照明負(fù)荷計(jì)算.doc

負(fù)荷計(jì)算本設(shè)計(jì)為一個(gè)單體寫(xiě)字樓電氣設(shè)計(jì)，對(duì)其中的電氣容量負(fù)荷計(jì)算采用需要系數(shù)法，需要系數(shù)法計(jì)算簡(jiǎn)單，是最為常用的一種計(jì)算方法，適用用電設(shè)備較多，且容量差別不大的情況。計(jì)算方法：在計(jì)算某供電范圍內(nèi)的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，首先根據(jù)負(fù)荷類(lèi)別進(jìn)行分組，然后按下列步驟進(jìn)行計(jì)算。1設(shè)備功率 每組之中只有一臺(tái)（套）電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)該將設(shè)備實(shí)際向供配電系統(tǒng)汲取的電功率作為計(jì)算負(fù)荷，又常把單臺(tái)設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷稱(chēng)為設(shè)備功率，以PN（kW）表示。對(duì)于連續(xù)工作負(fù)荷：PN=Pr照明負(fù)荷計(jì)算）負(fù)荷確定依據(jù)（建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)建工社）：l 照明負(fù)荷計(jì)算一般包括插座負(fù)荷。l 每個(gè)電源插座可按100計(jì)算，采用熒光燈時(shí)要考慮鎮(zhèn)流器的附加功率，也就是PN =1.25Pr。l 辦公室需要系數(shù)在0.7-0.8之間。l 照明負(fù)荷（包括插座）的功率因數(shù)在可按使用的光源和插座數(shù)量在0.6-0.9范圍內(nèi)選取。l 辦公室照明負(fù)荷約為6-8，插座設(shè)備容量約占照明符合的0.3-0.6之間（平均值為插座照明1/2.9）。隨著現(xiàn)在化辦公設(shè)備的增多，插座在照明負(fù)荷中所占比例將進(jìn)一步增大，同時(shí)，照明負(fù)荷也要進(jìn)一步增大。）根據(jù)以上依據(jù)、現(xiàn)在需求和將來(lái)發(fā)展確定照明負(fù)荷：統(tǒng)計(jì)：熒光燈折合成雙燈管熒光燈為550盞，容量為：550x(40 x 1.25 ) x 2=55kW 其它白熾燈20kW 插座500個(gè)，每個(gè)100W，容量為： 500 x100 = 50 kW 需要系數(shù)：0.8 功率因數(shù)：cos0.75 tg0.88 設(shè)備容量：PN 55 + 20 + 50125 kW 計(jì)算負(fù)荷：PcKd x PN0.8 x 125=100 kW Qc = Pc x tg= 100 x 0.88 = 88 kvar Sc = 133.2 kVA Ic = 202.4 A空調(diào)設(shè)備，給排水泵設(shè)備，送排風(fēng)機(jī)設(shè)備負(fù)荷計(jì)算需要系數(shù)：0.7 功率因數(shù)：cos0.8 tg0.75設(shè)備容量：制冷機(jī) 9 kW冷媒水泵 22 kW冷卻水泵 37 kW凝結(jié)水泵 0.55 kW冷卻塔 2*7.5=15 kW生活水泵 11 kW排水泵 2 kW送排風(fēng)機(jī) 10 kW總計(jì)106.55 kW計(jì)算負(fù)荷：PcKd x PN0.7 x 106.55= 74.6 kW Qc = Pc x tg= 74.6 x 0.8 = 55.9 kvar Sc = 93.2 kVA Ic = 141.7 A電梯負(fù)荷計(jì)算需要系數(shù)：1 功率因數(shù)：cos0.5 tg1.73設(shè)備容量：2*24 =48 kW計(jì)算負(fù)荷：PcKd x PN1 x 48 = 48 kW Qc = Pc x tg= 48 x1.73 = 83 kvar Sc = 95.9 kVA Ic = 145.7 A應(yīng)急電源負(fù)荷計(jì)算需要系數(shù)：1 功率因數(shù)：cos1 tg0設(shè)備容量：5 kW計(jì)算負(fù)荷：PcKd x PN1 x 5= 5 kW Qc = Pc x tg=5 x0 = 0 kvar Sc = 5 kVA Ic = 7.6 A變壓器低壓端負(fù)荷總計(jì)：PN =125 + 106.55 + 48 + 5= 284.55 kWPc100 + 74.6 + 48 + 5227.6 kW Qc= 88 + 55.9 + 83 = 226.9 kvar有功同時(shí)系數(shù)：Kp= 0.9無(wú)功同時(shí)系數(shù)：kq= 0.95總計(jì)算負(fù)荷：PcKp xPc0.9 x 227.6 = 204 kW Qc = kq xQc = 0.95 x 226.9 = 215.6 kvar Sc = 296.4 kVA Ic = 450.4 A功率因數(shù)：cos0.69 tg1.06列表如下：設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備容量Pn/kW需要系數(shù)KdcostgPc/kWQc/kvarSc/kVAIc/A照明(含插座)1250.80.750.8810088133.2202.4制冷機(jī)9106.550.70.80.7574.655.993.2141.7冷媒水泵22冷卻水泵37凝結(jié)水泵0.55冷卻塔15生活水泵11排水泵2送排風(fēng)機(jī)10電梯4810.51.73488395.9145.7應(yīng)急照明51105057.6總計(jì)284.55227.6226.9有功同時(shí)系數(shù)0.9無(wú)功同時(shí)系數(shù)0.95總計(jì)算負(fù)荷204215.6296.4450.4變壓器低壓側(cè)無(wú)功功率補(bǔ)償：補(bǔ)償后的目標(biāo)值cos在一般條件下，取值cos0.93時(shí)，補(bǔ)償后變壓器高壓側(cè)功率因數(shù)滿足0.9的要求。補(bǔ)償前變壓器低壓側(cè)功率因數(shù)為：cos0.69 tg1.06補(bǔ)償后變壓器低壓側(cè)無(wú)功率因數(shù)要達(dá)到：cos0.93tg0.4無(wú)功補(bǔ)償量：Qcc=Pc ( tg- tg)=0.75 x 204 x ( 1.060.4)=101 kvar考慮到三相均衡分配，每相應(yīng)裝設(shè)電容器容量34 kvar，查型并聯(lián)電容器技術(shù)數(shù)據(jù)，選用個(gè)BW0.4-12-1型電容器，每相三個(gè)，此時(shí)并聯(lián)電容器的實(shí)際值為9 x 12 = 108 kvar，補(bǔ)償后實(shí)際平均功率因數(shù)為：cos=0.94滿足要求。所以Qc=215.6-108=107.6 kvar Sc=107.6+204=230.6 kVA變壓器選擇：SC-315/10/0.4 Dyn11參數(shù)：額定電壓：一次10.5 kV二次0.4kV空載損耗 Po = 0.92 kW 負(fù)載損耗 Pk = 3.65kW阻抗電壓 Uk% = 4V空載電流 Io% = 1.4A最大負(fù)荷功率為=Sc/SrT=230.6/315=0.73=73%考慮未計(jì)算消防水泵的功率和少量控制安防用電，滿足要求。變壓器高壓側(cè)負(fù)荷：變壓器損耗：Pr =Po + Pk ( Sc / Sr ) = 0.92 + 3.65 ( 230.6 / 315) =2.9 kW QT=Qo +QL ( Sc / Sr ) = SrIo% / 100 + Uk% / 100 ( Sc / Sr ) =3150.014+0.04 ( 230.6 / 315) =11.1 kW所以Pc1 = 204 + 2.9 = 206.9 kWQc1 = 107.6 + 11.1 = 118.7 kvar S c1 =238.5 kVAcos1=206.9/238.5=防雷 引言千田大廈是平頂山近些年新建的高層高檔寫(xiě)字樓之一，性質(zhì)是對(duì)外租售。由于大廈屬高層高檔寫(xiě)字樓，因此對(duì)其防雷設(shè)計(jì)有著較高的要求因此，為千田大廈設(shè)計(jì)一個(gè)安全的防雷系統(tǒng)是十分必要的。本設(shè)計(jì)遵照以下規(guī)范：中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范 JGJ/T 1692第十二部分 建筑物防雷 1防雷選型 1.1計(jì)算本建筑物的年預(yù)計(jì)落雷次數(shù)（1）建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)應(yīng)按下式確定：N=kNgAe式中N建筑物預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)，次/a； k校正系數(shù)，一般情況下取1；位于曠野孤立的建筑物取2；金屬屋面建建筑物取1.7，位于河邊、湖邊、山坡下或山地種土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山谷風(fēng)口處的建筑物，以及特別潮濕的建筑物取1.5；Ng 建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度，次/（km2a）；Ae與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積km2。（2）地區(qū)雷擊大地的年平均密度應(yīng)按下式確定： Ng=0.024Td1.3 式中，Td年平均雷暴日，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)資料確定，d/a。（3）建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積Ae應(yīng)該為其實(shí)際面積向外擴(kuò)大的面積。其計(jì)算方法應(yīng)符合下列規(guī)定：建筑物高H100m時(shí)，其每邊擴(kuò)大寬度D和等效面積Ae應(yīng)按下式確定：D=Ae=LW+2（L+W）+H（200-H） 10-6式中D建筑物每邊擴(kuò)大寬度，m； L、W、H分別為建筑物的長(zhǎng)寬高，m。根據(jù)以上公式，計(jì)算本建筑物的年預(yù)計(jì)落雷次數(shù)：查平頂山雷暴日Td =28.9日/年 ；Ng=0.024Td1.3=0.02428.91.3=1.90D=96.82mAe=LW+2（L+W）+H（200-H） 10-6 =14.432.4+2（14.4+32.4）96.82+3.1475（200-75） 10-6=0.039 km2N=kNgAe=11.90.039=0.074本建筑物的年預(yù)計(jì)落雷次數(shù)為0.074。1.2建筑物的防雷分級(jí)規(guī)范中規(guī)定的按建筑物的重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性及后果，建筑物防雷分級(jí)。一級(jí)防雷的建筑物1 具有特別重要用途的建筑物，如國(guó)家級(jí)的會(huì)堂、辦公建筑、檔案館、大型博展建筑；特大型、大型鐵路旅客站；國(guó)際性的航空港、通訊樞紐；國(guó)賓館、大型旅游建筑、國(guó)際港口客運(yùn)站等。2 國(guó)家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物和構(gòu)筑物。3 高度超過(guò)100m的建筑物。二級(jí)防雷的建筑物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)會(huì)堂、博展、體育、交通、通訊、廣播等建筑；以及大型商店、影劇院等；省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物和構(gòu)筑物。2辦公建筑，超高層建筑，19層及以上的住宅建筑和高度超過(guò)50m的其他民用建筑物。4 省級(jí)及以上大型計(jì)算中心和裝有重要電子設(shè)備的建筑物。三級(jí)防雷的建筑物1 當(dāng)年計(jì)算雷擊次數(shù)大于或等于0.05時(shí)，或通過(guò)調(diào)查確認(rèn)需要防雷的建筑物。2 建筑群中最高或位于建筑群邊緣高度超過(guò)20m的建筑物。3 高度為15m及以上的煙囪、水塔等孤立的建筑物或構(gòu)筑物。在雷電活動(dòng)較弱地區(qū)(年平均雷暴日不超過(guò)15)其高度可為20m及以上。4 歷史上雷害事故嚴(yán)重地區(qū)或雷害事故較多地區(qū)的較重要建筑物。1.3建安筑物易受雷擊部位： 表 1-1建筑物屋面的坡度易受雷擊部位示意圖平屋面或坡度不大于1/10的屋面檐角、女兒墻、屋檐平屋面不大于1/10的屋面坡度大于1/10，小于1/2的屋面屋角、屋脊、檐角、屋檐坡度大于等于1/2的屋面屋角、屋脊、檐角O雷擊率最高部位，易受雷擊部位，-不易受雷擊部位。1.4接閃器的選擇和布置1、接閃器的選擇接閃器由以下一種或多種設(shè)施組合而成：（1） 獨(dú)立避雷針；（2） 架空避雷線或避雷網(wǎng)；（3） 直接裝在建筑上的避雷針、避雷網(wǎng)或避雷帶。布置接閃器時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用避雷網(wǎng)或避雷帶；當(dāng)采用避雷針時(shí)，應(yīng)按表12.7.2.2規(guī)定的不同建筑防雷級(jí)別的滾球半徑采用滾球法計(jì)算避雷針的保護(hù)范圍。2、接閃器的布置接閃器的布置如下表閃器的布置 表 1-2建筑物防雷類(lèi)別滾球半徑hr（m）避雷網(wǎng)網(wǎng)格尺寸（m）第一類(lèi)防雷建筑物3010*10第二類(lèi)防雷建筑物4515*15第三類(lèi)防雷建筑物6020*20布置接閃器時(shí)，可采用滾球法對(duì)避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)急性保護(hù)范圍計(jì)算。滾球法是以hr為半徑的一個(gè)球體，沿需要防止雷擊的部位滾動(dòng)，當(dāng)球體只觸及接閃器或接閃器何和地面，而不及需要保護(hù)的部位時(shí)，則該部分得到接閃器的保護(hù) 。由以上材料，本建筑的防雷按二級(jí)防雷考慮，接閃器采用避雷帶與避雷針，屋面采用避雷帶、避雷針保護(hù)保護(hù)，冷卻塔采用避雷針保護(hù)。2確定接閃器保護(hù)范圍本建筑采用滾球法確定接閃器的保護(hù)范圍由于本建筑樓頂面基不大，本建筑采用單支避雷針保護(hù)。單支避雷針按下列方法確定：?jiǎn)沃П芾揍樀谋Ｗo(hù)范圍，應(yīng)按下列方法確定(民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范 JGJ/T 1692中圖12.7.2.3)：(1)當(dāng)避雷針高度時(shí)：a.距地面hr處作一平行于地面的平行線；b.以針尖為圓心、hr為半徑作弧線，交于平行線的A、B兩點(diǎn)；c.以A、B為圓心、hr為半徑作弧線，該弧線與針尖相交并與地面相切。從此弧線起到地面止就是保護(hù)范圍。保護(hù)范圍是一個(gè)對(duì)稱(chēng)的錐體；d.避雷針在hr高度的XX平面上的保護(hù)半徑，按下式計(jì)算：式中rx 避雷針在hx高度的XX平面上的保護(hù)半徑(m)； hr滾球半徑，按表1-2確定(m)； hx被保護(hù)物的高度(m)。(2)當(dāng)時(shí)，在避雷針上取高度hr的一點(diǎn)代替單支避雷針針尖作為圓心。其余的作法同 (1)。下面根據(jù)以上計(jì)算： =3.接閃器的選擇弗蘭克林避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)，是目前采用的最多的、最廣泛的一種接閃器。主要是制作簡(jiǎn)單，安裝方便，價(jià)格低；對(duì)單針避雷針而言，主要缺點(diǎn)是保護(hù)范圍小，每針保護(hù)角接滾球法取定保護(hù)范圍小于45度。規(guī)范中規(guī)定的弗蘭克林接閃器的一般要求避雷針采用圓鋼或焊接鋼管制成(一般采用圓鋼)，其直徑不應(yīng)小于下列數(shù)值：針長(zhǎng)1m以下 圓鋼為12mm， 鋼管為20mm；針長(zhǎng)12m以下 圓鋼為16mm，鋼管為25mm；避雷網(wǎng)和避雷帶采用圓鋼或扁鋼(一般采有圓鋼)其尺寸不應(yīng)小于小下列數(shù)值：圓鋼直徑為8mm 扁鋼截面為48mm 扁鋼厚度為4mm。本建筑接閃器選擇：1. 樓頂頂端避雷針采用25mm鍍鋅鋼管，直接焊在樓頂頂端航空障礙燈塔的頂端，避雷針長(zhǎng)2m，航空燈塔高8m，總共實(shí)際有效高度為10m。并且航空障礙燈塔的金屬部分要與接閃層上的防雷裝置可靠連接。2. 中央空調(diào)冷卻塔采用避雷針保護(hù)，避雷針采用25mm的鍍鋅鋼管，直接焊在冷卻塔的爬梯上，其長(zhǎng)度高出冷卻塔最高部位2.5m，并于接閃層上的防雷裝置可靠連接。3. 避雷帶采用直徑10的鍍鋅圓鋼，焊接在樓籠頂周?chē)呐畠簤ι?，并于避雷針和接地裝置可靠連接。 4.引下線1.本建筑為高層混凝土結(jié)構(gòu)，根據(jù)規(guī)范，可利用大樓中的梁柱中的鋼筋作為防雷引下線，并同時(shí)采用基礎(chǔ)鋼筋作為接地裝置，其間不設(shè)斷卡，在距地0.3m處將主筋焊接出測(cè)試點(diǎn)，供測(cè)量、外接人工接地體和作等電位聯(lián)用。2.為確保安全，引下線鋼筋為大樓周?chē)辛χw柱子的主筋，直徑大于16mm，其引下線所用柱位在施工圖已標(biāo)出。其引入點(diǎn)間距不大于18m，建筑物外廓各個(gè)角上的鋼筋均被利用，并要要保