建筑電氣建筑供配電與照明課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、WESTANHUIUNIVERSITY建筑供配電與照明課程設(shè)計(jì)院 系： 設(shè)計(jì)題目： 專業(yè)年級： 指導(dǎo)教師： 日期：指導(dǎo)書建筑與土木工程學(xué)院2015.12.312015.1.161、 課程設(shè)計(jì)目的建筑供配電與照明課程設(shè)計(jì)是一個專業(yè)性較強(qiáng)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生建筑供配電與照明課程的綜合性實(shí)踐訓(xùn)練。通過學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行某一課題的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用課程中所學(xué)到的理論知識與實(shí)踐緊密結(jié)合，獨(dú)立地解決實(shí)際問題的能力。其目的在于加深對建筑供配電與照明技術(shù)的理解，掌握建筑供配電與照明技術(shù)初步的工程設(shè)計(jì)能力和分析解決供配電技術(shù)問題的能力；提高學(xué)生在建筑供配電與照明技術(shù)應(yīng)用方面的實(shí)踐技能和科學(xué)作風(fēng)；培育學(xué)生綜合運(yùn)用理

2、論知識解決問題的能力。學(xué)生通過查閱資料進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償、短路電流計(jì)算，確定供電方案并繪制一次系統(tǒng)圖；確定照明供電方式和種類、進(jìn)行照度計(jì)算并確定光源安裝功率、選擇導(dǎo)線及保護(hù)電器的整定，初步掌握工程設(shè)計(jì)方法和組織實(shí)踐的基本技能；熟悉開展科學(xué)實(shí)踐的程序和辦法，為今后從事生產(chǎn)技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)；學(xué)會靈活運(yùn)用已經(jīng)學(xué)過的知識，并能不斷接受新的知識，大膽發(fā)明創(chuàng)造的設(shè)計(jì)理念。2、 課程設(shè)計(jì)要求課程設(shè)計(jì)應(yīng)充分體現(xiàn)“教師指導(dǎo)下的以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式，以學(xué)生為認(rèn)知主體，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和能動性，重視學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)。根據(jù)課程設(shè)計(jì)具體課題安排時間，分小組進(jìn)行。根據(jù)合理的進(jìn)度安排，一步一步、踏踏實(shí)實(shí)

3、地開展課程設(shè)計(jì)活動，按時完成每部分工作。課程設(shè)計(jì)集中在教室進(jìn)行，每天由班長負(fù)責(zé)考勤，指導(dǎo)教師抽查。在課程設(shè)計(jì)過程中，堅(jiān)持獨(dú)立完成，實(shí)現(xiàn)課題規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)，并寫出設(shè)計(jì)報告。本課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到如下基本要求：1） ）綜合運(yùn)用相關(guān)課程中所學(xué)到的理論知識去獨(dú)立完成某一設(shè)計(jì)課題；2）通過查閱手冊和相關(guān)文獻(xiàn)資料，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力；3）學(xué)會設(shè)計(jì)簡單的建筑供配電與照明系統(tǒng)；4） 繪制供配電一次系統(tǒng)圖、照明系統(tǒng)圖及照明平面圖，學(xué)會撰寫課程設(shè)計(jì)的總結(jié)報告；5） 培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。3、 課程設(shè)計(jì)時間及進(jìn)度安排課程設(shè)計(jì)集中在二周（10天）進(jìn)行。為保證達(dá)到預(yù)計(jì)的教學(xué)任務(wù)及目的，以小組為

4、單位分別進(jìn)行資料的收集、方案論證、負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償、確定供電方案并繪制一次系統(tǒng)圖；確定照明供電方式和種類、進(jìn)行照度計(jì)算并確定光源安裝功率、選擇導(dǎo)線及保護(hù)電器的整定和電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)、防雷接地設(shè)計(jì)。具體進(jìn)度及要求安排如下：序號主要內(nèi)容學(xué)時備注1設(shè)計(jì)選題階段指導(dǎo)教師依教學(xué)要求、具體的條件(實(shí)驗(yàn)設(shè)備、參考文獻(xiàn)和學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況等)，列出既能結(jié)合理論教學(xué)實(shí)際又有很好的學(xué)習(xí)價值、一定的實(shí)用性和先進(jìn)性的設(shè)計(jì)課題，在課題設(shè)計(jì)的開始階段給予公布，供學(xué)生分組、選題。1天2預(yù)設(shè)計(jì)階段學(xué)生根據(jù)所選課題的任務(wù)要求和條件進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì)，通過論證與選擇，查閱相關(guān)參考文獻(xiàn)資料確定總體方案。3天3設(shè)計(jì)階段預(yù)設(shè)計(jì)經(jīng)指導(dǎo)

5、老師審查通過后，學(xué)生對建筑電氣照明系統(tǒng)的一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，形成具體方案。4天4設(shè)計(jì)答辯階段設(shè)計(jì)結(jié)束后，設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組及時組織設(shè)計(jì)答辯，并給出成績，對于不通過的同學(xué)要求進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。1天5撰寫設(shè)計(jì)報告答辯通過后，學(xué)生按規(guī)定的格式編寫設(shè)計(jì)報告，對課程設(shè)計(jì)的全過程進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)；對設(shè)計(jì)、調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，說明解決的措施；總結(jié)課程設(shè)計(jì)的收獲、體會、存在的問題和進(jìn)一步的改進(jìn)意見，在課程設(shè)計(jì)結(jié)束后統(tǒng)一上交指導(dǎo)教師進(jìn)行成績評定。1天4、 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償、短路電流計(jì)算，確定供電方案并繪制一次系統(tǒng)圖；確定照明供電方式和種類、進(jìn)行照度計(jì)算并確定光源安裝功率、

6、選擇導(dǎo)線及保護(hù)電器的整定、防雷保護(hù)設(shè)計(jì)等。4.1 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償計(jì)算負(fù)荷是用來按條件選擇供電系統(tǒng)中的各元件的負(fù)荷值。用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定，在工程中常用的有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法，而前者應(yīng)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(jì)算。當(dāng)用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量相差懸殊時，通常都采用二項(xiàng)式系數(shù)法計(jì)算。無論采用何種計(jì)算方法，首先要正確判別用電設(shè)備的類別和工作性質(zhì)，準(zhǔn)確地分組。4.1.1 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷(1)單組電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式P30=KdPeQ30=P30tgS30=P30/S30COSI30=S30/33UN單位：PKWQKVa

7、rSKVAIAUKV(2)多組電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式P30=KEP匯P30iQ30=KEqmQ30iI30=S30/J3Un4.1.2 按二項(xiàng)式系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷適用于設(shè)備臺數(shù)較少，而容易量相差大的場合。(1)單組電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式P30=b.Pe+c.Px(一組用電設(shè)備)其余Q30,S30,I30同需要系數(shù)法。(2)多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定。P30=E(b.Pe)I+(c.Px)maxQ30=!2(bPetg)I+(c.Px)max.tgmaxS30和I30仍分別按式需要系數(shù)時方法。4.1.3 工廠計(jì)算負(fù)荷型定(1)逐級計(jì)算法確定工廠的計(jì)算負(fù)荷工廠的計(jì)算負(fù)荷除了計(jì)算出用電設(shè)備組的計(jì)

8、算負(fù)荷外還需要逐級計(jì)入有關(guān)線路和變壓器的功率損耗(包括有功和無功)(2)需要系數(shù)法P30=Kd-PePe一全廠用電設(shè)備的總?cè)萘?不含備用設(shè)備)Kd一工廠的需要系數(shù)。Q30,S30,I30計(jì)算方法同前。(3)按年產(chǎn)量估算Wa=A,aA一工廠年產(chǎn)量a-單位產(chǎn)品的耗電量P30=Wa/Tmax4.1.4 無功功率補(bǔ)償按水利電力部1983年制訂的全國共用電規(guī)則規(guī)定：高壓供電的工業(yè)用戶，功率因數(shù)不得低于0.9;其它情況，功率因數(shù)不得低于0.85。如果達(dá)不到上述要求，則需要增設(shè)無功功率的人工補(bǔ)償裝置。工廠中普遍采用并聯(lián)電容器來補(bǔ)償供電系統(tǒng)中的無功功率，其計(jì)算方法是：補(bǔ)償容量：Qc=Q30Q/30=P30(t

9、g一tg")或：QC=AqcP30式中qc=(tgtg/)稱為無功補(bǔ)償率。單位：KVar/kw.可查附錄表5。電容器的個數(shù)確定：n=QC/qc常用的BW系列并聯(lián)電容器的主要參數(shù)?？蓞⒖几戒洷?。注意：如果采用的是單相電容，應(yīng)取3的倍數(shù)個電容器，以便三相均平衡分配。無功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷：Q/30=Q30QcS，30=WQ302同樣：I/30=S/30/33UN4.2 變電所主變壓器臺數(shù)和容量的選擇4.2.1 變電所主變壓器臺數(shù)的選擇4.2.2 足用電負(fù)荷對供電可靠性的要求。對供用大量一、二級負(fù)荷的變電所，宜采用兩臺變壓器以便當(dāng)一臺故障或檢修時，另一臺能對一、二級負(fù)荷繼續(xù)供電。對只有

10、二級而無一級負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺變壓器，但在低壓側(cè)應(yīng)敷設(shè)與其他變電所相聯(lián)的聯(lián)絡(luò)先作為備用電源。4.2.3 節(jié)負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動較大而宜采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。4.2.4 述情況外，一般車間變電所宜采用一臺變壓器，但集中負(fù)荷較大者，雖為三級負(fù)荷，也可采用兩臺及以上變壓器。4.2.5 定變電所主變壓器臺數(shù)時，應(yīng)考慮負(fù)荷的發(fā)展留有一定余地。4.2.6 變電所主變壓器容量的選擇(1)只裝有一臺主變壓器的變電所ST皂S30(2)裝有兩臺變壓器的變電所任一臺單獨(dú)運(yùn)行時：ST"(0.60.7)S30任一臺單獨(dú)運(yùn)行時，應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷S30U+口)的需要：S

11、T皂S30U+口)(3)車間變電所主變壓器的容量上限車間變電所主變壓器的單臺容量，一般不宜大于1000KVA其一是可以使變壓器接近負(fù)荷中心，減少低壓配電系統(tǒng)的電能損耗；其二是低壓側(cè)開關(guān)設(shè)備的斷流能力比較容易滿足要求。（4）適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展應(yīng)適當(dāng)考慮今后510年負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地，但同時也要顧及變壓器的正常過負(fù)荷能力。最后還必須指出，變電所主變壓器臺數(shù)和容量的最后確定，應(yīng)結(jié)合變電所主結(jié)線方案的選擇。作幾個較合理的方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，擇優(yōu)而定。4.2.7 電力變壓器并列運(yùn)行的條件（1）所有并列變壓器的額定一次電壓和二次電壓必須對應(yīng)相等。（2）所有并列變壓器的阻抗電壓（即短路電壓）必須相等

12、。（3）所有并列變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同。（4）并列運(yùn)行的變壓器容量最好相同或相近，一般不超過3：1。4.3 變配電所位置的選擇選擇工廠變配電所的所址，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定：（1） 接近負(fù)荷中心。（2） 進(jìn)出線方便。（3） 接近電源側(cè)。（4） 設(shè)備運(yùn)輸方便。（5） 不應(yīng)設(shè)在有劇烈震動或高溫的場所。（6） 不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。（7） 不應(yīng)設(shè)在廁所，浴室或其它經(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，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物毗

13、連時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)GB5005892爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。（9） 不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。（10）高壓配電所應(yīng)盡量與鄰近車間變電所或有大量高壓用電設(shè)備的廠房合建在一起。4.4 變配電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)4.4.1 變配電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)原則與要求變配電所的主結(jié)線，應(yīng)根據(jù)變配電所在供電系統(tǒng)中的地位、進(jìn)出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)等要求。（ 1） 安全性 在高壓斷路器側(cè)的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)。 在低壓斷路器側(cè)的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)低壓刀開關(guān)。 在裝設(shè)高壓熔斷器負(fù)荷開關(guān)的出線

14、柜母線側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)。 35KV及以上的線路末端，應(yīng)裝設(shè)與隔離開關(guān)連鎖的接地刀閘。 變配電所高壓母線上及架空線路末端，必須裝設(shè)避雷器。裝于母線上的避雷器，宜與電壓互感器共用一組隔離開關(guān)。接于變壓器引出線上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)。（ 2） 可靠性 變配電所的主結(jié)線方案，必須與其負(fù)荷級別相適應(yīng)。對一級負(fù)荷，應(yīng)由兩路電源電。對二級負(fù)荷，應(yīng)由兩路或者一回路6KV及以上專用架空線或電纜供電。 變電所的非專用電源進(jìn)線側(cè)，應(yīng)裝設(shè)帶短路保護(hù)的斷路器或負(fù)荷開關(guān)（串熔斷器）當(dāng)雙電源供多個變電所時，宜采用環(huán)網(wǎng)供電方式。 對一般生產(chǎn)區(qū)的車間變電所，宜由工廠總降壓變電所采用放射式高壓配電，以確保供電可靠性

15、，但對輔助生產(chǎn)區(qū)及生活區(qū)的變電所，可采用樹干式配電。 變電所低壓側(cè)的總開關(guān)，宜采用低壓斷路器。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動切換電源要求時，低壓側(cè)的總開關(guān)和低壓母線分段開關(guān)，均采用低壓斷路器。（3）靈活性 變配電所的高低壓母線，一般宜采用單母線或單母線分段結(jié)線。 35KV及以上電源進(jìn)線為雙回路時，宜采用橋形結(jié)線或線路變壓器組結(jié)線。 需帶負(fù)荷切換主變壓器的變電所，高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器或高壓負(fù)荷開關(guān)。 主結(jié)線方案應(yīng)與主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求相適應(yīng)。 主結(jié)線方案應(yīng)考慮到今后可能的擴(kuò)展。（4）經(jīng)濟(jì)性 主結(jié)線方案在滿足運(yùn)行要求的前提下，應(yīng)力求簡單，變電所高壓側(cè)宜采取斷路器較少或不用斷路器的結(jié)線。 變配電所的電氣設(shè)備

16、應(yīng)選用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用的節(jié)能產(chǎn)品，不得選用國家明令淘汰的產(chǎn)品。 中小型工廠變電所一般采用高壓少油斷路器；在需頻繁操作的場合，則應(yīng)采用真空斷路器或SF6斷路器。 工廠的電源進(jìn)線上應(yīng)裝設(shè)專用的計(jì)量柜，其中的電流、電壓互感器只供計(jì)費(fèi)的電度表用。 應(yīng)考慮無功功率的人工補(bǔ)償，使最大負(fù)荷時功率因數(shù)達(dá)到規(guī)定的要求。4.4.2 變配電所主結(jié)線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)變配電所主結(jié)線，應(yīng)按所選主變壓器的臺數(shù)和容量以及負(fù)荷對供電可靠性的要求，初步確定23個比較合理的主結(jié)線方案來進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，擇其優(yōu)者作為選定的變配電所主結(jié)線方案。(1)主結(jié)線方案的技術(shù)指標(biāo) 電的安全性。主結(jié)線方案在確保運(yùn)行維護(hù)和檢修的安全方面的情

17、況。 供電的可靠性。主結(jié)線方案在與用電負(fù)荷對可靠性要求的適應(yīng)性方面的情況。 供電的電能質(zhì)量。主要是指電壓質(zhì)量，包括電壓偏差、電壓波動及高次諧波等方面的情況。 運(yùn)行的靈活性和運(yùn)行維護(hù)的方便性。對變配電所今后增容擴(kuò)建的適應(yīng)性。(2)主結(jié)線方案的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)線路和設(shè)備的綜合投資額。包括線路和設(shè)備本身的價格、運(yùn)輸費(fèi)、管理費(fèi)、基建安裝費(fèi)等。變配電系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)。包括線路和設(shè)備的折舊費(fèi)、維修管理費(fèi)和電能損耗費(fèi)等。供電貼費(fèi)(系統(tǒng)增容費(fèi))。有關(guān)法規(guī)規(guī)定(當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門)申請用電，用戶必須向供電部門一次性地交納供電貼費(fèi)。線路的有色金屬消耗量。指導(dǎo)線和電纜的有色金屬(銅、鋁)耗用的重量。4.5 短路電流的計(jì)算(1)計(jì)算

18、短路電流的步驟繪出短路電路圖繪計(jì)算電路圖時應(yīng)將計(jì)算短路電流所需要考慮的各元件的計(jì)算參數(shù)表示出來，并將元件依次編號，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)選擇的原則是：要使得需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大短路電流通過。按所選的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需要將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標(biāo)明其序號和阻抗值，一般分子標(biāo)序號，分母標(biāo)阻抗值。將等效電路圖簡化。計(jì)算短路電流和短路容量。(2)短路電流計(jì)算方法短路電流計(jì)算方法有：歐姆法和標(biāo)幺制法和短路容量法。計(jì)算中主要采用前兩種。工程設(shè)計(jì)中短路計(jì)算各物理量的單位一般采用：電流KA電壓KV短路或斷路

19、容量MVA設(shè)備容量一一KW或KVA阻抗Q(3)采用歐姆法進(jìn)行斷路電流計(jì)算基本公式：在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時，其三相短路電流周期分量有效值：Ik(3)=Uc/3.R2在高壓電路的短路計(jì)算中，總電抗遠(yuǎn)比總電阻大，因此一般只計(jì)電抗；在計(jì)算低壓側(cè)短路時也只有當(dāng)短路電阻的R匯X匯/3時，才需要考慮電阻。如果不計(jì)電阻，則三相短路電流的周期分量有效值為：Ik(3)=Uc/-v；3X三相短路容量為：Sk(3)=,3UcIk供電系統(tǒng)中各元件阻抗的計(jì)算方法：A、電力系統(tǒng)的阻抗Xs=Uc2/Socuc短路點(diǎn)的短路計(jì)算電壓；SOC系統(tǒng)出口斷路中的斷流容量?？刹橛嘘P(guān)手冊或產(chǎn)品樣本；如只有開斷電流IOC數(shù)據(jù)，則其

20、斷流容量SOC=J3IOCUN。B、電力變壓器的阻抗：Xt=Uk%Uc2/100UnC、電力線路的阻抗：電抗：Xwl=X0L注意：在計(jì)算短路電路的阻抗時，假如短路回路含有變壓器，則電路內(nèi)各元件的阻抗都應(yīng)統(tǒng)一換算到短路點(diǎn)的短路計(jì)算電壓去，等效換算的條件是元件的功率損耗不變。/=X(UC/UC)2(4)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算標(biāo)幺值的確定由于采用歐姆法進(jìn)行短路計(jì)算，如果電路內(nèi)含有變壓器，其阻抗的換算較為麻煩，因此可考慮用標(biāo)幺制法，省去這些換算。標(biāo)幺制法的得名是由于短路計(jì)算中阻抗以及電流、電壓等都采用了標(biāo)幺值。標(biāo)幺值一一任何一個物理量的標(biāo)幺值(Ad*)是該物理量中的實(shí)際A與所選定的基準(zhǔn)值(Ad)的比

21、值。即：Ad*=A/Ad按標(biāo)幺制計(jì)算時，一般先選定兩個基準(zhǔn)值，基準(zhǔn)容量Sd和基準(zhǔn)電壓Udo通常?。篠d=1000MV-AUd=UC因此：基準(zhǔn)電流：Id=Sd/13Ud供電系統(tǒng)各元件的電抗標(biāo)幺值的計(jì)算方法:A、電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值：_*_Xs=Sd/SOCB、電力變壓器的電抗標(biāo)幺值：*_Xt*=UK%Sd/100SNC、電力線路的電抗標(biāo)幺值：Xwl*=XoLSd/UC2短路電流和短路容量的計(jì)算方法IK（3）=Id/X*SK（3）=Sd/X*4.6 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)（ 1） 變電所一次設(shè)備選擇的原則 一次電路正常工作條件下的要求。 短路條件下的工作要求。 設(shè)備應(yīng)安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便，投

22、資經(jīng)濟(jì)合理。（ 2） 電氣設(shè)備正常工作條件下要求包括電氣裝置的環(huán)境條件和電氣要求。 環(huán)境條件：電氣裝置所處的位置（室內(nèi)或室外），環(huán)境溫度、海拔高度以及有無防塵、防腐、防火、防爆等要求。 電氣要求：電氣裝置對設(shè)備的電壓、電流等方面的要求。對一些斷流電器（如熔斷器和開關(guān)）還要考慮其斷流能力。（ 3） 電氣設(shè)備短路故障條件下工作要求電氣設(shè)備按正常工作條件下要求選擇后，還應(yīng)校驗(yàn)其短路時的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。（ 4） 高壓開關(guān)柜的選擇應(yīng)滿足變配電所一次電路的要求，并經(jīng)過幾個方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，優(yōu)選開關(guān)柜的型式及其一次接線方案編號。同時確定其中所有一、二次設(shè)備的型號規(guī)格。向開關(guān)廠具體訂購時，應(yīng)向廠家提供

23、一、二次電路圖紙及有關(guān)的技術(shù)要求。4.7 供電系統(tǒng)的過電流保護(hù)4.7.1 對過電流保護(hù)裝置的要求（ 1） 選擇性當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，只離故障點(diǎn)最近的保護(hù)裝置動作，切除故障，而供電系統(tǒng)的其他部分仍然正常運(yùn)行。（ 2） 速動性在系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護(hù)裝置應(yīng)盡快地動作切除，目的是防止故障擴(kuò)大，減輕其危害程度。(3)可靠性是指保護(hù)裝置在該動作時就一定動作，不應(yīng)該拒動作，而在不應(yīng)該動作時就不應(yīng)該誤動作。(4)靈敏度要求保護(hù)裝置的靈敏度不能低于某一規(guī)定值。靈敏度是指保護(hù)裝置所保護(hù)的區(qū)域內(nèi)在電力系統(tǒng)為最小運(yùn)行時最小短路電流IKmin與保護(hù)裝置一次動作電流(即保護(hù)裝置動作電流換算到一次電路的值)IOP7的比值

24、。即:Sp=IK-min/IOP14.7.2 過電流保護(hù)裝置的類型過電流保護(hù)裝置的類型有熔斷器保護(hù)、低壓斷路器保護(hù)和繼電器保護(hù)三種。4.7.3 熔斷器保護(hù)(1)熔斷器在供電系統(tǒng)中的配置原則、由于熔斷器的熔斷時間誤差較大，因此其配置后使故障范圍縮小到最低程度。、應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性，即供電系統(tǒng)中配置的熔斷器數(shù)量盡量少。必須注意：在低壓系統(tǒng)中PE線和PEN線不允許裝設(shè)熔斷器。(2)熔斷器的選擇條件：、熔斷器的額定電壓不低于保護(hù)線路的額定電壓(Un.fu叁Un)、熔斷器的類型應(yīng)符合安裝條件(室內(nèi)或室外)及被保護(hù)設(shè)備的技術(shù)要求；、熔斷器的額定電流不小于它所安裝的熔體的額定電流；(InfuInfe)保護(hù)電力線路

25、的熔體額定電流選擇熔體額定電流的選擇L保護(hù)電力變壓器的熔體額定電流選擇J保護(hù)電壓互感器的熔體額定電流選擇A、保護(hù)電力線路的熔體額定電流的選擇熔體額7E電流IN，F(xiàn)E應(yīng)不小于線路白計(jì)算電流I30°即：InFE皂I30O熔體額定電流INFE還應(yīng)不小于線路的尖峰電流IpkInfe=K,IpkK小于1的計(jì)算系數(shù)。B、保護(hù)電力變壓器的熔斷器熔體電流的選擇：Infe=(1.52)IintC、保護(hù)電壓互感器的熔斷器熔體電流的選擇：Infe=0.5A(3)校驗(yàn)條件：如果熔斷器保護(hù)的是電力線路，熔斷器保護(hù)還應(yīng)與被保護(hù)的線路配合。Infe=KolIal熔斷器保護(hù)靈敏度的校驗(yàn)Sp=IKmin/INFE=K

26、IKmin熔斷器保護(hù)線路末端在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式的單相短路電流（對中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，TN,TT）或兩相短路電流（對中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)，IT）;對保護(hù)降壓變壓器的高壓熔斷器來說，為低壓側(cè)母線的兩相短路電流折算到高壓側(cè)之值。熔斷器斷流能力的校驗(yàn)（三種情況）A、對限流式熔斷器（如RN1，RT0等）由于限流式熔斷器能在短路電流達(dá)到?jīng)_擊值之前完全熄滅電弧、切除短路，因此只需要滿足下列條件：/(3)B、對非限流式熔斷器（如RW4,RM10等）由于非限流式熔斷器不能在短路電流達(dá)到?jīng)_擊值之前熄滅電弧，因此需滿足下列條件：I06ISh（）C、對具有斷流能力上、下限的熔斷器（如RW4）其斷流能力的上限應(yīng)滿足：（

27、2）IOC.minWIK（4）前后熔斷器之間的選擇配合；A、時間配合：前后兩級熔斷器的選擇配合，就是在一級熔斷器出口發(fā)生三相短路時，只是最近短路點(diǎn)的這一級熔斷器熔斷，而前邊的熔斷器都不熔斷以縮小故障停電范圍。由于熔斷器的熔斷時間有土30±50%的誤差，因此必須符合下列條件：前一級的實(shí)際熔斷時間ti'（考慮比ti提前50%）大于后一級熔斷器的實(shí)際熔斷時間t2（考慮比t2延后50%）即0.5t1>1.5t2故：t1>3t2ti,t2標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)曲線所查得的熔斷時間B、熔體電流的配合假設(shè)不用熔斷器的保護(hù)特性曲線來校驗(yàn)選擇性，則一般只有前一熔斷器的熔體電流大于后一熔斷器的熔體

28、電流23級以上，才有可能保證動作的選擇性。4.7.4低壓斷路器保護(hù)（1）低壓斷路器在低壓系統(tǒng)中的配置。A單獨(dú)接低壓斷路器或加裝刀開關(guān)的方式。適用于變壓器出線或低壓配電出線B低壓斷路器與磁力起動器或接觸器配合方式：適用于頻繁操作的低壓線路。C.低壓斷路器與熔斷器配合方式適用于低壓斷路器的斷流能力不足的低壓線路。（2） 低壓斷路器的選擇A低壓斷路器的額定電壓應(yīng)不低于保護(hù)線路的額定電壓（電壓條件）B.低壓斷路器的額定電流不小于線路的額定電流（In-or皂I30）（電流條件）C.低壓斷路器的類型應(yīng)符合安裝條件，保護(hù)性能及操作方式要求，如手柄操作，杠桿操作，電磁操作，電動機(jī)操作等。（安裝條件）（3）前后

29、低壓斷路器之間及低壓斷路器與熔斷器之間的選擇與配合。 前后低壓斷路器之間的選擇配合一般情況，前一級采用帶短延時的過流脫扣器，后一級用瞬時過流脫扣器，其動作電流要大于后一級，至少滿足：lop.1皂1.2IOP2 低壓斷路器與熔斷器之間的選擇配合保護(hù)特性曲線不交叉，不重疊原則。4.7.5繼電保護(hù)裝置的選擇與整定主要包括變壓器、高壓線路的繼電保護(hù)。4.7.5.1 電力變壓器的繼電保護(hù)（1）電力變壓器繼電保護(hù)的配置要求A、對610kv/0.4kv電力變壓器，一般情況下裝設(shè)由帶時限的過電流保護(hù)和速斷保護(hù)。如果帶時限過電流保護(hù)動作時間不超過0.5s,則不需裝設(shè)速斷保護(hù)。B、10000kv及以上單獨(dú)，630

30、0kv.A及以上并列運(yùn)行的變壓器需裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)；6300kv.A及以下單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，亦可裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)。C、如果容量在800kvA以及以上的油浸式變壓器（如安裝在車間內(nèi)部則容量在400kvA及以上時），還需要裝設(shè)氣體繼電保護(hù)。D、如果數(shù)臺并列運(yùn)行的變壓器容量在400kvA及以上，或雖為單臺運(yùn)行但又作為備用電源的變壓器，在有可能過負(fù)荷時，還應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。（2）變壓器帶時限過電流保護(hù)的整定A、變壓器帶時限過流保護(hù)動作電流的整定Iop=Krel-Kw-IL.max/Kre-KiIop=Krel-KwIL.max/Ki（直動式）（IL.max=（1.53）IN.T）B、變壓器帶時限過流保

31、護(hù)動作時間的整定仍符合“階梯原則”，注意：如果車間變電所，它屬于電力系統(tǒng)的終端變電所，因此，0.5s這種變壓器的過電流保護(hù)動作時間應(yīng)按最小整定，可整定為C、變壓器帶時限過流保護(hù)的靈敏度Sp=Ik.min/Iop.i>1.5Ik.min一是變壓器低壓側(cè)母線在最小運(yùn)行方式下時發(fā)生兩相短路換算到高壓側(cè)的值。如果達(dá)不到要求也可采用低電壓閉鎖的過電流保護(hù)。(3)變壓器電流速斷保護(hù)的整定A、變壓器電流速斷保護(hù)動作電流的整定Iqb=KrelKwIk.max/KiKtIk.max低壓母線的三相短路電流換算到高壓側(cè)的電流值。B、變壓器電流速斷保護(hù)的靈敏度Sp=Ik.min/Iqb.i>2Ik一保護(hù)裝

32、置安裝處(即變壓器的高壓側(cè))在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時發(fā)生兩相短路的短路電流。由于速斷保護(hù)都存在“死區(qū)”問題，彌補(bǔ)的措施仍然是配備帶時限的過流保護(hù)。(3)變壓器過負(fù)荷保護(hù)的整定A、變壓器過負(fù)荷保護(hù)保護(hù)動作電流的整定Iop(ol)=(1.21.3)IIN.T/Ki(Kw=1)B、變壓器過負(fù)荷保護(hù)保護(hù)動作時間的整定一般取1015s4.7.5.2 工廠高壓線路的繼電保護(hù)(1)工廠高壓線路繼電保護(hù)的配置要求A、按GB5006292電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：對366KV電力線路，應(yīng)裝設(shè)相間短路保護(hù)、單相接地保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)。B、線路的相間短路保護(hù)，主要采用帶時限的過電流保護(hù)和瞬時動作的速斷保護(hù)

33、，若時限不大于0.50.7s時，可不設(shè)置速斷保護(hù)。C、線路的單相接地保護(hù)，主要采用絕緣監(jiān)視裝置和零序電流保護(hù)：動作于信號。但危及人身和設(shè)備安全時，則動作于跳閘。D、對線路可能經(jīng)常過負(fù)荷的電纜線路，應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，動作于信號。(2)帶時限的過電流保護(hù)的整定按其動作時間特性分為：定時限和反時限。A、帶時限的過電流保護(hù)動作電流的整定Iop=Krel-Kw-IL.max/Kre-Ki式中：Krel保護(hù)裝置的可靠系數(shù)，對DL型可取1.2,對GL型可取1.3.Kw保護(hù)裝置的接線系數(shù)，兩相兩繼電器接線取1。對兩相一繼電器接線為-3.IL.max線路的最大負(fù)荷電流，可取為(1.53)I30.B、帶時限的過電

34、流保護(hù)動作時間的整定應(yīng)按“階梯原則”進(jìn)行整定tlt2+At對于定時限過電流保護(hù)4t=0.5s；對于反時限過流保護(hù)t=0.7s.C、帶時限過流保護(hù)的靈敏度Sp=kwIk.min2/kiIop一般情況下，Sp>1.5.有時難以滿足可以Sp>1.2（如過流保護(hù)作為后備保護(hù)時）。（3）電流速斷保護(hù)的整定A、電流速斷保護(hù)動作電流的整定Iqb=KrelKwIk.max/KiB、電流速斷保護(hù)的靈敏度Sp=Kw-Ik（2）/KiIqbA1.52Ik（2）線路首端在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流。（4）過負(fù)荷保護(hù)的整定A、過負(fù)荷保護(hù)動作電流的整定Iop（ol）=（1.21.3/Ki）I30B、過負(fù)

35、荷保護(hù)動作時間的整定Top=1015s4.8 二次回路接線的設(shè)計(jì)與安裝4.8.1 二次回路接線設(shè)計(jì)與安裝要求（1）按圖施工，接線正確。（2）導(dǎo)線與電氣元件間采用螺栓連接、插接、焊接或壓接等，均應(yīng)牢固可靠。（3）屏（柜）內(nèi)的導(dǎo)線不應(yīng)有接頭，導(dǎo)線芯線無損傷。（4）電纜芯線和所配導(dǎo)線的端部均應(yīng)標(biāo)明其回路編號，編號應(yīng)正確，字跡清楚且不易色。（5）配線應(yīng)整齊、清晰、美觀，導(dǎo)線絕緣應(yīng)良好，無損傷。（6）每個接線端子的每側(cè)接線宜為1根，不得超過2根。（7）二次回路接地應(yīng)設(shè)專門螺栓。（8）屏（柜）內(nèi)的配線，電路回路應(yīng)采用電壓不低于500V的銅芯絕緣導(dǎo)線，其截面不應(yīng)小于2.5mm2;其它回路截面不應(yīng)小于1.5m

36、m2。4.8.2 二次回路端子排的設(shè)計(jì)與安裝要求（1）屏內(nèi)與屏外二次回路的連接。同一屏內(nèi)各安裝單位之間的連接，同一安裝單位的一次設(shè)備與二次設(shè)備的連接，均應(yīng)經(jīng)過端子排。（2）二次的電流回路應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)端子，試驗(yàn)端子應(yīng)接觸良好。（3）端子排應(yīng)按二次回路性質(zhì)分組：交流電流回路按每組電流互感器分組；交流電壓回路按每組電壓互感器分組；信號回路按預(yù)告、位置、事故信號分組；控制回路按熔斷器配置原則分組；其它回路按回路功能分組。4.9 供配電線路的設(shè)計(jì)計(jì)算4.9.1 導(dǎo)線和電纜選擇必須滿足的截面條件（1）發(fā)熱條件指導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流（I30）時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度。不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時的最高允許溫度。電

37、壓損耗條件：（2）導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過正常運(yùn)行時允許的電壓損耗。（3）應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)電流密度的要求：在選擇導(dǎo)線和電纜的截面時，應(yīng)使線路的年運(yùn)行費(fèi)用接近最小，且節(jié)約電能和有色金屬消耗量。（4）機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線的截面不應(yīng)小于最小允許截面。對于電纜，不校驗(yàn)該項(xiàng)。4.9.2 導(dǎo)線的選擇程序（1）低壓動力線因其負(fù)荷電流較大，所以一般線按發(fā)熱條件來選擇，再校驗(yàn)其他條件。（2）低壓照明線因其對電壓水平要求較高，所以一般按電壓損耗條件來選擇，然后校驗(yàn)其他條件。4.9.3 3）35KV及以上高壓線路先按經(jīng)濟(jì)電流密度進(jìn)行選擇，然后校驗(yàn)其他條件。4.9.4 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面（1）

38、三相導(dǎo)流相線截面選擇導(dǎo)線的允許截流量Ial：是指在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)線能夠連續(xù)承受而不致使其穩(wěn)定溫度超過規(guī)定值的最大電流。發(fā)熱條件：Ial>I30（2）低壓系統(tǒng)中性線和保護(hù)線截面的選擇。中性線（N線）截面的選擇。三相四線制系統(tǒng)中的中性線，要通過系統(tǒng)的不平衡電流和零序電流，因此中性線的允許截流量，不應(yīng)小于三相系統(tǒng)的最大不平衡電流，同時應(yīng)考慮諧波的影響。一般三相四線制線路：A0>0.5A保護(hù)線(PE線)截面的選擇。當(dāng)AW16mitf時，APE>A當(dāng)16mmyAw35mitf時，APE>16mm2當(dāng)A>35mitf時，APE>0.5A保護(hù)中性線Apen線截面

39、的選擇取max(A0,APEN)4.9.5 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面線路的截面越大，電能損耗越小，但線路的投資，管理費(fèi)用和有色金屬的消耗量也要增加；線路的截面越小，雖然初投資、管理費(fèi)用和有色金屬的消耗量均減少，但電能損耗增加。因此，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇線路截面的思想是：選擇一個比較合理的線路截面，既能使電能損耗小，又不致于過分增加線路投資，維修費(fèi)用和有色金屬的消耗量。Aec=I30/JecAec線路的經(jīng)濟(jì)截面Jec-線路的經(jīng)濟(jì)電流密度4.10 照明設(shè)計(jì)4.10.1 設(shè)計(jì)依據(jù)序號類別標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)編號1電氣住宅建筑電氣設(shè)計(jì)JGJ242-20112照明配電系統(tǒng)建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50034-2004

40、建筑照明術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T119-2008電氣裝置安裝工程電氣照明裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50259-19963配電系統(tǒng)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50052-2009低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范GB50054-2011通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范GB50055-2011民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ16-2008建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50303-2002電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50168-20064電氣安全電擊防護(hù)裝置和設(shè)備的通用部分GB/T17045-1997電工電子設(shè)備按電擊防護(hù)分類第2部分：對電擊防護(hù)要求的導(dǎo)則GB/T12501.2-1997建筑物的電氣裝置電擊防護(hù)GB/T14821.

41、1-1993電擊防護(hù)裝置和設(shè)備的通用部分GB/T17045-2008用電安全導(dǎo)則GB/T13869-20084.10.2設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：照明配電系統(tǒng)、綜合布線、配電系統(tǒng)。4.10.3 設(shè)計(jì)步驟1 查閱規(guī)范，為方案設(shè)計(jì)尋找設(shè)計(jì)依據(jù)2 翻閱相關(guān)圖紙，作為方案設(shè)計(jì)的參考3 總覽建筑圖，合理規(guī)劃設(shè)計(jì)方案4 確定配電箱位置及其系統(tǒng)接線方式5 設(shè)計(jì)照明、插座配電方案，進(jìn)行戶配電箱的負(fù)荷計(jì)算，合理選擇開關(guān)，量設(shè)備6 .10.3設(shè)計(jì)步驟（舉例）學(xué)校教學(xué)樓照明電氣設(shè)計(jì)，一棟樓共五層，每層分多個單獨(dú)教室。1用電負(fù)荷：總設(shè)備安裝容量Pe=E（1+a）PnKW,需要系數(shù)Kd=0.6,功率因數(shù)cos（|）=0.9，計(jì)算電流Ijs=Pc/M3*Un*cosdA2 供電方式:本工程擬由附近低壓變配電所引來一路380/220V三相四線電源引至首層總配電箱，再分別引至各用電點(diǎn)；3 本工程電力配電系統(tǒng)采用TN-C-S方式供電，進(jìn)戶處零線重復(fù)接地，設(shè)專用PE線，接地電阻不大于1Q。4 線路敷設(shè):進(jìn)戶線選用電纜