低壓配電系統(tǒng)設計

1、 低壓配電系統(tǒng)設計4.1 低壓配電系統(tǒng)概述配電系統(tǒng)設計的一般規(guī)定供配電系統(tǒng)設計應根據(jù)工程特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，做到遠近期結合，以近期為主。供配電系統(tǒng)設計應采用符合國家現(xiàn)行有關標準的效率高、能耗低、性能先進的電氣產(chǎn)品。供配電系統(tǒng)設計應根據(jù)工程特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，做到遠近期結合，以近期為主。供配電系統(tǒng)設計應采用符合國家現(xiàn)行有關標準的效率高、能耗低、性能先進的電氣產(chǎn)品.4.2 設計原則(1)配電系統(tǒng)應做到供電可靠，電能質(zhì)量好，滿足生產(chǎn)要求。對一級負荷應由兩個獨立電源；對二級負荷一般要有兩個電源，可以手動切換，在條件很困難的情況下，允許只有一個電源。(2)配電系統(tǒng)的接線力求簡單靈活，便于操作維護，并

2、能適應負荷的變化和系統(tǒng)的發(fā)展。同一電壓的配電級數(shù)不宜多于兩級。(3)制定配電系統(tǒng)方案時，一般不考慮當一電源系統(tǒng)發(fā)生故障或檢修停電時，另一電源進線也同時發(fā)生故障。(4)制定配電系統(tǒng)方案時要充分考慮節(jié)約基建投資，降低運行費用，減少有色金屬的消耗量。(5)配電系統(tǒng)應考慮負荷的增長，預留必要的發(fā)展余地作出分期建設的規(guī)劃。配、變電所的電源進線要有適當?shù)母辉５墓╇娔芰Α?.3 設計的一般規(guī)定和要求4.3.1負荷分級按對供電可靠性要求的負荷分類我國將電力負荷按其對供電可靠性的要求及中斷供電在政治上、經(jīng)濟上造成的損失或影響的程度劃分為三級，分別為一級、二級、三級負荷。符合下列情況之一時，應為一級負荷中斷供電將

3、造成人身傷亡時。中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失時。例如：重大設備損壞、重大產(chǎn)品報廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢、國民經(jīng)濟中重點企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時間才能恢復等。中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟意義的用電單位的正常工作。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場館、經(jīng)常用于國際活動的大量人員集中的公共場所等用電單位中的重要電力負荷。在一級負荷中，當中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災等情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷，應視為特別重要的負荷。符合下列情況之一時，應為二級負荷中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成較大損失時。例如：主要設備損壞、大量產(chǎn)品報廢、連續(xù)生產(chǎn)過

4、程被打亂需較長時間才能恢復、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。例如：交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所秩序混亂。不屬于一級和二級負荷者應為三級負荷。對一些非連續(xù)性生產(chǎn)的中小型企業(yè)，停電僅影響產(chǎn)量或造成少量產(chǎn)品報廢的用電設備，以及一般民用建筑的用電負荷等均屬三級負荷。4.3.2各負荷對供電電源的要求一級負荷供電要求一級負荷的供電電源應符合下列規(guī)定：一級負荷應由兩個電源供電；當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不應同時受到損壞。一級負荷中特別重要的負荷，除由兩個電源供電外，還應增設應急電源，并嚴禁將

5、其他負荷接入應急供電系統(tǒng)。下列電源可以作為應急電源：a)獨立于正常電源的發(fā)電機組。b)供電網(wǎng)絡中獨立正常電源的專用的饋電線路。c)蓄電池。d)干電池。根據(jù)允許中斷供電的時間可分別選擇下列應急電源：a)允許中斷供電時間為15s以上的供電，可選用快速自啟動的發(fā)電機組。b)自投裝置的動作時間能滿足允許中斷供電時間的，可選用帶有自動投入裝置的獨立于正常電源的專用饋電線路。c)允許中斷供電時間為毫秒級的供電，可選用蓄電池靜止型不間斷供電裝置、蓄電池機械儲能電機型不間斷供電裝置或柴油機不間斷供電裝置。應急電源的工作時間，應按生產(chǎn)技術上要求的停車時間考慮。當與自動啟動的發(fā)電機組配合使用時，不宜少于10min

6、。二級負荷供電要求二級負荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電。在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負荷可由一回6KV及以上專用的架空線路或電纜供電。當采用架空線時，可為一回架空線供電；當采用電纜線路時，應采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應能承受100%的二級負荷。三級負荷的供電要求三級負荷對供電無特殊要求，采用單回路供電，但應使配電系統(tǒng)簡潔可靠，盡量減少配電級數(shù)，低壓配電級數(shù)一般不宜超過四級。且應在技術經(jīng)濟合理的條件下，盡量減少電壓偏差和電壓波動4。4.3.3配電系統(tǒng)設計的一般規(guī)定照明負荷應根據(jù)其中斷供電可能造成的影響及損失，合理地確定負荷等級，并應正確地選擇供電方案。三相照明線路各相負荷的分

7、配，宜保證平衡，在每個分配電盤中的最大與最小相的負荷電流差不宜超過30%。特別重要的照明負荷、宜在負荷末級配電盤采用自動切換電源的方式，也可采用由兩個專用回路各帶約50%的照明燈具的配電方式，也可采用由兩個專用戶回路各帶約50%的照明燈具的配電方式。備用照明應有兩路電源或兩回線路供電，當采用兩路高壓電源供電時，備用照明的供電干線應接自不同的變壓器.(1)配電電壓應采用220/380V。(2)配電系統(tǒng)設計應根據(jù)工程規(guī)模、設備布置、負荷容量及性質(zhì)等綜合考慮確定。(3)配電系統(tǒng)應滿足生產(chǎn)和使用所需要的供電可靠性和電壓質(zhì)量；接線簡單，并有一定的靈活性；操作安全，檢修方便；另外。還要考慮節(jié)省有色金屬消耗

8、、減少電能損耗。(4)自變壓器二次側(cè)至用電設備之間的低壓配電級數(shù)不宜超過三級，但對非常重要負荷供電時，可以超過三級。(5)由公用電網(wǎng)引入建筑物內(nèi)的電源線路，應在屋內(nèi)靠近進線點便于操作維護的地方裝設電源開關和保護電器。若由本單位配變電所引入建筑物內(nèi)的專用電源線路，可裝設不帶保護的隔離電器。(6)在正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi)，當大部分用電設備容量不很大的時候，又無特殊要求時宜采用樹干式配電。當用電設備容量大，或負荷性質(zhì)重要，或在很潮濕、有腐蝕性環(huán)境的車間及建筑物內(nèi)，宜采用放射式配電。(7)各級低壓配電屏，應根據(jù)發(fā)展的可能性留有適當?shù)膫溆没芈贰?8)多層建筑低壓配電一般應遵循以下原則：應滿足計量-維護

9、管理、供電安全、可靠的要求，應將照明與電力負荷分成不同配電系統(tǒng)。確定多層住宅低壓配電系統(tǒng)及計量方式時，應與當?shù)毓╇姴块T協(xié)商，一般可以采用以下幾種方式：a）單元總配電箱設于首層，內(nèi)設總計量表，層配電箱內(nèi)設分戶表，由總配電箱至層配電箱采用樹干式配電，層配電箱至各戶采用放射式配電。b）單元不設總計量表，只在分層配電箱內(nèi)設分戶表，其配電干線、支線的配電方式同上項。c）分戶計量表全布集中于首層（或中間層）電表間內(nèi)，配電支線以放射式配電至各戶。d)多層住宅照明計量應一戶一表。其公用走道、樓梯間照明計量可以采?。寒敼╇姴块T收費到戶時，可以設公用電鍍表；如收費到樓總表時，一般不另設表。e)除多層住宅外的其他多

10、層建筑，對于較大的集中負荷或較重要的負荷應從配電室以放射式配電；對于向各層配電間或配電箱的配電，宜采用樹干式和分區(qū)樹干式的方式。(9)高層建筑低壓配電一般應遵循如下原則：選擇變壓器時，一般SCL型環(huán)氧樹脂干式變壓器。將照明與電力負荷分成不同的配電系統(tǒng)：消防及其他用電設施的宜字成體系。對于容量較大的集中負荷或重要負荷宜從配電室以放射配電；對各層配電間的配電宜采用下列方式之一：a)工作電源采用分區(qū)樹干式，備用電源也采用分區(qū)樹干式或首層到頂層垂直干線的方式。b)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。c)工作電源采用分區(qū)樹干式，備用電源取自應急照明等電源干線。 對經(jīng)常處于備用狀態(tài)的消防泵

11、、噴淋泵、事故排風機等設備，不作為計算負荷的一部分來選擇變壓器容量。為保證在發(fā)生火災事故時，消防設備的起動與正常運轉(zhuǎn)，可以采取自動切除非消防用電設備的措施。高層建筑的配電箱設置和配電回路劃分，應根據(jù)負荷的性質(zhì)和密度、防火分區(qū)、維護管理等條件綜合確定。自層配電箱至用電負荷的分支回路，對于旅館、飯店、公寓等建筑物內(nèi)的客房，宜采用每套房間設一分配電箱的樹干式配電，每套房間內(nèi)根據(jù)負荷性質(zhì)再設若干支路；或者采用對幾套房間按不同用電類別，以幾路分別配電的方式；但對貴賓館間則宜采取專用分支回路供電。高層住宅的照明計量表應采用一戶一表，公用樓梯、公用走道的照明及公用電力計量宜單獨設表。自備應急柴油發(fā)電機組的選

12、擇4.4 導線選擇與敷設 導線選擇(1)導線的選擇在配電線路中，使用的導線主要有電線和電纜。選擇導線從導線的類型和導線截面兩方面選擇。導線選擇是否合理，直接關系到有色金屬的消耗量與線路投資，以及電力網(wǎng)的安全、可靠、經(jīng)濟、合理的運行。在選擇導線時，應遵循以下原則和要求：按使用環(huán)境和敷設方法選擇導線的類型。按機械強度選擇導線的最小允許截面。按允許載流量選擇導線的截面。按電壓損失校驗導線的截面。按經(jīng)濟電流密度計算導線截面。室內(nèi)、外線路的選擇原則，即室外一般用鋁導線，架空線路用裹鋁絞線。適當?shù)乜紤]發(fā)展的需要。(2)本設計中導線的截面是根據(jù)導線的允許載流量來確定。 在建筑供配電系統(tǒng)中，對于低電壓380/

13、220V進出電線和電纜的截面選擇，是按長期允許載流量（或稱發(fā)熱條件或稱溫升條件）來選擇的。在三相電力線路中，每相電纜（或每相電線）的橫截面積，必須滿足下述條件：DialI30=Ic ； 4-1式中I30 是流過每相電線（或電纜）的計算電流，即對該負載計算得出的計算負荷電流Ic= I30，根據(jù)Ic的數(shù)值選擇導線截面。在后面將進行負荷計算來選擇導線截面。對于照明回路，按上述方法選出的截面S值，還需增大標稱截面等級一及等級二，有利于減少電線壓降或沿線電壓損失，保持電燈電壓質(zhì)量在規(guī)定的水平上。對于低壓電網(wǎng)中性線（N線）的允許在流量，不應小于三相負載最大的不平衡電流，以及大于零序諧波電流，因此中性線N的

14、截面與各相電線截面選擇為相同或相近。對于使用兩相電源或單相電源的負載中性線上流通著相電流，這種中性線截面應與該相電線截面相同。對于保護線（PE線）截面的選擇，按規(guī)定，PE線的電導不小于相線電導的50%；而且按短路時熱穩(wěn)定的需要符合下表：表4-1 PE線最小截面（mm）相線截面S PE線截面S16S1635S/2 導線敷設及型號(1)照明線路用的電線型式：BLV、BV：塑料絕緣鋁芯、銅芯電線。BLVV、BVV：塑料絕緣塑料護套鋁芯、銅芯電線。(2)照明線路用的電纜：VLV、VV：聚氯乙烯絕緣、聚氯乙烯護套鋁芯、銅芯電力電纜，又稱全塑電纜。YJLV、YJV：交聯(lián)聚氯乙烯絕緣、聚乙烯絕緣護套鋁芯、銅

15、芯電力電纜。電纜型號后面還有下標，表示其鎧裝層的情況。在選擇導線、電纜時一般采用鋁芯線，但有爆炸危險的場所、有急劇振動的場所及移動式燈具的供電應采用銅芯導線。(3)根據(jù)環(huán)境條件選擇常用電線、電纜型號及敷設方法按環(huán)境條件、使用場所的不同可以有多種選擇。絕緣導線、電纜敷設通常對導線型式和敷設方式的選擇是一起考慮的。導線敷設方式的選擇主要考慮安全、經(jīng)濟和適當?shù)拿烙^，并取決于環(huán)境條件。在屋內(nèi)，導線的敷設方式最常見的方式為明敷、穿管和暗敷三種。(4)絕緣導線、電纜明敷導線架設于絕緣支柱導線直接沿墻、天棚等建筑物結構敷設，稱為直敷布線或線卡布線(5)絕緣導線及電纜穿管敷設絕緣導線或電纜穿管后敷設于墻壁、頂

16、棚的表面及支架等處，統(tǒng)稱為穿管敷設。明敷于潮濕環(huán)境或直接埋于塑土內(nèi)的管線，應采用焊接鋼管。明敷于干燥環(huán)境的管線，可采用管壁厚度不小于1.5mm的電線鋼管。有酸堿鹽腐蝕的環(huán)境，應采用硬聚氯乙烯管。爆炸危險環(huán)境應采用鍍鋅鋼管。管子的彎曲半徑應不小于鋼管外徑的4倍。穿管敷設的絕緣導線絕緣電壓等級不應小于交流500伏，穿管導線的總截面積不應大于管內(nèi)凈面積的40。電纜穿管時，管內(nèi)徑不應小于電纜外徑的1.5倍。(6)絕緣導線及電纜敷設絕緣導線及電纜穿管敷設于墻壁、頂棚、地坪及樓板等處的內(nèi)部，或在混凝土板孔內(nèi)敷設線稱為暗敷。暗敷線纜可以保持建筑內(nèi)表面整齊美觀、方便施工、節(jié)約材料。當建筑采用現(xiàn)場混凝土搗制的地

17、坪、樓板、柱子、過梁等表層下或預制樓板以及板縫中和磚墻內(nèi)，然后抹灰加粉刷層加以遮蔽，或外加裝飾性材料予以隱蔽。在管子出現(xiàn)交叉的情況下，還應適當加厚粉刷層，厚度應大于兩管外徑之和，且要有裕度。4.5 負荷計算 負荷計算的方法及選用原則(1)供電方式本工程采用放射式供電方式中的樹干式，配電系統(tǒng)采用三相五線制，電壓為380/220伏，這樣能使系統(tǒng)更加安全可靠。(2)計算方法用電負荷的計算方法有“需要系數(shù)法”、“利用系數(shù)法”和“二項式法”等多種。由于需用系數(shù)法比較便利，因而廣泛使用，低壓母線上的負荷計算多采用需用系數(shù)法。本工程將采用需用系數(shù)法進行負荷計算。需用系數(shù)法公式：Pjs=KcPe 4-2Sjs

18、Pjscos 4-3Ijs=SjsUn 4-4Ijs=SjsUn 4-5式中： Pjs有功計算負荷，kW Kc需用系數(shù)Pe用電設備的總?cè)萘浚?kWSjs視在計算負荷，kVAIjs計算電流，Acos用電設備功率因數(shù)正弦值Un用電設備額定電壓，V(3)現(xiàn)代家庭常用的電器設備及其功率見表4-2：表4-2 家用電器設備及其功率用電設備功率(w)用電設備功率(w)電冰箱300電腦及其附件500洗衣機380400自來水殺菌機26電視機100300飲水機500中央空調(diào)6000榨汁機260組合音響50300電磁爐8001800電飯煲5001000洗碗機150微波爐8001250排氣扇40吸塵器100800浴霸

19、1000電烤箱7001500電吹風300500消毒柜140500CD、DVD100排煙機80200壁式空調(diào)10002500電熨斗3001200空氣清潔器80醫(yī)療電器100500電動剃須刀100200(4)根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范及建設單位要求，本工程住宅用電標準分別為每戶4kW（60平米以下），每戶6kW（60160平米）。住宅負荷的計算方法：住宅負荷一般采用需用系數(shù)法計算負荷，用面積估算法已不能滿足用電要求；住宅建筑物干線的需用系數(shù)可由戶數(shù)范圍選取；住宅用電功率因數(shù)，一般可取0.9，也可暫不考慮。(5)負荷計算的主要內(nèi)容包括：求計算負荷，也稱需用負荷。目的是為了合理的選擇供配電系統(tǒng)各級電壓供電網(wǎng)絡、變壓

20、器容量和電器設備型號等。求尖峰電流。用于計算電壓波動、電壓損失、選擇熔斷器和保護元件等。求平均負荷。用來計算配電系統(tǒng)中電能需要量、電能損耗和選擇無功補償裝置等。表4-3 住宅用電需用系數(shù) 戶數(shù)3456789系數(shù)10.930.840.750.70.660.63戶數(shù)10121416182022系數(shù)0.580.50.470.460.440.430.42戶數(shù)2425100125200系數(shù)0.410.40.334.6本工程負荷計算分戶箱系統(tǒng)以D6戶型6KW住戶為例，該戶型強電包括6個回路：照明回路、普通插座、兩個空調(diào)插座回路、廚房插座、衛(wèi)生間插座。圖4-1 分戶箱配電系統(tǒng)圖(1) 照明回路：=500W(

21、為估算負荷，燈具型號、功率等根據(jù)住戶喜愛每戶都不同，,Kc=0.9, =0.9=5000.9=450W =4500.9=500VA= =500220=2.27A采用BV-3x2.5-PC20-CC敷設，開關選擇32C/16A/1P+N(2)一般插座回路：Pe=1200W,Kc=0.6,cos=0.75（每個插座功率平均按100W計算，共12個插座）Pjs=KcPe=12000.6=720W =7200.75=960VA= =960220=4.36 A采用BV-3x4-PC25-FC敷設，開關選擇32C/20A/1P+N/30mA(3)廚房回路：排煙機插座、冰箱插座、廚房備用插座（每個插座功率平

22、均按400W計算，共3個插座）=1200W, =0.85, =0.95=12000.85=1020W=10200.95=1073.7VA=1073.7220=4.88A采用BV-3x4-PC25-CC敷設，開關選擇32C/20A/1P+N/30mA(4)衛(wèi)生間回路：洗衣機，熱水器（洗衣機按400W計算，熱水器按1kw計算）Pe=1400W,Kc=0.65, cos=0.9Pjs=KcPe=14000.65=910W =9100.95=957.9VA=957.9220=4.35A采用BV-3x4-PC25-CC敷設，開關選擇32C/20A/1P+N/30mA(5)空調(diào)回路：=6000W, =0.

23、75, =0.75=40000.75=3000W =30000.75=4000VA=4000220=18.18A采用BV-3x4-PC25-CC/FC敷設，開關選擇32D/20A/1P+N/30mA總=（450+720+1020+910+3000）0.75=4.575W=4.5750.9=5.083KVA=5.0830.22=23.11A選擇63C/32A/2P帶過欠壓保護的斷路器作為室內(nèi)的總開關。跟據(jù)計算電流，照明回路導線選BV-32.5 PC20 CC，一般插座的回路導線選BV-34 PVC25 FC，廚衛(wèi)插座、空調(diào)回路選BV-34 PVC25 FC。照明回路選用32C/16A/1P+N型斷路器,一般插座回路選用32C/20A/1P+N/30mA漏電保護型斷路器,廚衛(wèi)插座選用32C/20A/1P+N/30mA漏電保護型斷路器,空調(diào)回路選用32D/20A/1P+N/30mA漏電保護型斷路器。分戶箱總負荷計算：6KW住戶：