課程設(shè)計--某調(diào)度中心供配電系統(tǒng)設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　題目：某調(diào)度中心供配電系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　院 （系）： 電氣信息工程學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級： 建筑電氣與智能化 </p><p&g

2、t;　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　成 績： </p><p>　　時間： 2013 年 1 月 7 日至 2013 年 1 月 11 日</p><p>　　課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書&

3、lt;/p><p>　　題目 某六層調(diào)度中心 </p><p>　　主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等：</p><p><b>　　主要內(nèi)容：</b></p><p>　　1．閱讀相關(guān)科技文獻，查找相關(guān)圖紙資料。</p><p>　　2. 熟悉民用建筑電氣設(shè)計的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。</p>

4、<p>　　3. 熟悉建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計的方法、步驟和內(nèi)容。</p><p>　　4．熟練使用AutoCAD繪圖。</p><p>　　5．學(xué)會整理和總結(jié)設(shè)計文檔報告。</p><p>　　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。</p><p><b>　　基本要求：</b></p>

5、<p>　　1、制定設(shè)計方案，確定電源電壓、負(fù)荷等級及供配電方式。</p><p>　　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。</p><p>　　3、進行設(shè)計計算，選擇設(shè)備容量、整定值、型號、臺數(shù)等。編寫設(shè)計計算書。</p><p>　　4、編制課程設(shè)計說明書。</p><p><b>　　

6、已知參數(shù)：</b></p><p>　　某工廠建筑高低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計平面圖和工程概況見圖紙資料。</p><p><b>　　主要參考資料：</b></p><p>　　1.供配電工程設(shè)計指導(dǎo)，機械工業(yè)出版社，翁雙安，2004</p><p>　　2建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計，人民交通出版社，曹祥紅等，2011&l

7、t;/p><p>　　3.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，2008</p><p>　　4.供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范，GB50054-2009</p><p>　　5.民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范，GBJGJ_T16-2008</p><p>　　完 成 期 限： 2013-01-11 </p&g

8、t;<p>　　指導(dǎo)教師簽名： </p><p>　　課程負(fù)責(zé)人簽名： </p><p>　　2012年 12 月 26 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計以國家相關(guān)規(guī)范為準(zhǔn)則，以安全用電、節(jié)約能源為

9、指導(dǎo)，著眼于提高廣大人民的物質(zhì)、文化生活。應(yīng)用現(xiàn)代電氣技術(shù)，完成了對某六層調(diào)度中心大樓的全面設(shè)計，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，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。</p><p>　　設(shè)計內(nèi)容包括確定大樓的設(shè)備電氣負(fù)荷等級，進行負(fù)荷計算，選擇變壓器的容量、類型及臺數(shù)，各個樓層供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)

10、線電纜的選擇及校驗，防雷接地的設(shè)計。設(shè)計過程中需要繪圖的部分使用AutoCAD繪圖，最后將整個設(shè)計過程整理、總結(jié)設(shè)計文檔報告。</p><p>　　關(guān)鍵詞：調(diào)配中心、配電、計算負(fù)荷、設(shè)備選擇、防雷接地</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><

11、p><b>　　目錄3</b></p><p>　　第一章 工程概況5</p><p>　　第二章 負(fù)荷分級、負(fù)荷計算及無功功率補償5</p><p>　　第一節(jié) 負(fù)荷分級5</p><p>　　第二節(jié) 負(fù)荷數(shù)據(jù)5</p><p>　　第三節(jié) 負(fù)荷計算8</p

12、><p>　　一、平時運行的負(fù)荷計算8</p><p>　　二、火災(zāi)運行時的消防負(fù)荷計算10</p><p>　　三、10/0.38kV變電所計算負(fù)荷10</p><p>　　第三章 供電電源、電壓選擇與電能質(zhì)量12</p><p>　　第一節(jié) 供電電源12</p><p>　　第二

13、節(jié) 電壓選擇13</p><p>　　第三節(jié) 電能質(zhì)量13</p><p>　　第四章 電力變壓器選擇13</p><p>　　第一節(jié) 變壓器形式及臺數(shù)選擇13</p><p>　　第二節(jié) 變壓器容量選擇14</p><p>　　第三節(jié) 變壓器負(fù)荷分配及無功補償14</p><

14、;p>　　一、變壓器T1的負(fù)荷分配14</p><p>　　二、變壓器T2的負(fù)荷分配14</p><p>　　第五章 變電所電氣主接線設(shè)計與變電所所址和型式的選擇15</p><p>　　第一節(jié) 變電所高壓電氣主接線設(shè)計15</p><p>　　第二節(jié) 變電所低壓電氣主接線設(shè)計15</p><p>

15、;　　第六章 低壓配電干線系統(tǒng)設(shè)計16</p><p>　　第一節(jié) 低壓帶電導(dǎo)體接地形式與低壓系統(tǒng)接地形式16</p><p>　　一、低壓帶電導(dǎo)體接地形式16</p><p>　　二、低壓系統(tǒng)接地形式16</p><p>　　三、低壓配電方式16</p><p>　　第二節(jié) 低壓配電干線系統(tǒng)接地方式設(shè)計

16、16</p><p>　　一、普通用電負(fù)荷配電干線系統(tǒng)16</p><p>　　二、電力負(fù)荷配電干線系統(tǒng)17</p><p>　　三、消防負(fù)荷配電干線系統(tǒng)17</p><p>　　第七章 短路電流計算及設(shè)備和導(dǎo)線的選擇17</p><p>　　第一節(jié) 短路電流計算17</p><p&

17、gt;　　一、變電所高壓側(cè)短路電流計算17</p><p>　　三、變電所低壓側(cè)短路電流計算20</p><p>　　第二節(jié) 設(shè)備選擇21</p><p>　　一、高壓電器設(shè)備的選擇21</p><p>　　第三節(jié) 導(dǎo)線和電纜選擇22</p><p>　　一、低壓線路導(dǎo)線的選擇22</p>

18、<p>　　二、低壓線路導(dǎo)線的校驗23</p><p>　　第八章 防雷接地設(shè)計24</p><p>　　第一節(jié) 防雷設(shè)備和措施24</p><p>　　第二節(jié) 接地系統(tǒng)設(shè)計24</p><p><b>　　總結(jié)26</b></p><p><b>　　參考文

19、獻27</b></p><p>　　第一章 工程概況</p><p>　　某調(diào)度中心大樓，總共6層,總建筑面積約為4804.7m²，建筑主體高度27.55m，其中1層5.8m，2～5層4.2m，第6層高4.95m。本建筑為二類高層辦公綜合樓，首層為餐廳和食堂，2至6層為辦公室。頂層上包括有電梯機房、空調(diào)機組、生活消防水箱間、消防加壓泵、噴淋加壓泵及一體化燃?xì)饫錅?/p>

20、水機組。</p><p>　　消防設(shè)計：主體建筑為二類高層建筑，建筑耐火等級為二級，在本建筑物內(nèi)的首層設(shè)消防控制中心，自動報警、應(yīng)急廣播、消防對講電話共一個控制室。采用區(qū)域保護方式。</p><p>　　第二章 負(fù)荷分級、負(fù)荷計算及無功功率補償</p><p><b>　　第一節(jié) 負(fù)荷分級</b></p><p>

21、　　該工程屬于二類高層建筑。用電負(fù)荷多為一、二級負(fù)荷，用電負(fù)荷分級如下：</p><p>　　一級負(fù)荷：各層公共照明、所有消防負(fù)荷包括應(yīng)急照明、消防控制室用電、</p><p>　　消防電梯、屋頂消防水泵、噴淋加壓泵、消防加壓泵等。</p><p>　　二級負(fù)荷：首層餐廳及廚房照明、頂層生活水泵、一體化燃?xì)饫錅厮畽C組等。</p><p>　　

22、三級負(fù)荷：首層裝飾照明、各層插座用電、頂層空調(diào)機組及水泵用電等。</p><p><b>　　第二節(jié) 負(fù)荷數(shù)據(jù)</b></p><p>　　本工程負(fù)荷包括照明、電力及消防負(fù)荷。</p><p>　　表（一）本工程照明負(fù)荷數(shù)據(jù)</p><p>　　表（二）本工程電力負(fù)荷數(shù)據(jù)</p><p>　　表

23、（三）本工程消防負(fù)荷數(shù)據(jù)</p><p><b>　　第三節(jié) 負(fù)荷計算</b></p><p>　　本工程的各類負(fù)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(fù)荷計算按照平時運行的負(fù)荷和火災(zāi)時運行的負(fù)荷來分別進行計算。</p><p>　　一、平時運行的負(fù)荷計算</p><p><b

24、>　?。ㄒ唬┱彰髫?fù)荷計算</b></p><p>　　照明負(fù)荷按照負(fù)荷性質(zhì)分組為，1～6層及頂層公共照明為一組；首層裝飾照明插座為一組；首層餐廳和廚房照明為一組；2～6照明和插座為一組。采用需要系數(shù)法進行計算，不計備用設(shè)備功率。照明負(fù)荷計算書見下表。</p><p>　　表（四）本工程照明負(fù)荷計算書</p><p>　?。ǘ╇娏ω?fù)荷和平時運行的消

25、防負(fù)荷計算</p><p>　　電力負(fù)荷和平時運行的消防負(fù)荷按設(shè)備類型和負(fù)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。電力負(fù)荷和平時運行的消防負(fù)荷計算見下表。</p><p>　　表（五）本工程電力負(fù)荷和平時運行的消防負(fù)荷計算書</p><p>　　二、火災(zāi)運行時的消防負(fù)荷計算</p><p>　　火災(zāi)運行時的消防負(fù)荷按設(shè)備類型和

26、負(fù)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(fù)荷計算書見下表。</p><p>　　表（六）本工程火災(zāi)運行時的消防負(fù)荷計算書</p><p>　　三、10/0.38kV變電所計算負(fù)荷</p><p>　　火災(zāi)時運行的消防負(fù)荷小于火災(zāi)時必然切除的正常照明負(fù)荷和電力負(fù)荷的總和，因此火災(zāi)時的消防負(fù)荷不計入總計算負(fù)荷。本工程10/0.38kV變電所計算過程如下。

27、</p><p>　?。ㄒ唬┱＿\行時的負(fù)荷計算</p><p><b>　　總計算負(fù)荷Pc</b></p><p>　　總計算負(fù)荷等于照明負(fù)荷和電力負(fù)荷及平時運行的消防負(fù)荷的總和。即：</p><p>　　Pc1=196.12kW ; Qc1=86.3kVAr</p><p>　　電力負(fù)荷及平時

28、運行的消防負(fù)荷 Pcm=107.42kW; Qm2=64.45kVAr</p><p>　　總計Pc=Pc1+Pcm=194.77+117.05=303.54 kW</p><p>　　Qc=c1+Qcm=141.10+87.3=147.75kVAr</p><p>　　計入同時系數(shù)后的總計算負(fù)荷和功率因數(shù)。取有功和無功同時系數(shù)分別為，=0.8,=0.93 計入同時

29、系數(shù)后的總計算負(fù)荷為：</p><p>　　Pc′=Pc=0.8*303.54=242.8kW</p><p>　　Qc′=Qc=0.93*147.95=137.2kVAr</p><p>　　Sc′==278.9kVA </p><p>　　cosφ= Pc′/ Sc′=0.87</p><p><b>

30、;　　無功補償容量的計算</b></p><p>　　根據(jù)規(guī)范要求，民用建筑低壓側(cè)無功功率補償后的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.9以上，一般在計算時按達(dá)到0.92來計算，故有： </p><p><b>　　對于總計算負(fù)荷：</b></p><p>　　ΔQ =242.8*[tan(arccos0.87)-tan(arccos0.92)]=34

31、kVAr</p><p>　　故需補償34kVAr </p><p>　　無功功率補償后的總有功計算負(fù)荷保持不變，總無功計算負(fù)荷為</p><p>　　Qc″=Qc′-ΔQ=137.2-34= 103.2kVAr</p><p>　　視在計算負(fù)荷為Sc″= = =263.8 kVA</p><p>　　功率因數(shù) ″=

32、Pc′/ Sc″=242.8/263.8=0.92</p><p><b>　　變壓器的損耗</b></p><p>　　有功損耗為ΔPt=0.01 Sc″=0.01*263.8=2.638 kW</p><p>　　無功損耗為ΔQt=0.05 Sc″=0.05*103.2=5.16 kVAr</p><p>　　變電所

33、高壓側(cè)的總計算負(fù)荷</p><p>　　變電所高壓側(cè)的總計算負(fù)荷</p><p>　　Pc1=Pc′+ΔPt=242.8+2.638=245.438 kW</p><p>　　Qc1=Qc″+ΔQt=103.2+5.16=108.36 kVAr</p><p>　　Sc1= = =268.3 kVA</p><p>&

34、lt;b>　　總功率因數(shù)：</b></p><p>　　= Pc1/ Sc1=0.91</p><p>　　（二）電源故障時切除三級負(fù)荷后僅供一、二級負(fù)荷運行的負(fù)荷計算</p><p>　　照明負(fù)荷中，一級負(fù)荷為Pcl1=5.76 kW ，Qcl1=2.82 kVAr，二級負(fù)荷為Pcl2=159.68 kW ，Qcl2=119.7 kVAr ；電力

35、及平時運行的消防負(fù)荷中，一級負(fù)荷為Pcm1=19.42 kW ，Qcm1=60.4 kVAr ，二級負(fù)荷為Pcm2=88 kW,Qcm2=52.8 kVAr。則總的一二級負(fù)荷的總和為：</p><p>　　Pcl2=Pcl1+Pcl2+Pcm1+Pcm2=272.86 kW</p><p>　　Qcl2=Qcl1+Qcl2+Qcm1+Qcm2=235.72 kVAr</p>

36、<p>　　取=0.8；=0.85，計入同時系數(shù)后的一、二級總計算負(fù)荷為</p><p>　　Pc12′=*Pc12=0.8*272.6=218.3 kW</p><p>　　Qc12′=*Qc12=0.85*235.72=200.4 kVAr</p><p>　　Sc12′= =296.3 kVA</p><p>　　功率因數(shù)為?

37、?= Pc12′/ Sc12′=0.74</p><p><b>　　無功補償容量為：</b></p><p>　　ΔQ??=218.3*[tan(arccos0.74)－tan(arccos0.92) ]=76.4 kVAr</p><p>　　無功功率補償后的一、二級總有功計算負(fù)荷保持不變，總無功計算負(fù)荷為</p><p

38、>　　Qc ? ?″=Qc??′－ΔQ??=124 kVAr</p><p>　　補償后的視在計算負(fù)荷為</p><p>　　Sc??″= =251 kVA</p><p>　　功率因數(shù)??″= Pc12′/ Sc ? ?″=0.92，無功功率補償滿足要求。</p><p>　　第三章 供電電源、電壓選擇與電能質(zhì)量</p>

39、;<p><b>　　第一節(jié) 供電電源</b></p><p>　　本工程高壓側(cè)總有功計算功率僅為217.07kW，故可采用10KV供電。根據(jù)當(dāng)?shù)仉娫礌顩r，本工程從供電部門的10Kv變電所引來一路10KV電源A，可承擔(dān)全部負(fù)荷；同時從供電部門的35/10KV變電所引來一路10KV電源B,僅作為一二級負(fù)荷的第二個電源。兩路電源同時供電，B可作為A的備用電源。兩路電纜從建筑一側(cè)穿

40、管埋地引入建筑外的10/0.38KV變電所。</p><p>　　本工程的兩個10KV供電電源相對獨立可靠，可以滿足規(guī)定中一級負(fù)荷應(yīng)有雙重電源供電且不能同時損壞的條件，且工程中沒有特別重要的一級特負(fù)荷，因此不再自備柴油發(fā)電機組或其他集中式應(yīng)急電源裝置。</p><p>　　已知供電部門的兩個變電所的兩個10KV電源中性點均采用經(jīng)消弧線圈接地。</p><p><

41、;b>　　第二節(jié) 電壓選擇</b></p><p>　　本工程為高層辦公建筑，用電設(shè)備額定電壓為220v/380v，低壓配電距離最長不大于200m，本工程只設(shè)置一座10/0.38KV變電所，對所有設(shè)備均采用低壓220/380V三相五線TN-S系統(tǒng)配電。</p><p><b>　　第三節(jié) 電能質(zhì)量</b></p><p>

42、　　采用下列措施保證電能質(zhì)量：</p><p>　　1.為了抑制三次諧波，選用Dyn11聯(lián)接組別的三相配電變電壓器，采用5%無勵磁調(diào)壓分接頭。</p><p>　　2.采用銅芯電纜，選擇合適導(dǎo)體截面，將電壓損失限制在5%以內(nèi)。</p><p>　　3.氣體放電燈采用低諧波電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，并就地?zé)o功</p><p>　　使其功率因

43、數(shù)不小于0.9.在變電所在變電所低壓側(cè)采用集中補償，自動頭切。</p><p>　　4.將單相設(shè)備均勻分布于三相配電系統(tǒng)中。</p><p>　　5.照明與電力配電回路分開。對較大容量的電力設(shè)備如電梯、空調(diào)機組、水泵等采用專線供電。</p><p>　　第四章 電力變壓器選擇</p><p>　　第一節(jié) 變壓器形式及臺數(shù)選擇</p&

44、gt;<p>　　本工程為高層辦公綜合樓，防火等級為二級，根據(jù)情況可采用三相雙繞組干式變壓器，聯(lián)結(jié)組別為Dyn11,無勵磁調(diào)壓，電壓比10/0.4kv。為節(jié)省空間，變壓器與開關(guān)柜設(shè)在同一房內(nèi)，變壓器外殼防護等級選用IP2X。因為本工程具有較大的一、二級負(fù)荷，故應(yīng)選用兩臺或兩臺以上的變壓器。</p><p>　　第二節(jié) 變壓器容量選擇</p><p>　　本工程總視在計算負(fù)荷

45、為278.9kVA(=0.92),其中一、二級負(fù)荷198.3 kVA，約總計算負(fù)荷的一半。</p><p>　　選擇兩臺等容量變壓器，互為備用。每臺容量按總視在計算符合容量的70％（0.7*278.9=195.2 kVA）左右，且不小于全部一、二級負(fù)荷198.3 kVA選擇，即應(yīng)該230kVAr變壓器兩臺。正常運行時照明負(fù)荷與電力負(fù)荷共用變壓器，通過合理分配負(fù)荷，可使兩臺變壓器正常運行時負(fù)荷率相當(dāng)，均在70％～8

46、0％左右。當(dāng)一臺變壓器故障時，另一臺變壓器可帶全部的一、二級負(fù)荷運行，供電可靠性較高。故選擇兩臺SC10-200/10/0.4型變壓器。</p><p>　　第三節(jié) 變壓器負(fù)荷分配及無功補償</p><p>　　電力負(fù)荷和照明負(fù)荷均衡分配給兩臺變壓器。</p><p>　　一、變壓器T1的負(fù)荷分配</p><p>　　根據(jù)表格中數(shù)據(jù)將2～5

47、層照明及插座和首層廚房及餐廳照明及插座（共139.5kW）的配電回路集中于變壓器T1上。</p><p>　　由表中數(shù)據(jù)可得設(shè)備總的功率為181kW，總有功功率為176.12 kW，總的無功計算負(fù)荷為86.3 kVAr，計入同時系數(shù)==0.9后，總有功計算功率為158.51 kW，總的無功計算負(fù)荷為64.7kVAr，功率因數(shù)為0.81。</p><p>　　將功率因數(shù)提高到0.92以上，進

48、行無功功率補償。</p><p>　　無功補償取△Q=46 kVAr，補償后有功功率不變，即Pc=158.51kW，無功計算負(fù)荷為Qc=18.7 kVAr，則無功補償后低壓母線總視在計算負(fù)荷為Sc=159.6kVA</p><p>　　選擇大于并最接近該視在計算負(fù)荷的變壓器容量，故選擇變壓器容量為200kVA，負(fù)荷率為79.2%。</p><p>　　二、變壓器T2

49、的負(fù)荷分配</p><p>　　根據(jù)表中的負(fù)荷數(shù)據(jù)，可知將剩下的計算負(fù)荷回路集中在T2變壓器上（131kW），可知設(shè)備同時運行的負(fù)荷有功功率為107.42kW，總的無功負(fù)荷數(shù)據(jù)為64.45kVAr，計入同時系數(shù)==0.9后，總的有功計算功率為96.68kW，總的無功計算負(fù)荷為72.5kVAr，功率因數(shù)為0.8。將功率因數(shù)提高到0.92以上，進行無功功率補償，無功補償容量為△Q=196.68×0.29

50、=57kVAr，補償后有功功率不變，即Pc=96.68kW，無功計算負(fù)荷為Qc=28.5kVAr，則無功補償后低壓母線總視在計算負(fù)荷為Sc==131kVA</p><p>　　選擇大于并最接近該視在計算負(fù)荷的變壓器容量，故選擇變壓器容量為200kVA，負(fù)荷率為66.1%。</p><p>　　這樣使得兩臺變壓器正常運行時負(fù)荷率相當(dāng)。同時，將給一二級負(fù)荷（包括照明、電力和消防用電設(shè)備）配電的

51、主回路與備用回路分別接與不同變壓器的低壓母線上，以保證供電可靠性，但不計入每臺變壓器的總負(fù)荷。</p><p>　　變電所電氣主接線設(shè)計</p><p>　　與變電所所址和型式的選擇</p><p>　　第一節(jié) 變電所高壓電氣主接線設(shè)計</p><p>　　本工程變電所的兩路10Kv外供電源可同時供電，并設(shè)有兩臺變壓器，因此變電所高壓側(cè)電氣

52、主接線可采用單母線分段主接線形式。正常運行時時，由10Kv電源A和電源B同時供電，母線斷路器斷開，兩個電源各承擔(dān)一半負(fù)荷。當(dāng)電源B故障或檢修時，閉合母線斷路器，由電源A承擔(dān)全部負(fù)荷；當(dāng)電源A故障或檢修時，仍閉合母線斷路器，由電源B承擔(dān)A線路的一二級負(fù)荷；。此主接線形式供電可靠性高，靈活性好，但經(jīng)濟性差。</p><p>　　第二節(jié) 變電所低壓電氣主接線設(shè)計</p><p>　　變電所設(shè)有

53、兩臺變壓器（T1和T2），打壓側(cè)電氣主接線也采用單母線形式。正常運行時，兩臺變壓器同時運行，母聯(lián)斷路器斷開，兩臺變壓器各承擔(dān)一半負(fù)荷。當(dāng)任一臺變壓器故障或檢修時，切除部分三級負(fù)荷后，閉合母聯(lián)斷路器，由另一臺變壓器承擔(dān)全部一二級負(fù)荷和部分三級負(fù)荷。該接線方式供電可靠性高。</p><p>　　第六章 低壓配電干線系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　第一節(jié) 低壓帶電導(dǎo)體接地形式與低壓系統(tǒng)接地形式&

54、lt;/p><p>　　一、低壓帶電導(dǎo)體接地形式</p><p>　　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以及單相用電設(shè)備組采用三相配電的干線線路，采用三相四線制系統(tǒng)；對單項用電設(shè)備配電的支線線路，采用單相三相制系統(tǒng)，將負(fù)荷均衡地分配在三相系統(tǒng)中。</p><p>　　二、低壓系統(tǒng)接地形式</p><p>　　本工程為設(shè)有變電所的辦公建

55、筑，對安全的要求比較高，因此采用TN-S 系統(tǒng)。所有受電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分用PE線與系統(tǒng)接地點相連接。</p><p><b>　　三、低壓配電方式</b></p><p>　　本工程低壓配電為混合配電。根據(jù)負(fù)荷類別和性質(zhì)降負(fù)荷分組作為配電干線，各干線從變電所低壓配電柜放射向外配電，而每條干線中的多個用電設(shè)備則根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)和作用采用放射式或樹干式配電。</p

56、><p>　　第二節(jié) 低壓配電干線系統(tǒng)接地方式設(shè)計</p><p>　　一、普通用電負(fù)荷配電干線系統(tǒng)</p><p>　　照明部分，除了公共照明外，均引自一層的總配電箱，而各個樓層設(shè)有獨立的配電箱，空調(diào)的用電引自各層的配電箱中，采用放射式對各層進行供電，供電可靠性較高。而一層的餐廳設(shè)有獨立的配電箱，引自一層的廚房供電箱。</p><p>　　

57、而各層的公共照明和應(yīng)急照明同消防泵及噴淋泵采用同一配電箱，直接引自配電室，且設(shè)有自動切換開關(guān)。在消防泵與照明之間帶有斷路器，當(dāng)放生火災(zāi)時，斷路器自動切斷，斷掉照明部分的供電，只供消防泵的使用。</p><p>　　二、電力負(fù)荷配電干線系統(tǒng)</p><p>　　空調(diào)機組及燃?xì)忸A(yù)留配電為三級負(fù)荷，容量較大，負(fù)荷集中，故對每臺機組采用單回路放射式配電。</p><p>　

58、　新風(fēng)機和消防控制中心配電為一級負(fù)荷，負(fù)荷集中，每處就近設(shè)置配電控制箱，分別采用雙回路放射式配電，在末端配電控制箱進行雙電源自動切換。</p><p>　　三、消防負(fù)荷配電干線系統(tǒng)</p><p>　　變電所用電、消防控制室用電、消防電梯、穩(wěn)壓泵、噴淋泵等均為一級負(fù)荷，負(fù)荷較為集中，每處就地設(shè)置配電箱和控制箱，采用雙回路放射配電，在末端配電箱進行雙電源自動切換。</p>&l

59、t;p>　　第七章 短路電流計算及設(shè)備和導(dǎo)線的選擇</p><p>　　第一節(jié) 短路電流計算</p><p>　　一、變電所高壓側(cè)短路電流計算</p><p>　　根據(jù)變電所高壓側(cè)主接線系統(tǒng)圖，畫出本工程變電所高壓側(cè)短路電流計算電路如圖，短路點選取在10Kv的兩根母線上。</p><p><b>　　（一）基準(zhǔn)電壓計算&l

60、t;/b></p><p>　　基準(zhǔn)電壓 ， </p><p>　　基準(zhǔn)容量 ，</p><p>　　基準(zhǔn)電流 </p><p>　?。ǘ╇娐分懈髟骷臉?biāo)么值</p><p>　　電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值：</p><p>　　架空線路的電抗標(biāo)

61、么值。查手冊得Xo=0.35Ω/km，因此：K3、K4、處</p><p>　　電力變壓器的電抗標(biāo)么值。由所選的變壓器的技術(shù)參數(shù)得，,因此： </p><p>　　電纜線路的電抗標(biāo)么值。查手冊得Xo=0.095Ω/km，因此：</p><p><b>　　K1處有</b></p><p><b>　　K2處有&

62、lt;/b></p><p>　　可繪得短路等效電路圖如圖</p><p><b>　　總電抗標(biāo)么值：</b></p><p>　　X= X+X=0.459</p><p><b>　　三相短路電流：</b></p><p><b>　　其他三相短路電流：&l

63、t;/b></p><p><b>　　三相短路容量：</b></p><p><b>　　同理可得K-2處</b></p><p><b>　　三相短路電流：</b></p><p><b>　　其他三相短路電流：</b></p>&

64、lt;p><b>　　三相短路容量：</b></p><p>　　三、變電所低壓側(cè)短路電流計算</p><p><b>　　總電抗標(biāo)么值：</b></p><p>　　X= X+X+X+X=0.2+0.275+22.5+43.75=66.7</p><p><b>　　三相短路電流：

65、</b></p><p><b>　　其他三相短路電流：</b></p><p><b>　　三相短路容量：</b></p><p>　　同理可得K-4處的短路電流：</p><p><b>　　三相短路電流：</b></p><p><

66、;b>　　其他三相短路電流：</b></p><p><b>　　三相短路容量：</b></p><p><b>　　第二節(jié) 設(shè)備選擇</b></p><p>　　一、高壓電器設(shè)備的選擇</p><p>　?。ㄒ唬└邏簲嗦菲鞯倪x擇</p><p>　　1)

67、 高壓斷路器的選擇</p><p>　　高壓斷路器主要作為變壓器回路、電源進線回路的控制和保護電氣及分段聯(lián)絡(luò)用電器。10Kv系統(tǒng)選用VD4型戶內(nèi)高壓真空斷路器，配用彈簧操作機構(gòu)。</p><p>　　額定電壓ＵN:不低于所在電網(wǎng)處的額定電壓ＵNs=10kv,選?。誑=12kv。</p><p>　　額定電流ＩN:應(yīng)等于或大于所在回路的最大長期工作電流Ｉmax(或計算

68、電流Ｉc),本工程選用的AH3高壓開關(guān)柜，其為10kV電源A高壓進線柜，應(yīng)能帶全部負(fù)荷。其高壓側(cè)計算總負(fù)荷為兩臺變壓器容量的和即為400kVAr,從而得計算電流為Ｉc=23.1A</p><p>　　根據(jù)斷路器的電流等級，選擇斷路器額定電流IN=400A＞Ｉc= 23.1A，滿足要求。</p><p>　　根據(jù)VD4型高壓真空斷路器產(chǎn)品手冊，選擇ZW20-12-400A。其相關(guān)參數(shù)為<

69、;/p><p>　　額定開斷電流I=16KA，額定峰值耐受電流=40KA，額定短時耐受電流（4s）=16KA。</p><p>　　2）高壓斷路器的校驗</p><p>　　額定開斷電流：=16KA>，滿足開斷條件；</p><p>　　動穩(wěn)定性校驗：額定峰值耐受電流=40KA>，滿足動穩(wěn)定性；</p><p>

70、;　　熱穩(wěn)定性校驗：t=1024*s>=136.34KA，滿足熱穩(wěn)定性。</p><p>　?。ǘ╇娏骰ジ衅鞯倪x擇</p><p>　　1）電流互感器的選擇</p><p>　　額定電壓：ＵN=10kV,滿足ＵN≥ＵNs=10kV。</p><p>　　額定一次電流：Ｉ1N=200A，滿足Ｉ1N＞Ｉmax=23.1A。</p

71、><p>　　額定二次電流：Ｉ2N=5A。</p><p>　　選擇LZLBJ12-10A-200型電流互感器，查其產(chǎn)品手冊得去參數(shù)為動穩(wěn)定電流imax=112.5kA,1s熱穩(wěn)定電流為It=45kA,準(zhǔn)確度級及容量：測量0.5/20VA。</p><p>　　連接形式：三相星型連接</p><p>　　2）電流互感器的校驗</p>

72、<p>　　動穩(wěn)定性校驗： =112.5kA>，滿足動穩(wěn)定性；</p><p>　　熱穩(wěn)定性校驗： t=2025 *s> =136.34kA，滿足熱穩(wěn)定性。</p><p>　　3）高壓電壓互感器的選擇</p><p>　　1.額定一次電壓： =10kV，滿足： ≥ =10kV；</p><p>　　2.額定二次電壓：

73、 =100V；</p><p>　　選擇JDZ12-10型電壓互感器，查其手冊得其參數(shù)為：準(zhǔn)確度級及容量0.2/30VA</p><p>　　3.連接形式：兩只單相電壓互感器結(jié)成Vv連接。</p><p>　　（三）低壓斷路器的選擇</p><p>　　1、類別選擇：變電所低壓開關(guān)柜內(nèi)的斷路器是變電所低壓電源進線和母線聯(lián)絡(luò)保護用斷路器，選擇抽

74、出式空氣斷路器，選擇性三段保護，E3N,32,PR122/P-LSI。</p><p>　　2、技術(shù)選擇：TN-S系統(tǒng)，選擇極數(shù)為3P。</p><p>　　3、額定電流選擇：選擇ＩN=200A＞Ｉc=51.6A滿足要求。</p><p>　　4、斷流能力校驗：Ioc=20KA，滿足條件。</p><p>　　第三節(jié) 導(dǎo)線和電纜選擇<

75、/p><p>　　一、低壓線路導(dǎo)線的選擇</p><p>　　根據(jù)此工程的要求，電源進線均選用交聯(lián)鎧裝電纜YJV22-1KV直埋地引入，入戶穿鋼管保護； 樓內(nèi)照明、動力干線地下室段由低壓配電室穿鋼管埋地敷設(shè)至電氣豎井后垂直引上至各用電點；樓內(nèi)除正常照明配電干線選用交聯(lián)電纜配合穿刺線夾外其它正常配電干線選用交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，支線選用銅芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線(BV-750/450V型),配電支線

76、均穿鋼管沿墻、頂、地板暗敷設(shè)BV2.5m，導(dǎo)線穿管管徑為2-3根SC15，4-6根SC20，插座線為BV(3X4)SC20。</p><p>　　二、低壓線路導(dǎo)線的校驗</p><p>　　高低壓主母線在開關(guān)柜內(nèi)部的封閉環(huán)境，環(huán)境溫度一般取40℃。</p><p>　　低壓出線電纜分為干線電纜和分支線電纜。干線電纜一般采用電纜橋架或插接式母線槽敷設(shè)，分支線電纜有沿橋

77、架敷設(shè)或采用插接式預(yù)分支電纜。</p><p>　　電纜橋架敷設(shè)和插接式預(yù)分支電纜，一般采用先按升溫條件選擇，再校驗電壓損失和短路熱穩(wěn)定性。預(yù)分支電纜由于分支電纜線路較短，電壓損失及小，可不校驗。插接式母線槽應(yīng)先選擇額定電流，再校驗點損失和短路熱、動穩(wěn)定性。</p><p>　　下面以高壓進線電纜的選擇為例介紹電纜截面的選擇過程。</p><p>　　(一)按允許升

78、溫選擇</p><p>　　高壓進線電纜的選擇以10kV專線電源A的進線電纜選擇為例，所帶為本工程全部負(fù)荷，容量為400kVA，電流為=40A。10kV專線電纜A的進線電纜選擇YJV22-1</p><p>　　以此為例進行校驗，查資料可知其最接近的允許載流量為68A。</p><p>　　已知電纜直埋，地溫25℃,2根電纜有間隙并列敷設(shè)，可得電纜載流量校正系數(shù)K=

79、0.8，從而=680.8=54.4A>40A，滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　?。ǘ┬ｒ炿妷簱p失</b></p><p>　　格局計算負(fù)荷的結(jié)果，已知Pc1=303.53kW，Qc1= 147.74kVAr查表的S=50m的YJV電纜單位長度電阻和阻抗分別為r=0.42Ω/km，x=0.107Ω/km已知線路長3km，則</p><

80、;p>　　△U%= （P +Q ） l =0.43</p><p>　　而電壓允許損失為△U%=5>△U%=0.43，滿足電壓損失要求。</p><p>　　第八章 防雷接地設(shè)計</p><p>　　第一節(jié) 防雷設(shè)備和措施</p><p>　　本建筑屬二類防雷建筑物,相應(yīng)采取防直擊雷、雷電波侵入和等電位保護措施。</p&

81、gt;<p>　　采用?10鍍鋅圓鋼沿屋頂女兒墻四周明敷，屋面暗敷構(gòu)成不大于128m的防雷網(wǎng)格, 作為防雷接閃器；高出屋面的所有管道等金屬物應(yīng)與防雷裝置連接；利用剪力墻內(nèi)主筋(不少于二根主筋)作為防雷引下線，利用基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)作為防雷接地極,要求屋頂不同標(biāo)高處避雷帶相互焊接，接閃器、引下線、接地極之間應(yīng)可靠焊接，上下構(gòu)成電氣通路。</p><p>　　在防雷引下線靠近建筑外圈的位置，距離室外地坪0.5m

82、處預(yù)留測試點，并在對應(yīng)的室外埋深1.0m處由被利用作為引下線的鋼筋上焊出一根?12鍍鋅圓鋼，伸向室外。</p><p>　　所有進出建筑物的各種金屬管道、電源電纜金屬外皮、穿線鋼管外皮等應(yīng)在進出處與接地裝置連接，以防雷電波侵入。</p><p>　　本建筑所有屋頂外露的金屬構(gòu)件等均須與防雷裝置可靠連接。</p><p>　　第二節(jié) 接地系統(tǒng)設(shè)計</p>

83、<p>　　本工程配電系統(tǒng)接地型式為TN-S系統(tǒng)，其接地平面圖見附錄三。樓內(nèi)做總等電位聯(lián)結(jié)，在地下一層設(shè)置總等電位聯(lián)結(jié)端子箱(MEB)，距地面0.5m明裝</p><p>　　由總等電位聯(lián)結(jié)端子板分別引接地連接線與基礎(chǔ)均壓網(wǎng)板連接。</p><p>　　由總等電位聯(lián)結(jié)端子板分別引出等電位聯(lián)結(jié)線與低壓配電柜PE母排、進出樓內(nèi)水、暖金屬干管、電梯導(dǎo)軌、建筑物內(nèi)所有用電設(shè)備不帶電之

84、金屬外殼,各強弱電穿線鋼管外皮、電纜金屬外皮、金屬線槽、強弱電進戶管等連接。</p><p>　　本工程采用聯(lián)合接地方式，共用接地體作為接地裝置，要求總接地電阻Rjd不大于1歐姆，施工后進行測試，如不滿足要求，須增補人工接地極；接地裝置安裝做法及等電位聯(lián)結(jié)安裝。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過供配電的課程設(shè)計

85、，我們完成了高層辦公樓供配電系統(tǒng)的設(shè)計。這次課程設(shè)計能夠最終設(shè)計完成，除了本人的努力之外，還有隊友的和其他同學(xué)的大力幫助，他們給我耐心的指導(dǎo)，使我少走了很多彎路，學(xué)會了很多東西。在此，我對老師以及所有在這次課程設(shè)計中提供過幫助的同學(xué)表示誠摯的感謝！</p><p>　　設(shè)計過程中運用了很多的知識，因此如何將知識系統(tǒng)化就成了關(guān)鍵。如本設(shè)計中用到了工程供電的絕大多數(shù)的基礎(chǔ)理論和設(shè)計方案，因此在設(shè)計過程中側(cè)重了知識系統(tǒng)

86、化能力的培養(yǎng)，為今后的工作和學(xué)習(xí)打下了很好的理論基礎(chǔ)。</p><p>　　通過此次課程設(shè)計，還加深了我對課本理論知識的理解，懂得了學(xué)以致用，我和同組同學(xué)一起進行課題討論分析、查閱資料、悉心請教，耐心進行設(shè)計，共同整理設(shè)計直到最后完成。</p><p>　　通過這次的課程設(shè)計，我對本專業(yè)的發(fā)展也有了更進一步的認(rèn)識和了解，對自己今后的發(fā)展也有了初步的規(guī)劃。</p><p&

87、gt;　　最后，再次感謝老師和同學(xué)們！由衷的說聲謝謝。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 供配電工程設(shè)計指導(dǎo)，機械工業(yè)出版社，翁雙安，2004</p><p>　　[2]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，2008</p><p>　　[3]AutoCAD2008