工程項(xiàng)目供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與用電負(fù)荷計(jì)算詳解

建筑工程供配電系統(tǒng)

設(shè)計(jì)與用電負(fù)荷計(jì)算詳解目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、建筑供配電知識(shí) 2\o"CurrentDocument"負(fù)荷分級(jí)及供電電源要求 3\o"CurrentDocument"電壓的選擇和電能質(zhì)量 4\o"CurrentDocument"二、建筑用電負(fù)荷計(jì)算 5\o"CurrentDocument"負(fù)荷種類 5\o"CurrentDocument"有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù) 6\o"CurrentDocument"三、低壓配電線路 6\o"CurrentDocument"1.低壓配電系統(tǒng)的接線方式 7\o"CurrentDocument"2.電線、電纜的選擇和敷設(shè) 7電力平面圖 9\o"CurrentDocument"四、低壓電器和配電箱 14\o"CurrentDocument"1.常見的低壓電器有： 14\o"CurrentDocument"2.開關(guān)及插座 14\o"CurrentDocument"五、變配電室和自備應(yīng)急電源 15\o"CurrentDocument"1.變配電室的位置選擇依據(jù) 15\o"CurrentDocument"2.變配電所的形式 15\o"CurrentDocument"高壓開關(guān)室設(shè)計(jì)要求 16\o"CurrentDocument"變壓器室設(shè)計(jì)要求 16一、建筑供配電知識(shí)建筑供配電系統(tǒng)包括從電源進(jìn)戶起到用電設(shè)備的輸入端止的整個(gè)電路，主要功能是完成在建筑內(nèi)接受電能、變換電壓、分配電能、輸送電能的任務(wù)。負(fù)荷分級(jí)及供電電源要求根據(jù)電力負(fù)荷供電可靠性及中斷供電在政治上造成影響或在經(jīng)濟(jì)上造成損失的程度，分為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷。1） 一級(jí)負(fù)荷中斷供電將造成人身傷亡者。中斷供電將造成重大政治影響者。中斷供電將造成重大經(jīng)濟(jì)損失者。中斷供電將造成公共場所秩序嚴(yán)重混亂者。*一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電，特別重要負(fù)荷的供電還必須增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。2） 二級(jí)負(fù)荷中斷供電將造成較大政治影響者。中斷供電將造成較大經(jīng)濟(jì)損失者。中斷供電將造成公共場所秩序混亂者。未一般采用二回路供電，供電變壓器宜選兩臺(tái)，負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，允許由一回6kV及以上的架空線供電。3）三級(jí)負(fù)荷不屬于一級(jí)和二級(jí)的負(fù)荷。三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無特殊要求。電壓的選擇和電能質(zhì)量1） 電壓等級(jí)我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電網(wǎng)和用電設(shè)備額定電壓等級(jí)為：低壓配電電壓應(yīng)采用220/380V,高壓供電電壓為6、10、35、110kV等。2） 電壓選擇用電設(shè)備容量在250kW以上時(shí)，應(yīng)以高壓10kV供電，用電設(shè)備容量在250kW以下時(shí)，一般應(yīng)以低壓方式供電低壓配電電壓應(yīng)采用220/380V。當(dāng)線路電流不超過30A時(shí)，可用220V單相供電。多數(shù)大中型民用建筑以10kV電壓供電，少數(shù)特大型民用建筑可由35kV電壓供電。3） 電能質(zhì)量我國一般交流電力設(shè)備的額定頻率50Hz，稱之為“工■igBfv頻。需電壓質(zhì)■指標(biāo)指設(shè)備的端電壓與其額定電壓有偏差。電壓偏差會(huì)明顯縮短電動(dòng)機(jī)、熒光燈、和電機(jī)的壽命。⑵電壓波動(dòng)電壓波動(dòng)由負(fù)荷急劇變動(dòng)引起的。解決措施為增大供電容量，減小系統(tǒng)阻抗，減小和切除引起波動(dòng)的負(fù)荷。⑶熒光燈、電動(dòng)機(jī)等非線性元件的使用所產(chǎn)生的高次諧波也是影響電能質(zhì)量的因素之一。4）供電可靠性供電可靠率定義為一年內(nèi)電力部門對(duì)某用戶供電時(shí)間減去平均停電時(shí)間，再除以應(yīng)供電時(shí)間得到的百分比。我國目前供電可靠率的平均水平大約是99.96%。二、建筑用電負(fù)荷計(jì)算1.負(fù)荷種類⑴計(jì)算負(fù)荷，也稱最大負(fù)荷，是指消耗電量最多的30分鐘時(shí)間內(nèi)的平均功率。用來作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)。⑵尖峰負(fù)荷，指持續(xù)1s到2s時(shí)間內(nèi)的最大平均負(fù)荷，可看作短時(shí)最大負(fù)荷。用來作為選擇熔斷器和自動(dòng)開關(guān)等保護(hù)元件和設(shè)備的依據(jù)。⑶平均負(fù)荷，指電氣系統(tǒng)和設(shè)備在某段時(shí)間內(nèi)所消耗的電能除以該段時(shí)間所得到的平均功率值。用來計(jì)算某段時(shí)間內(nèi)用電量并確定補(bǔ)償電容大小。*注：平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值稱為負(fù)荷系數(shù)或負(fù)荷率，它可以反映負(fù)荷波動(dòng)程度。2.有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)⑴有功功率：在交流電路中，凡是消耗在電阻元件上、功率不可逆轉(zhuǎn)換的那部分功率（如轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋⒐饽芑驒C(jī)械能）稱為有功功率，簡稱“有功”，用“P”表示，單位是瓦（W）或千瓦（KW）。⑵無功功率:為了反映以下事實(shí)并加以表示，將電感或電容元件與交流電源往復(fù)交換的功率稱之為無功功率。⑶視在功率：交流電源所能提供的總功率，稱之為視在功率或表現(xiàn)功率，在數(shù)值上是交流電路中電壓與電流的乘積。視在功率用S表示。單位為伏安（VA）或千伏安（KVA）。它通常用來表示交流電源設(shè)備（如變壓器）的容量大小。有功功率與視功率的比值。三、低壓配電線路低壓配電系統(tǒng)的接線方式放射式配電線路特點(diǎn)：假隹旗同寸壬-低壓配電系統(tǒng)的接線方式有三種，分別是放射式、樹干式和混合式。放射式配電線路特點(diǎn)：假隹旗同寸壬-低壓配電系統(tǒng)的接線方式有三種，分別是放射式、樹干式和混合式。6?丄發(fā)生故障時(shí)互不影晌，供電可靠性高，但導(dǎo)線消耗量大，開關(guān)控制設(shè)備較多，投資高。適用于對(duì)供電可靠住要求高的場厶合。樹干式配電線路特點(diǎn)：開關(guān)設(shè)備少，導(dǎo)線的消耗里也較少；系統(tǒng)的靈活性好，但干線上發(fā)生故障時(shí)，影響范圍大，供電可靠性較低；適用于供電容量小而負(fù)載分布較均勻的場合。電線、電纜的選擇和敷設(shè)1）導(dǎo)線和電纜線芯截面的選擇應(yīng)滿足要求：在額定電流下，導(dǎo)線和電纜的溫升不應(yīng)超過允許值；在額定電流下，導(dǎo)線和電纜上的電壓損失不應(yīng)超過容許值；導(dǎo)線的截面不應(yīng)小于最小允許截面，對(duì)于電纜不必校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度；導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。2） 導(dǎo)線的敷設(shè)導(dǎo)線的敷設(shè)按敷設(shè)位置可分為：明敷：導(dǎo)線直接或者在線管、線槽等保護(hù)體內(nèi).敷設(shè)于墻壁、頂棚的表面。暗敷：導(dǎo)線在線管、線槽等保護(hù)體內(nèi)，敷設(shè)于墻壁、頂棚、地坪及樓板等內(nèi)部。3） 電纜的敷設(shè)埋地敷設(shè)：埋深不應(yīng)小于0.7m，并應(yīng)敷于凍土層之下，上下各鋪100mm厚的軟土或砂層，電纜在溝內(nèi)應(yīng)波狀放置，預(yù)留1.5%的長度。電纜溝敷設(shè)：室外電纜溝的蓋板宜高出地面100mm，以減少地面水流入溝內(nèi)。當(dāng)有礙交通和排水時(shí)，采用有覆蓋層的電纜溝，蓋板頂?shù)陀诘孛?00mm。溝內(nèi)應(yīng)考慮分段排水，每50m設(shè)一集水井，溝底向集水井應(yīng)有不小于0.5%的坡度。電纜穿管敷設(shè)：管內(nèi)徑不能小于電纜外徑的1.5倍。管的彎曲半徑為管外徑的10倍.且不應(yīng)小于所穿電纜的最小彎曲半徑。電纜穿管時(shí)，若無彎頭，長度不宜超過50m;有一個(gè)彎頭時(shí)不宜超過20m;有兩個(gè)彎頭時(shí)，應(yīng)設(shè)電纜井，電纜中間接線盒應(yīng)放在電纜井內(nèi)，接線盒周圍應(yīng)有火災(zāi)延燃設(shè)施。*注：電纜在室內(nèi)埋地、穿墻或穿樓板時(shí)，應(yīng)穿管保護(hù)。水平明敷時(shí)距地應(yīng)不小于2.5m。垂直明敷時(shí)，高度1.8m以F部分應(yīng)有防止機(jī)械損傷的措施。電力平面圖是表示建筑物內(nèi)電力設(shè)備和配電線路平面布置的圖紙。主要表現(xiàn)電力線路的敷設(shè)位置、敷設(shè)方式、導(dǎo)線型號(hào)、截面、根數(shù)、線管的管徑和種類，各種用電設(shè)備照明燈、插座、吊扇及配電設(shè)備配電箱、開關(guān)的型號(hào)、數(shù)量、安裝方式和相對(duì)位置。1）室內(nèi)配電線路表示方法電力及照明線路在平面圖中一般采用“單線圖”表示手法，為表示導(dǎo)線的根數(shù)，通常在“單線”上打短斜線并標(biāo)注數(shù)字來表示。其基本格式可表示為：A—B—CxD—E—F;A一線路編號(hào)或線路用途；B一導(dǎo)線型號(hào)；C一導(dǎo)線根數(shù)；D一導(dǎo)線截面(mm2),不同截面時(shí)要分別標(biāo)注。E一配線方式和穿管管徑。F—敷設(shè)部位。*電力設(shè)備(配電箱)標(biāo)注格式為：A一設(shè)備編號(hào)；B一設(shè)備型號(hào)；C一設(shè)備功率；D一導(dǎo)線型號(hào)；E一導(dǎo)線根數(shù)；F一導(dǎo)線截面；G一導(dǎo)線敷設(shè)方式。

劭號(hào)鞠駆AH?鱗鞠駆A邑防樺相駆 (A■詼韓駆小a贈(zèng)輔覆婕護(hù)駆A電棘 ；鹹繰軸械婕護(hù)駆i辭輔抵地絆粧古,=驟鞠械婕護(hù)駆j古1~1贈(zèng)紳糕婕護(hù)駆w'冊(cè) '豔酣繼也佚護(hù)舷A獸r?防朽橢覷制駆兇自財(cái)0也應(yīng)魏肋 .PWO<，回/懈 ：_/_贈(zèng)細(xì)於用胸制亠騎號(hào)-B-”鮒騒桜_/_f戕報(bào) .B楸巳ROd

g稱娜觴文字橋電流A電流表<電壓U電壓表■>AC千瓦様妬千時(shí)表§§流DC€9H歇開OFF話|(跚1合ON揚(yáng)聲器/EL_u3-R聡機(jī)E—i—JrEf爾1r二K腳電阻器￡RT電池電懣aT卜1卜GB電寵1—r~C懿連接TT極性電淵tl1C戦覿連接*+可變電寵C(jī)Wilf鑼0L開關(guān)K鶴口管<YUS娥\地光電二俯￥VDB地：—紘二糖rYD接機(jī)殼三髓（iff鋰）V3ET三驚c砸型）aVL瞬翩B'座卜

四、低壓電器和配電箱常見的低壓電器有：1）負(fù)荷開關(guān)負(fù)荷開關(guān)是介于斷路器和隔離開關(guān)之間的一種開關(guān)電器，具有簡單的滅弧裝置，能切斷額定負(fù)荷電流和一定的過載電流，但不能切斷短路電流。2）低壓斷路器（自動(dòng)空氣開關(guān)）低壓斷路器是一種只要電路中電流超過額定電流就會(huì)自動(dòng)斷開的開關(guān)3）隔離開關(guān)隔離開關(guān)的主要作用是隔離電源電壓，并造成一個(gè)明顯的斷開點(diǎn)，保證檢修人員在檢修電氣設(shè)備時(shí)的安全。4）熔斷器俗稱保險(xiǎn)絲，當(dāng)發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，自動(dòng)熔斷，從而切斷電路。熔斷器按結(jié)構(gòu)可分為插入式、旋塞式和管式三種。5）電表主要指電能計(jì)量的電鍍表。開關(guān)及插座1）照明開關(guān)分類按使用方式：拉線式和翹板式。按安裝方式分：明裝和安裝。2）插座室內(nèi)插座一般安裝高度0.3m，空通插座距地2m以上，潮濕場所采用密封型并帶保護(hù)地線觸頭插座，安裝高度不低于1.5m。托兒所、幼兒園及小學(xué)等兒童活動(dòng)場所安裝高度不低于1.8m。五、變配電室和自備應(yīng)急電源變配電室是用來安裝和布置高壓開關(guān)柜，變壓器和低壓配電柜的專用房間。1.變配電室的位置選擇依據(jù)⑴接近負(fù)荷中心；⑵進(jìn)出線方便；⑶接近電源側(cè)；⑷設(shè)備吊裝、運(yùn)輸方便；⑸不宜設(shè)置在劇烈振動(dòng)的場所。⑹不宜設(shè)在，多塵、多霧或有腐蝕性氣體的場所，無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)置在下風(fēng)側(cè)；⑺不宜設(shè)置在地勢低洼，易于積水的場所；⑻不宜設(shè)置在地下室最下面一層，若只有一層，應(yīng)適當(dāng)抬咼所在地面。2.變配電所的形式⑴建筑物內(nèi)變電所；⑵建筑物外附式變電所；⑶獨(dú)立式變電所；⑷箱式變電所；高壓開關(guān)室設(shè)計(jì)要求⑴門應(yīng)為向外開的防火門，應(yīng)能滿足設(shè)備搬運(yùn)和人員出入條件。⑵具備時(shí)宜設(shè)固定的自然采光窗，窗外應(yīng)加鋼絲網(wǎng)或采用