住宅樓供配電系統(tǒng)一次部分設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、】；題 目某住宅樓供配電系統(tǒng)一次部分設(shè)計(jì)一、主要任務(wù)與目標(biāo)：1、變電站主結(jié)線；2、負(fù)荷計(jì)算；3、短路電流計(jì)算；4、電氣設(shè)備選擇5、變壓器保護(hù)整定計(jì)算。二、主要內(nèi)容與基本要求：1、變電所總體分析，完成開題報(bào)告；2、負(fù)荷分析計(jì)算與變壓器選擇；3、電氣主接線設(shè)計(jì)；4、短路電流計(jì)算及電氣設(shè)備選擇；5、變壓器保護(hù)整定計(jì)算；6、防雷保護(hù)設(shè)計(jì)三、計(jì)劃進(jìn)度：1、熟悉題目、查閱資料、調(diào)研；完成開提報(bào)告。 第5周2、變電所總體分析，負(fù)荷分析計(jì)算與變壓器選擇 第6-7周3、電氣主接線設(shè)計(jì) 第8-9周4、短路電流計(jì)算及電器設(shè)備選擇 第10-11周5、變壓器保護(hù)整定計(jì)算、防雷保護(hù)設(shè)計(jì) 第12-13周6、整理設(shè)計(jì)文檔、答

2、辯 第14周：四、主要參考文獻(xiàn)：1.供配電系統(tǒng)雍靜 主編.機(jī)械工業(yè)出版社；2.現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)使用指南主編陳元麗3.工廠供電劉介才 主編 機(jī)械工業(yè)出版社4.智能建筑設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)趙亂成 主編.西安電子科技大學(xué)出版5.電氣照明技術(shù)王曉東 主編機(jī)械工業(yè)出版社；6.民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范jgj/t16-927.建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范gb50057-94（2000版）；8.建筑電氣設(shè)計(jì)技術(shù)主編。徐德強(qiáng)；9.供電工程師技術(shù)手冊(cè) 劉介才主編 機(jī)械工業(yè)出版社10.實(shí)用供配電技術(shù)手冊(cè) 劉介才主編 中國(guó)水利電力出版社11.變電所設(shè)計(jì)（10-220kv）.遼寧科學(xué)技術(shù)出版社12.變電所所址選擇和布置. 水利電力出版社.

3、13.220（110）kv變電所定型屏（上、下冊(cè)）.許昌繼電器廠；指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日教研室審核意見(jiàn)： （建議就任務(wù)書的規(guī)范性；任務(wù)書的主要內(nèi)容和基本要求的明確具體性；任務(wù)書計(jì)劃進(jìn)度的合理性；提供的參考文獻(xiàn)數(shù)量；是否同意下達(dá)任務(wù)書等方面進(jìn)行審 教研室主任簽名： 年 月 日注：任務(wù)書必須由指導(dǎo)教師和學(xué)生互相交流后，由指導(dǎo)老師下達(dá)并交教研室主任審核后發(fā)給學(xué)生，最后同學(xué)生畢業(yè)論文等其它材料一起存檔。成績(jī)?cè)u(píng)定成績(jī)?cè)u(píng)定說(shuō)明一、答辯前每個(gè)學(xué)生都要將自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）在指定的時(shí)間內(nèi)交給指導(dǎo)，教師，由指導(dǎo)教師審閱，寫出評(píng)語(yǔ)并預(yù)評(píng)分。二、答辯工作結(jié)束后，答辯小組應(yīng)舉行專門會(huì)議按學(xué)校統(tǒng)一的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和

4、評(píng)分辦法，在參考指導(dǎo)教師預(yù)評(píng)結(jié)果的基礎(chǔ)上，評(píng)定每個(gè)學(xué)生的成績(jī)。系對(duì)專業(yè)答辯小組提出的優(yōu)秀和不及格的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），要組織系級(jí)答辯,最終確定成績(jī)，并向?qū)W生公布。三、各專業(yè)學(xué)生的最后成績(jī)應(yīng)符合正態(tài)分布規(guī)律。四、具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和辦法見(jiàn)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作條例中附錄2。五、答辯小組評(píng)分包括兩部分：（1）學(xué)生答辯情況的得分和評(píng)閱教師評(píng)分；（2）指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)分二、對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)分按下表要求綜合評(píng)定。（1）理工科評(píng)分表評(píng)分項(xiàng)目（分值）工作態(tài)度與 紀(jì) 律（10分）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成任務(wù)情況與水平（工作量與質(zhì)量）（20分）獨(dú) 立工作能力（10分）基礎(chǔ)理論和基本技能（10

5、分）創(chuàng) 新能 力（10分）合 計(jì)（60分）得分（2）文科評(píng)分表評(píng)分項(xiàng)目（分值）文獻(xiàn)閱讀與文獻(xiàn)綜述（10分）外文翻譯（10分）論文撰寫質(zhì)量（10分）學(xué)習(xí)態(tài)度（10分）學(xué)術(shù)水平（20）論證能力與創(chuàng)新（40分） 合 計(jì)（100分）得分 指導(dǎo)教師簽字：摘要本論文主要闡述了一棟27層住宅樓的電氣系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)依據(jù)、原則、方法及設(shè)計(jì)選擇的結(jié)論。本論文共包括強(qiáng)電和弱電兩大塊，分為五章,前四章為強(qiáng)電部分，五章為弱電部分。強(qiáng)電部分的主要內(nèi)容有：低壓配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其中包括負(fù)荷計(jì)算和短路電流計(jì)算等。弱電部分的主要內(nèi)容有：消防報(bào)警系統(tǒng)。本次某27層住宅樓的電氣畢業(yè)設(shè)計(jì)，旨在運(yùn)

6、用所學(xué)的電工理論知識(shí)，聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)自身的設(shè)計(jì)實(shí)踐，掌握電氣設(shè)計(jì)的一般步驟、方法，并能夠?qū)こ讨械哪承﹩?wèn)題進(jìn)行分析和解決，為今后從事電氣工作打下良好基礎(chǔ)。論文關(guān)鍵詞：低壓配電照度防雷消防報(bào)警this paper mainly expounds the 27 stories residential building one of the electrical system electrical design basis, principles, methods and design choice conclusion. this paper includes two parts, with lo

7、w &high into five chapters, the first four chapters, five chapters for specialized part for elv parts. the main content of specialized part a: low voltage distribution system, lighting system, lightning proof grounding system design and water supply system design, including load calculation and shor

8、t-circuit current calculation, etc. the main content of clearing ltd.being parts are: fire alarm system.this one 27 stories residential building, aiming at the electrical graduation design by using their electrician theory knowledge, with practice, through own design practice, grasps the electrical

9、design processes of the shipunloaders, methods, and can in some of engineering problems are analyzed and solutions for future engaged in electrical work, and lay the good foundation. papers keywords: low voltage distribution ，illumination ，lightning proof， fire alarm目錄摘要第一章 緒論111供配電系統(tǒng)概述.112設(shè)計(jì)依據(jù).11.3

10、設(shè)計(jì)的內(nèi)容.1第二章 低壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì).32.1 負(fù)荷等級(jí)及供電要求32.1.1 負(fù)荷等級(jí)的分類.32.1.2供電要求.42.2 負(fù)荷計(jì)算.4 2.2.1負(fù)荷計(jì)算的方法.42.2.2變壓器t1的負(fù)荷計(jì)算.82.2.3變壓器t2的負(fù)荷計(jì)算.102.3電氣元件的選擇.112.3.1主要電氣元件及其功能.122.3.2 電器的選擇.122.4 短路電流的計(jì)算.18第三章 照明系統(tǒng)設(shè)計(jì). 22 3.1 照明設(shè)計(jì)的基本概念.223.2 照明方式的選擇.223.3 照明設(shè)計(jì).22第四章 防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì).244.1雷電對(duì)建筑物產(chǎn)生的危害.244.2防雷裝置.244.3變電所和電力線路的防雷措施和技術(shù)要

11、求.254.4第二類防雷建筑物的防雷措施284.5本建筑防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果.294.5.1防直擊雷的措施.294.5.2 防側(cè)擊感應(yīng)雷的措施294.5.3 接地系統(tǒng)29第五章 消防報(bào)警系統(tǒng).305.1 總則.30 結(jié)論.31主要參考文獻(xiàn).32致謝.33圖1為本設(shè)計(jì)的供配電系統(tǒng)的簡(jiǎn)略的電氣連接方式.13圖2過(guò)電流保護(hù)的原理圖.16圖3變壓器進(jìn)行保護(hù)接線圖.17圖4本設(shè)計(jì)的電氣連接方式圖.18圖5電路的短路簡(jiǎn)化圖.19圖6照明設(shè)計(jì)的電氣連接方式.23圖7 35kv對(duì)接線.27圖8 610kv變配電裝置對(duì)接線.27表2-1變壓器t1的計(jì)算負(fù)荷.9.表2-2變壓器t2的計(jì)算負(fù)荷.10表2-3d1d8

12、點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷.13表2-4未補(bǔ)償時(shí)b1點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷.14表2-5補(bǔ)償后b1點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷.14表2-6e1e6點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷.14表2-7未補(bǔ)償時(shí)b2點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷.14表2-8補(bǔ)償后b2點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷.15表4-1閥式避雷器與主變壓器及其他被保護(hù)設(shè)備的最大電氣距離.26附錄a 10kv級(jí)s9系列銅線電力變壓器的主要技術(shù)數(shù)據(jù).34附錄b部分常用高壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù).38第一章 緒論11供配電系統(tǒng)概述隨著改革開放步伐的邁進(jìn)，我國(guó)已經(jīng)和世界逐步接軌。我國(guó)電氣事業(yè)發(fā)展很快，無(wú)論是從內(nèi)容的深度和廣度上都在發(fā)生日新月異的變化，因而它必將帶來(lái)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的深刻變革。電氣是現(xiàn)代社會(huì)不可缺少的重要組成部分, 而且電能

13、的生產(chǎn)量與使用量已成為現(xiàn)代社會(huì)衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，包括電力系統(tǒng)中區(qū)域變電站和用戶變電站，涉及電力系統(tǒng)電能發(fā)、輸、配、用的兩個(gè)環(huán)節(jié)，其運(yùn)行特點(diǎn)、要求和電力系統(tǒng)基本相同。只是由于供配電系統(tǒng)直接面向用電設(shè)備及其使用者，因此供、用電的安全性尤其重要。隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)生活中有關(guān)照明、室內(nèi)供電線路、接地防雷、消防安全、有線電視和通信等系統(tǒng)的要求也是越來(lái)越高，這促使了電氣技術(shù)無(wú)論在橫向上還是縱向上將更進(jìn)一步的發(fā)展，要求多學(xué)科的理論能夠很合理的交融發(fā)展。電氣設(shè)計(jì)包括強(qiáng)電和弱電的設(shè)計(jì)。在認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策和標(biāo)準(zhǔn)

14、規(guī)范的前提下，要求設(shè)計(jì)出能保障人身、財(cái)產(chǎn)、設(shè)備和建筑物安全的圖紙，并力求可靠、安全、合理、節(jié)約、先進(jìn)。為了為以后走向電氣崗位的我打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也必須力圖使自己掌握好該專業(yè)技術(shù)知識(shí)。大學(xué)即將畢業(yè)，為了檢驗(yàn)本科四年的學(xué)習(xí)情況，同時(shí)為了在工作之前能夠掌握更多專業(yè)技術(shù)知識(shí)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)選擇了電氣設(shè)計(jì)方面的課題。12設(shè)計(jì)依據(jù)本次設(shè)計(jì)是對(duì)高27層的住宅樓進(jìn)行的電氣設(shè)計(jì)，其主要概況是：住宅樓，地下一層為架空層，作為變配電站，1-3層為商業(yè)用樓，其中一層為高級(jí)商業(yè)設(shè)施，二、三層為一般商業(yè)設(shè)施，四層以上為住宅樓，高為87m，屬二類建筑。設(shè)計(jì)要綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，利用auto cad繪圖，理論聯(lián)系實(shí)際，認(rèn)真

15、貫徹國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，執(zhí)行我國(guó)建筑電氣行業(yè)相關(guān)的政策方針，力求使設(shè)計(jì)做到安全合理、運(yùn)行可靠、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)約成本。1.3設(shè)計(jì)的內(nèi)容本論文根據(jù)給出的要求，聯(lián)合實(shí)際的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。本論文主要闡述了該住宅樓建筑電氣各方面系統(tǒng)的設(shè)11計(jì)理論依據(jù)、原則和方法以及設(shè)計(jì)選擇的結(jié)論等。本論文共包括強(qiáng)電和弱電兩大塊，分為五章,前四章為強(qiáng)電部分，五章為弱電部分。第二章為低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要說(shuō)明負(fù)荷等級(jí)的劃分及對(duì)應(yīng)的供電要求、用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算和配電的方式等內(nèi)容的相關(guān)原理、方法。用需要系數(shù)法進(jìn)行的負(fù)荷計(jì)算，用于確定各個(gè)系統(tǒng)照明和用電設(shè)備等負(fù)荷的容量、計(jì)算電流，并以此選擇出所需要的斷路器、刀閘開關(guān)和導(dǎo)

16、線，并根據(jù)不同級(jí)別的負(fù)荷及負(fù)荷大小采取不同的配電方式，選擇合適的配電箱。第三章為照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括屋頂泛光照明、地下室照明、變電所照明等。第四章為防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要說(shuō)明對(duì)直擊雷、側(cè)擊雷和感應(yīng)雷的防護(hù)和接地系統(tǒng)的方式及其具體要求等內(nèi)容，并根據(jù)文獻(xiàn)且結(jié)合本建筑的特點(diǎn)，做了防直擊雷、側(cè)擊雷和感應(yīng)雷設(shè)計(jì)及接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)。第五章為消防報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要介紹了火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的選取結(jié)果。第二章 低壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1 負(fù)荷等級(jí)及供電要求2.1.1 負(fù)荷等級(jí)的分類不同的電力負(fù)荷，其重要程度是不同的。重要的負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求高，反之則低。因此電力負(fù)荷根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上

17、造成的損失或影響的程度進(jìn)行分級(jí)，并針對(duì)不同負(fù)荷等級(jí)確定其對(duì)供電電源的要求?？煞譃橐患?jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷。.一級(jí)負(fù)荷1)中斷供電將造成人身傷亡的負(fù)荷。例如：醫(yī)院急診室、監(jiān)護(hù)病房、手術(shù)室等處的負(fù)荷。2)中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失的負(fù)荷。例如:重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢、國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)等。 3)中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常供電。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場(chǎng)館、經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要電力負(fù)荷。在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸

18、和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。.二級(jí)負(fù)荷1)中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)。例如：主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。2)中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如：交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負(fù)荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場(chǎng)等較多人員集中的重要公共場(chǎng)所秩序混亂。 .三級(jí)負(fù)荷不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的負(fù)荷為三級(jí)負(fù)荷。2.1.2 供電要求對(duì)于供電要求有如下規(guī)定 .一級(jí)負(fù)荷的供電應(yīng)由兩個(gè)電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障而中斷供電時(shí)，另一個(gè)電源應(yīng)不致同時(shí)受到損壞，而應(yīng)能承擔(dān)本

19、用戶的全部一級(jí)負(fù)荷設(shè)備的供電。當(dāng)一級(jí)負(fù)荷設(shè)備容量在200kw以上或有高壓用電設(shè)備時(shí)，應(yīng)采用兩個(gè)電壓等級(jí)相同的高壓電源供電。當(dāng)需雙電源供電的用電設(shè)備容量在100kw及以下，又難于從地區(qū)電力網(wǎng)取得第二電源時(shí)，宜從鄰近單位取得第二低壓電源或用柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源。對(duì)于特別重要的負(fù)荷，除上述兩個(gè)電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源（如應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)），并且該電源嚴(yán)禁接入其他負(fù)荷。.二級(jí)負(fù)荷的供電宜由兩個(gè)回路供電，其第二回路可來(lái)自地區(qū)電力網(wǎng)或鄰近單位，可用自備柴油發(fā)電機(jī)組，且供電系統(tǒng)應(yīng)做到當(dāng)電力變壓器或線路發(fā)生故障時(shí)，不致中斷供電或中斷供電能夠及時(shí)恢復(fù)。當(dāng)負(fù)荷較小或地區(qū)變電條件困難時(shí)，可由一路6kv及以上專用

20、的架空線路供電，或采用兩根電纜供電，其每根電纜應(yīng)能承擔(dān)全部二級(jí)負(fù)荷。.三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無(wú)特殊要求，采用單回路供電，但應(yīng)使配電系統(tǒng)簡(jiǎn)潔可靠，盡量減少配電級(jí)數(shù)，低壓配電級(jí)數(shù)一般不宜超過(guò)四級(jí)。此外，應(yīng)該注意，作為應(yīng)急用電的自備電源與電力網(wǎng)的正常電源之間必須采取防止并列運(yùn)行的措施。2.2負(fù)荷計(jì)算 2.2.1 負(fù)荷計(jì)算的方法目前負(fù)荷計(jì)算的常用方法有:需要系數(shù)法,二項(xiàng)式法和利用系數(shù)法。其中前兩種方法在國(guó)內(nèi)各設(shè)計(jì)單位的使用最為普遍. 需要系數(shù)法需要系數(shù)法比較簡(jiǎn)便因而廣泛使用,但當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)多而功率相差不大時(shí),需要系數(shù)法的計(jì)算結(jié)果往往偏小,故不適用于低壓配電線路的計(jì)算,而適用于計(jì)算變,配電所的負(fù)荷. 需要系數(shù)

21、法的計(jì)算公式如下： 式（2-1） qc=pctan; 式（2-2） 式（2-3） 式（2-4）式中pn總設(shè)備功率，單位為kw; kd -需要系數(shù)； pc -計(jì)算有功功率，單位為kw; qc -計(jì)算無(wú)功功率，單位為kw; sc -計(jì)算視在功率，單位為kw; tan -電氣設(shè)備功率因數(shù)角的正切值； ur -電氣設(shè)備額定電壓，單位為kv; ic -計(jì)算電流，單位為a.二項(xiàng)式系數(shù)法二項(xiàng)式法也比較簡(jiǎn)便,它考慮了數(shù)臺(tái)大功率設(shè)備工作時(shí)對(duì)負(fù)荷影響的附加功率,但計(jì)算結(jié)果往往偏大,一般用于低壓配電支干線和配電箱的負(fù)荷計(jì)算. 由于二項(xiàng)式法不僅考慮了用電設(shè)備組最大負(fù)荷時(shí)的平均功率,而且考慮了少數(shù)容量最大的設(shè)備投入運(yùn)行

22、時(shí)對(duì)總計(jì)算負(fù)荷的額外影響,所以二項(xiàng)式法比較適于確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量差別較大的低壓干線和分支線的計(jì)算負(fù)荷.但是二項(xiàng)式計(jì)算系數(shù)b,c和x的值,缺乏充分的理論根據(jù),而且這些系數(shù),也只適于機(jī)械加工工業(yè),其他行業(yè)的這方面數(shù)據(jù)缺乏,從而使其應(yīng)用受到一定局限。二項(xiàng)式系數(shù)法的計(jì)算公式如下： 1）單組用電設(shè)備組中設(shè)備臺(tái)數(shù)3臺(tái)時(shí)的計(jì)算負(fù)荷為： 式（2-5） 2）多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷為： 式（2-6） 式（2-7） 式中 j-用電設(shè)備組序號(hào)，j=1，2，m; -各組中的該部分最大值。 利用系數(shù)法用利用系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)的步驟與需要系數(shù)法相同，使用利用系數(shù)法時(shí)的計(jì)算公式如下：1）單組用電設(shè)備組中設(shè)備臺(tái)數(shù)3臺(tái)時(shí)

23、的計(jì)算負(fù)荷為： a.先利用系數(shù)求平均負(fù)荷為： 式（2-8）式中kx -利用系數(shù) b.再由附加系數(shù)求計(jì)算負(fù)荷。附加系數(shù)由設(shè)備等效臺(tái)數(shù)和利用系數(shù)kx得到： 式（2-9） qc=pctan 式（2-10） 式（2-11） 式（2-12）式中 k-附加系數(shù)。 2)多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷為：當(dāng)供電范圍內(nèi)有多個(gè)不同的用電設(shè)備組時(shí)，設(shè)備等效臺(tái)數(shù)neq為所有設(shè)備的等效臺(tái)數(shù)；利用系數(shù)kx以各設(shè)備組的加權(quán)利用系數(shù)kxav替換，同樣使用附錄查得kad。有功功率計(jì)算公式變?yōu)椋?式（2-13）加權(quán)利用系數(shù)kxav 式（2-14）式中 -各組設(shè)備平均功率之和（kw）; -各組設(shè)備額定功率之和（kw）；利用各種用電指標(biāo)的

24、負(fù)荷計(jì)算方法當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)及容量尚未確定，但需作初步的負(fù)荷計(jì)算時(shí)，如：供配電系統(tǒng)處于規(guī)劃階段時(shí)，具體設(shè)備臺(tái)數(shù)尚未明確；處于初步設(shè)計(jì)階段時(shí)，部分主要的、大容量的用電設(shè)備已經(jīng)清楚，但某些分散的、小容量用電設(shè)備并未確定。這時(shí)，均需借助用電指標(biāo)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。常見(jiàn)的方法有：負(fù)荷密度法、單位指標(biāo)法和住宅用電量指標(biāo)法。1）負(fù)荷密度法 負(fù)荷密度法的計(jì)算公式如下： pc=a 式（2-15）式中 pc計(jì)算負(fù)荷，單位為kw； a計(jì)算范圍的使用面積，單位為； 負(fù)荷密度指標(biāo)，單位為kw 2）單位指標(biāo)法 單位指標(biāo)法的計(jì)算公式如下： pc=an 式（2-16）式中 a單位用電指標(biāo)，單位為kw人、kw床、kw產(chǎn)品等； n單位

25、數(shù)量，單位為人數(shù)、床數(shù)、產(chǎn)品數(shù)量等。 3）住宅用電量指標(biāo) 法住宅用電量指標(biāo)法的計(jì)算公式如下： pc=kn 式（2-17）式中 住宅用電指標(biāo)，單位kw戶； n供電范圍內(nèi)的住宅戶數(shù)； k-住宅用電同時(shí)系數(shù)。本工程為二類高層建筑，應(yīng)急照明設(shè)備用電、消防控制室、消防電梯為一級(jí)負(fù)荷，采用兩路專用回路供電。普通客梯、生活水泵、樓梯照明等用電設(shè)備為二級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩路電源供電，樓梯照明燈采用聲控并且使用電子延時(shí)開關(guān)控制，火災(zāi)時(shí)強(qiáng)制點(diǎn)亮。其他的一般電力、照明用電屬于三級(jí)負(fù)荷。2.2.2 變壓器t1的負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算一般采用需要系數(shù)法。用電設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)（一般可取k=0.9），便可直接求出計(jì)算負(fù)荷

26、。這種方法比較簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛，尤其適用于配、變電所的負(fù)荷計(jì)算。需要系數(shù)值是在一定的范圍內(nèi)按統(tǒng)計(jì)方法來(lái)確定的，它的準(zhǔn)確性對(duì)負(fù)荷計(jì)算有重要的意義，可從許多文獻(xiàn)中查表得到。但是，需要系數(shù)表中給出的只能是推薦值，這就要求設(shè)計(jì)者根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和具體情況從中選取一個(gè)比較恰當(dāng)?shù)闹?。一般?lái)說(shuō)，當(dāng)用電設(shè)備組的設(shè)備臺(tái)數(shù)多時(shí)選取較小值，否則選取較大值；設(shè)備使用率高時(shí)選取較大值，否則選取較小值。因商業(yè)用電給出了負(fù)荷密度，一層為高級(jí)商業(yè)設(shè)施，負(fù)荷密度=130w/m2，二、三層為一般商業(yè)設(shè)施，負(fù)荷密度=85w/m2，故應(yīng)根據(jù)負(fù)荷密度法求出計(jì)算負(fù)荷。負(fù)荷密度法的計(jì)算公式如下：pc=a一層商業(yè)用電的計(jì)算負(fù)荷為： pc1=0.1

27、35000027=240.7241kw二層商業(yè)用電的計(jì)算負(fù)荷為：pc2=0.08550000272=314.8315kw一、 二層商業(yè)用電的計(jì)算負(fù)荷為pc= pc1+ pc2=556kw 其它負(fù)荷計(jì)算用需要系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算負(fù)荷如下表：表2-1設(shè)備組編號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備容量pn/kw需要系數(shù)kdcostanpc/kwqc/kvarsc/kvaic/a11-3f商業(yè)用電5600.80.850.625563346349932屋頂泛光照明2010.800.75201525383地下室照明40.80.900.4832454生活水泵2510.800.75251931475客梯、消防電梯8210.501.7

28、3821421642496消防控制室2010.800.75201525387變電所照明40.80.900.4832458住宅樓梯照明100.70.950.3372711總計(jì)725716541有功同時(shí)系數(shù)0.9無(wú)功同時(shí)系數(shù)0.95總負(fù)荷計(jì)算6445148241252注：1-3f商業(yè)用電用的是負(fù)荷密度法進(jìn)行的負(fù)荷計(jì)算。2.2.3變壓器t2負(fù)荷計(jì)算變壓器t2的負(fù)荷計(jì)算用的是需要系數(shù)法。計(jì)算結(jié)果如表2-2：表2-2設(shè)備組編號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備容pn/kw需要系數(shù)kdcostanpc/kwqc/kvarsc/kvaic/a14-11層住宅用電5120.40.850.62205127241366212-19層住

29、宅用電5120.40.850.62205127241366320-26層住宅用電4480.40.850.621791112113204生活水泵2510.760.65252133505客梯4210.760.658270108164消防電梯40總計(jì)1579696456有功同時(shí)系數(shù)0.9無(wú)功同時(shí)系數(shù)0.95總負(fù)荷計(jì)算62643376211572.3 電氣元件的選擇2.3.1 主要電器元件及其功能 、斷路器 是一種開關(guān)電器，能切除或投入正常負(fù)荷，并能切斷故障回路。故障回路中故障電流通常很大，切斷故障回路需專門具有強(qiáng)滅弧能力的滅弧裝置，所以斷路器主觸頭設(shè)于滅弧裝置內(nèi)，無(wú)法觀察其通斷狀態(tài)，即斷開時(shí)無(wú)可見(jiàn)斷

30、點(diǎn)?？紤]使用安全，除小容量低壓斷路器外，一般斷路器均不能單獨(dú)使用，必須與能產(chǎn)生可見(jiàn)斷點(diǎn)的隔離電器配合使用。、負(fù)荷開關(guān) 也是一種開關(guān)電器，能切除或投入正常負(fù)荷，具有一定的滅弧能力，斷開時(shí)有明顯可見(jiàn)斷點(diǎn)。、隔離開關(guān) 是一種隔離電器，只能切除或投入空載或很小的負(fù)荷，斷開時(shí)有明顯可見(jiàn)的斷點(diǎn)。往往與斷路器配合使用。、熔斷器 是一種保護(hù)電器，專門用于切斷過(guò)負(fù)荷較大的回路。當(dāng)熔斷器熔體上通過(guò)的電流超過(guò)一定值后，熔體發(fā)熱熔斷，切斷電路。、電流互感器 是一種電流變換電器，隔離高電壓，通常將大電流變成小電流，以取得測(cè)量和保護(hù)用電流信號(hào)。、電壓互感器 是一種電壓變換電器，隔離高電壓，通常將高電壓變成低電壓，以取得測(cè)

31、量和保護(hù)用電壓信號(hào)。、避雷器 防過(guò)電壓侵入。避雷器設(shè)于被保護(hù)設(shè)備的前端，當(dāng)有過(guò)電壓侵入時(shí)，將避雷器擊穿，對(duì)地放電，以起到保護(hù)后面的電氣設(shè)備的作用。、移相電容器 作無(wú)功功率補(bǔ)償。供配電系統(tǒng)大多都是感性負(fù)荷，從系統(tǒng)汲取感性無(wú)功，致使系統(tǒng)中感性無(wú)功成分增加，功率因數(shù)下降；電容器向系統(tǒng)汲取容性無(wú)功，使系統(tǒng)容性無(wú)功成分增加，以抵消部分感性無(wú)功，提高功率因數(shù)。在確定開關(guān)元件時(shí)，要考慮到既能投、切入正常負(fù)荷，又能在回路故障時(shí)切斷故障回路，因此通常采用“斷路器+隔離開關(guān)”或“負(fù)荷開關(guān)+熔斷器”的開關(guān)組合方式來(lái)完成上述功能。當(dāng)斷路器的回路側(cè)無(wú)電流倒送可能時(shí)，則可省去斷路器負(fù)荷側(cè)的隔離開關(guān)。在進(jìn)行回路投入和退出操

32、作時(shí)，開關(guān)電器必須遵循的操作順序是：接通回路時(shí)，先閉合隔離開關(guān)，后閉合斷路器。斷開回路時(shí)，先斷開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。2.3.2 電器的選擇 、變壓器的選擇 1)變壓器的選取原則a.根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)選擇 當(dāng)變壓器所有大量一、二級(jí)負(fù)荷時(shí)，易裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，但變電所如能另外取得足夠容量的備用電源時(shí)，亦可只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。b.考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式 當(dāng)季節(jié)性負(fù)荷變化較大，宜于采取經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式時(shí)，可裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。c.對(duì)三級(jí)負(fù)荷的考慮 三級(jí)負(fù)荷變電所一般只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器，但集中負(fù)荷較大時(shí)，裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。d.考慮今后發(fā)展 根據(jù)負(fù)荷發(fā)展遠(yuǎn)景，可以當(dāng)前裝設(shè)一臺(tái)變壓器，但變電所按以后裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器來(lái)設(shè)計(jì)

33、。 2)變壓器的選取 變壓器的選取應(yīng)先計(jì)算變壓器的視在功率，根據(jù)視在功率確定變壓器的額定容量。本設(shè)計(jì)的供配電系統(tǒng)的簡(jiǎn)略的電氣連接方式如圖1。 圖1 a.首先計(jì)算變壓器t1的計(jì)算負(fù)荷。由圖可知應(yīng)先求d1d8的負(fù)荷，如表2-3。 表2-3計(jì)算點(diǎn)設(shè)備容量/kw功率因數(shù)計(jì)算有功功率/kw計(jì)算無(wú)功功率/kvar計(jì)算視在功率/kva計(jì)算電流/ad15600.85556.0344.6654.1993.9d2200.8020.015.025.038.0d340.903.21.53.65.4d4250.8025.018.831.347.5d5820.5082.0141.9164.0249.2d6200.8020

34、.015.025.038.0d740.903.21.53.65.4d8100.957.02.37.411.2再求取未補(bǔ)償時(shí)b1的負(fù)荷如表2-4。 表2-4計(jì)算點(diǎn)計(jì)算有功功率/kw計(jì)算無(wú)功功率/kvar計(jì)算視在功率/kva計(jì)算電流/ab1716.4540.6897.51363.6再求出補(bǔ)償后的b1點(diǎn)的負(fù)荷，如表2-5。 表2-5計(jì)算點(diǎn)補(bǔ)償前功率因數(shù)cos1補(bǔ)償后功率因數(shù)cos2無(wú)功補(bǔ)償容量qcc/kvar實(shí)際補(bǔ)償容量qc/kvar（18臺(tái)，12 kvar /臺(tái)）補(bǔ)償后計(jì)算有功功率pc /kw補(bǔ)償后計(jì)算無(wú)功功率qc/kvar補(bǔ)償后計(jì)算視在功率sc/kva補(bǔ)償后計(jì)算電流ic/ab10.800.932

35、57.5288.0671.4252.6717.31089.9因補(bǔ)償后的計(jì)算視在功率為717.3kva，所以根據(jù)附錄1得：變壓器t1應(yīng)選取額定容量為1000kva的10kv級(jí)s9系列銅先電力變壓器s9100010（6）型d，yn11型變壓器b.計(jì)算變壓器t2的計(jì)算負(fù)荷，由 圖1可知應(yīng)先求e1e6的計(jì)算負(fù)荷，如表2-6。 表2-6計(jì)算點(diǎn)設(shè)備容量/kw功率因數(shù)計(jì)算有功功率/kw計(jì)算無(wú)功功率/kvar計(jì)算視在功率/kva計(jì)算電流/ae15120.85204.8126.9240.9366.1e25120.85204.8126.9240.9366.1e34480.85179.2111.1210.8320.

36、3e4250.7625.021.432.950.0e5420.7642.035.955.384.0e6400.7640.034.252.680.0再求取未補(bǔ)償時(shí)b2的負(fù)荷如表2-7. 表2-7計(jì)算點(diǎn)計(jì)算有功功率/kw計(jì)算無(wú)功功率/kvar計(jì)算視在功率/kva計(jì)算電流/ab2695.8456.4832.11264.3再求出補(bǔ)償后的b2點(diǎn)的負(fù)荷，如表2-8. 表2-8計(jì)算點(diǎn)補(bǔ)償前功率因數(shù)cos1補(bǔ)償后功率因數(shù)cos2無(wú)功補(bǔ)償容量qcc/kvar實(shí)際補(bǔ)償容量qc/kvar（15臺(tái)，12 kvar /臺(tái)）補(bǔ)償后計(jì)算有功功率pc /kw補(bǔ)償后計(jì)算無(wú)功功率qc/kvar補(bǔ)償后計(jì)算視在功率sc/kva補(bǔ)償后

37、計(jì)算電流ic/ab20.840.93174.4180.0695.8276.4748.71137.5因補(bǔ)償后的計(jì)算視在功率為748.7kva，所以根據(jù)附錄1得：變壓器t2應(yīng)選取額定容量為1000kva的10kv級(jí)s9系列銅先電力變壓器s9100010（6）型d，yn11型變壓器變壓器的保護(hù)整定 1) 過(guò)電流保護(hù) 工作原理：當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時(shí)，電流繼電器ka瞬時(shí)動(dòng)作，其觸點(diǎn)閉合，使時(shí)間繼電器kt通電動(dòng)作。kt經(jīng)過(guò)整定的時(shí)限后，其延時(shí)觸點(diǎn)閉合，使串聯(lián)的信號(hào)繼電器ks和中間繼電器km通電工作。ks動(dòng)作后，其信號(hào)牌掉下，同時(shí)接通信號(hào)回路，給出燈光或音響信號(hào)；km動(dòng)作后，接通跳閘線圈yr回路，使斷路

38、器qf跳閘，切除一次電路的短路故障。qf跳閘時(shí)，其鋪助觸頭qf1-2隨之?dāng)嚅_跳閘回路，同時(shí)ka和kt自動(dòng)返回起始狀態(tài)，而ks則可手動(dòng)復(fù)位。原理圖如圖2公式為 iop=krelkre*il.max 式（2-18） krel可靠系數(shù)，電磁型繼電器去1.2，感應(yīng)型繼電器取1.3；kre返回系數(shù)，取0.85； 2)速斷電流的整定公式 iop=krelkkxkre*il.max 式（2-19）3)過(guò)負(fù)荷保護(hù) 公式iop=krelkre*ir.t 式（2-20）根據(jù)變壓器的型號(hào)確定ir.t 為55a，故過(guò)電流保護(hù)整定iop=krelkre*il.max =1.2/0.851.555a=116.47a圖2

39、速斷電流的整定iop=krelkkxkre*il.max=1.31.2/0.85551.5=151.41a過(guò)負(fù)荷保護(hù) iop=krelkre*ir.t =1.1/0.8555=71.18a對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)接線，如圖3 其它元件的選擇 1)斷路器的選取原則a.斷路器的額定電壓必須大于或等于線路的工作電壓。 b.斷路器的額定電流線路的負(fù)載電流。 c.斷路器的額定短路通斷能力線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。 圖3d.斷路器末端單相對(duì)地短路時(shí)能使選用b、c、d型瞬時(shí)脫扣器的開關(guān)動(dòng)作，對(duì)于不同類型的負(fù)載（用電設(shè)備）選用不同的瞬時(shí)脫扣器和相應(yīng)的電流等級(jí)的產(chǎn)品。 e.漏電斷路器的額定漏電動(dòng)作電流必須2倍的線路

40、業(yè)已存在的泄漏電流。 f.在裝漏電保護(hù)器之前必須搞清原有的供電保護(hù)型式，以便判斷是否可以直接安裝或需改動(dòng)。 g.有進(jìn)出線規(guī)定的產(chǎn)品必須嚴(yán)格按要求接線，進(jìn)出線不可反接。 2)選擇結(jié)果因變壓器ti補(bǔ)償前電流為1248.5a，根據(jù)附錄2得：斷路器選擇sn-10型號(hào)中，額定電流為2000a的少油戶內(nèi)式斷路器。.配電方式的確定高層建筑低壓配電系統(tǒng)的確定，應(yīng)滿足計(jì)量、維護(hù)管理、供電安全及可靠性的要求。應(yīng)將照明與電力負(fù)荷分成不同的配電系統(tǒng)；消防及其他防災(zāi)用電設(shè)施的配電宜自成體系。對(duì)于容量較大的集中負(fù)荷或重要負(fù)荷宜從配電室以放射式配電；對(duì)各層配電間的配電宜采用下列方式之一 1）工作電源采用分區(qū)樹干式，備用電源也采用分區(qū)樹干式或由首層到頂層垂直干線的方式。 2）工作電源和備用電源都采用由首層到頂層垂直干線的方式。3）工作電源采用分區(qū)樹干式，備用電源取自應(yīng)急照明等電源干。本工程配電采用分區(qū)樹干式，詳見(jiàn)圖4。 圖4說(shuō)明：本工程為二類高層建筑，應(yīng)急照明設(shè)備用電、消防控制室、消防電梯為一級(jí)負(fù)荷，采用兩路專用回路供電。普通客梯、生活水泵、樓梯照明等用電設(shè)備為二級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩路電源供電，樓梯照明燈采用聲控和電子延時(shí)開關(guān)控制，火災(zāi)時(shí)強(qiáng)制點(diǎn)亮。其他的一般電力、照明用電屬于三級(jí)負(fù)荷。2.4 短路電流的計(jì)算 先畫出電路的短