建筑供配電設(shè)計

1、鄭州輕工業(yè)學(xué)院課程設(shè)計說明書題目:某醫(yī)院供配電系統(tǒng)設(shè)計姓名:院(系:專業(yè)班級:學(xué)號:指導(dǎo)教師:成績:時間:年月日至年月日鄭州輕工業(yè)學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書題目某醫(yī)院住院樓供配電系統(tǒng)設(shè)計班級學(xué)號姓名主要內(nèi)容:1.閱讀相關(guān)科技文獻,查找相關(guān)圖紙資料。2. 熟悉民用建筑電氣設(shè)計的相關(guān)規(guī)范和標準。3. 熟悉建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計的方法、步驟和內(nèi)容。4.熟練使用AutoCAD繪圖。5.學(xué)會整理和總結(jié)設(shè)計文檔報告。6.學(xué)習(xí)如何查找設(shè)備手冊及相關(guān)參數(shù)并進行系統(tǒng)設(shè)計。基本要求:1、制定設(shè)計方案,確定電源電壓、負荷等級及供配電方式。2、確定方案后,繪制各用電設(shè)備等布置平面圖,繪制高、低壓系統(tǒng)圖。3、進行設(shè)計計算,選擇設(shè)備

2、容量、整定值、型號、臺數(shù)等。編寫設(shè)計計算書。4、編制課程設(shè)計說明書。已知參數(shù):某醫(yī)院住院樓供配電系統(tǒng)設(shè)計平面圖和工程概況見圖紙資料。主要參考資料:1.供配電工程設(shè)計指導(dǎo),機械工業(yè)出版社,翁雙安,20042.現(xiàn)代建筑電氣供配電設(shè)計技術(shù),中國電力出版社,李英姿等,20083.AutoCAD2008中文版電氣設(shè)計完全自學(xué)手冊,機械工業(yè)出版社,孟德星等,20084.供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范,GB50054-20095.民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范,GBJGJ_T16-2008完成期限:指導(dǎo)教師簽名:課程負責人簽名:摘要本設(shè)計是對醫(yī)院的供配電系統(tǒng)進行全面的設(shè)計,保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的運行,必須遵守國家的

3、有關(guān)規(guī)定及標準,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。設(shè)計內(nèi)容包括確定大樓的設(shè)備電氣負荷等級,進行負荷計算,選擇變壓器的容量、類型及臺數(shù),各個樓層供配電線路中的短路電流的計算,供配電系統(tǒng)的主接線方式、高低壓設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇及校驗,防雷接地的設(shè)計。關(guān)鍵詞負荷計算/設(shè)備選擇/校驗/防雷目錄摘要 (11緒論 (41.1設(shè)計題目及工程概況 (41.2設(shè)計目的 (41.3課程設(shè)計內(nèi)容及要求 (41.4設(shè)計原則及要求 (42負荷數(shù)據(jù)及分級 (62.1 負荷分級 (62.2 負荷數(shù)據(jù) (63負荷計算 (83.1 負荷計算的依據(jù)和目的 (83.2 負荷計算 (84供電電源、電壓

4、選擇也電能質(zhì)量 (174.1 供電電源 (174.2 電壓選擇 (174.3 電能質(zhì)量 (175電力變壓器選擇與電氣主接線設(shè)計 (185.1 變壓器型式臺數(shù)選擇 (185.2 變壓器容量的選擇 (185.3 變壓器負荷分配及無功補償 (195.4 變電所高壓電氣主接線設(shè)計 (205.5 變電所低壓電路主接線設(shè)計 (216 低壓配電干線系統(tǒng)設(shè)計 (226.1 低壓帶電導(dǎo)體接地形式與低壓系統(tǒng)接地形式 (226.2 低壓配電干線系統(tǒng)接線方式設(shè)計 (226.3 層間配電箱系統(tǒng) (237 短路電流計算 (247.1 高壓側(cè)短路電流的計算 (247.2 低壓側(cè)短路電流的計算 (268 設(shè)備的選擇 (308

5、.1 斷路器的選擇 (308.2 電流互感器的選擇 (328.3 電壓互感器的選擇 (339 導(dǎo)線的選擇 (3410 防雷與接地系統(tǒng) (3510.1 建筑物防雷系統(tǒng)的設(shè)計 (3510.2 電氣裝置接地與等電位連接 (37致謝 (38參考文獻 (39附圖1緒論1.1設(shè)計題目及工程概況本工程為醫(yī)院建筑。本次設(shè)計部分為醫(yī)院住院樓北樓,地上五層,總建筑面積6750平方米。1.2設(shè)計目的本次課程設(shè)計是將理論課學(xué)習(xí)內(nèi)容,應(yīng)用與民用建筑電氣工程之中,通過此次課程設(shè)計使學(xué)生對課堂所學(xué)智能建筑供配電系統(tǒng)知識進一步鞏固和驗證,同時鍛煉學(xué)生的實際分析問題解決問題的能力。1.3課程設(shè)計內(nèi)容及要求1.確定電源電壓、負荷

6、等級及供配電方式。2.確定保護設(shè)備控制方式及安裝方式。3.繪制各用電設(shè)備等布置平面圖。4.繪制高、低壓系統(tǒng)圖。5.繪制防雷接地平面圖。6.編制設(shè)計說明書。7.編寫設(shè)計計算書。1.4設(shè)計原則及要求1.安全。設(shè)計階段應(yīng)首先充分注意安全用電問題,要從生命、設(shè)備、系統(tǒng)及建筑等方面全面考慮。2.可靠。體現(xiàn)在供電電源和供電質(zhì)量的可靠性。3.合理。一方面要符合國家有關(guān)政策和法令,符合現(xiàn)行的行業(yè)行規(guī)要求,另一方面要符合建筑方的經(jīng)濟實力、運行維護及擴充發(fā)展等的要求。4.先進。杜絕使用落后、淘汰設(shè)備,不使用未經(jīng)認可的技術(shù),要充分考慮未來發(fā)展。5.節(jié)能。考慮降低物耗,保護環(huán)境,綜合利用等使用因素。如提高功率因數(shù),深

7、入負荷中心,選用高效電光源,選用節(jié)能開關(guān)等等。2負荷數(shù)據(jù)及分級2.1 負荷分級該工程是醫(yī)院建筑,屬一類高層建筑,用電負荷分級如下:一級負荷:各層公共照明、醫(yī)用設(shè)備、所有消防負荷包括應(yīng)急照明、消防控制室用電、消防電梯;排煙風(fēng)機、新風(fēng)機等消防設(shè)施。三級負荷:普通照明和插座用電、頂層設(shè)備房照明用電、空調(diào)機用電等。2.2 負荷數(shù)據(jù)本工程負荷包括照明、電力及消防負荷。除了三級負荷之外都是一級負荷,因此按照單位功率法預(yù)留負荷。根據(jù)方案設(shè)計,該綜合樓各部分負荷數(shù)據(jù)見表2-1表2-2 。本工程照明負荷數(shù)表2-1 本工程電力負荷數(shù)據(jù)表2-2 3負荷計算3.1 負荷計算的依據(jù)和目的需要系數(shù)法計算簡單,是最為常用的

8、一種計算方法,適合用電設(shè)備類數(shù)量較多且容量相差不大的情況,結(jié)合本工程具體情況,采用需要系數(shù)法。3.2 負荷計算本工程的各類負荷中有平時需要運行的用電設(shè)備,也有發(fā)生火災(zāi)時才需要運行的消防用電設(shè)備。因此負荷計算按照平時運行的負荷和火災(zāi)時運行的負荷在分別進行計算。計算出來平時運行的負荷和火災(zāi)時運行的負荷,進行比較,按負荷計算最大的進行電氣設(shè)備的選擇。平時負荷按照負荷分區(qū)進行分組,分為A區(qū)和B區(qū),各個分區(qū)在進行分區(qū),分為重癥病房、電梯、開水房、空調(diào)、照明、消防控制室、監(jiān)控中心、配電房、血液透析室、新生嬰兒室。各組采用需要系數(shù)法進行計算,不計備用設(shè)備功率。各區(qū)平時運行的負荷見表3-1和3-2.A區(qū)平時運

9、行的負荷表3-1 B區(qū)平時運行的負荷表3-2 火災(zāi)時運行的消防負荷按設(shè)備類型和負荷性質(zhì)分組,采用需要系數(shù)法進行計算,不計備用設(shè)備功率。負荷計算書見表3-3本工程火災(zāi)時運行的消防負荷計算書表3-3 火災(zāi)時運行的消防負荷小于火災(zāi)時必然切除的正常A區(qū)和B區(qū)負荷之和,因此火災(zāi)時的消防負荷不計入總計算負荷。本工程10/0.4kV變電所計算過程如下:1.總計算負荷P C總計算負荷等于A區(qū)、B區(qū)和排煙風(fēng)機負荷之和。由上表可知A區(qū)負荷:P CA=293.4kW Q CA=274.65KvarB區(qū)負荷:P CB=314.6kW Q CB=260.593Kvar排煙風(fēng)機負荷:P CP=17.6kW Q CP=13

10、.2 Kvar由此可得變電所低壓側(cè)總計算負荷為P C=P CA+P CB+P CP=293.4+314.6+17.6=625.6 kWQ C=Q CA+Q CB+Q CP=274.65+260.593+13.2=548.4 Kvar2.計入同時系數(shù)后的總計算負荷和功率因數(shù)。對于總計算負荷,取有功和無功同時系數(shù)分別為K P=0.80,則計入同時系數(shù)后的總計算負荷為P C=K P P C=0.8×625.6=500.48 KwQ C=K q Q C=0.8×584.4=438.7 KvarS C = P C 2+Q C 2= 500.482+438.72 =665.5 Kw功率

11、因數(shù)為cos = P C S C 3.無功補償容量的計算根據(jù)規(guī)范,醫(yī)院建筑低壓側(cè)無功功率補償后的功率因數(shù)應(yīng)達到0.90以上,一般計算時按達到0.92來計算,故有:對于總計算負荷:Q = 500.48×tan (cos 10.75-tan (cos 10.92=230.22 Kvar ,可取接近的230 Kvar.無功功率補償后的總有功計算負荷保持不變,總無功計算負荷為Q C " = Q C - Q = 438.7 230 = 208.7 Kvar視在計算負荷為:S C " = P C 2+Q C "2= 500.482+208.72=542.25 Kva

12、r功率因數(shù):cos = P C S C "無功補償滿足要求。 4.變壓器的損耗 有功損耗為P T = 0.01S C " = 0.01×542.25=5.4425kW無功損耗為Q T = 0.05S C " = 0.05×542.25=27.1125 Kvar5.變壓器高壓側(cè)總計算負荷P cl =P C +P T =500.48+5.4225=506 kW Q cl =Q C "+Q T =208.7+27.1125=235.8 KvarS cl = P cl 2+Q cl 2 = 558Kw總功率因數(shù)cos = P cl S cl

13、= 506558 = 0.907 滿足要求。A 區(qū)和B 區(qū)總一級負荷為:P cl1=97.8+17.6+63.8=179.2 Kw Q cl1=73.35+13.2+77.6=164.15 Kvar取有功和無功功率因數(shù)分別為K P =0.80,K q =0.85,則計入同時系數(shù)后的總計算負荷:P cl1=K P P cl1=0.8×179.2=143.36kWQ cl1=K q Q cl1=0.85×164.15=139.5 KvarS cl1 = P cl12+Q cl12=200 Kvar功率因數(shù)為cos l1=P cl1S cl1=143.36200 =0.72無功功

14、率補償容量Q l1=143.36×tan (cos 10.72-tan (cos 10.92=77 Kvar可取接近的80 Kvar 。無功補償后的一級總有功計算負荷保持不變,總無功計算負荷為:Q cl1"=Q cl1-Q l1=139.5-80=59.2 Kvar補償后的視在計算負荷為:S cl1"= P cl12+Q cl1"2= 143.362+59.52=155.2 Kvar功率因數(shù)為:cos l1=P cl1S cl1"則無功補償滿足要求。本工程10/0.38kV 變電所負荷計算書如表3-5。本工程10/0.38kV 變電所計算負荷

15、表3-5 4供電電源、電壓選擇也電能質(zhì)量4.1 供電電源本工程高壓側(cè)總有功計算負荷僅為506kW,根據(jù)要求可采用10kV供電。根據(jù)電源狀況,本工程從供電部門110/10kV變電站引來一路10kV 專線電源A,可承擔全部負荷;同時從供電部門的35/10kV變電站引來一路10kV電源B僅作一級負荷的第二電源,兩路10kV穿管埋地至門診變電所。4.2 電壓選擇本工程為醫(yī)院建筑,用電設(shè)備額定電壓為220/380V,低壓配電線路不長,對所有設(shè)備均采用低壓220/380V的三相五線制TN-S系統(tǒng)配電。4.3 電能質(zhì)量醫(yī)院建筑對電能質(zhì)量要求較高,采用以下措施保證電能質(zhì)量:1. 采用銅芯電纜,選擇合適導(dǎo)線截面

16、,將電壓損失限制在5%以內(nèi)。2. 單向設(shè)備均勻的分布于三向配電系統(tǒng)中。3. 采用Dyn11聯(lián)接組別的三相配電變壓器。5電力變壓器選擇與電氣主接線設(shè)計5.1 變壓器型式臺數(shù)選擇本工程為醫(yī)院建筑,防火要求高,變電所獨立,采用三相雙繞組干式變壓器,聯(lián)接組別為Dyn11,電壓比為10/0.4V。因為本工程具有較多的一級負荷,故應(yīng)選擇兩臺或兩臺以上的變壓器。5.2 變壓器容量的選擇本工程總視在計算負荷為542.25kW(cos=0.921,其中一級負荷155.2kW(cos=0.921。方案一:選擇兩臺等容量的變壓器,互為備用,每臺變壓器容量按總視在計算負荷容量的70%(0.7×542.25=

17、379.575kW左右且不小于全部的一級負荷(155.2kW,即應(yīng)該選擇400kVA的變壓器兩臺。正常運行時A區(qū)、B區(qū)以及排煙風(fēng)機共用變壓器,通過合理分配負荷,可使兩臺變壓器正常運行負荷相當,均為70%80%左右,當一臺故障時,另一臺可帶全部的一級負荷和部分三級負荷。方案二:選擇兩臺不同容量的變壓器,正常運行時一臺帶全部負荷,其容量應(yīng)大于542.25kVA,則單臺容量為630Kva,負荷率為86%,另設(shè)一臺變壓器與當另一臺檢修或故障時帶全部一級負荷,其容量大于155.2kVA,可選擇160kVA,其負荷率為97%。方案三選擇兩臺不同容量的變壓器,B區(qū)與排煙風(fēng)機和A區(qū)分別由不同的變壓器供電,B區(qū)

18、與排煙風(fēng)機負荷變壓器應(yīng)按大于其計算負荷且不小于全部的一級負荷計算,需500kVA,負荷率為92.8%。A區(qū)負荷變壓器應(yīng)按大于其計算負荷且不小于全部一級負荷計算,需500kVA,負荷率為87%。通過比較,綜合考慮經(jīng)濟和供電可靠性,方案一負荷分配均衡,負荷率在70%80%之間,且供電可靠性高,故選擇方案一。最終選擇兩臺SC10-400/10型變壓器。5.3 變壓器負荷分配及無功補償變壓器T1的負荷分配由工程圖可將B區(qū)負荷分配給變壓器T1,B區(qū)設(shè)備功率為370kW,總有功計算負荷為314.6kW,無功計算負荷為260.593Kvar,計入同時系數(shù)K p=K q=0.80后,總有功計算功率為251.6

19、8kW,無功計算負荷為208Kvar,功率因數(shù)為cos=0.77。將功率因數(shù)提高到0.92以上,進行無功功率補償,補償容量為251.68×tan(cos10.77-tan(cos10.92=101 Kvar實際取10組,每組10 Kvar,共100 Kvar。補償后有功計算負荷不變,即P c=251.68kW,無功計算負荷為Q C=108 Kvar。則無功補償后低壓母線總視在計算負荷為:S c=P c2+Q C2 = 251.682+1082 =274kVA 選變壓器容量為400kVA,負荷率為68%。變壓器T2的負荷分配A區(qū)負荷以及排煙風(fēng)機配電回路(總計358kW分配給變壓器T2。

20、設(shè)備功率為358kW,總有功計算功率為311kW,無功計算負荷為288Kvar,計入同時系數(shù)K p=K q=0.80后,總有功計算功率為248.8kW,無功計算功率為230.4 Kvar,功率因數(shù)為cos=0.73。將功率因數(shù)提高到0.92以上,進行無功功率補償,補償容量為: 248.8×tan(cos10.73-tan(cos10.92=127 Kvar 實際取13組,每組10 Kvar,共130 Kvar,補償后有功計算負荷不變,即P C=248.8kW,無功計算負荷Q C=100.4Kvar。則補償后視在計算負荷:S C=P c2+Q C2 = 248.82+100.42 =2

21、68kVA選變壓器容量為400kVA,負荷率為67%。這樣選擇使得兩臺變壓器正常運行時地負荷率相當,同時給一級負荷配電的主回路與備用回路分別接于不同變壓器的低壓母線上,以保證供電的可靠性,但不計入每臺變壓器總負荷。5.4 變電所高壓電氣主接線設(shè)計本工程變電所的兩路10kV外供電源其中之一為工作電源,另一路為備用電源。方案一:采用雙電源單母線不分段接線,都承擔全部負荷,此種接線簡單清晰,使用設(shè)備少,投資省,操作方便,但供電可靠性低,不適用于醫(yī)院用電。方案二:采用雙母線不分段,正常時由工作電源帶全部負荷,當正常工作電源故障時由備用電源供電,并且雙母線可互為備用也可同時運行,便于檢修電路,供電可靠性

22、高。綜上分析,本工程采用方案二,雙母線不分段主接線。5.5 變電所低壓電路主接線設(shè)計變電所設(shè)有兩臺變壓器(T1和T2,低壓側(cè)電氣主接線也采用雙母線不分段接線形式,正常工作時變壓器T1連母線1,A區(qū)負荷與排煙風(fēng)機取電于母線1,變壓器T2供電母線2,B區(qū)負荷取電于母線2,但發(fā)生單臺變壓器故障時,連接母線1、2,互為備用,也便于維護檢修,供電可靠性高。 圖5-1 高低壓母線接線圖6 低壓配電干線系統(tǒng)設(shè)計6.1 低壓帶電導(dǎo)體接地形式與低壓系統(tǒng)接地形式對三相用電設(shè)備組和單相用電設(shè)備組混合配電的線路及單相用電設(shè)備組采用三相配電干線線路,采用三相五線制系統(tǒng);單相用電設(shè)備配電的支線線路,采用單相三線制系統(tǒng)將負

23、荷均勻的分配在三相系統(tǒng)中。本工程對安全要求較高,根據(jù)要求采用TN-S系統(tǒng)本工程低壓配電為混合式配電。根據(jù)負荷類別和性質(zhì)將負荷分組作為配電干線,各干線從變電所低壓柜放射式向外配電,每條干線中的多個用電設(shè)備則根據(jù)負荷性質(zhì)和作用采用放射式、樹干式或鏈式配電。6.2 低壓配電干線系統(tǒng)接線方式設(shè)計A區(qū)和B區(qū)分為不同的配電系統(tǒng)以便于管理。1.排煙風(fēng)機為一級負荷,根據(jù)要求從配電室單獨以放射式雙回路配電,在屋頂設(shè)置兩個雙電源在自動切換配電箱。2.照明為三級負荷,13層與4頂層各采用一路樹干式配電。開水房為三級負荷,25層采用樹干式配電,空調(diào)屬于三級負荷,15層采用樹干式配電。3.應(yīng)急照明、防火卷簾、重癥病房為

24、一級負荷,對每層從配電室采用雙回路樹干式配電,在末端配電箱進行雙電源自動切換,其中應(yīng)急照明和防火卷簾為15層,重癥病房為25層。1.電梯為一級負荷,分別用放射式雙回路供電,設(shè)單獨配電箱。2.消防控制室、監(jiān)控中心、配電房、血液透析科和新生兒室為一級負荷,用放射式雙回路配電。3.應(yīng)急照明、重癥病房為一級負荷,分別采用樹干式雙回路配電,末端設(shè)置雙電源自動切換。4.照明13層、照明4頂層一級開水房空調(diào)屬于三級負荷,分別為樹干式單回路供電。6.3 層間配電箱系統(tǒng)1.A區(qū)1層照明配電箱以樹干式配電給2臺層間配電箱。2.A區(qū)25層照明配電箱分別以樹干式配電給12個病房配電箱。3.B區(qū)二、四、五層照明配電箱分

25、別以樹干式配電給12個病房配電箱。4.B區(qū)三層照明配電箱以樹干式配電給10個病房配電箱。7 短路電流計算本工程由兩個10KV電源供電,單獨運行,互為備用,根據(jù)工程的要求和主接線系統(tǒng)圖,畫出本工程短路電流的計算電路,短路選取點如圖7-1所示。本工程采用歐姆法計算短路電流。 10KV10KV圖7-1 本工程編制電鎖短路電流計算電路7.1 高壓側(cè)短路電流的計算高壓側(cè)短路點為K-1和K-4點,根據(jù)對稱性兩點短路電流一樣。所以只需要求出K-1點短路電流即可。K-1點標準電壓:U av1=1.05U N=10.5KV電力系統(tǒng)的電抗:U av12X1=0.22oc電纜線路的電抗:X 2=X 0l =0.24

26、總阻抗為:X 1=X 1+X 2=0.46K-1點短路等效電路如圖7-2:0.220.2212S WL1圖7-2 K-1點短路時等效電路三相短路電流周期分量的有效值:I k 1(3=av 11=7.6KA三相次暫態(tài)短路電流及短路穩(wěn)態(tài)電流:I k 1" 3=I (k 1(3=I k 1(3=7.6KA 三相短路沖擊電流:i sh k 1 (3=2.55I k 1" 3=19.36KA I sh k 1 (3=1.51I k 1" 3=11.476KA 三相短路容量:S k 1(3= 3I k 1(3U av 1=131.6MVA7.2 低壓側(cè)短路電流的計算低壓側(cè)短路

27、點為K-2、K-3、K-5和K-6點,根據(jù)對稱性,I k 2" 3=I k 5" 3和I k 3" 3=I k 6" 3。所以只需要求出K-2和K-3點短路電流即可。 K-2點標準電壓:U av 2=1.05U N =0.4KV電力系統(tǒng)的電抗:X 1=(U av 222oc =3.2×104電纜線路的電抗:X 2=X 0l 1(U av22av 12=3.84×104電力變壓器的電抗:X 3=U K %100×U av 22S N=1.6×102 (S N =0.4MVA ,U K %=4總阻抗為:X 2=X 1+

28、X 2+X 3=2.3×102K-2點短路等效電路如圖7-3:3.2×10-412S WL133.84×10-41.6×102T 圖7-3 K-2點短路時等效電路三相短路電流周期分量的有效值:I k 2(3=av 2 3X 1=7.6KA三相次暫態(tài)短路電流及短路穩(wěn)態(tài)電流:I k 2" 3=I (k 2(3=I k 2(3=10KA 三相短路沖擊電流:i sh k 2 (3=1.84I k 2" 3=18.4KAI sh k 2 (3=1.09I k 2" 3=10.9KA 三相短路容量:S k 2(3= 3I k 2(3U

29、av 2=6.9MVAK-2點標準電壓:U av 3=1.05U N =0.4KV電力系統(tǒng)的電抗:X1"=(U av322S oc=3.2×104高壓側(cè)電纜線路的電抗:X2"=X0l1(U av32av12=3.84×104電力變壓器的電抗:X3"=U K%×U av32N=1.6×102(S N=0.4MVA ,U K%=4低壓側(cè)電纜線路的電抗:X4"=X1l2=2×102總阻抗為:X2=X1"+X2"+X3"+X4"=4.3×102K-3點短路等效電路

30、如圖7-4:3.2×10-412S WL133.84×10-4 1.6×102T WL242×102 圖7-4 K-4點短路電流的計算三相短路電流周期分量的有效值:I k 3(3=av 33X 3=5.37KA三相次暫態(tài)短路電流及短路穩(wěn)態(tài)電流:I k 3" 3 =I (k 3(3=I k 3(3=5.37KA 三相短路沖擊電流:i sh k 3 (3=1.84I k 3" 3=9.88KAI sh k 3 (3=1.09I k 3" 3 =5.85KA 三相短路容量: S k 3(3= 3I k 3(3U av 3=3.72

31、MVA8 設(shè)備的選擇8.1 斷路器的選擇高壓斷路器除了進行正常的投切操作外,還必須能夠?qū)收系亩搪冯娏鬟M行切斷操作,所以必須能夠承受的住短路沖擊電流和短路過程中的熱能作用。工程采用安全系數(shù)較高的VD4高壓真空斷路器。選擇原則:1.滿足工作電壓要求即:U r=U NU MU W式中:U M電流互感器最高工作電壓;U W電流互感器裝設(shè)處的最高電壓;U r電流互感器額定電流;U N系統(tǒng)標稱電壓。2.滿足工作電流要求即:I rI c式中:I r開關(guān)電器額定電流;I c開關(guān)電器裝設(shè)處的計算電流。3.滿足工作環(huán)境要求選擇電氣設(shè)備時,應(yīng)考慮其適合運行環(huán)境條件要求,如:溫度、風(fēng)速、濕度、污穢、海拔、地震烈度等

32、。4.滿足動穩(wěn)定要求短路時電器設(shè)備能受到的電動力,與導(dǎo)體間形狀系數(shù)、間距、長度、材料以及通過導(dǎo)體的電流大小有關(guān)。對于開關(guān)電器而言,一旦制造出來,無論用于系統(tǒng)何處,其導(dǎo)體間間距、長度及形狀系數(shù)都不會改變,因此通過導(dǎo)體的電流的大小就成為決定該開關(guān)電器能否達到動穩(wěn)定要求的唯一因素,即只要滿足:i masI SH或I masI SH式中:i mas開關(guān)電器的極限通過電流峰值;I mas開關(guān)電器的極限通過電流有效值;I SH開關(guān)電器安裝處的三相短路沖擊電流;I SH開關(guān)電器安裝處的三相短路沖擊電流有效值。5.滿足熱穩(wěn)定要求開關(guān)電器自身可以承受的熱脈沖應(yīng)大于短路時最大可能出現(xiàn)的熱脈沖,稱為滿足熱穩(wěn)定要求,

33、即:I t2×tI2×t im式中:I t開關(guān)電器的t秒熱穩(wěn)定電流有效值;I開關(guān)電器安裝處的三相短路電流有效值;t im假想時間。6.滿足天關(guān)電器分斷能力的要求開關(guān)電器分斷能力用極限分斷能力和額定分斷能力兩個參數(shù)來表達。極限分斷能力是指在該條件下開關(guān)斷后,不考慮開關(guān)電器繼續(xù)承載額定電流,即不考慮其是否還能正常使用;額定分斷能力是指在該條件下開關(guān)分斷后,開關(guān)電器還能繼續(xù)承載額定電流正常運行,并能反復(fù)分斷該條件電路多次。斷路器斷路器應(yīng)能分斷最大短路電流I brI kmax(3或S brS kmax(3式中:I br斷路器的額定分斷電流;S br斷路器的額定分斷容量;I kmax

34、(3斷路器安裝處最大運行方式下三相短路電流有效值;S kmax(3斷路器安裝處最大運行方式下的短路容量。8.2 電流互感器的選擇1.滿足工作電壓要求即:U r=U N U mU w式中:U m電流互感器最高工作電壓;U w電流互感器裝設(shè)處的最高電壓;U r電流互感器額定電壓; U N系統(tǒng)標稱電壓。2.滿足工作電流要求,應(yīng)對一、二次側(cè)電流進行考慮。一次側(cè)額定電流I r1:I r1I c式中I c線路計算電流。二次側(cè)額定電流I r2:I r2=5A3 準確度等級由于考慮到儀表指針在儀表盤1/22/3左右較易準確讀數(shù),因此:I r1=(1.251.5I c本工程供配電系統(tǒng)的電流互感器主要用于測量,為

35、了測量的準確性,因此選用不同的準確級。具體見本工程供配電系統(tǒng)圖。8.3 電壓互感器的選擇滿足工作電壓要求對一、二次側(cè)分別考慮如下:一次側(cè)電壓:U r1=U NU m1U w式中:U m1電壓互感器最高工作電壓U w電壓互感器裝設(shè)處的最高工作電壓U r1電壓互感器額定電壓U N系統(tǒng)的標稱電壓二次側(cè)電壓U r2:U r2=100V9 導(dǎo)線的選擇1.本工程選用銅芯導(dǎo)線電纜,消防負荷干線、支線采用DWZR-YJE-0.6/1KV電纜穿焊接鋼管敷設(shè),其它干線支線采用WDZ-YJ(FE-0.6/1KV穿鋼管(SC或電線(TC沿樓板明(暗敷設(shè)或電纜橋架(CT,消防線路暗敷在非燃燒體內(nèi)時,保護層不應(yīng)小于30m

36、m,明敷時焊接鋼管應(yīng)涂有防火涂料。2.從配電房至豎井及豎井內(nèi)電纜沿橋架敷設(shè),電纜分支接線采用穿刺線夾安裝,從豎井至各配電箱干線線路沿橋架CT,在天棚梁底或頂板面敷設(shè),配電箱支線路采用SC鋼管暗敷設(shè),所有強點、弱電橋架均為防火性。3.控制電纜均為NHKVV型電纜,醫(yī)療設(shè)備采用自帶配套專用電纜。4.應(yīng)急照明支線采用ZRBV-450/750V導(dǎo)線,其他照明支線采用BV-450/750V導(dǎo)線,除注明外,導(dǎo)線均為2.5mm,照明線路均穿SC鋼管暗敷,照明與插座分支路供電。5.中壓線路,由于距系統(tǒng)較近,短路電流大且故障時間相對較長,但其負荷電流較小,線纜選擇的主要矛盾是能否承受短時電流的作用,即熱穩(wěn)定問題

37、.因此,一般用熱穩(wěn)定條件確定線纜截面,再以機械條件和載流量較驗.6.滿足熱穩(wěn)定性要求的電纜最小截面A min應(yīng)為:t imA minI×10 防雷與接地系統(tǒng)10.1 建筑物防雷系統(tǒng)的設(shè)計本工程為醫(yī)院建筑。本次設(shè)計部分為醫(yī)院住院樓北樓地上五層。主樓(35層長L=100m,寬W=25m,高H=11m。裙樓(12層長L=125.05m,寬W=30.7m,高H=7m。對于主樓,與建筑物接受相同雷吉次數(shù)的等效面積為A e=L×W+2(L+WH200H+H200H×106=0.0204km2校正系數(shù)K=1.0,年平均雷暴日數(shù)T d=22.6天,從而主樓年預(yù)計雷擊次數(shù)為同樣可計算出裙樓年預(yù)計雷擊次數(shù)N=0.027由于醫(yī)院的特殊要求,根據(jù)規(guī)范,本建筑應(yīng)劃分為第二類防雷建筑物。由于本建筑是人員比較集中的公共場所,所以應(yīng)有防直擊雷和防側(cè)擊雷的保護措施。由于有大量重要的電子設(shè)備,所以應(yīng)設(shè)防雷電電磁脈沖的措施。1.主樓屋面沿女兒墻四周明敷避雷帶,利用屋面明敷避雷網(wǎng),做10×10或12×8的