某辦公建筑一二次回路設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目：某電力調(diào)度中心 供配電系統(tǒng)一二次回路設(shè)計(jì) -1 - 目錄 摘要 IV ABSTRACT .V 1 前言 1.1建筑電氣概況 1 1.2工程概況 .1 1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容 .1 1.3.1照明系統(tǒng) .1 1.3.2低壓配電系統(tǒng) .1 1.3.3高壓配電系統(tǒng) . 2 1.3.4二次回路系統(tǒng) .2 2 電氣照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1 概述.3 2.2照明方式與種類(lèi) .3 2.3照明燈具選擇 .3 2.4照度要求 .4 2.5辦公室、會(huì)議室、走廊等照明設(shè)計(jì) .4 2.6應(yīng)急照明設(shè)計(jì) .5 2.6.1 疏散應(yīng)急照明 .6 2.6.2備用應(yīng)急照明 .6 2.7照度計(jì)算 .13 2.8照明

2、負(fù)荷計(jì)算 .13 .14 2.9導(dǎo)線(xiàn)及保護(hù)器件的選擇 6 2.10小結(jié) .16 3 低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1 負(fù)荷等級(jí)分類(lèi) 17 3.2 供電要求 17 3.3 負(fù)荷計(jì)算 18 3.3.1 動(dòng)力照明負(fù)荷計(jì)算 18 3.3.2 應(yīng)急照明負(fù)荷計(jì)算 20 3.3.3 電梯負(fù)荷計(jì)算 20 3.3.4 消防泵負(fù)荷計(jì)算 20 3.3.5 其它泵類(lèi)負(fù)荷計(jì)算 21 3.3.6 空調(diào)機(jī)組負(fù)荷計(jì)算 21 3.3.7 二級(jí)負(fù)荷計(jì)算 21 3.3.8 變壓器選擇 22 4 高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1概述 .23 4.2 高壓一次側(cè)負(fù)荷計(jì)算 .23 4.3 短路電流計(jì)算 .23 4.4元器件選擇與校驗(yàn) .27 441高壓

3、斷路器的選擇校驗(yàn).25 442電流互感器的選擇校驗(yàn).25 4.4.3電壓互感器的選擇校驗(yàn).26 4.4.4高壓熔斷器的選擇校驗(yàn).26 4.4.5電纜的選擇 .26 5 二次回路系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5.1 概述 .28 5.2繼電保護(hù)設(shè)計(jì) .28 5.2.1 電力變壓器繼電保護(hù)護(hù) 28 5.2.2 電源進(jìn)線(xiàn)繼電保護(hù) 29 5.3 高壓斷路器控制回路方案選擇 31 5.3.1 電磁操作機(jī)構(gòu)斷路器控制回路元器件選擇 31 5.4 G4 柜繼電保護(hù)和控制回路原理說(shuō)明 31 5.4.1 繼電保護(hù)原理說(shuō)明 31 5.4.1 控制回路原理說(shuō)明 32 6結(jié)論 .33 謝辭 34 參考文獻(xiàn) .35 摘要 本文主要闡述了各

4、系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則、計(jì)算方法及設(shè)計(jì)選擇的方案。本設(shè)計(jì) 內(nèi)容包括電氣照明系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)、高壓配電系統(tǒng)和二次回路系統(tǒng)。電氣照明系統(tǒng) 包括正常照明和應(yīng)急照明兩部分， 主要對(duì)各功能房間進(jìn)行照度計(jì)算及燈具和開(kāi)關(guān)的選擇。 低壓配電系統(tǒng)主要用需要系數(shù)法進(jìn)行了負(fù)荷的分類(lèi)計(jì)算及導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)、低壓斷路器型號(hào)和 變壓器的選擇。高壓配電系統(tǒng)主要包括主接線(xiàn)方案的選擇、短路電流的計(jì)算以及相應(yīng)的 元器件的選擇與校驗(yàn)。二次回路部分主要包括電源進(jìn)線(xiàn)的繼電保護(hù)方案及變壓器的繼電 保護(hù)方案，斷路器采用電磁操作機(jī)構(gòu)的控制回路方案及相應(yīng)元器件的選擇。 關(guān)鍵詞： 電氣照明；低壓配電；高壓配電；二次回路 Anqiu City, the

5、 power distribution system for the dispatch center of a secondary circuit design ABSTRACT This paper described the design of the electrical system design principles, calculation methods and design options. The design includes electrical lighting systems, low-voltage distribution system, high-voltage

6、 power distribution system and the secondary loop system. Electric lighting systems, including normal lighting and emergency lighting in two parts, the main function of the room illumination calculation and the choice of lamps and switches. Low-voltage distribution system is mainly used to need a lo

7、ad factor of the classification of calculation and wire model, low-voltage circuit breakers and transformers models choice. High-voltage power distribution system including the choice of the main cable programmes, short-circuit current calculation and the corresponding components of the selection an

8、d validation. Secondary circuit, including some of the major power lines into the protection programme and transformer protection programme, institutions breaker using electromagnetic operation of the control loop and the corresponding components of the programme choice. Key Words: Electric lighting

9、; low-voltage distribution; high-voltage power distribution; secondary circuit 1.1 建筑電氣概況 現(xiàn)代民用建筑電氣技術(shù)是以電能、 改善人民居住或工作的生活環(huán)境的電、 、八 前言 電子、電器設(shè)備及電氣技術(shù)為手段來(lái)創(chuàng)造、 維持和 光、聲、冷和暖環(huán)境的一門(mén)跨學(xué)科的綜合性的技術(shù) 科學(xué)。它是強(qiáng)電和弱電與具體建筑的有機(jī)結(jié)合 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高， 人們對(duì)對(duì)有關(guān)供配電、 照明、消防、 防雷接地、 通信、有線(xiàn)電視等系統(tǒng)的要求越來(lái)越高， 使得建筑開(kāi)始走向高品質(zhì)、多功能領(lǐng) 域，并進(jìn)一步向多功能的縱深方向和綜合應(yīng)

10、用方向發(fā)展。 建筑電氣設(shè)計(jì)是在認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家 技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策和有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的前提下， 進(jìn)行工業(yè)與民用建筑建筑電氣的設(shè)計(jì)， 并 滿(mǎn)足保障人身、設(shè)備及建筑物安全、供電可靠、電能節(jié)約、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。 1.2 工程概況 本工程為某市電力調(diào)度中心高層建筑， 總面積 16557.35平方米，建筑高度為 43.20 米。 本建筑為二類(lèi)辦公建筑，框剪結(jié)構(gòu)，耐火等級(jí)為二級(jí)，共十一層，地下一層，地上十層。 本工程供電系統(tǒng)中消防系統(tǒng)設(shè)施電源， 通信電源，應(yīng)急照明計(jì)算機(jī)系統(tǒng)負(fù)荷為二級(jí)負(fù) 荷，生活水泵普通客梯為二級(jí)負(fù)荷，其他為三級(jí)負(fù)荷。供電電源采用兩路獨(dú)立的10kV 電 源進(jìn)線(xiàn)采用電纜埋地引入本建筑，并送至本工

11、程地下室高壓配電室。 1.3 設(shè)計(jì)工作內(nèi)容 ： 1.3.1 電氣照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) 其中包括各功能分區(qū)的照明光源和燈具的選擇， 確定燈具布置方案和開(kāi)關(guān)的類(lèi)型， 計(jì) 算照度，照明負(fù)荷的計(jì)算及導(dǎo)線(xiàn)的布置與選擇， 選擇照明配電箱及保護(hù)和控制設(shè)備。 確定 插座的布置方案和型號(hào)。確定應(yīng)急照明的設(shè)置方案。繪制各樓層照明平面圖和系統(tǒng)圖。 1.3.2 低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 其中包括低壓配電系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算， 確定無(wú)功補(bǔ)償方式、 容量和裝置， 確定變壓器所 主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。 1.3.3 高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 其中包括變配電所負(fù)荷計(jì)算， 主接線(xiàn)方案的選擇， 選擇進(jìn)出線(xiàn)的規(guī)格型號(hào)， 計(jì)算短路 電流及開(kāi)關(guān)設(shè)備的選擇。繪制高壓配

12、電系統(tǒng)圖。 1.3.4 二次回路設(shè)計(jì) 變壓器進(jìn)線(xiàn)的繼電保護(hù)方案的確定， 整定計(jì)算以及元器件選擇； 斷路器控制回路的方 案確定及元器件選擇。繪制二次回路原理圖。 - 5 - 2 電氣照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1 概述 電氣照明設(shè)計(jì)的基本原則主要是安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、便利、美觀、發(fā)展。 在進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)視覺(jué)要求，作業(yè)性質(zhì)和環(huán)境條件，使工作區(qū)或空間獲得： 良好的視覺(jué)功效， 合理的照度和顯色性，適宜的亮度分布，以及舒適的視覺(jué)環(huán)境。 在確定 照明方案時(shí)， 應(yīng)考慮不同類(lèi)型建筑隊(duì)照明的特殊要求， 處理好電氣照明與天然采光節(jié)能光 源高效燈具等技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系。 2.2 照明方式與種類(lèi) 照明方式可分為：一般照明

13、、分區(qū)照明、局部照明和混合照明。 照明種類(lèi)可分為：正常照明、應(yīng)急照明、值班照明、警衛(wèi)照明、景觀照明和障礙標(biāo)志 燈。其中，應(yīng)急照明包括備用照明（供繼續(xù)和暫時(shí)繼續(xù)工作的照明）、疏散照明和安全照 明。 本設(shè)計(jì)照明方式為一般照明，照明種類(lèi)為正常照明，應(yīng)急照明。 2.3 照明燈具選擇 室內(nèi)照明光源的確定， 應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)所的不同， 合理地選擇光源的光效、顯色性、 壽 命、起動(dòng)點(diǎn)燃和再啟燃時(shí)間等光電特性指標(biāo)， 以及環(huán)境條件對(duì)光源光電參數(shù)的影響。 應(yīng)遵 循以下基本原則： （1）使用安全 （2）提高能效 （3）合理考慮功能性、裝飾性、經(jīng)濟(jì)性和能源效益的結(jié)合 （4）限制眩光 辦公區(qū)走廊照明規(guī)格相對(duì)要高一些， 采用

14、格柵熒光燈， 達(dá)到視覺(jué)和審美的要求。 同時(shí) 可以有效的防止眩光。 根據(jù)本工程的實(shí)際情況，一般照明燈具（包括走廊燈）選擇飛利浦 TBS 369/236 IC 嵌入式格柵燈具，光源選擇與之配套的飛利浦 T8 雙管熒光燈，每個(gè)光源的光通量為 33501m，功率為36W，則每個(gè)燈具的光通量為67001m，功率為72 W。樓梯燈和衛(wèi)生間 燈選用飛利浦電子吸頂燈 BCS2801其光通量17001m ,功率為30W。疏散指示燈的型號(hào)為 YJD2-I，功率為8 W，出口標(biāo)志燈型號(hào)為 YJD2-0，功率為8 W。 2.4 照度要求 選擇照度是照明設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題， 照度太低會(huì)損害工作人員的視力， 不合理的高照度

15、則會(huì)浪費(fèi)電力。選擇照度必須與所進(jìn)行的視覺(jué)工作相適應(yīng)。另外，充分利用自然光，正確 選擇自然采光， 也能改善工作環(huán)境，使人感到舒適，有利于健康。充分利用室內(nèi)受光面的 反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墻面的反射系數(shù)可達(dá)7080，同樣能起 到節(jié)電的作用。 本次設(shè)計(jì)對(duì)象為安丘市電力調(diào)度中心， 包括辦公室、會(huì)議室、等。選擇照度要求 300lx ， 此會(huì)議室為一般辦公用會(huì)議室， 因此采用普通雙管熒光燈即可滿(mǎn)足要求，照度可按 300lx 進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2.5 辦公室、走廊、會(huì)議室的照度設(shè)計(jì) （1）普通辦公室照明的照度值300lx，高檔辦公室500lx。本設(shè)計(jì)按300lx選擇計(jì)算， 因此燈具可采用雙管熒光

16、燈， ，吸頂安裝，每個(gè)房間的燈具安置在同一回路中， 方便維護(hù)。 開(kāi)關(guān)分別采用一、二、三級(jí)暗裝開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。 此外，一般滿(mǎn)足反射系數(shù)要求： 頂棚 70%； 墻面 50%；地面 20%；辦公室的一般照明采用均勻布燈的方式，采用熒光燈時(shí)使燈具縱 軸與水平視線(xiàn)平行。 辦公室設(shè)置普通雙聯(lián)二三級(jí)暗裝插座， 個(gè)別房間預(yù)留空調(diào)插座。 插座 距離地面高度約0.3m,沿墻布置，按單位面積預(yù)留足夠功率的插座。 （2）走廊、廁所工作面為0m,照度要求相對(duì)較低，滿(mǎn)足基本視覺(jué)需要即可，其中走 廊每11m布置一普通圓燈，每個(gè)走廊燈對(duì)應(yīng)單獨(dú)的開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)均沿走廊墻壁就近敷設(shè)。 廁所和洗手間分別裝設(shè)一普通圓燈。另外，走廊燈與廁所

17、燈為一單獨(dú)回路。 本建筑主要照度標(biāo)準(zhǔn)及光源、燈型選擇如下：（走廊、廁所為 0m 工作面照度，其它 為 0.75m 工作面照度） （1）辦公室、會(huì)議室： 300lx雙管格柵熒光燈 （2）樓梯平臺(tái)： 75lx 飛利浦清漣圓燈 （3）走廊： 75lx 飛利浦清漣圓燈 （4）廁所： 75lx 飛利浦清漣圓燈 25w （5）電梯前廳 ：150lx 雙管格柵熒光燈 （6）儲(chǔ)藏室： 100lx 雙管格柵熒光燈 （7）車(chē)庫(kù)： 75lx 單管熒光燈 （8）配電室： 200 lx 雙管熒光燈 （9）消防控制室： 300 lx 雙管格柵熒光燈 （10）泵房，空調(diào)機(jī)房： 100 lx 單管熒光燈 2.6 應(yīng)急照明設(shè)計(jì)

18、 應(yīng)急照明可分為疏散照明，備用照明，和安全照明三類(lèi)。 1. EPS應(yīng)急電源供電系統(tǒng) EPS可集中放置在地下室或總配電室，或分層分區(qū)放置在配電小間，也可緊靠應(yīng)急負(fù) 荷使用場(chǎng)所就地設(shè)置。EPS系統(tǒng)因其造價(jià)較高多應(yīng)用于醫(yī)院等一級(jí)負(fù)荷或?qū)╇娍煽啃砸?求很高的場(chǎng)所。 2. 應(yīng)急照明燈自帶蓄電池組 燈具在平時(shí)靠市網(wǎng)電源發(fā)光， 市網(wǎng)停電時(shí)，靠燈內(nèi)的蓄電池發(fā)光。 此種方式簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)， 但需要定期維護(hù)。這種方式應(yīng)用于應(yīng)急照明燈數(shù)不多，裝設(shè)較分散，規(guī)模不大的建筑物。 3. 雙電源自動(dòng)切換系統(tǒng) 采用普通燈作為應(yīng)急照明燈，采用雙電源自動(dòng)切換箱對(duì)其供電，燈具為平時(shí)和應(yīng)急 兩用，受就近的開(kāi)關(guān)控制，平時(shí)作為正常照明的一部分

19、，應(yīng)急是要求自動(dòng)點(diǎn)亮。此種方式 的優(yōu)勢(shì)是可以和其它消防設(shè)備共用一個(gè)雙電源切換箱。 考慮到本工程實(shí)際，負(fù)荷的重要性，經(jīng)濟(jì)等因素，本設(shè)計(jì)采用雙電源自動(dòng)切換系統(tǒng) 作為應(yīng)急照明的配電方式。 261疏散應(yīng)急照明 為保證人員在發(fā)生事故時(shí)能快速而安全地離開(kāi)建筑物需要設(shè)置疏散照明。本設(shè)計(jì)疏散 照明采用雙電源配電，在末端配電箱自動(dòng)切換。疏散照明照度最低不應(yīng)低于0.5IX。本設(shè) 計(jì)疏散應(yīng)急照明在走廊頂棚吸頂敷設(shè)，每?jī)蓚€(gè)應(yīng)急照明之間距離為9m此外，在安全出 口和疏散通道的明顯位置設(shè)有標(biāo)志指示燈和安全出口指示燈；疏散指示燈設(shè)在疏散走道及 其轉(zhuǎn)角處距地面0.3m以下的墻面上，疏散標(biāo)志燈的間距為 9m安全出口指示燈設(shè)在門(mén)

20、上 2.3m 處。 2.6.2備用照明 正常照明發(fā)生事故時(shí)，能保證室內(nèi)活動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行的照明，照度一般為正常照度的 10%。其供電時(shí)間一般不小于1小時(shí)。 本設(shè)計(jì)消防控制室、消防水泵房、防煙排煙機(jī)房、配電室和自備發(fā)電機(jī)房、電話(huà)總機(jī) 房以及發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需堅(jiān)持工作的其它房間的應(yīng)急照明，仍應(yīng)保證正常照明的照度。 2.7照度計(jì)算 采用利用系數(shù)法計(jì)算燈具數(shù)量（照度計(jì)算） 計(jì)算方法： EAV A N UK 式中：N:規(guī)定照度下所需燈具套數(shù)，套 Eav：工作面上的平均照度，lx A:工作面面積，m2 U:利用系數(shù) K :維護(hù)系數(shù) 1. 一層左下一號(hào)辦公室的照度計(jì)算 本辦公室：頂棚高度為 0.7m,l=7.75m,

21、 w=8.1m, A=62.8 m2 采用利用系數(shù)法求燈具的盞數(shù) 先求空間系數(shù)hfc=0.75m, hcc=0.7m，hrc=4.5-0.7-0.75=3.05m 5hrc(l w) 5 3.05 (8.17.75) RCR=3.85 l w8.1 7.75 50%。 已知有效頂棚反射比為70%;有效地板反射比為20%;有效墻面平均反射比為 確定利用系數(shù)： 查參考文獻(xiàn)11，雙管格柵銀光燈具， 在 RCR=3 時(shí)，U=0.55 在 RCR=4 時(shí)，U=0.50 用直線(xiàn)內(nèi)插法求得利用系數(shù)： 在 RCR=3.85 時(shí)，U=0.51 根據(jù)房間的環(huán)境污染特征，可得其維護(hù)系數(shù)為0.8 燈具個(gè)數(shù)N旦沁代入數(shù)

22、據(jù)，可得N旦叢=300 66.647.6 UKUK 6700 0.49 0.8 根據(jù)工程實(shí)際取9盞。 照度的校驗(yàn): 由Eav 塑=6700 9 51 8 391.8lx A62.8 符合300lx的照度要求 功率密度校驗(yàn)： P 729 P = P 匚衛(wèi)10.3 w/m211w/m2，因此符合規(guī)范要求。 A 62.8 2. 層左上一號(hào)辦公室照度計(jì)算 本辦公室頂棚高度 0.7m, l =7.44m, w=7m, A =66.64 m2 - 7 - 50%。 采用利用系數(shù)法求燈具的盞數(shù) 先求空間系數(shù)hfc=0.75m, hcc=0.7m, hrc=4.5-0.7-0.75=3.05m 5hrc (l

23、 w) 5 3.05 7 7.44 RCR rc=4.22 l w7 7.44 有效空間反射比： 已知有效頂棚反射比為70%;有效地板反射比為20%;有效墻面平均反射比為 確定利用系數(shù)： 查參考文獻(xiàn)11，雙管格柵銀光燈具， RCR=4 時(shí)，U= 0.50 RCR=5 時(shí)，U=0.45 用直線(xiàn)內(nèi)插法求得利用系數(shù)： 在 RCR=4022 時(shí)，U=0.49 根據(jù)房間的環(huán)境污染特征，可得其維護(hù)系數(shù)為0.8 rE AV A 由N， UK 代入數(shù)據(jù)，可得 N E AV A = 300 6700 66.647.6 盞 0.49 0.8 UK = 根據(jù)工程實(shí)際取 8盞。 照度校驗(yàn)： 由匚UK = 6700 8

24、 0.49 0.8 315.3lx 由eav區(qū) A 66.64 符合300lx的照度要求。 功率密度： P 72 8 P =8.64 w/m211 w/m2，因此符合規(guī)范要求。 A 66.64 3. 侯梯廳照度計(jì)算 本侯梯廳頂棚高度 0.7m, l =4.45m, w=6m, A =26.7 m2 采用利用系數(shù)法求燈具的盞數(shù) 先求空間系數(shù)hfc=0.75m，hcc=0.7m，hrc=4.5-0.75-0.7=3.05m -8 - RCR=2 時(shí)，U= 0.6, 5hrc(l w) 3.05 5 4.45 6 RCR rc=6 l w26.7 有效空間反射比： 50%。 已知有效頂棚反射比為70

25、%;有效地板反射比為20%;有效墻面平均反射比為 確定利用系數(shù)： 查參考文獻(xiàn)11， RCR=6 時(shí)，U= 0.41 根據(jù)房間的環(huán)境污染特征，可得其維護(hù)系數(shù)為0.8 -10 - 由N EUVA，代入數(shù)據(jù)，N EavA_150 26.7 UK 6700 0.41 0.8 1.86 盞 根據(jù)工程實(shí)際取2盞 照度校驗(yàn): 由Eav 込 6700 2 0.4 0.8164 A26.7 符合150lx的照度要求 功率密度： 2 P 72 22 P = w/m5.4 11 w/m，因此符合規(guī)范要求。 A 26.7 4. 車(chē)庫(kù)一區(qū)間照度計(jì)算 本車(chē)庫(kù)高度 4.5m,管吊 0.7 m l =25m, w=9m, A

26、 =225 m2 采用利用系數(shù)法求燈具的盞數(shù) 先求空間系數(shù)hfc=0m, hcc=0.7m, hrc=4.5-0-0.7=3.8m 5hrc(l w) 5 3.8 (25+9) RCR rc=2.8 l w25 9 有效空間反射比： 50%。 已知有效頂棚反射比為70%;有效地板反射比為20%;有效墻面平均反射比為 確定利用系數(shù)： 查參考文獻(xiàn)11， RCR=3 時(shí)，U= 0.55 用直線(xiàn)內(nèi)插法求得利用系數(shù)： 在 RCR=2.8 時(shí)，U=0.58 根據(jù)房間的環(huán)境污染特征，可得其維護(hù)系數(shù)為0.8 由N 土， UK 代入數(shù)據(jù), Eav A N 哉=3350.585 0.8 噲盞 根據(jù)工程實(shí)際取 10

27、盞。 照度校驗(yàn): 由 Eav A 3350 10 225 蘭=71.5lx 略小于75 lx，基本符合 75lx的照度要求。 功率密度: 為 P =w/m2f 3!衛(wèi) A 225 2 1.6 7 w/m ，因此符合規(guī)范要求。 5. 配電室照度計(jì)算 本配電室高度4.5m,管吊0.7 m l =12m, w=7m, A =84 m2 采用利用系數(shù)法求燈具的盞數(shù) 先求空間系數(shù)hfc=0.75m，hcc=0.7m，hrc=4.5-0.75-0.7=3.05m RCR 理4=5 彳05（12+7）=3.4 l w12 7 有效空間反射比: 50%。 已知有效頂棚反射比為70%;有效地板反射比為20%;有

28、效墻面平均反射比為 確定利用系數(shù)： 查參考文獻(xiàn)11， RCR=3 時(shí)，U= 0.55, 在 RCR=3.8 時(shí)，U=0.52 用直線(xiàn)內(nèi)插法求得利用系數(shù): 在 RCR=3.4 時(shí)，U=0.51 根據(jù)房間的環(huán)境污染特征，可得其維護(hù)系數(shù)為0.8 ,E AV A 八、宓丄口E AV A200 84土 由N，代入數(shù)據(jù)，N J=6.1盞 UKUK 6700 0.51 0.8 根據(jù)工程實(shí)際取6盞。 照度校驗(yàn): 由Eav 竺戶(hù)00 6 Ob 0Ji95.3ix A84 -12 - 略小于200 lx,基本符合200lx的照度要求 功率密度: P = A詈5.147w/m2，因此符合規(guī)范要求。 6. 消防泵房照

29、度計(jì)算 本配電室高度 4.5m,管吊 0.7 m l =24m, w=6.3m, A=151.2 m2 采用利用系數(shù)法求燈具的盞數(shù) 先求空間系數(shù)hfc=0m, hcc=0.7m, hrc=4.5-0-0.7=3.8m RCR 5ML2W）=5 3.8（24+6.3）=3.8 l w151.2 有效空間反射比: 50%。 已知有效頂棚反射比為70%;有效地板反射比為20%;有效墻面平均反射比為 確定利用系數(shù)： 查參考文獻(xiàn)11， RCR=3 時(shí)，U= 0.55， RCR=4 時(shí)，U= 0.50 用直線(xiàn)內(nèi)插法求得利用系數(shù): 根據(jù)房間的環(huán)境污染特征，可得其維護(hù)系數(shù)為0.8 E A 由nuk，代入數(shù)據(jù)，

30、 N EavA100151.2盞 UK 3350 0.52 0.8z 根據(jù)工程實(shí)際取 12盞。 照度校驗(yàn)： -lNUK 3350 12 0.52 0.8 由Eav = 110.6 lx A 151.2 符合100lx的照度要求。 功率密度： P = P 36 122.95 w/m 2，因此符合規(guī)范要求。 A 151.2 7空調(diào)機(jī)房照度計(jì)算 本空調(diào)機(jī)房高度 4.5m,管吊 0.7 m l =27m, w=6.3m, A=151.2 m2 采用利用系數(shù)法求燈具的盞數(shù) 先求空間系數(shù)hfc=0m, hcc=0.7m, hrc=4.5-0-0.7=3.8m RCR 5hrc(l w)=5 3.8 (27

31、+6.3 ) =37 l w170.1 有效空間反射比： 50%。 已知有效頂棚反射比為70%;有效地板反射比為20%;有效墻面平均反射比為 確定利用系數(shù)： 查參考文獻(xiàn)11， RCR=3 時(shí)，U= 0.55， RCR=4 時(shí)，U= 0.50 用直線(xiàn)內(nèi)插法求得利用系數(shù)： 在 RCR=3.7 時(shí)，U=0.52 根據(jù)房間的環(huán)境污染特征，可得其維護(hù)系數(shù)為0.8 E a 由N恭代入數(shù)據(jù)N EavA=100 170.1 UK 3350 0.52 0.8 13盞 - 16 - 根據(jù)工程實(shí)際取16盞 照度校驗(yàn): 由Eav NUK=3350160.520.8=131 A170.1 符合100lx的照度要求 功率

32、密度： P = P 36 163.4 S（） 故選擇兩臺(tái)SC系列環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式變壓器 SC-1600/10 4高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1概述 高壓配電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電并向變電所設(shè)備配電的任務(wù)，高壓配電所的 母線(xiàn)，通常采用單母線(xiàn)制。如果是兩路電源進(jìn)線(xiàn)，則采用以高壓隔離開(kāi)關(guān)或高壓斷 路器分段的單母線(xiàn)制。 本設(shè)計(jì)采用雙電源供電的方式，即有兩路10kV的高壓進(jìn)線(xiàn)。每路進(jìn)線(xiàn)各有一個(gè) 出線(xiàn)分別送給一號(hào)變壓器和二號(hào)變壓器。為了測(cè)量、監(jiān)視、保護(hù)和控制主電路設(shè)備 的需要，每段母線(xiàn)上都接有電壓互感器，進(jìn)線(xiàn)和出線(xiàn)上均串接電流互感器。高壓電 流互感器均有兩個(gè)二次繞組，其中一個(gè)接測(cè)量?jī)x表，另一個(gè)接繼電保護(hù)。為了防

33、止 雷電過(guò)電壓侵入配電所時(shí)擊毀其中的電氣設(shè)備，各段進(jìn)線(xiàn)上都裝設(shè)了避雷器。避雷 器與電壓互感器同裝在一個(gè)高壓柜內(nèi)。 本設(shè)計(jì)選用高壓配電柜9個(gè)，其中電源進(jìn)線(xiàn)柜的型號(hào)為 KYN44A-12/630-40kA, 變壓器進(jìn)線(xiàn)柜、計(jì)量柜、聯(lián)絡(luò)柜的型號(hào)均為KYN-12/630-40kA。 4.2高壓一次側(cè)負(fù)荷計(jì)算 SC9系列低損耗電力變壓器的功率損耗可按下列簡(jiǎn)化公式計(jì)算: 有功功率損耗: 無(wú)功功率損耗: 所以, Qt 0.06 S30 0.06 2574.1154.4kVAR P30(1) 2432.6 38.6 2471.2kW Q30(1) 1751.5 909.8 154.4 996kVAR S30(

34、1) _ 130(1) Q30(1) ,2471.2299622664.2kVA PT 0.015&。0.015 2574.138.6kW 計(jì)算電流：I 30(1) SNT 3Un 1600kVA 92.3A 1.732 10kV 4.3短路電流計(jì)算: 采用標(biāo)幺制法計(jì)算短路電流: (1) 確定基準(zhǔn)值 取Sd 100MVA , Udi Uci 10.5kV, Ud2 0.4kV iSd100MVA d1 、3ud1 3 10kV 5.5kA d2 Sd 100MVA ,3 0.4kV 144kA (2) 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 電纜線(xiàn)路的電抗標(biāo)幺值為：X1 0.08 /km 因此，

35、X1* X0l 離 0.08 100.73 Uc110.5 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值查表得，Uk%6 X* Uk%Sd 6 100 103 375 2100SN100 1600. 電力系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值為0.2 (4)變壓器一次側(cè)短路電流的計(jì)算: 總電抗標(biāo)幺值： X*(k1)0.2 0.73 0.93 三相短路電流周期分量的有效值: 尢釜5.9kA I I I K3)1 5.9kA i ish 2.551 2.55 5.9 15kA IS31.51I 1.51 5.97.9kA 變壓器二次側(cè)總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流的計(jì)算: 總電抗標(biāo)幺值：X (k 2) 0.2 0.73 3.75 4.68 三相短

36、路電流周期分量的有效值: 1 d2 X (k 2) 144 4.68 30.8kA I lK3)230.8kA iS3)1.841 1.84 30.856.7kA 1S31.091 1.09 30.8 33.6kA 4.4元器件的選擇 4.4.1高壓斷路器的選擇校驗(yàn)： 兩臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)高壓一次側(cè)的計(jì)算電為: I 30(1) Snt1600kVA 、3Un 1.732 10kV 92.3A 當(dāng)一臺(tái)變壓器出現(xiàn)故障，另一臺(tái)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷計(jì)算: S30(1)冃2 Q30(1)2 2471.22 99622664.2kVA 0(1) 2664.2kVA 30(1)-3Un 153.8A 1.73

37、2 10kV 根據(jù)單臺(tái)變壓器滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行計(jì)算電流選 SN10-10 /630真空戶(hù)內(nèi)高壓斷路器 高壓斷路器的校驗(yàn)： U n 10kV, U n.qf 10kV ,電壓校驗(yàn)合格； 丨3。153.8A, In.qf 630A,電流校驗(yàn)合格； IK3)5.9kA, Ioc 16kA,斷流能力校驗(yàn)合格； ish 15kA,i max 40kA,動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)合格； I2味 5.92 (1.0 0.2)48.7 , ft 162 41024，熱穩(wěn)定度校驗(yàn)合格 4.4.2電流互感器的選擇校驗(yàn)： 電流互感器應(yīng)按裝設(shè)地點(diǎn)的條件及其額定電壓、 一次電流、二次電流(一般為5A)、 準(zhǔn)確度等級(jí)等條件選擇，并校驗(yàn)其短路動(dòng)

38、穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 初步選擇LZZJB9-10型電流互感器，其變比為 100/5A。查表得，LZZJB9-10的 熱穩(wěn)定倍數(shù)為15080,這里取100,動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)為103。 動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)的條件為：,2KesI1N iS3),代入數(shù)據(jù)得： 103 10017.3kA 15kA ,所以動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)合格。 熱穩(wěn)定度校驗(yàn)條件為：Kti1N I爲(wèi)，代入數(shù)據(jù)得： 100 100 10000 7900 1.2 9480，所以熱穩(wěn)定度校驗(yàn)合格。 4.4.3電壓互感器的選擇校驗(yàn)： 電壓互感器應(yīng)按裝設(shè)地點(diǎn)的條件及一次電壓、二次電壓(一般為100V、準(zhǔn)確 度等級(jí)等條件進(jìn)行選擇。 本設(shè)計(jì)選擇的電壓互感器的型號(hào)為：JD

39、Z-10/0.1kV，經(jīng)校驗(yàn)其一次電壓為10 kV,二次電壓為100V,滿(mǎn)足電壓等級(jí)的要求。 4.4.4高壓熔斷器的選擇校驗(yàn)： 選擇熔斷器應(yīng)滿(mǎn)足下列條件： (1) 熔斷器的額定電壓應(yīng)不低于所保護(hù)線(xiàn)路的額定電壓； (2) 熔斷器的額定電流應(yīng)不小于它所安裝的熔體額定電流； (3) 熔斷器的類(lèi)型應(yīng)符合安裝條件及被保護(hù)設(shè)備對(duì)保護(hù)的技術(shù)要求。 選擇高壓熔斷器的型號(hào)為：XRNP-10 應(yīng)該滿(mǎn)足的條件為：loc l，查表得：XRNP-1C高壓熔斷器的Ioc 10kA 5.9kA， 所以滿(mǎn)足要求。 4.4.5電纜選擇 電纜選擇原則： (1) 根據(jù)計(jì)算負(fù)荷電流選斷路器整定值； (2) 根據(jù)斷路器整定值選電纜；

40、(3) 導(dǎo)線(xiàn)及斷路器選擇時(shí)要前后級(jí)之間相互配合 ，前一級(jí)斷路器整定值至少比下一 級(jí)斷路器整定值高一級(jí)； (4) 動(dòng)力設(shè)備考慮自啟動(dòng)影響，斷路器整定時(shí)要選高一級(jí)數(shù)值。 變壓器一次側(cè)計(jì)算電流： 臨 SNT 1600kVA 1.732 10kV 92.3A 電源進(jìn)線(xiàn)計(jì)算電流：130 153.8A 務(wù)（1）_2664.2kVA ：3Un1-732 10kV 根據(jù)計(jì)算電流，選擇變壓器進(jìn)線(xiàn)電纜，按電纜的載流量選擇電纜，選擇的交聯(lián)聚氯乙 烯電纜型號(hào)為YJV22-10kV-3 70,此電纜直埋載流量為133A92.3A，選擇合格。電源進(jìn) 線(xiàn)的電纜型號(hào)為： YJV22-10kV-3 150。此電纜直埋載流量為

41、206A153.8A，選擇合格。 5二次回路系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5.1概述 供電系統(tǒng)或變配電所的二次回路是用來(lái)控制、指示、檢測(cè)和保護(hù)一次電路運(yùn)行的電 路，二次回路按電源分，有直流回路和交流回路，交流回路又分為交流電流回路和交流 電壓回路，交流電流回路由電流互感器供電，交流電壓回路由電壓互感器供電。二次回 路在供電系統(tǒng)雖然是一次電路的輔助系統(tǒng)，但它對(duì)一次線(xiàn)路的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì) 的運(yùn)行有著十分重要的作用。 5.2繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)對(duì)電力變壓器和電源進(jìn)線(xiàn)設(shè)置了過(guò)電流保護(hù)，電流速斷保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 5.2.1電力變壓器繼電保護(hù) 本設(shè)計(jì)選擇的兩臺(tái)變壓器均為1600kVA ,應(yīng)裝設(shè)帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)，還應(yīng)

42、裝設(shè)電流 速斷保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 1. 變壓器的過(guò)電流保護(hù) 變壓器過(guò)電流保護(hù)的組成、原理、無(wú)論是定時(shí)限還是反時(shí)限，均與線(xiàn)路的過(guò)電流保 護(hù)時(shí)間也按“階梯原則”整定，與線(xiàn)路過(guò)電流保護(hù)完全相同。 動(dòng)作時(shí)間的整定： 帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流lop應(yīng)躲過(guò)線(xiàn)路的最大負(fù)荷電流(包括正常的過(guò)負(fù)荷 lL.max，否則保護(hù)裝置還可能發(fā)生誤動(dòng)作。 所選用的電流互感器為L(zhǎng)ZZBJ9-10，額定電壓為10kV,q其一次電流為： I1N 1.5130(1)1.5 160 240A 電流互感器的變比為100/5A，保護(hù)裝置的接線(xiàn)系數(shù)Kw 1，保護(hù)裝置電流整定的可靠 系數(shù)Krei 1.3，線(xiàn)路上的最大電流lL.max 2

43、打0 2 92.4 185A， 貝U, lop金也iLmax 門(mén)1185 15A，動(dòng)作電流的整定時(shí)間為0.5s KveKi .0.8 100/5 電流繼電器選擇的型號(hào)為 DL-21C/20,時(shí)間繼電器型號(hào) DS-21/220V。 電流保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)： 保護(hù)線(xiàn)路末端在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流為： 1：蠱 0.8661謂 0.866 12321067A 過(guò)電流保護(hù)的靈敏度應(yīng)滿(mǎn)足下列要求： K | k I (2)1 1067 Sp存匹1.5，代入數(shù)據(jù)得：KwIk.min竺673.6 1.5 P Ki.lopKi.lop20 15 所以電流保護(hù)靈敏度校驗(yàn)合格。 2. 變壓器的電流速斷保護(hù) 電

44、流速斷保護(hù)就是一種瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)電流保護(hù)。本保護(hù)采用DL系列電流繼電器 組成速斷保護(hù)，保護(hù)接線(xiàn)方式為三相星形接線(xiàn)。 由于電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流Iqb要躲過(guò)線(xiàn)路末端的最大短路電流，因此靠近末 端的一段線(xiàn)路上發(fā)生的不一定是最大的短路電流(例如兩相短路電流)時(shí)，電流速斷 保護(hù)不會(huì)動(dòng)作，這說(shuō)明電流速斷保護(hù)不可能保護(hù)線(xiàn)路的全長(zhǎng)。這種保護(hù)裝置不能保護(hù) 的區(qū)域稱(chēng)為死區(qū)。為了彌補(bǔ)死區(qū)得不到保護(hù)的缺陷，凡是裝設(shè)電流速斷保護(hù)的線(xiàn)路， 必須配備帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)。過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間至少長(zhǎng)一個(gè)時(shí)間級(jí)差 t 0.5 0.7s，而且前后的過(guò)電流動(dòng)作時(shí)間又要符合“階梯原則”，以保證選擇性。 整定電流繼電器的速斷電流： lk

45、.max 30.8kA 0.4kV /10kV1232A 因此電流速斷保護(hù)的速斷電流為： IKreiKw I l qbl K.ma x Ki 1 3 1 123280A 20 電流繼電器選擇的型號(hào)為 DL-21C/20，時(shí)間繼電器型號(hào) DS-21/220V lk?0.866 lk?0.866 51004416A 電流速斷靈敏度校驗(yàn)： Sp KKlqbk1聽(tīng)276 2，所以滿(mǎn)足靈敏度要求。 3. 變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù) 過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過(guò)變壓器一次電流Iin.t來(lái)整定，其整定計(jì)算公式為: 12 131 2 I op（oL）I in t153.8 9.2 A,這里取 I op（oL）=10A

46、Ki20 所以過(guò)負(fù)荷動(dòng)作電流整定為10A,動(dòng)作時(shí)間整定為15s。 電流繼電器選擇的型號(hào)為 DL-21C/20,時(shí)間繼電器型號(hào) DS-21/220V。 5.2.2電源進(jìn)線(xiàn)繼電保護(hù) 1 電源進(jìn)線(xiàn)的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 電源進(jìn)線(xiàn)的電流互感器選擇的型號(hào)為L(zhǎng)ZZJB6-10-400/5A，變流比400/5A 對(duì)于電力變壓器的進(jìn)線(xiàn)按照規(guī)定應(yīng)裝設(shè)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。單臺(tái)變壓器滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行 時(shí)，其一次側(cè)的負(fù)荷和電流如下： S30(1),P3c(1)2 Q30(1)2.2471.229962 2664.2kVA l30(1)%)2664VA153.8A ()一 3Un 1.732 10kV 最大負(fù)荷電流 l L.max

47、 2130)2 153.8308A 定時(shí)限動(dòng)作電流整定為： KvelKw | L.max1.3 1308 6.2A ,動(dòng)作時(shí)間整定為 0.8s KveKi0.8 80 電流繼電器選擇的型號(hào)為 DL-21C/20,時(shí)間繼電器型號(hào)DS-21/220V 2 電源進(jìn)線(xiàn)的限時(shí)電流速斷保護(hù) 線(xiàn)路的最大短路電流： l k.max 5900A 速斷電流為lqb K rel K w Ki 1 K.max 1.3 1 80 5900 96A qb Krel .l qb 1.296 115A，動(dòng)作時(shí)間整定為0.5s 電流繼電器選擇的型號(hào)為 DL-21C/200，時(shí)間繼電器型號(hào) DS-21/220V。 電流速斷靈敏度

48、校驗(yàn)Sp Kwl k 1 K 1 5900 40 80 1.8 1.5，所以滿(mǎn)足靈敏度要求 5.3高壓斷路器控制回路方案選擇 高壓斷路器控制回路，是指控制高壓斷路器分、合閘的回路。它取決于斷路器 操作機(jī)構(gòu)的形式和電源的類(lèi)別。本設(shè)計(jì)高壓斷路器選用電磁操作機(jī)構(gòu)。 5.3.1電磁操作機(jī)構(gòu)斷路器控制回路元器件選擇 9 WC 小母線(xiàn) MJ1-5 20A 2 8 1FU, 2FU 熔斷器 R1-10/6 2 7 3KS 4KS 信號(hào)繼電器 DX-8/220V 2 6 1KS 2KS 信號(hào)繼電器 DX-8/0.025 2 5 1KT 時(shí)間繼電器 DS-21/220V 1 4 KM2 中間繼電器 DZB-13

49、B/1A/220V 1 3 KM1 防跳繼電器 DZB-14B/1A/220V 1 2 4KA,5KA,6KA 電流繼電器 DL-21C/20 3 1 1KA,2KA,3KA 電流繼電器 DL-21C/10 3 序號(hào) 符號(hào) 名稱(chēng) 型號(hào)規(guī)格 數(shù)量 備注 5.4 G4柜繼電保護(hù)和控制原理說(shuō)明 5.4.1繼電保護(hù)原理說(shuō)明 采用電磁操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制和信號(hào)回路原理圖（見(jiàn)圖紙G4柜繼電保護(hù)和控 制回路原理圖），其操作電源采用硅整流電容儲(chǔ)能的直流系統(tǒng)?？刂崎_(kāi)關(guān)采用雙向自 復(fù)式并具有保持觸點(diǎn)的LW5型萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，其手柄正常為垂直位置（0 ）。順時(shí)針 翻轉(zhuǎn)45，為合閘（ON操作，手松開(kāi)即自動(dòng)返回（復(fù)位），

50、保持合閘狀態(tài)。反時(shí)針 翻轉(zhuǎn)45，為分閘（OFF操作，手分開(kāi)也自動(dòng)返回，保持分閘狀態(tài)。圖中虛線(xiàn)上打黑 點(diǎn)的觸點(diǎn)，表示在此位置時(shí)觸點(diǎn)接通，而虛線(xiàn)上標(biāo)出的箭頭表示控制開(kāi)關(guān)SA手柄自 動(dòng)返回的方向。 合閘時(shí)，將控制開(kāi)關(guān)SA手柄順時(shí)針扳轉(zhuǎn)45，這時(shí)其觸點(diǎn)SA1-2接通，合閘接 觸器K0通電（其中QF1-2原已閉合），其主觸點(diǎn)閉合，使電磁和閘線(xiàn)圈 丫0通電，斷 路器QF合閘。合閘完成后，SA自動(dòng)返回，其觸電SA1-2斷開(kāi)，切斷合閘回路，同時(shí) QF3-4閉合，紅燈RD亮，指示斷路器已經(jīng)合閘，并監(jiān)視著跳閘 YR回路的完好性 分閘時(shí)，將控制開(kāi)關(guān)SA手柄反時(shí)針扳轉(zhuǎn)45，這時(shí)其觸點(diǎn)SA7-8接通，跳閘線(xiàn) 圈YR通電（其中QF3-4原已閉合），使斷路器QF分閘。分閘完成后，SA自動(dòng)返回， 其觸點(diǎn)SA7-8斷開(kāi)，QF3-4也斷開(kāi)，切斷路閘回路，同時(shí) SA3-4閉合，QF1-2閉合， 綠燈GN亮，指示斷路器已經(jīng)分閘，并且監(jiān)視著合閘 K0回路的完好性。 5.4.2 控制回路原理說(shuō)明 變壓器發(fā)生短路故障時(shí)，當(dāng)短路電流達(dá)到定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作的電流整定值 時(shí)，三個(gè)