竟こ虥]有一

24、級(jí)負(fù)荷，主要為三級(jí)負(fù)荷，所以選用一臺(tái)變壓器。 </p><p>　　4.2.變壓器容量及型號(hào)選擇</p><p>　　本工程總視在計(jì)算負(fù)荷為656kVA(),其中二級(jí)負(fù)荷87.4kVA().</p><p>　　無功補(bǔ)償容量選266kVar，補(bǔ)償后，變壓器高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為610.67kW,功率因數(shù)為0.90，設(shè)備總視在計(jì)算負(fù)荷680kVA，所以變壓器選擇一臺(tái)SG9—

25、800kVA—10/0.4kV防護(hù)等級(jí)IP20,變壓器參數(shù)如下：</p><p>　　表2-1 SG9-800的主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　4.3.柴油發(fā)電機(jī)的選擇</p><p>　　根據(jù)應(yīng)急電源需求選取柴油發(fā)電機(jī)的容量，應(yīng)急電源所供的設(shè)備有回路WL8a、WP1a-WP13a,其總設(shè)備功率為</p><p>　　P1=216.5+24

26、=240.5kW,需要系數(shù)Kx=0.8，</p><p>　　Pj=240.5*0.8=192.4kW則柴油發(fā)電機(jī)容量可按如下公式計(jì)算</p><p>　　式中，為發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行不均勻系數(shù)，一般取0.9，單臺(tái)取1。</p><p>　　K為可靠系數(shù)，一般取1.1。</p><p>　　計(jì)算得出柴油發(fā)電機(jī)容量P= =235.2kW</p&

27、gt;<p>　　柴油發(fā)電機(jī)為環(huán)保型，零煙氣排放，低于45攝氏度冷卻風(fēng)，并且配有自動(dòng)啟動(dòng)裝置，啟動(dòng)時(shí)間不大于15s。</p><p>　　5.變電所電氣主接線設(shè)計(jì)與變電所所址和型式的選擇</p><p>　　5.1變電所高壓電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　本工程由附近10kV配電所引來一回10kV電源，另在負(fù)一層設(shè)置一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)提供應(yīng)急電源<

28、;/p><p>　　變配電室主結(jié)線的選擇原則：</p><p>　　當(dāng)滿足運(yùn)行要求時(shí)，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。由于供電電源只有一回線路，變電所裝設(shè)單臺(tái)變壓器時(shí)，宜采用線路變壓器組結(jié)線。6～10KV固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開關(guān)。采用6～10 KV熔斷器負(fù)荷開關(guān)固定式配電裝置時(shí)，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)。由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出

29、線處，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的專用電壓、電流互感器（一般都安裝計(jì)量柜）。變壓器低壓側(cè)為0.4KV的總開關(guān)宜采用低壓斷路器或隔離開關(guān)。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。</p><p>　　最后，綜合各方面因素選擇高壓側(cè)采用單母線不分段結(jié)線方式、低壓側(cè)采用單母線分段方式，所以本工程變電所高壓主接線系統(tǒng)見附錄（1）。</p><p>　　5.2變電所所地址

30、與型式的選擇</p><p>　　根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，本工程設(shè)置設(shè)于地下一層的室內(nèi)型變電所，內(nèi)有一臺(tái)干式變壓器。</p><p>　　綜合考慮高壓電源進(jìn)線與低壓配電出線的方便，變電所設(shè)于建筑物與地下室西南角處，設(shè)備運(yùn)輸方便。</p><p>　　變電所設(shè)備布置及電力干線平面圖見附錄（2）。</p><p>　　6.低壓配電干線系統(tǒng)設(shè)計(jì)&l

31、t;/p><p>　　6.1低壓帶電導(dǎo)體接地形式與低壓接地系統(tǒng)接地形式</p><p>　　6.1.1低壓帶電導(dǎo)體接地形式</p><p>　　對(duì)三相用電設(shè)備組和單相用電設(shè)備組混合配電的線路及單相用電設(shè)備組采用三相配電干線線路，采用三相五線制系統(tǒng)；單相用電設(shè)備配電的支線線路，采用單相三線制系統(tǒng)將負(fù)荷均勻的分配在三相系統(tǒng)中</p><p>　　6.

32、1.2低壓系統(tǒng)接地形式</p><p>　　本工程對(duì)安全要求較高，根據(jù)要求采用TN-C-S系統(tǒng)</p><p>　　6.1.3低壓配電形式</p><p>　　本工程低壓配電為混合式配電。根據(jù)負(fù)荷類別和性質(zhì)將負(fù)荷分組作為配電干線，各干線從變電所低壓柜放射式向外配電，每條干線中的多個(gè)用電設(shè)備則根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)和作用采用放射式、樹干式配電。</p><p

33、>　　6.2低壓配電干線系統(tǒng)接線方式設(shè)計(jì)</p><p>　　照明負(fù)荷和電力負(fù)荷分成不同的配電系統(tǒng)，以便于計(jì)量和管理。消防負(fù)荷的配電系統(tǒng)則自成系統(tǒng)，以保證供電的可靠性。</p><p>　　6.2.1照明負(fù)荷配電干線系統(tǒng)</p><p>　　1).照明為三級(jí)負(fù)荷的線路，3～9層采用樹干式配電，引一條母線至各層然后放射式分配到各個(gè)房間。</p>&

34、lt;p>　　2).照明-1層、照明1層屬于三級(jí)負(fù)荷，分別為放射式單回路供電。</p><p>　　6.2.2電力負(fù)荷配電干線系統(tǒng) </p><p>　　（1）消防控制室，客消梯?？吞?，潛污泵，加壓風(fēng)機(jī)，排煙機(jī)為二級(jí)負(fù)荷，采用雙回路供電；</p><p>　?。?).水泵房為二級(jí)負(fù)荷，用雙回路放射式單獨(dú)供電，設(shè)單獨(dú)配電箱。</p><p&g

35、t;　　6.2.3消防負(fù)荷配電干線系統(tǒng)</p><p>　?。?). 消防控制室，客消梯，防火卷簾門，加壓風(fēng)機(jī)，排煙機(jī)為二級(jí)負(fù)荷，采用雙回路供電；</p><p>　?。?）水泵房為二級(jí)負(fù)荷，用雙回路放射式單獨(dú)供電，設(shè)單獨(dú)配電箱。</p><p>　　6.3層間配電箱系統(tǒng)</p><p>　　（1）-1層與1層照明配電箱以放射式分別配電給一層

36、各個(gè)區(qū)域，</p><p>　?。?). 3～16層照明配電箱分別以放射式配電各個(gè)房間配電箱。</p><p>　?。?).頂層電梯配電箱采用雙回路供電。</p><p>　?。?).應(yīng)急負(fù)荷中，除去水泵房配電箱采用放射式配電外，其余負(fù)荷均采用雙回路供電。</p><p>　　7.短路電流計(jì)算及設(shè)備和導(dǎo)線的選擇</p><

37、p>　　7.1 短路電流的計(jì)算</p><p>　　供電部門提供的數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　提供10kv專線電源的110/10kV變電站距離本站3km，電源引入線電纜型號(hào)初選為YJV22-8.7/9-3×120，110/10kv變電站10 kv母線處三相短路電流有效規(guī)劃最大值為25kA，最小值為18kA。電纜首段過電流保護(hù)延時(shí)時(shí)間為0.8s，真空斷路器全開短時(shí)間為0.

38、1s。提供10KV專線電源的院總開閉所劇本工程1km，電源引入電纜型號(hào)初選為YJV22-10-3×120。</p><p>　　7.1.1變電所高壓側(cè)短路電流計(jì)算</p><p>　　供電系統(tǒng)要求正常的不間斷的對(duì)負(fù)荷供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。然而由于各種原因也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)正常運(yùn)行遭到破壞。系統(tǒng)中最常見的故障就是短路。短路就是不同電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對(duì)地之間

39、的電阻性短路。</p><p>　　短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標(biāo)幺值法（又稱相對(duì)單位制法）。</p><p>　　選取變配電所變壓器及供電回路WL1到住宅三層配電箱進(jìn)行短路計(jì)算，高壓電纜YJV22-8.7/10kV型</p><p><b>　　標(biāo)幺值法：</b></p><p>　　Sd=

40、100MVA，Uav1=10.5kV，Uav2=0.4kV，Soc=500MVA，</p><p><b>　　（4.1）</b></p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　?。?）電力系統(tǒng)的標(biāo)幺值</p><p><b>　?。?.3）</b><

41、/p><p>　　（2）架空線路的標(biāo)幺值</p><p>　　X0=0.35Ω/km</p><p>　　則 （4.4）</p><p>　?。?）電力變壓器的標(biāo)幺值</p><p>　　S9-800 Dyn11型電力變壓器短路阻抗電壓百分比Uk%=4.5</p><p>　　則

42、 （4.5）</p><p>　　（4）等效電路如下圖所示</p><p>　　k1點(diǎn)總電抗標(biāo)幺值為</p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　從而 （4.7）</p><p><b>　　三相短路容量</b>

43、</p><p><b>　?。?.8）</b></p><p>　　k2點(diǎn)總電抗標(biāo)幺值為</p><p><b>　　三相短路容量</b></p><p>　　短路計(jì)算表如下表所示：</p><p>　　表4-1 短路電流計(jì)算表</p><p>　　

44、7.1.2低壓電網(wǎng)短路電流計(jì)算</p><p>　?。?）短路電路電抗計(jì)算</p><p><b>　　電力系統(tǒng)電抗</b></p><p>　　此處相線-保護(hù)線電抗</p><p><b>　　電力變壓器電抗</b></p><p>　　此處相線-保護(hù)線電抗</p&g

45、t;<p>　　母線T1WB1段的電抗為</p><p>　　此處相線-保護(hù)線電抗為</p><p>　　母線T1WB2段的電抗為</p><p>　　此處相線-保護(hù)線電抗為</p><p>　　變壓器T1低壓側(cè)短路時(shí)的等效電路如圖！?。。。。。。。。。。。。。。。?！所示。</p><p>　　k-3點(diǎn)短

46、路時(shí)的總短路電抗為</p><p><b>　　單相接地電抗為</b></p><p>　　K-5點(diǎn)短路時(shí)的總等效電抗為：</p><p><b>　　單相接地電抗為</b></p><p>　　K-7點(diǎn)短路時(shí)的總等效電抗為：</p><p><b>　　單相接地電

47、抗為</b></p><p><b>　　(2)短路電流計(jì)算</b></p><p>　　k-3點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流和三相短路容量分別為</p><p><b>　　=</b></p><p>　　此時(shí)兩相短路電流為=0.866=</p><p><b&g

48、t;　　單相接地電流為 </b></p><p>　　k-5點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流和三相短路容量分別為：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　此時(shí)兩相短路電流為=0.866=</p><p><

49、b>　　單相接地電流為 </b></p><p>　　k-7點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流和三相短路容量分別為：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　此時(shí)兩相短路電流為=0.866=</p><p>&

50、lt;b>　　單相接地電流為 </b></p><p><b>　　7.2設(shè)備選擇</b></p><p>　　7.2.1高壓電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　配電所高壓側(cè)電氣設(shè)備的選擇與檢驗(yàn)</p><p>　　表5-1 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p>　　高

51、壓側(cè)所選設(shè)備滿足要求。</p><p>　　7.2.2低壓電器設(shè)備的選擇</p><p>　　低壓側(cè)的電氣設(shè)備有開關(guān)柜、斷路器(MT12H1/4P、NS400/3P、NS160N/3P、NS250N/3P、NS80H/3P)、電流互感器LMK5-0.66等，選取回路WL1中的電流互感器與斷路器進(jìn)行校驗(yàn)如下：</p><p>　　表5-2 電流互感器額定參數(shù)與計(jì)算數(shù)

52、據(jù)比較</p><p>　　表5-3 低壓斷路器額定參數(shù)與計(jì)算數(shù)據(jù)比較</p><p>　　低壓側(cè)所選設(shè)備滿足要求。</p><p>　　7.3導(dǎo)線和電纜選擇</p><p>　　7.3.1 導(dǎo)線的選擇</p><p>　　為了保證供電的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)，選擇導(dǎo)線和電纜時(shí)應(yīng)滿足下列條件：發(fā)熱條件；電壓損耗條件；經(jīng)

53、濟(jì)電流密度；機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　1、材料選擇：優(yōu)先選用鋁材料，下列場(chǎng)合可采用銅導(dǎo)線：</p><p>　?。?）重要的操作回路及二次回路。</p><p>　?。?）移動(dòng)設(shè)備的線路及劇烈振動(dòng)場(chǎng)合的線路。</p><p>　?。?）對(duì)鋁有嚴(yán)重腐蝕的場(chǎng)合。</p><p>　　（4）爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所有特殊要求者。&

54、lt;/p><p>　?。?）國際工程有要求者。</p><p>　　2、按允許載流量選擇導(dǎo)線或電纜截面積。</p><p>　　3、按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面積。</p><p>　　4、按經(jīng)濟(jì)電流密度條件選擇導(dǎo)線和電纜截面積。</p><p>　　5、按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線和電纜截面積：要求所選的導(dǎo)線和電纜的截面積不

55、小于其最小允許截面積。</p><p>　　導(dǎo)線截面選擇的一般步驟：根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：一般10KV及以下的高壓線路和低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)于低壓照明線路，因?qū)﹄妷核揭筝^高，通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　距離小于200米和負(fù)荷電流較大的供電線路，先按發(fā)熱條件選擇，再按電壓損失和機(jī)械強(qiáng)度

56、校驗(yàn)。</p><p>　　距離大于200米或電壓水平要求較高的供電線路，先按允許電壓損失選擇截面，再按發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)。</p><p>　　高壓線路，先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面，再按發(fā)熱條件和電壓損失條件校驗(yàn)，同時(shí)還必須校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　以計(jì)算所得的幾個(gè)截面中的最大者為準(zhǔn)，從產(chǎn)品目錄中選擇稍大于所求得的值。</p><p

57、>　　7.3.2導(dǎo)線電纜的選擇與校驗(yàn)</p><p><b>　?。?）低壓側(cè)</b></p><p>　　選取回路WL1進(jìn)行導(dǎo)線選取，配電柜出線經(jīng)過WL1接三到九層樓層配電箱，該段導(dǎo)線距離較近，假設(shè)距離L=100m＜200m，則先按發(fā)熱條件選擇，再按電壓損失和機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)。</p><p>　　由前面計(jì)算可知該層設(shè)備容量為Pe=30kW

58、,需要系數(shù)K=0.8，計(jì)算負(fù)荷為Pj=24kW，功率因數(shù)cos=0.8</p><p><b>　　1）按發(fā)熱條件</b></p><p>　　查表，環(huán)境溫度為時(shí)，可選擇4*ZR-VV-150+1*ZR-VV-95，及一根截面為95，其它四根都為150，聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套阻燃電力電纜，其安全載流量為297A，滿足條件。</p><p>　

59、　2）校驗(yàn)電壓損失0.55%<5%</p><p><b>　?。?）高壓側(cè)</b></p><p>　　選擇變配電室高壓側(cè)的電纜，及大樓附近電源引來的10kV進(jìn)線側(cè)，進(jìn)行計(jì)算并選擇合適的電纜線，該部分電纜按照經(jīng)濟(jì)電流濃密度計(jì)算，先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，而后按發(fā)熱條件和短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p>　　變電所10kV，由第一部分計(jì)算負(fù)荷可

60、知Pj=712.95kW，=0.91</p><p>　　1）按經(jīng)濟(jì)密度選擇A （6.1）</p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)電流密度取</b></p><p>　　則經(jīng)濟(jì)截面積 （6.2）</p><p>　　由以上條件選取YJV22-8.7/10kV型，交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，

61、細(xì)鋼絲鎧裝，截面積S=25，查表知其載流量正常允許最高溫度。</p><p>　　2）按電壓損失校驗(yàn)。因距離短，容量不大，電壓較高，故可不校驗(yàn)。</p><p>　　3）按短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p>　　按公式 （6.3）</p><p>　　假象時(shí)間考慮繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.7s，斷路

62、器全分段時(shí)間0.2s，熱穩(wěn)定系數(shù)C=135，</p><p>　　則 <26 （6.4）</p><p>　　綜上所述，該工程線路敷設(shè)方式為：</p><p>　　1、10kV高壓電纜選用YJV22-8.7/10kV型，細(xì)鋼絲鎧裝，埋地敷設(shè)，穿保護(hù)管進(jìn)戶。</p><p>　　低壓電纜選用ZR-VV

63、全塑阻燃型，沿電纜盤，豎井或穿管敷設(shè)。</p><p>　　室內(nèi)配線采用ZR-VV，VV電纜，ZR-BV，BV導(dǎo)線沿電纜盤，電纜豎井，保護(hù)管敷設(shè)。</p><p>　　8.防雷與接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　8.1建筑物防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　8.1.1建筑物防雷類別的確定</p><p>　　按照建筑物

64、的重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷擊事故的可能性及后果，其防雷等級(jí)可分為三類：</p><p><b>　　一級(jí)防雷的建筑物：</b></p><p>　　(1)具有特別重要用途的建筑物，如國際性航空港、通信樞紐、大型博展建筑、特級(jí)火車站、國賓館、大型旅游建筑等。</p><p>　　(2)超高層建筑物，如40層以上的住宅建筑，建筑高度超過100米的其

65、他民用以及一般工業(yè)建筑物。</p><p>　　(3)國家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物和構(gòu)筑物。</p><p><b>　　二級(jí)防雷的建筑物：</b></p><p>　　(1)重要的或人員密集的大型建筑物，如部、省級(jí)辦公樓、省級(jí)大型的集會(huì)、博展、體育、交通、通信、廣播、商業(yè)和影劇院建筑等。</p><p>　　(2)省級(jí)重

66、點(diǎn)保護(hù)的建筑物和構(gòu)筑物。</p><p>　　(3)19層及以上的住宅和高度超過50米的其他民用和一般工業(yè)建筑物。</p><p><b>　　三級(jí)防雷的建筑物：</b></p><p>　　(1)10至18層的普通住宅。</p><p>　　(2)建筑高度部超過50米的教學(xué)樓和普通的旅館、辦公樓、科研樓、圖書館、檔案樓

67、和省級(jí)一下的郵政樓等。</p><p>　　根據(jù)規(guī)范可知，本工程為三級(jí)防雷建筑物。</p><p>　　8.1.2建筑物防雷措施</p><p>　　作為三級(jí)防雷建筑物，應(yīng)有防直擊雷的措施。由于主樓高度超過45m，還應(yīng)采取防側(cè)擊雷和等電位的保護(hù)措施。</p><p>　　8.1.3建筑物外部防雷裝置的布置（）</p><p

68、><b>　　防止直擊雷的措施</b></p><p>　?、僖话阍诮ㄖ镆资芾讚舨课谎b設(shè)避雷針或避雷帶。</p><p>　　建筑物易受雷擊的部位是：</p><p>　　a.平面屋及坡度不大于1/10的屋面―――屋角、女兒墻、屋檐。</p><p>　　b.坡度大于1/10、小于1/2的屋面―――屋角、檐角、屋

69、脊、屋檐；</p><p>　　c.坡度不大于1/2的屋面―――屋角、屋脊、檐角。</p><p>　　②采用避雷帶時(shí)，屋面任何一點(diǎn)距避雷帶應(yīng)不大于10米。當(dāng)有3條及以上平行避雷帶時(shí)，每隔30～40米處將平行的避雷帶進(jìn)行連接；</p><p>　　③當(dāng)采用避雷針時(shí)，單針的保護(hù)范圍可按60度計(jì)算。多支避雷針兩針間的距離不宜大于30米，并應(yīng)符合下列要求：</p&g

70、t;<p>　　D≤15h </p><p>　　式中D――兩針間的距離（米）；</p><p>　　h――避雷針的有效高度，即避雷針突出建筑物的高度（米）。</p><p>　?、茏?0米以上，每3層沿建筑物四周設(shè)避雷帶。</p><p>　　⑤自30米以上的金屬欄桿、金

71、屬門窗等較大的金屬物體，應(yīng)與防雷裝置連接。</p><p>　?、拗荛L超過40米的建筑物，引下線一般不少于2根，其間距不大于24米，在技術(shù)上處理有困難時(shí)，允許放寬到34米。</p><p>　　8.1.4雷電過電壓保護(hù)</p><p>　　本工程10KV變電所布置于地下室內(nèi)，已在主體建筑物的防雷保護(hù)范圍之內(nèi)，因此高壓電氣設(shè)備不許裝設(shè)直接雷擊保護(hù)裝置，但仍需采取防雷電

72、波侵入的過電壓保護(hù)。</p><p>　　(1)、對(duì)電纜的進(jìn)出線，應(yīng)在進(jìn)出端將電纜的金屬外皮、鋼管等與電氣設(shè)備接地相連；當(dāng)電纜轉(zhuǎn)換為架空線時(shí)，應(yīng)在轉(zhuǎn)換處裝設(shè)避雷器，避雷器、電纜金屬外皮和絕緣子鐵腳等應(yīng)連接在一起接地。</p><p>　　(2)、進(jìn)出建筑物的架空金屬管道在進(jìn)出處應(yīng)就近接到防雷或電氣的接地裝置上或單獨(dú)直接接地。</p><p>　　8.2電氣裝置接地與

73、等電位聯(lián)接</p><p>　　8.2.1電氣裝置的接地要求與接地電阻的要求</p><p>　　將電力系統(tǒng)或電氣裝置的某一部分經(jīng)接地線直接良好電氣聯(lián)結(jié)到接地體，稱為接地。接地電阻是接地體的流散電阻與接地線和接地體本身的電阻之和。一般接地線的電阻很小，可以略去不計(jì)，因此可以認(rèn)為接地體的流散電阻就是接地電阻。沖擊接地電阻小于30Ω，工頻接地電阻小于1Ω。通常所說的接地電阻都是指工頻接地電阻。

74、</p><p>　　當(dāng)采用公共用接地裝置時(shí)，其接地電阻應(yīng)按各系統(tǒng)中最小值要求設(shè)置。在結(jié)構(gòu)完成后，必須通過測(cè)試點(diǎn)測(cè)試接地電阻，若達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，應(yīng)加接人工接地體。在電源中性點(diǎn)接地的低壓配電系統(tǒng)中，中性線（N）、保護(hù)線（PE）、或中性保護(hù)線（PEN）、可以提供單相電氣設(shè)備的相電壓和電流回路，承受三相系統(tǒng)不平衡電流，降低三相系統(tǒng)中性點(diǎn)的偏移。保護(hù)線與用電設(shè)備外露的可導(dǎo)電部分可靠連接，在發(fā)生單相絕緣損壞對(duì)地短路時(shí)，保護(hù)

75、人身安全。</p><p>　　8.2.2接地裝置設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）利用建筑物鋼筋混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為自然接地體，并將建筑物的外周地圈梁內(nèi)的鋼筋可靠的焊接成整體作為均壓帶且與接地線可靠連接。</p><p>　?。?）引下線距室外地坪0.5m處設(shè)連接板。連接板共六處。</p><p>　?。?）避雷帶引下線至柱內(nèi)主筋連接線宜比

76、避雷帶圓鋼截面大一級(jí)。</p><p>　　（4）接地裝置完工后，應(yīng)測(cè)其實(shí)際接地電阻，如大于1Ω時(shí)，還應(yīng)補(bǔ)設(shè)人工接地體。</p><p>　　（5）人工接地體距建筑物出入口或人行通道應(yīng)不小于3m。當(dāng)小于3m時(shí)，減少跨步電壓，應(yīng)采取下列措施之一：1）水平接地體局部深埋應(yīng)不小于1m；2）水平接地體局部應(yīng)包絕緣物，可采取50-80mm的瀝青覆蓋，其寬度應(yīng)超過接地裝置2m。</p>

77、<p>　　本工程接地平面圖見附錄所示。圖中注明了接地裝置型式、接地材料和敷設(shè)方式、接地電阻要求值以及利用樁基、基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋做接地時(shí)應(yīng)采取的措施。</p><p>　　8.2.3等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì)</p><p>　　總等電位聯(lián)結(jié)作用于全建筑物。它在一定程度上可降低建筑物內(nèi)間接接觸電擊的接觸電壓和不同金屬部件間的電位差，并消除自建筑物外經(jīng)電氣線路和各種金屬管道引入的危險(xiǎn)故障電壓的危害，

78、還對(duì)防止雷電波侵入對(duì)于人身及設(shè)備造成的危害有重要作用。</p><p>　　在建筑物的每一電源進(jìn)線處，設(shè)置總得等電位聯(lián)結(jié)端子箱，將建筑物內(nèi)的保護(hù)干線、煤氣、給水總管、通風(fēng)管道等各種公共設(shè)施金屬管道及建筑物金屬構(gòu)件等導(dǎo)體匯接到總等電位聯(lián)結(jié)端子箱的端子排板上進(jìn)行連接。如：屋頂風(fēng)機(jī)外殼、衛(wèi)生間伸出屋外的金屬透氣管應(yīng)與避雷帶可靠連接。</p><p>　　系統(tǒng)在總配電間電源進(jìn)線處作重復(fù)接地，接地電

79、阻不大于1Ω。各照明配電箱空調(diào)電源插座、數(shù)據(jù)信息電源插座、普通電源插座和照明回路均分開設(shè)置，各插座回路除單相空調(diào)插座回路外均采用漏電保護(hù)，額定漏電動(dòng)作電流為30mA。</p><p><b>　　9 結(jié)論</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)，我加深了對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中供配電知識(shí)的理解，基本上掌握了進(jìn)行一次設(shè)計(jì)所要經(jīng)歷的步驟，像低壓電氣部分的設(shè)計(jì)，我與其他同學(xué)一起

80、進(jìn)行課題分析、查資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)，整理到最后完成整個(gè)設(shè)計(jì)等。</p><p>　　在整個(gè)過程中，每天進(jìn)行計(jì)算記錄，反復(fù)演算，反復(fù)驗(yàn)證，將每一個(gè)小小的錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)下來進(jìn)行分析，現(xiàn)在看來之所以有的時(shí)候做的很慢還是因?yàn)橐郧吧险n時(shí)沒有專心聽講，真是書到用時(shí)方恨少呀！另外，這次的圖紙全是電子版的，提高了我們的電腦實(shí)際操作能力，這對(duì)以后的建筑電氣設(shè)計(jì)更是重要。</p><p>　　在這里要感謝曹老師細(xì)心的給

81、予我們幫助，我們利用這次機(jī)會(huì)學(xué)到了很多，不只是多認(rèn)識(shí)了幾個(gè)電器元件，最重要的是知道了我們自己的欠缺與不足，能在以后的學(xué)習(xí)過程中查漏補(bǔ)缺，找準(zhǔn)方向，不斷求索！</p><p><b>　　10附錄</b></p><p>　　10.1附錄1 變電所高壓主接線系統(tǒng)圖</p><p>　　10.2 附錄2 變電所設(shè)備布置及電力干線系統(tǒng)圖</p