電力綜合辦公大樓供配電系統(tǒng)設(shè)計

1、 河北工程大學(xué) 電氣工程及其自動化電力綜合辦公大樓供配電系統(tǒng)設(shè)計 空調(diào)配電、防雷接地系統(tǒng)的選擇和布置姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 2021年4月20日 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題目：電力綜合辦公大樓供配電系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 專業(yè)班級：電氣自動化08- 2班 學(xué)院： 信電學(xué)院 設(shè)計起止日期： 2012、3、82012、6、10 題目性質(zhì)： 聯(lián)系實際的題目 假想的題目技術(shù)要求及原始數(shù)據(jù)： 了解供配電的相關(guān)原理和知識，掌握電氣照明技術(shù)，建筑電氣控制技術(shù)，autocad實用教程等 主要任務(wù)： （1）收集整理原始數(shù)據(jù)，進行需求分析；確定負(fù)荷等級。擬定高低壓供配電系統(tǒng)，正確建立負(fù)荷統(tǒng)

2、計計算表。 （2）進行整體設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計；指定設(shè)計方案。根據(jù)技術(shù)要求，確定合理的設(shè)計指標(biāo)；分析同類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提出切合實際要求的方案 。 （3）變壓器臺數(shù)、容量、型號；開關(guān)、線路，發(fā)電機容量選擇等主要器件的選擇 設(shè)計原理圖 （4）空調(diào)配電，防雷接地系統(tǒng)的選擇和布置 （5）cad繪制供電系統(tǒng)圖 （6）按照要求規(guī)范的寫出畢業(yè)設(shè)計論文。 學(xué) 生 （簽 字）： 系主任（簽字）： 指導(dǎo)教師（簽字）： 院 長 （簽字）： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評語（基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；獨立解決實際問題的能力；研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；取得的主要成果及創(chuàng)新點；工作態(tài)度及工作量；總體評價及建議成績

3、；存在問題；是否同意答辯等）：成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱書評閱教師評語（選題的意義；基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力；工作量的大??；取得的主要成果及創(chuàng)新點；寫作的規(guī)范程度；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意答辯等）：成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱書評閱教師評語（選題的意義；基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力；工作量的大??；取得的主要成果及創(chuàng)新點；寫作的規(guī)范程度；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意答辯等）：成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日河北工程大學(xué)

4、畢業(yè)設(shè)計答辯及綜合成績答 辯 情 況提 出 問 題回 答 問 題正 確基本正確有一般性錯誤有原則性錯誤沒有回答答辯委員會評語及建議成績：答辯委員會主任簽字： 年 月 日學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績：學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日摘 要隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)代建筑的功能越來越強，建筑電氣的重要性也日益明顯。本文設(shè)計的是一棟地上8層地下1層的電力辦公樓的電氣施工圖紙及其說明。原樓為5層，磚混結(jié)構(gòu)。加固改造后，總面積16000平方米，建筑高度33米，局部設(shè)地下室，地上8層，結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)，板厚80-120mm，室內(nèi)地面做法90mm，辦公區(qū)、公共區(qū)等區(qū)域均設(shè)置吊頂。地下1層為生活水泵房和積水坑等，地上

5、8層為辦公區(qū)、公共區(qū).本文主要講述在電氣設(shè)計過程當(dāng)中設(shè)計的思路,器件的選擇,設(shè)計的原則,設(shè)計的參數(shù)以及設(shè)計時應(yīng)該主意的問題。本文設(shè)計的范圍包括220/380v配電系統(tǒng)，包括電力計照明,建筑防雷接地、接地系統(tǒng)及安全措施，著重于建筑電氣的安全可靠性分析，特別是高層建筑的供配電部分，防雷接地保護以及相關(guān)的強電部分。隨著人們生活水平的不斷提高,更加實用美觀和廉價的住房無疑是人們追求的目標(biāo)之一，所以建筑電氣設(shè)計不僅僅局限于可以使用,應(yīng)該采用更加環(huán)保節(jié)能的新產(chǎn)品.本次設(shè)計在很多方面在美觀的同時,兼顧了低廉的價格,有很高的實用價值。關(guān)鍵詞：建筑電氣；照明設(shè)計；供配電；防雷 abstractwith the

6、social and economic development, the functions of modern architecture growing importance of electrical construction has become increasingly evident. this article is designed to level the ground floor of an 8 on the ground floor of an office building electrical power and that the construction drawing

7、s. the original floor of 5 storey, brick-concrete structure. reinforcement and reconstruction, the total area of 16,000 square meters, 33 meters height, the basement of the local-based, 8 on the ground floor, the structure of the form of steel, thickness 80-120mm, the indoor practice ground 90mm, of

8、fice, public areas and other regions are set hanging top.1 layer for the life of the underground pump room and water pits, etc., on the ground for 8-storey office areas, public areas. this article focuses on the design process in the electrical design ideas, the choice of devices, design principles,

9、 design parameters and design should be idea of the problem. this article covers the design of 220/380v power distribution system, including the power of lighting, construction of mine grounding, grounding system and safety measures, with a focus on building security and reliability analysis of elec

10、trical, in particular for the distribution of high-rise building of the mine grounding protection, as well as the strong-related electrical parts. with the continuous improvement of peoples living standard, more practical and affordable housing appearance is undoubtedly one of the objectives pursued

11、, so construction is not limited to electrical design can be used, it should be a more environmentally-friendly energy-efficient new products. the design is very at the same time in many aesthetically pleasing, taking into account the low price with a high degree of practical value.key words: electr

12、ical construction; lighting design; for distribution; mine目 錄摘 要iabstractii第1章 緒論11.1 供配電設(shè)計的意義和要求11.2 供配電設(shè)計必須遵循的一般原則11.3 設(shè)計步驟21.4 本次設(shè)計的主要工作4第2章系統(tǒng)計算負(fù)荷及無功功率補償52.1 負(fù)荷計算52.1.1 負(fù)荷計算的內(nèi)容和目的52.1.2計負(fù)荷的確定52.1.3 按需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷的公式62.1.4 負(fù)荷計算的結(jié)果62.2無功功率補償及其計算82.2.1 無功補償?shù)哪康?2.2.2 無功功率的人工補償裝置82.2.3 并聯(lián)電容器的選擇計算方法92.2.

13、4 無功功率補償?shù)挠嬎?第3章變配電所位置和主變壓器及主接線方案的選擇113.1 變配電所位置的選擇113.1.1 變配電所型式的概述113.1.2變配電所位置選擇的一般原則113.2 負(fù)荷中心的確定123.3 變電所主變壓器的選擇123.3.1 變電所主變壓器選型的原則123.3.2 變電所主變壓器臺數(shù)的選擇133.3.3 變電所主變壓器容量的選擇133.4 變配電所主接線方案的選擇143.4.1 變配電所主接線設(shè)計要求143.4.2 變配電所主接線方案的擬定15第4章 短路電流計算194.1 計算短路電流的目的194.2 短路計算的方法194.3 標(biāo)么值法計算短路電流194.3.1 標(biāo)么值

14、的概念194.3.2 電力系統(tǒng)各元件電抗標(biāo)么值的計算204.3.3 用標(biāo)么值法進行短路計算的方法214.4 短路電流的計算過程與結(jié)果21第五章 消防報警系統(tǒng)245.1簡介245.2 系統(tǒng)的組成245.2.1觸發(fā)器件255.2.2 火災(zāi)報警裝置255.2.3 消防控制設(shè)備265.2.4 電源265.3 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的基本形式275.3.1 基本形式275.3.2 報警區(qū)域與探測區(qū)域27第6章 變配電所防雷保護和接地裝置的設(shè)計296.1 變配電所的防雷保護296.1.1 直擊雷保護296.1.2 雷電侵入波的保護296.2 變配電所公共接地裝置的設(shè)計306.2.1 設(shè)計依據(jù)306.2.2 設(shè)計

15、過程與結(jié)果31總 結(jié)33致 謝34參考文獻35附錄一：高壓開關(guān)柜36附錄二：供配電系統(tǒng)圖37第1章 緒論1.1 供配電設(shè)計的意義和要求在日常生活、工廠中，電能雖然是生產(chǎn)生活的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。但是如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。從另一方面來說，電能不光給我們的日常生活帶來許多便利，更重要的是它已經(jīng)成為我

16、們賴以生存的必需品。因此，做好供配電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，促進人類文明具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是供配電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好供配電工作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟建設(shè)，也具有重大的作用。供配電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和日常生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達到以下基本要求：1、安全 在電能的供應(yīng)、傳輸、分配和使用中，應(yīng)確保不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。2、可靠 在電力系統(tǒng)的運行過程中，應(yīng)避免發(fā)生供電中斷，滿足電能用戶對供電可靠性的要求。3、優(yōu)質(zhì) 就是要滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求。4、經(jīng)

17、濟 降低電力系統(tǒng)的投資和運行費用，并盡可能地節(jié)約有色金屬的消耗量，通過合理規(guī)劃和調(diào)度，減少電能損耗，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行。此外，在供配電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。1.2 供配電設(shè)計必須遵循的一般原則1）必須遵循國家的有關(guān)法令、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，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)濟政策。2）應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進和經(jīng)濟合理，設(shè)計中應(yīng)采用符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、耗能低、性能先進的電氣。3）必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點

18、和地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計方案。4）應(yīng)根據(jù)工程特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮擴建的可能性。關(guān)于負(fù)荷性質(zhì)，按gb50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，根據(jù)電力負(fù)荷對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成的損失或影響程度，電力負(fù)荷分為以下三級：1、一級負(fù)荷 中斷供電將造成人身傷亡者；中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失者。2、二級負(fù)荷 中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成較大損失者，例如：主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時間才能恢復(fù)、重點企業(yè)大量減產(chǎn)等；中斷供電將影響重要用電單位的正常工作者。3、三級負(fù)荷 不屬于一

19、級和二級負(fù)荷電力負(fù)荷 。對一級負(fù)荷，應(yīng)由兩個電源供電。當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不應(yīng)同時受到損壞。一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除應(yīng)由兩個電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其它負(fù)荷接應(yīng)急供電系統(tǒng)。對二級負(fù)荷，宜由兩回線路供電。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負(fù)荷可由一回6kv及以上專用的架空線路或電纜供電。當(dāng)采用架空線時，可為一回架空線供電。當(dāng)采用電纜線路時，應(yīng)采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應(yīng)能承受100%的二級負(fù)荷。1.3 設(shè)計步驟供配電設(shè)計內(nèi)容主要包括變配電設(shè)計、高壓配電線路設(shè)計、低壓配電線路設(shè)計和電氣照明設(shè)計等。其設(shè)計步驟一般如下：1收集原始資料在

20、動手設(shè)計之前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，收集用電設(shè)備的性質(zhì)、特征、功率、布局、環(huán)境及氣象條件；各用電單位的平面圖及斷面圖；用電設(shè)備平面布置圖；電源的電壓、容量及可能提供的供電方式。2電力負(fù)荷的分析計算根據(jù)提供的各用電單位的電力負(fù)荷清單，分析那些電力設(shè)備屬一級負(fù)荷，那些屬二級負(fù)荷，那些屬三級負(fù)荷，然后按需要系數(shù)法分別計算出各用電單位及全部的計算負(fù)荷，在中學(xué)平面圖上畫出各用電單位的負(fù)荷圖。根據(jù)各用電單位的負(fù)荷性質(zhì)及平面布局，確定在那些地方設(shè)變電所及各變電所中的變壓器臺數(shù)。然后根據(jù)確定的變電所布局，擬出各用電單位變電所供電范圍，并計算各變電所的計算負(fù)荷。3中學(xué)配電系統(tǒng)設(shè)計中學(xué)配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)計

21、所提供的設(shè)備平面布置圖、擬出兩種可行的中學(xué)配電系統(tǒng)方案進行比較后，確定一種方案。4低壓配電屏的選擇5選擇高壓電器6變配電所平面布置設(shè)計：根據(jù)變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心及進出線方便的原則，確定變電所的位置，然后根據(jù)環(huán)境條件確定變壓器是放在戶外還是室內(nèi)。7測量保護8防雷凡是與架空線路相連的進出線，在入戶處、變電所母線上都要裝一組yw 型避雷器。9接地按規(guī)定10kv 配電裝置的構(gòu)架，變壓器380v 的中性點及外殼，以及380v 電氣設(shè)備的金屬外殼等都需要接地，其接地電阻要求小于4。（1）接地電阻的計算（2）接地體的布置（3）列出人工接地所需的材料的規(guī)格和數(shù)量。10繪變電所系統(tǒng)圖。1.4 本次設(shè)計的主要工作

22、本次設(shè)計是對a市實驗中學(xué)供配電系統(tǒng)進行設(shè)計。在本次設(shè)計中，對實驗中學(xué)的負(fù)荷進行確定計算變電所位置的選擇變壓器和主結(jié)線方案的確定短路電流的計算一次設(shè)備的選擇校驗變電所進出線的選則二次回路方案的選擇與繼電保護的整定基防雷與接地的設(shè)計。在防雷設(shè)計時采用建筑本身結(jié)構(gòu)鋼筋或鋼結(jié)構(gòu)等自然金屬體作為防雷裝置的一部分。針對本次設(shè)計力求做到積極采用先進可靠適用的裝備，實現(xiàn)無油化絕緣化組合化自動化少污染免維護等一系列高科技裝備技術(shù)。供配電系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，消防系統(tǒng)，防雷系統(tǒng)是建筑電氣的重要組成部分。本設(shè)計本著對安全性，可靠性，先進性和經(jīng)濟性的追求，著重對a市實驗中學(xué)供配電系統(tǒng)的部分展開了設(shè)計。第2章系統(tǒng)計算負(fù)荷及無

23、功功率補償計算負(fù)荷是確定供配電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護的重要數(shù)據(jù)；計算負(fù)荷確定的是否正確，直接影響到電器和導(dǎo)線的選擇是否經(jīng)濟合理。采用無功補償，提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，不僅可以節(jié)能，減少線路壓降，提高供電質(zhì)量，還可以提高系統(tǒng)供電的裕量。本章采用需要系數(shù)法對學(xué)校的各類用電負(fù)荷進行詳細(xì)計算，并采用并聯(lián)電容器方法對低壓進行集中補償，以提高功率因數(shù)。2.1 負(fù)荷計算2.1.1 負(fù)荷計算的內(nèi)容和目的（1）負(fù)荷計算的內(nèi)容包括設(shè)備功率計算，計算負(fù)荷，尖峰電流，一、二級負(fù)荷和平均負(fù)荷等內(nèi)容。計算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計算負(fù)荷是一個假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效

24、應(yīng)與同一時間內(nèi)實際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。 （2）負(fù)荷計算的目的是為了合理的選擇供電系統(tǒng)中的導(dǎo)線、開關(guān)電器、變壓器等元件、整定繼電保護，使電氣設(shè)備和材料得以充分利用和安全運行。2.1.2計負(fù)荷的確定計算負(fù)荷的方法主要有需要系數(shù)法和二項式法。前一種方法比較簡便，在設(shè)計單位的使用最為普遍。當(dāng)用電設(shè)備臺數(shù)較多、各臺設(shè)備容量相差不甚懸殊時，通常都采用需要系數(shù)法計算。當(dāng)用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量又相差懸殊時，則宜采用二項式法計算，凡是民用建筑中的負(fù)荷，一般都是用需要系數(shù)kd進行計算的。它既簡便又實用，因為民用建筑中單機負(fù)

25、荷較大的各類設(shè)備都是采用單機組或同類機群放射式供電，在計及供電線路、開關(guān)時，都是用單機的額定電流或起動電流進行選型或校驗的，所以普遍采用需要系數(shù)法。本設(shè)計則采用需要系數(shù)法來確定計算負(fù)荷。2.1.3 按需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷的公式（1） 有功計算負(fù)荷（單位為kw）式中 pe用電設(shè)備組總的設(shè)備容量（不含備用設(shè)備容量，單位為kw）。kd用電設(shè)備組的需要系數(shù)。（2） 無功計算負(fù)荷（單位為kvar）（3） 視在計算負(fù)荷（單位為kva）（4） 計算電流（單位為a）（5） 多組用電設(shè)備有功計算負(fù)荷基本公式：同時系數(shù): 本次設(shè)計取 2.1.4 負(fù)荷計算的結(jié)果根據(jù)實驗中學(xué)計資料，按照需要系數(shù)法，負(fù)荷計算結(jié)果如表

26、2-1所示。表2-1 負(fù)荷計算表亨通商廈負(fù)荷計算表 信電學(xué)院 電氣06-2班序號負(fù)荷名稱設(shè)備容量kw工作臺數(shù)kdcostg計算負(fù)荷計算電流a選用的變壓器pc kwqc kvarsc kva一1#變壓器1照明地下一層1410.70.90.489.84.710.916.52照明地上一至九層75510.90.90.48679.5326.2753.71145.2小計769689.3330.9764.61161.7乘以同時系數(shù)(0.9；0.95)后0.89620.4314.3695.51056.7無功補償-144.0無功補償后負(fù)荷0.96585.9170.3610.2927.1t1變壓器損耗9.836.

27、637.957.6t1變壓器高壓側(cè)0.94595.7206.9630.6958.1800kva二2#變壓器1空調(diào)設(shè)備114210.350.80.75399.7299.8499.6759.12電梯15210.51.7330.051.959.991.13觀演餐廳2610.90.80.7523.417.629.344.4小計506.2406.2649.0986.1乘以同時系數(shù)(0.9；0.95)后0.76455.6385.9597.0907.1無功補償-216無功補償后負(fù)荷0.94455.6169.9486.2738.8t2變壓器損耗7.810.212.819.5t2變壓器高壓側(cè)0.93463.41

28、80.1497.1755.4630kvat1、t2的總負(fù)荷1059.0387.01127.51713.2乘以同時系數(shù)(0.9；0.95)后0.93953.1367.71021.61552.21消防泵45210.80.759067.5112.5170.92噴淋泵23210.80.754634.557.587.43排煙風(fēng)機9.5410.80.7538.028.547.572.24正壓逆風(fēng)機5310.80.7515.011.318.828.55消防電梯30110.61.3330.039.949.975.86應(yīng)急照明20.001.0011020.00.020.030.4小計239.0181.7300.

29、2456.1乘以同時系數(shù)(0.9；0.95)后0.78215.1172.6275.8419.02.2無功功率補償及其計算 2.2.1 無功補償?shù)哪康?按供電局的規(guī)定，低壓功率因數(shù)補償?shù)?.95，高壓功率因數(shù)要求0.9。采用無功補償，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，既可以節(jié)能、減少線路壓降，又能提高供電質(zhì)量，還可以提高系統(tǒng)供電的裕量。因此，供配電系統(tǒng)中的無功功率補償是必不可少的。2.2.2 無功功率的人工補償裝置工程中普遍采用并聯(lián)電容器來補償供電系統(tǒng)的無功功率。并聯(lián)電容器的補償方式，有以下三種：（1） 高壓集中補償 電容器裝設(shè)在變配電所的高壓電容器室內(nèi)，與高壓母線相聯(lián)（如圖2-1）。（2） 低壓集中補償 電

30、容器裝設(shè)在變配電所的低壓配電室或單獨的低壓電容器室內(nèi)，與低壓母線相聯(lián)。它利用指示燈或放電電阻放電。按gb5022795規(guī)定：低壓電容器組可采用三角形結(jié)線或中性點不接地的星形結(jié)線方式（如圖2-2）。（3） 低壓分散補償 電容器裝設(shè)在低壓配電箱旁或與用電設(shè)備并聯(lián)。它就利用用電設(shè)備本身的繞組放電。電容器組多采用三角形結(jié)線（如圖2-3）。 民用建筑供電有它的特殊性：一是照明負(fù)荷占的比重比較大，屬于分散負(fù)荷；二是電機大部分是空調(diào)風(fēng)機、防排煙風(fēng)機，其容量也是小而分散。由于上訴原因，在民用建筑的供電系統(tǒng)中，一般都是采用低壓配電裝置處集中補償。而且，采用低壓集中補償不需要從電力系統(tǒng)中獲取無功，可以減少電力系統(tǒng)

31、的無功功率發(fā)生裝置，也減少了電力系統(tǒng)到用戶的線路上的無功傳輸，從而減少了這部分線路的電壓損失及電能損耗。因此，本設(shè)計采用低壓集中補償。2.2.3 并聯(lián)電容器的選擇計算方法（1） 無功功率補償容量（單位為kvar）的計算（2）并聯(lián)電容器個數(shù)式中 qc單個電容器的容量（單位為kvar）2.2.4 無功功率補償?shù)挠嬎阌韶?fù)荷計算表知，該學(xué)380側(cè)最大負(fù)荷時的功率因數(shù)為0.81。而民用建筑各地供電局規(guī)定低壓功率因數(shù)補償?shù)?.95,高壓功率因數(shù)補償?shù)?.9以上。（1） 低壓電容器柜（屏）的選擇方法pgj1型低壓無功功率自動補償屏有1、2、3、4等4種方案。其中1、2屏為主屏，3、4屏為輔屏。1、3屏各有六

32、條支路，電容器為bw0.4-14-3型，每屏共84kvar，采用六步控制，每步投入14kvar。2、4屏各有八條支路，電容器亦為bw0.4-14-3型，每屏共112kvar，采用8步控制，每步投入14kvar。選擇步驟： 根據(jù)控制步數(shù)要求，選擇一臺1號或2號主屏。 根據(jù)所需無功補償容量再補充一臺或數(shù)臺3號或4號輔屏（2） 低壓電容器柜（屏）的選擇選pgj1型低壓自動補償屏,并聯(lián)電容器為bw0.4-14-3型.其方案1(主屏)1臺與方案3(輔屏)1臺相結(jié)合,總共容量84kvar2=168kvar。無功補償后，380v側(cè)和10kv側(cè)負(fù)荷計算如表2-2表2-2 無功補償后賓館的計算負(fù)荷項目cos計算

33、負(fù)荷380v側(cè)補償前負(fù)荷0.81536.526392.298664.6491009.8380v側(cè)無功補償容量168380v側(cè)補償后負(fù)荷0.923536.526224.298581.5883.5主變壓器功率損耗0.015=8.720.06=34.8910kv側(cè)負(fù)荷總計0.903545.246259.188603.734.85經(jīng)過低壓集中補償后，不但提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，使高壓側(cè)的功率因數(shù)達到了0.903達到了供電局的要求，而且減少了線路壓降，提高了供電質(zhì)量，還提高了系統(tǒng)供電的裕量。第3章 變配電所位置和主變壓器及主接線方案的選擇變配電所是電力網(wǎng)的重要組成部分，承擔(dān)著電網(wǎng)電壓的變換和電能傳輸任務(wù)。

34、他的設(shè)計（變電所位置的確定和主變壓器及主接線方案的選擇）至關(guān)重要，其中主接線代表了變配電所主體結(jié)構(gòu)，它對各種電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護、自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系，并將長期影響電力系統(tǒng)運行的可靠性、安全性、靈活性和經(jīng)濟性。本設(shè)計嚴(yán)格遵循變電所各個部分設(shè)計的原則，選擇出適合本實驗中學(xué)供配電方式的方案。3.1 變配電所位置的選擇3.1.1 變配電所型式的概述變配電所有屋內(nèi)式和屋外式。屋內(nèi)式的特點由于允許安全凈距小，可以分層布置；故占地面積少；維修、操作、巡視在室內(nèi)進行，比較方便，不受氣候的影響；外界污穢空氣不會影響電氣設(shè)備，維護工作可以減輕；房屋建筑投資較大。屋外式的特

35、點土建工程量和費用較少，建設(shè)周期短；擴建方便；相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；占地面積大；設(shè)備露天運行條件差，需加強絕緣；天氣變化對維修和操作有較大影響。在選擇工廠總變配電所型式時，應(yīng)根據(jù)具體的地理環(huán)境，因地制宜；技術(shù)經(jīng)濟合理時，應(yīng)優(yōu)先選用屋內(nèi)式。負(fù)荷較大的車間，宜設(shè)附設(shè)式或半露天式變電所。負(fù)荷較大的多跨廠房宜設(shè)車間內(nèi)變電所或組合式成套變電所。負(fù)荷小而分散的工廠車間或遠(yuǎn)離有易燃易爆危險及腐蝕性車間時，宜設(shè)獨立變電所。3.1.2變配電所位置選擇的一般原則（1）盡量靠近負(fù)荷中心，以減少配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗及有色金屬消耗量。（2）進出線方便，特別是采用架空線進出時應(yīng)考慮這一點。（3）接近

36、電源側(cè)，對總變、配電所特別要考慮這一點。（4）設(shè)備運輸方便。（5）盡量避開劇烈震動和高溫場所。（6）不宜設(shè)在有多塵和有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時。則應(yīng)設(shè)在污源的上風(fēng)側(cè)。（7）不宜設(shè)在廁所、浴池或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰。（8）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方。且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方。（9）高壓配電所應(yīng)盡量與車間變電所或有大量高壓用電設(shè)備建筑物合建。（10）不應(yīng)妨礙其他建筑物的發(fā)展，并適當(dāng)考慮今后的擴建。3.2 負(fù)荷中心的確定變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心。負(fù)荷中心的確定一般采取負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心。在學(xué)校平面圖的左下側(cè)作一個直角坐標(biāo)

37、，測出學(xué)校各用電負(fù)荷到負(fù)荷中心點的坐標(biāo)位置，例如教學(xué)樓為、宿舍樓為等，如圖3-1所示： , 同理可得得中學(xué)的負(fù)荷中心的坐標(biāo)為（5.1，3.1）。即在1#教學(xué)樓東北角，其平面圖見（附錄二）。3.3 變電所主變壓器的選擇主變壓器的選擇包括主變臺數(shù)和容量的選擇，它的確定應(yīng)結(jié)合變電所主接線方案的選擇，下面將做詳細(xì)介紹。3.3.1 變電所主變壓器選型的原則為了調(diào)壓和降低電能損耗，變壓器選擇應(yīng)考慮以下原則：（1） 變壓器應(yīng)盡量選節(jié)能型的油浸或干式變壓器；（2） 獨立的變配電所，可選節(jié)能型干式變壓器；（3） 非一類建筑物，當(dāng)變壓器附設(shè)在首層靠外墻時，可安裝油浸變壓器，但容量不得超過400kva。3.3.2

38、變電所主變壓器臺數(shù)的選擇變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點和經(jīng)濟運行要求進行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時，宜采用兩臺及以上變壓器：（1） 有大量一級負(fù)荷或者雖為二級負(fù)荷，但有一定數(shù)量的消防設(shè)備、保安設(shè)備等用電；（2） 集中負(fù)荷較大，所需變壓器容量超過500kva時，可選用兩臺小容量變壓器，以確保供電安全；（3） 季節(jié)性負(fù)荷變化較大時，可設(shè)兩臺或兩臺以上變壓器，以便在淡季時可切除整臺變壓器。其它情況下宜裝設(shè)一臺變壓器。3.3.3 變電所主變壓器容量的選擇根據(jù)實驗中學(xué)的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，中學(xué)變電所的主變壓器可由下列兩種方案：（1）裝有一臺主變壓器的變電所 主變壓器容量不應(yīng)小于總的計算負(fù)荷，即若裝設(shè)一臺主變壓

39、器 型式采用sg10，而容量根據(jù)上式，選=630 kva=603.7kva,即選一臺sg10-630/10型空氣自冷干式變壓器。（2）裝有兩臺主變壓器的變電所 每臺主變壓器容量不應(yīng)小于總的計算負(fù)荷的60%，最好為總的計算負(fù)荷的70%左右，即（0.60.7）同時每臺主變壓器容量不應(yīng)小于全部一二級負(fù)荷之和（+），即（+）若裝設(shè)兩臺主變壓器 型號亦采用sg10，而每臺容量按以上兩式選擇，因此選擇兩臺sg10-400/10型空氣自冷干式變壓器。其聯(lián)結(jié)組別采用yyn0。 3.4 變配電所主接線方案的選擇變（配）電所的主結(jié)線（一次接線）是指由各種開關(guān)電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯(lián)電容器等電

40、氣設(shè)備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是電氣設(shè)備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據(jù)，也是運行人員進行各種倒閘操作和事故處理的重要依據(jù)。用圖形符號表示主要電氣設(shè)備在電路中連接的相互關(guān)系，稱為電氣主結(jié)線圖。電氣主結(jié)線圖通常以單線圖形式表示。主結(jié)線的基本形式有單母線接線、雙母線接線、橋式接線等多種。3.4.1 變配電所主接線設(shè)計要求電氣主接線設(shè)計應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三項基本要求。（1） 可靠性供電可靠性是指能夠長期、連續(xù)、正常地向用戶供電的能力,是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線的設(shè)計首先應(yīng)滿足這個要求。電氣主接線不僅要保證在正常運行時,還要考慮到檢修和事故時,都不能導(dǎo)致一類負(fù)荷停電,

41、一般負(fù)荷也要盡量減少停電時間。顯然,這些都會導(dǎo)致費用的增加,與經(jīng)濟性的要求發(fā)生矛盾。因此,應(yīng)根據(jù)具體情況進行技術(shù)經(jīng)濟比較,保證必要的可靠性,而不可片面地追求高的可靠性。（2） 靈活性 滿足調(diào)度時的靈活性要求。應(yīng)能根據(jù)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的目標(biāo)，靈活地投入和切換電源、變壓器和線路，滿足系統(tǒng)在事故運行方式、檢修運行方式以及特殊運行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。 滿足檢修時的靈活性要求。在某一設(shè)備需要檢修時，應(yīng)能方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設(shè)備，進行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運行和對用戶的供電，并使該設(shè)備與帶電運行部分有可靠的安全隔離，保證檢修人員檢修時的方便和安全。 滿足擴建時的靈活性要求。大的電力工程

42、往往要分期建設(shè)。從初期的主接線到最終方案的確定，每次過渡都應(yīng)比較方便，對已運行部分影響小，不影響連續(xù)供電或停電時間最短的情況下，投入新裝變壓器或線路而不互相干擾，并且對一次和二次部分的改建工作量最少。（3） 經(jīng)濟性在設(shè)計主接線時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟性之間。欲使主接線可靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)代化的自動裝置，從而導(dǎo)致投資費用的增加。因此，主接線的設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下作到經(jīng)濟合理。一般應(yīng)當(dāng)從以下幾方面考慮。 節(jié)省一次投資。主接線應(yīng)簡單清晰，并要適當(dāng)采取限制短路電流的措施，以節(jié)省開關(guān)電器的數(shù)量、選用價廉的電器或輕型電器，以便降低投資。 電能損耗少，經(jīng)濟合理地選擇

43、主變壓器的形式、容量和臺數(shù)，避免兩次壓降而增加電能損失。 占地面小。主接線設(shè)計要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時，要注意節(jié)約搬遷費用、安裝費用和外匯費用。對大容量電廠或變電站，在可能和允許的條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投資建設(shè)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。3.4.2 變配電所主接線方案的擬定按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計下列按兩種主接線方案：（1）裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案 如圖（3-1）所示（2）裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案 如圖（3-2）所示圖3-1 裝設(shè)一臺主變的主接線方案（附高壓柜列圖） 圖3-2 裝設(shè)兩臺主變的主接線方案（附高壓列柜圖）兩種主接線方案通過技術(shù)指

44、標(biāo)和經(jīng)濟指標(biāo)兩個方面的比較，比較結(jié)果見表3-1表3-1 兩種主結(jié)線方案的比較比較項目裝設(shè)一臺主變的方案裝設(shè)兩臺主變的方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿足要求滿足要求供電可靠性基本滿足要求滿足要求供電質(zhì)量由于一臺主變，電壓損耗略大由于兩臺主變并列，電壓損耗略小靈活方便性只一臺主變，靈活性稍差由于有兩臺主變，靈活性好擴建適應(yīng)性稍差一些好一些經(jīng)濟指標(biāo)電力變壓器的綜合投資額由網(wǎng)上查得sg10-630單價為20.2萬元，查表得其綜合投資約為其單價的2倍，因此其綜合投資為220.2萬元=40.4萬元由網(wǎng)上查得sg10-400單價為12.3萬元，變壓器的綜合投資額約為單價的四倍，因此兩臺綜合投資為412.3=49.2

45、萬元，比一臺主變方案多投資8.8萬元高壓開關(guān)柜（含計量柜）的綜合投資額查表得gg-1a（f）型柜按每臺4萬元計，查表得其綜合投資可按設(shè)備價的1.5倍計，因此高壓開關(guān)柜的綜合投資約為41.54萬元=24萬元本方案采用7臺gg-1a（f）柜，其綜合投資額約為71.54.5=47.25萬元，比一臺主變的方案多投資20.25萬元電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運行費按表4-2規(guī)定計算，主變的折舊費=40.4萬元0.05=20.2萬元；高壓開關(guān)柜的折舊費=24萬元0.06=1.44萬元；變配電設(shè)備的維修管理費=（40.4+24）萬元0.06=3.864。因此主變和高壓開關(guān)柜設(shè)備的折舊和維修管理費=（2.02+

46、1.44+3.864）萬元=7.324萬元（其余項目從略）。主變的折舊費=49.2萬元0.05=2.46萬元；高壓開關(guān)柜的折舊費=47.250.06=2.835萬元；變配電設(shè)備的維修管理費=（40.4+47.25）萬元0.06=5.235萬元。因此主變和高壓開關(guān)柜設(shè)備的折舊和維修管理費=（2.46+2.835+5.235）萬元=10.53萬元。比一臺主變方案多耗資3.206萬元。交供電部門的一次性供電貼費按900元/kva計，貼費為6300.09元=56.7貼費為24000.09=72，比一臺主變的方案的貼費多15.3 從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺主變的主接線（圖3-2）略優(yōu)于裝設(shè)一臺

47、主變的主接線方案（圖3-1），但按經(jīng)濟指標(biāo)，則裝設(shè)一臺主變的方案（圖3-1）遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺主變的方案（圖3-2），因此決定采用裝設(shè)一臺主變的方案（圖3-1）。第4章 短路電流計算“短路”是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的一種故障。所謂短路是電網(wǎng)中某一相導(dǎo)體未通過任何負(fù)荷而直接與另一相導(dǎo)體或“地”相碰觸。電網(wǎng)正常運行的破壞大多數(shù)是由短路故障引起的。因此，正確計算短路電流尤為重要。4.1 計算短路電流的目的（1） 為保證電力系統(tǒng)的安全運行，在設(shè)計選擇電氣設(shè)備時，都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進行熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗，以保證該設(shè)備在運行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動力的巨大沖擊。（2） 為盡快切斷電源對短

48、路點的供電，繼電保護裝置將自動的使有關(guān)斷路器跳閘，繼電保護裝置的整定和斷路器的選擇，也需要準(zhǔn)確的短路電流數(shù)據(jù)。4.2 短路計算的方法短路電流計算的方法常用的有歐姆法（有名單位制法）和標(biāo)么值法。在電力系統(tǒng)計算短路電流時，如計算低壓系統(tǒng)的短路電流，常采用有名單位制；但計算高壓系統(tǒng)短路電流，由于有多個電壓等級，存在著電抗換算問題，為使計算簡化常采用標(biāo)么制。因此，本設(shè)計采用的是標(biāo)么值法來計算短路電流。4.3 標(biāo)么值法計算短路電流4.3.1 標(biāo)么值的概念標(biāo)么制中各元件的物理量不用有名單位值，而用相對值來表示。相對值就是實際有名值與選定的基準(zhǔn)值間的比值，即標(biāo)么值從上看出，標(biāo)么值是沒有單位的。另外,采用標(biāo)么值計算時必須先選定基準(zhǔn)值。我們一般先選定基準(zhǔn)容量sd和基準(zhǔn)電壓ud。根據(jù)三相交流電路中的基本關(guān)系，推得基準(zhǔn)電流id和基準(zhǔn)電抗值分別為 （4-1） （4-2）據(jù)此，可以直接寫出以下標(biāo)么值表示式容量標(biāo)么值 （4-3）電壓標(biāo)么值 （4-4）電流標(biāo)么值 （4-5）電抗標(biāo)么值 （4-6）在進行短路計算時，為方便起見通常選擇基準(zhǔn)值sd100mva，基準(zhǔn)電壓（ud）為線路平均額定電壓（uc）。4.3.2 電力系統(tǒng)各元件電抗標(biāo)么值的計算取sd100mva，uduc 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值為 （4-7） 電力變壓器的電抗標(biāo)么值為 （4-8） 電力線路的電抗標(biāo)么值為 （4-9）4.3.3 用標(biāo)么值法進行短路計算