《建筑供配電與照明》課程設(shè)計報告-某小區(qū)供配電系統(tǒng)課程設(shè)計

1、 建筑供配電與照明課程設(shè)計報告目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc293695984 1. 任務(wù)設(shè)計目地3 HYPERLINK l _Toc293695985 2設(shè)計務(wù)的項目 3 HYPERLINK l _Toc293695986 設(shè)計任務(wù)題目3 HYPERLINK l _Toc293695987 2.2要求在一周時間內(nèi)獨立完成下列工作量：3 HYPERLINK l _Toc293695988 2.3設(shè)計要求3 HYPERLINK l _Toc293695988 2.4設(shè)計依據(jù)3 HYPERLINK l _Toc293695990 3. 設(shè)計依據(jù)4 HYPE

2、RLINK l _Toc293695995 4. 小區(qū)的負荷計算441負荷等級 HYPERLINK l _Toc293695988 54. 2 HYPERLINK l _Toc293695988 負荷計算4 HYPERLINK l _Toc293695988 4.3照明燈的計算負荷確定如下5 HYPERLINK l _Toc293695988 4.4大樓變電所變壓器低壓側(cè)的計算負荷5 HYPERLINK l _Toc293695996 5. 變電所位置和形式的選擇6 HYPERLINK l _Toc293695997 變電所主變壓器臺數(shù)/容量及主線方案的選擇5 6. 短路電流計算.77.一次設(shè)

3、備的選擇與校驗. .118. 大樓內(nèi)外照明設(shè)計.12 HYPERLINK l _Toc293695998 9. 配電系統(tǒng)設(shè)計12 HYPERLINK l _Toc293695998 10. 防雷和接地裝置的確定.12 HYPERLINK l _Toc293695998 11. 變壓器接線圖14 HYPERLINK l _Toc293695998 12. 小區(qū)建筑平面14 HYPERLINK l _Toc293695998 13. 大樓照明設(shè)計圖15 HYPERLINK l _Toc293695998 14. 課程設(shè)計（論文）進程安排161、任務(wù)設(shè)計目地通過某小區(qū)大樓的電氣設(shè)計，熟悉高層住宅電氣

4、設(shè)計的方法及步驟。掌握根據(jù)建筑物用途的不同，合理選擇電源、變壓器、各種用電設(shè)備，能讀懂各種電氣圖，了解防雷與接地。2、設(shè)計任務(wù)的項目某小區(qū)大樓供配電與照明設(shè)計。設(shè)計任務(wù)2.2 要求在一周時間內(nèi)獨立完成下列工作量：1）、設(shè)計說明書需包括： eq oac(,1) 封面與目錄。 eq oac(,2) 前言及確定了賦值參數(shù)的設(shè)計任務(wù)書。 eq oac(,3) 負荷計算和無功率補償。 eq oac(,4) 變電所位置和型式的選擇。 eq oac(,5) 變電所主變壓器臺數(shù)、容量及主接線方案的選擇。 eq oac(,6) 短路電流計算。 eq oac(,7) 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗。 eq oac(,

5、8) 大樓內(nèi)外照明設(shè)計。 eq oac(,9) 防雷和接地裝置的確定。2）.設(shè)計圖與表樣 eq oac(,1) 變配電所主接線圖。 eq oac(,2) 主要設(shè)備及材料表。2.3、設(shè)計要求根據(jù)本小區(qū)所能取得的電源及本小區(qū)用電負荷的實際情況，并適當考慮到小區(qū)負荷的發(fā)展，按照安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的要求，確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的臺數(shù)與容量，選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備與進出線，建筑的內(nèi)外照明設(shè)計、確定二次回路方案，選擇整定繼電保護裝置，確定防雷和接地裝置，最后按要求寫出設(shè)計說明書，繪出設(shè)計圖樣。2.4、設(shè)計依據(jù)1）、小區(qū)平面圖與房屋建筑平面圖如圖2和圖3所示。2）、大

6、樓負荷情況。該樓高18層，設(shè)為2個單元，屬于1梯2戶型，戶型為90平米兩室兩廳一廚一衛(wèi)，單獨設(shè)立水泵站。低壓動力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V。該樓的負荷統(tǒng)計資料如表1所示，樓內(nèi)住戶每戶需要系數(shù)取0.6、功率因素為0.5。3）、供電電源情況。按照小區(qū)與當?shù)毓╇姴块T簽訂的供電協(xié)議規(guī)定，該小區(qū)可由附近一條10kV的公用電源干線和另一個小區(qū)變電所取得工作電源。該干線的走向和變電所位置參看小區(qū)總平面圖。該干線首端所裝高壓斷路器的斷流容量為500MVA，此斷路器配備有定時限過電流保護和電流速斷保護，其定時限過電流保護整定的動作時間為1.5s。3、設(shè)計依據(jù)1）

7、、小區(qū)平面圖與房屋建筑平面圖如圖2和圖3所示。2）、大樓負荷情況。該樓高18層，設(shè)為2個單元，屬于1梯2戶型，戶型為90平米兩室兩廳一廚一衛(wèi)，單獨設(shè)立水泵站。低壓動力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V。該樓的負荷統(tǒng)計資料如表1所示，樓內(nèi)住戶每戶需要系數(shù)取0.6、功率因素為0.5。3）、供電電源情況。按照小區(qū)與當?shù)毓╇姴块T簽訂的供電協(xié)議規(guī)定，該小區(qū)可由附近一條10kV的公用電源干線和另一個小區(qū)變電所取得工作電源。該干線的走向和變電所位置參看小區(qū)總平面圖。該干線首端所裝高壓斷路器的斷流容量為500MVA，此斷路器配備有定時限過電流保護和電流速斷保護，其定時

8、限過電流保護整定的動作時間為1.5s。4、小區(qū)的負荷計算41負荷等級根據(jù)0民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范及火災(zāi)報警與消防聯(lián)動控制的規(guī)定，普通高層住宅按二級負荷供電，19層及以上的住宅按一級負荷供電。高層住宅言主要消防設(shè)備有消防水泵、消防控制室、消防電梯、防排煙設(shè)施、火災(zāi)自動報警及消防聯(lián)動裝置、火災(zāi)應(yīng)急照明和電動防火門窗、卷簾、閥門等。 負荷計算某小區(qū)大樓負荷計算 表負荷名稱數(shù)量單一設(shè)備容量單類設(shè)備容量需要系數(shù)功率因數(shù)計算負荷nPe(KW)Pe(KW)K照明照明燈360插座724228電梯444泵房消防用揚水泵444管道加壓泵2高水箱加水泵2消防水排水泵2公用照明36合計合計(K=0.9)180補償?shù)蛪弘?/p>

9、容器容量-133補償后合計變壓器損耗合計（高壓側(cè)）574.3 照明燈的計算負荷確定如下：其余負荷計算過程相同（從此處略） 大樓變電所變壓器低壓側(cè)的計算負荷為（考慮到總的負荷的同時系數(shù)（K=0.9）：欲將功率因數(shù)從0.73提高到0.92，則低壓側(cè)所需的補償容量為：補償后的計算負荷為：變壓器損耗為：大樓高壓側(cè)的計算負荷為：大樓的補償后的功率因數(shù)為：滿足（大于0.90）的要求。5、變電所位置和形式的選擇由于大樓有二級重要負荷，考慮到對供電可靠性的要求，采用兩路進線，一路經(jīng)10kV公共電源電纜接入變電所，另一路引自鄰近高壓環(huán)網(wǎng)箱。變電所的形式由用電負荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定，根據(jù)變電所位置和形式的選

10、擇規(guī)定及GB500531994的規(guī)定，結(jié)合本大樓的實際情況，這里變電所采用單獨設(shè)立方式。變電所主變壓器臺數(shù)、容量及主接線方案的選擇1)、變電所主變壓器臺數(shù)的選擇變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負荷特點和經(jīng)濟運行進行選擇。當符合下列條件之一時，宜裝設(shè)兩臺及以上變壓器：有大量一級或二級負荷；季節(jié)性負荷變化較大；集中負荷較大。結(jié)合本大樓的情況，考慮到二級重要負荷的供電安全可靠，故選擇兩臺主變壓器。2)、變電所主變壓器容量選擇變壓器型號額定容量額定電壓聯(lián)結(jié)組別損耗空載電流Io%短路阻抗uk%高低空載負載S9315Yyn0 Yyn11670、7203650、34501.1、34、4S91400Yyn0 Yyn11800

11、、8704300、42001.0、34、4S92500Yyn0 Yyn11960、10305100、49501.0、34、4每臺變壓器的容量應(yīng)同時滿足以下兩個條件： eq oac(,1)任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足： eq oac(,2)任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足：。變壓器型號額定容量/額定電壓/kV聯(lián)結(jié)組型號損耗/kW空載電流%短路阻抗%高壓低壓空載負載S9315Dyn114考慮到本大樓的實際情況，同時又考慮到未來510年的負荷發(fā)展，初步取=500 ?？紤]到安全性和可靠性的問題，確定變壓器為SC3系列箱型干式變壓器。型號：SG ，其主要技術(shù)指如下表所示：3)、變電所主接線方案的選擇方案

12、：高、低壓側(cè)均采用單母線分段。優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，對6、短路電流計算6.1、短路電流計算的目的及方法短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設(shè)備，以及進行繼電保護裝置的整定計算。本大樓住宅采用歐姆法計算。 6.2、短路電流計算 eq oac(,1)本大樓的供電系統(tǒng)簡圖如下圖所示。短路計算電路圖2求K-1點的三相短路電流和短路容量（）電力系統(tǒng)電抗為：電纜線路電抗為：總電抗為： 三相短路電流周期分量的有效值為：三相次暫態(tài)短路電流及短路穩(wěn)態(tài)電流為：三相短路沖擊電流為：三相短路容量為： eq oac(,3)求K-2點的三相短路電流和短路容量電力系統(tǒng)的電抗：電纜線路電抗為： 電力變壓器電抗為：

13、總電抗為：三相短路電流周期分量的有效值為： 三相次暫態(tài)短路電流及短路穩(wěn)態(tài)電流為：三相短路沖擊電流為：三相短路容量為：重要用戶可以從不同母線段引出兩個回路，用兩個電路供電；當一段母線故障時，分段斷路器自動切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電 。缺點：當一段母線或母線隔離開關(guān)檢修時該母線各出線須停電；當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴建時需向兩個方向均衡擴建。方案：單母線分段帶旁路。優(yōu)點：具有單母線分段全部優(yōu)點，在檢修斷路器時不至中斷對用戶供電。缺點：常用于大型電廠和變電中樞，投資高。方案：高壓采用單母線、低壓單母線分段。優(yōu)點：任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時，通過切換

14、操作，即可迅速恢復(fù)對整個變電所的供電。缺點：在高壓母線或電源進線進行檢修或發(fā)生故障時，整個變電所仍需停電。以上三種方案均能滿足主接線要求，采用三方案時雖經(jīng)濟性最佳，但是其可靠性相比其他兩方案差；采用方案二需要的斷路器數(shù)量多，接線復(fù)雜，它們的經(jīng)濟性能較差；采用方案一既滿足負荷供電要求又較經(jīng)濟，故本次設(shè)計選用方案。如下圖:高壓主接線圖7、變電所一次設(shè)備的選擇與校驗： 高壓一次設(shè)備的選擇必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下工作的要求，同時設(shè)備應(yīng)安全可靠的運行，運行維護方便，投資經(jīng)濟合理。高壓斷路器型號額定電壓額定電流動穩(wěn)定電流峰值熱穩(wěn)定電流ZN23-1010KV630A63KA25KA固有分閘

15、時間合閘時間陪用操作機構(gòu)開端電流CT1225KA高壓熔斷器型號額定電壓熔絲額定電流RW5-10/2510KV25A額定開斷電流斷路容量上限下限200MVA15MVA高壓電流互感器型號額定電流比次級組合ZA-10200/50.5/3/ 0.3二級負荷1級3級1.21電壓互感器型號額定電壓原繞組副繞組JDJJ-1010kv隔離開關(guān)型號額定電流額定電壓GW1420010極限通過電流峰值熱穩(wěn)定電流40 低壓一次設(shè)備的選擇，與高壓一次設(shè)備的選擇一樣，必須考慮安裝地點，并滿足在正常條件下和故障條件下工作的要求，同時設(shè)備工作安全可靠，運行維護方便，投資經(jīng)濟合理低壓斷路器型號額定電壓額定電流ZN28-0420

16、0動穩(wěn)定峰值熱穩(wěn)定電流開斷電流202020KA低壓電流互感器型號額定一次電流一次安匝400400額定二次負荷1級低壓隔離開關(guān)型號額定電壓額定電流200A極限通過電流熱穩(wěn)電流50KA 從配電所引出的10kv的工芯電纜采用交聯(lián)聚錄乙烯絕緣電力電纜型號：YJV-3（504） YJV-3（8010）+1（606）8、大樓內(nèi)外照明設(shè)計電氣照明設(shè)計是由照明供電設(shè)計和燈具設(shè)計兩部分組成。設(shè)計要解決照度計算、導(dǎo)線截面的計算、各種燈具及 HYPERLINK :/ lunwentianxia /class_free/150_1.shtml 材料的選型，并繪制照明設(shè)計平面圖。光源按其工作原理可分為熱輻射光源、氣體放

17、電光源、半導(dǎo)體發(fā)光源三種。常用的光源有：白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、高壓汞燈、金屬鹵化物燈和半導(dǎo)體燈等。照明光源的選擇遵循以下的一般原則：8.1、發(fā)光效率好；2）、顯色性好，既顯色指數(shù)高；3）、使用壽命長；4）、可靠、方便、快捷；5）、性價比高。9、配電系統(tǒng)設(shè)計:高層住宅分板式和塔式兩種。配電系統(tǒng)及計量方式應(yīng)滿足下列要求：照明系統(tǒng)采用樹干式配電。根據(jù)每層戶數(shù)的多少，每一層或二層取一相交流200V電源供電。照明計量設(shè)在每層用戶表箱內(nèi)。在動力總配電柜內(nèi)設(shè)動力總計量表。消防用電要求雙路電源時，應(yīng)以動力電源為主電源，照明電源為備用電源。電梯前室照明及公共樓梯燈用電按動力計量（不裝子表），人防層、居委會應(yīng)單

18、獨計量。設(shè)備層及地下室用電按照明計量，電度表裝在照明配電柜內(nèi)。住戶配電箱可參照多層住宅的戶箱。如下圖：10、防雷和接地裝置的確定1）、變配電所的防雷措施 eq oac(,1)裝設(shè)避雷針。室外配電裝置應(yīng)裝設(shè)避雷針來防護直接雷擊。如果變配電所處在附近高建（構(gòu)）筑物上防雷設(shè)施保護范圍之內(nèi)或變配電所本身為室內(nèi)型時，不必再考慮直擊雷的保護。 eq oac(,2)高壓側(cè)裝設(shè)避雷器。這主要用來保護主變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電所，損壞了變電所的這一最關(guān)鍵的設(shè)備。為此要求避雷器應(yīng)盡量靠近主變壓器安裝。避雷器的接地端應(yīng)與變壓器低壓側(cè)中性點及金屬外殼等連接在一起。在每路進線終端和每段母線上，均裝有閥式

19、避雷器。如果進線是具有一段引入電纜的架空線路，則在架空線路終端的電纜頭處裝設(shè)閥式避雷器或排氣式避雷器，其接地端與電纜頭外殼相聯(lián)后接地。 eq oac(,3)低壓側(cè)裝設(shè)避雷器。這主要用在多雷區(qū)用來防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣。當變壓器低壓側(cè)中性點不接地時（如IT系統(tǒng)），其中性點可裝設(shè)閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護間隙。2）、防雷裝置的確定 eq oac(,1)直擊雷的防治根據(jù)變電所雷擊目的物的分類，在變電所的中的建筑物應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護裝置。在進線段的1km長度內(nèi)進行直擊雷保護。防直擊雷的常用設(shè)備為避雷針。所選用的避雷器：接閃器采用直徑的圓鋼；引下線采用直徑的角鋼打入地中再并聯(lián)后與引下線可靠連接。 eq oac(,2)雷電侵入波保護由于雷電侵入波比較常見，且危害性較強，對其保護非常重要。對變電所來說，雷電侵入波保護利用閥式避雷器以及與閥式避雷器相配合的進線保護段；為了其內(nèi)部的變壓器和電器設(shè)備得以保護，在配電裝置內(nèi)安放閥式避雷器。 eq oac(,3)接地基本理論電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體，或稱接地極。專門為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道