電力綜合辦公大樓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、1 I摘要摘 要因?yàn)槿藗儗?duì)現(xiàn)代建筑功能需求的提高，建筑電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)性也漸漸提高。本文設(shè)計(jì)的是一棟地上8層地下1層的辦公樓的電氣施工圖紙及其說(shuō)明。原樓為5層，磚混結(jié)構(gòu)。修改后，總面積16000平方米，建筑高度33米，局部設(shè)地下室，地上8層。結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)，板厚80-120mm。辦公區(qū)、公共區(qū)等區(qū)域均設(shè)置吊頂。地下1層為生活水泵房和積水坑等，地上8層為辦公區(qū)、公共區(qū).根據(jù)這次設(shè)計(jì)的主題，這次設(shè)計(jì)主要解決一下問(wèn)題，如根據(jù)計(jì)算的參數(shù)選擇合適的電氣器件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮的和應(yīng)當(dāng)注意的細(xì)節(jié)問(wèn)題，好要考慮到人的舒適感，如照明時(shí)的光照強(qiáng)度要適合人的感官，讓人在舒適的環(huán)境中工作。本文設(shè)計(jì)的范圍包括220/3

2、80V配電系統(tǒng)，包括電力計(jì)照明,建筑防雷接地、接地系統(tǒng)及安全措施。重點(diǎn)是建筑電氣的安全可靠性分析，特別是供配電部分，防雷接地保護(hù)。隨著人們生活水平的不斷提高,物美廉價(jià)的住房無(wú)疑是人們追求的目標(biāo)之一。所以建筑電氣設(shè)計(jì)不僅僅局限于可以使用,應(yīng)該采用更加環(huán)保節(jié)能的新產(chǎn)品。這次的設(shè)計(jì)在布局上要與人的感官和諧，與環(huán)境相融洽，并且在不破壞美感的同時(shí)，考慮到節(jié)約資源，節(jié)約電能，節(jié)約成本。關(guān)鍵詞：建筑電氣；照明設(shè)計(jì)；供配電；防雷 AbstractAbstractBecause of the improvement of the functional requirements of modern archite

3、cture, building electrical design technical also gradually improvement。 This article is designed to level the ground floor of an 8 on the ground floor of an office building electrical power and that the construction drawings. The original floor of 5 storey, brick-concrete structure. Reinforcement an

4、d reconstruction, the total area of 16,000 square meters, 33 meters height, the basement of the local-based, 8 on the ground floor, the structure of the form of steel, thickness 80-120mm, the indoor practice ground 90mm, office, public areas and other regions are set hanging Top.1 layer for the life

5、 of the underground pump room and water pits, etc., on the ground for 8-storey office areas, public areas. This design is mainly to solve the problems, such as to choose the appropriate electrical device according to the calculation of the parameters, design and should pay attention to the details o

6、f the problems that should be fully considered, want to consider peoples comfort, like the light intensity when lighting should be suitable for human senses, let a person working in a comfortable environment. This article covers the design of 220/380V power distribution system, including the power o

7、f lighting, construction of mine grounding, grounding system and safety measures, with a focus on building security and reliability analysis of electrical, in particular for the distribution of high-rise building of the mine grounding protection, as well as the strong-related electrical parts. With

8、the continuous improvement of peoples living standard, more practical and affordable housing appearance is undoubtedly one of the objectives pursued, so construction is not limited to electrical design can be used, it should be a more environmentally-friendly energy-efficient new products. The desig

9、n is very At the same time in many aesthetically pleasing, taking into account the low price with a high degree of practical value.Key words: electrical construction; lighting design; for distribution; mineII目錄目 錄摘 要IAbstractII第1章 緒論11.1設(shè)計(jì)的意義和要求11.2設(shè)計(jì)的一般原則21.3 設(shè)計(jì)步驟31.4 本次設(shè)計(jì)的主要工作4第2章計(jì)算負(fù)荷和無(wú)功功率補(bǔ)償52.1 負(fù)

10、荷計(jì)算52.1.1 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的52.1.2計(jì)算方法的確定52.1.3計(jì)算負(fù)荷的公式52.1.4 負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果62.2無(wú)功功率補(bǔ)償及其計(jì)算82.2.1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?2.2.2 無(wú)功功率的人工補(bǔ)償裝置82.2.3 并聯(lián)電容器的選擇計(jì)算方法92.2.4 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算9第3章主變壓器及主接線方案113.1 變配電所位置的選擇113.1.1 變配電所型式的概述113.1.2變配電所位置選擇原則123.2 負(fù)荷中心的確定123.3 變電所主變壓器的選擇133.3.1主變壓器選型的原則123.3.2主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇133.3.3主變壓器容量的選擇133.4 變配電所主接線方案的選擇1

11、43.4.1主接線設(shè)計(jì)要求143.4.2主接線方案的擬定15第4章 短路電流計(jì)算194.1 計(jì)算短路電流的目的194.2 短路計(jì)算的方法194.3 標(biāo)么值法計(jì)算短路電流194.3.1 標(biāo)么值的概念194.3.2計(jì)算各元件電抗標(biāo)么值204.3.3 標(biāo)么值法短路計(jì)算204.4 短路電流的計(jì)算過(guò)程與結(jié)果21第五章 照明系統(tǒng)設(shè)計(jì).245.1 總則.245.2 照明光源選擇245.3 照明燈具選擇245.4 照度和照明方式選擇245.5 一般照明255.5.1 辦公照明一般設(shè)計(jì)原則255.5.2 設(shè)計(jì)結(jié)果255.6 應(yīng)急照明255.6.1 應(yīng)急照明分類(lèi)255.6.2 應(yīng)急燈具控制方式265.6.3 設(shè)計(jì)

12、結(jié)果265.7 照度計(jì)算(計(jì)算燈具數(shù)量)275.7.1 本設(shè)計(jì)采用單位容量法計(jì)算燈具數(shù)量27第6章防雷接地裝置的設(shè)計(jì) . 286.1 變配電所的防雷保護(hù)286.1.1 直擊雷保護(hù)286.1.2 雷電侵入波的保護(hù)286.2 變配電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)306.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)306.2.2 設(shè)計(jì)過(guò)程與結(jié)果30總 結(jié)33致 謝34參考文獻(xiàn)35附錄一：高壓開(kāi)關(guān)柜36附錄二：供配電系統(tǒng)圖37第1章 緒論1.1設(shè)計(jì)意義和要求 在生活、生產(chǎn)應(yīng)用中，電能是生產(chǎn)生活不可或缺的一部分，人們的生活離不開(kāi)電，不過(guò)它在一個(gè)完整的電氣器件生產(chǎn)費(fèi)用中所占的比例一般都不是太高。電能給人們帶來(lái)很多便利的同時(shí)人們的日常生活離不開(kāi)

13、電，人們的日常出行都離不開(kāi)電，工業(yè)生產(chǎn)也離不開(kāi)電，無(wú)論走到哪里，有了電都能使你的生活變得多彩，電能使工業(yè)生產(chǎn)水平大大提高，各種高難度高強(qiáng)度的作業(yè)用電才能得到很好地解決，生產(chǎn)效率得到了很大的提高。然而在用電的同時(shí)也造就了供配電，成為電氣專(zhuān)家要研究的重要課題之一。供電、配電就成了電氣專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修課，合理的供電、配電不僅能提高電能質(zhì)量，還能節(jié)約資源，大大降低生產(chǎn)成本，用電消耗，合理的供配電還能夠是有限的電能得到合理的分配，降低生產(chǎn)設(shè)備的損耗，還能防止各種不安全的因素發(fā)生，避免發(fā)生各種事故，防止各種事故發(fā)生，從而保障了人身生命安全和生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)裝備的安全。所以，供電、配電的合理配置具有很到的地位在

14、工業(yè)生產(chǎn)中從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展。供電、配電主要目的之一是節(jié)約資源，節(jié)約資源能夠使變相的保護(hù)資源，造福子孫，對(duì)于每個(gè)國(guó)家都有顯著的戰(zhàn)略意義。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際的需要，綜合考慮。基本要求如下：1、安全 在任意情況下都要吧人的生命安全得到保障，還要采取一定措施保證器件的完好性和正常工作。2、可靠 在器件的正常工作時(shí)，保證電能傳輸正常，好要保證線路可靠。3、優(yōu)質(zhì) 要求電壓的穩(wěn)定，不能忽高忽低；保證通電穩(wěn)定，不能時(shí)同時(shí)斷。4、經(jīng)濟(jì) 在保證可靠性的前提下，簡(jiǎn)化線路，降低費(fèi)用，使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化和優(yōu)化，保證線路電能得到有效利用，減少電能損耗，使經(jīng)濟(jì)效益最佳。此外，應(yīng)考慮到長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，如：該區(qū)域未來(lái)幾年的發(fā)展?fàn)顩r，

15、人口的增減，當(dāng)?shù)氐臍夂颍ㄈ缦奶旌投斓睦渑冢?，用電的高峰期和低峰期，還有當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)水平，保證在任何情況下以及在未來(lái)幾年內(nèi)供電都可靠。1.2設(shè)計(jì)的一般原則1）在設(shè)計(jì)供配電時(shí)應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家有關(guān)部門(mén)的規(guī)范，符合國(guó)家現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，在符合規(guī)定的的前提下，滿足設(shè)計(jì)的需要，以節(jié)能為本，節(jié)約資源。2）安全第一，在任何情況下保證人的安全和器件的安全，電能質(zhì)量要達(dá)到國(guó)家要求，積極引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，使用節(jié)約能源的電氣器件。3）要全面考慮各種因素，要把各種外在因素（如用戶滿意度、設(shè)計(jì)的美觀的，地區(qū)的用電水平，供電條件）和內(nèi)在因素（建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、配電方式、電壓器容量，負(fù)荷）綜合考慮，給出最佳方案。

16、4）要考慮整個(gè)方案的經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約投資成本，還要考慮島未來(lái)幾年內(nèi)的規(guī)劃和擴(kuò)建，使之更加容易和方便。從等級(jí)上來(lái)說(shuō)（這里“負(fù)荷”是指用電設(shè)備，“負(fù)荷的大小”是指用電設(shè)備功率的大?。?，不同的負(fù)荷有著不同的標(biāo)準(zhǔn)。以經(jīng)濟(jì)損失構(gòu)成的損失程度的不同和人身安全上來(lái)講，分為如下三個(gè)等級(jí)。1、一級(jí)負(fù)荷 斷電將會(huì)損失財(cái)產(chǎn)（如銀行的防盜系統(tǒng)）；中斷供電將影響工程的正常工作；斷電造成人身傷亡。2、二級(jí)負(fù)荷 斷電造成重大經(jīng)濟(jì)損失；斷電對(duì)用電需求高的公司或者比較特殊的地方（如火車(chē)站）造成動(dòng)亂。3、三級(jí)負(fù)荷 非一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷。把負(fù)荷分為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷極大的使設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)際情況來(lái)恰當(dāng)?shù)倪x擇合適的用電器件和設(shè)計(jì)方案

17、，很大可能地降低對(duì)人員傷害，是人員的生命安全得到保護(hù)，同時(shí)將損失降到最低，減少了經(jīng)濟(jì)損失，提高了用戶的滿意程度，具有很高的安全性和經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩個(gè)電源供電。還要為設(shè)備添加一個(gè)應(yīng)急電源（如UPS，EPS，干電池）特別要說(shuō)明的是應(yīng)急供電系統(tǒng)不能接如其他用電設(shè)備，根據(jù)實(shí)際情況允許停電時(shí)間選擇不同的應(yīng)急電源。對(duì)二級(jí)負(fù)荷，宜由兩回線路供電。一般情況下來(lái)說(shuō)：二級(jí)負(fù)荷斷電造成的災(zāi)難比一級(jí)的要高；二級(jí)負(fù)荷比一級(jí)負(fù)荷來(lái)說(shuō)包含的區(qū)域要大得多。1.3 設(shè)計(jì)步驟本設(shè)計(jì)如下包括五個(gè)模塊：1.工程概況。2.系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。3.供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（包括電氣元件的選擇和主接線圖的繪制）。4.各樓層的照明系統(tǒng)。5.

18、防雷和接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)。供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)步驟：1收集原始資料在動(dòng)手設(shè)計(jì)之前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，收集用電設(shè)備的性質(zhì)、特征、功率、布局、環(huán)境及氣象條件；各用電單位的平面圖及斷面圖；用電設(shè)備平面布置圖；電源的電壓；供電方式。2電力負(fù)荷的分析計(jì)算根據(jù)本次設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備的個(gè)數(shù)列表，根據(jù)器件重要性綜合區(qū)分出哪些屬于一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷；參考質(zhì)料選擇合適的方法計(jì)算出各個(gè)樓層的設(shè)備的總負(fù)荷；畫(huà)出每個(gè)樓層的電路圖。確定變電所位置和內(nèi)設(shè)變壓器臺(tái)數(shù)。根據(jù)供電的總量和區(qū)域，計(jì)算負(fù)荷。3辦公樓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)辦公樓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)備平面布置圖，擬出兩種方案。進(jìn)行比較后，確定一種方案。4低壓配電屏的選擇5選擇高

19、壓電器6變配電所平面布置設(shè)計(jì)：根據(jù)變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心及進(jìn)出線方便的原則，確定變電所的位置，然后根據(jù)環(huán)境條件確定變壓器是放在戶外還是室內(nèi)。7測(cè)量保護(hù)8防雷防雷的主要措施是安裝避雷器，避雷器有多種，在如下的幾個(gè)地方要安裝避雷器，與架空線路相連的進(jìn)出線都要安裝YW型避雷器，為防止變電所和居民的安全，變壓器6母線上和入戶處都要裝一組YW 型避雷器。9接地一般設(shè)備與大地都有良好的電氣性能，通過(guò)與大地的連接來(lái)保護(hù)電路。一般情況下，對(duì)于380V的用電設(shè)備（如變壓器、配電設(shè)備）需要安裝接地保護(hù)裝置，按規(guī)定要求接地的電阻不能太高，太高時(shí)接地效果不好，起不到保護(hù)電路的作用。所以說(shuō)當(dāng)需要接地時(shí)，應(yīng)盡量降低接地電阻

20、，防止造成人身安全事故，接地電阻不能大于4歐姆。（1）接地電阻的計(jì)算（2）接地體的布置（3）接地材料的規(guī)格和數(shù)量。10繪變電所系統(tǒng)圖。1.4 本次設(shè)計(jì)的主要工作對(duì)象是辦公樓，要對(duì)其元件負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算、短路電流的計(jì)算檢查對(duì)所選的器件進(jìn)行是否滿足要求根據(jù)所需的總功率選擇合適的變壓器、選擇較近的且滿足功率的變電站進(jìn)行接線。對(duì)于二次回路來(lái)說(shuō)，要用繼電保護(hù)裝置保護(hù)線路，尤其重要的是對(duì)整個(gè)電路要進(jìn)行防雷和接地保護(hù)。本次設(shè)計(jì)力的目標(biāo)是積極采用先進(jìn)可靠適用的器件，實(shí)現(xiàn)綠色化節(jié)能化、布局美觀化、用戶滿意化、經(jīng)濟(jì)化、自動(dòng)化、少污染免維護(hù)等一系列高檔技術(shù)設(shè)備。重點(diǎn)難點(diǎn)為供配電、照明、防雷接地系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)本著對(duì)安全性，

21、合理、美觀和技術(shù)性的追求，著重設(shè)計(jì)供配電部分。31第2章計(jì)算負(fù)荷和無(wú)功功率補(bǔ)償為了選擇合適的器件，負(fù)荷的計(jì)算是不可或缺的環(huán)節(jié)之一，也是整定繼電保護(hù)的重要數(shù)據(jù)。計(jì)算出負(fù)荷選擇合適的器材，若負(fù)荷不準(zhǔn)確將導(dǎo)致很?chē)?yán)重的后果，所以說(shuō)計(jì)算負(fù)荷時(shí)一定要細(xì)心的審核和查閱相關(guān)的書(shū)籍和數(shù)據(jù)。根據(jù)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償就是提高功率因數(shù)，將直接影響整個(gè)系統(tǒng)，功率因數(shù)越小將使整個(gè)系統(tǒng)的損耗增加。功率因數(shù)影響無(wú)功分量，而無(wú)功分量越多將直接導(dǎo)致電流增加，總功率將增加。2.1 負(fù)荷計(jì)算2.1.1 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的（1）負(fù)荷計(jì)算的依據(jù)是：同一用電器件在相同的條件下用電情況認(rèn)為都是一樣的。由于實(shí)際的用電量是

22、不同的，計(jì)算負(fù)荷要計(jì)算元件的功率，元件的允許通過(guò)的最大電流，根據(jù)用電等級(jí)不同要計(jì)算不同等級(jí)的負(fù)荷。（2）負(fù)荷計(jì)算的是為了了解用戶的的用電量讓設(shè)計(jì)者合理的選擇供電系統(tǒng)中的元件，如開(kāi)關(guān)電器、變壓器等元件、整定繼電保護(hù)，使電氣設(shè)備和材料得以充分利用和安全運(yùn)行。 2.1.2計(jì)算方法的確定計(jì)算負(fù)荷要使用大量使用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。一般用需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法、利用系數(shù)法。第一種方法比較簡(jiǎn)便，在設(shè)計(jì)單位的使用最為普遍。所以采用需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷。2.1.3計(jì)算負(fù)荷的公式（1） 有功計(jì)算負(fù)荷（單位為kw） 式中 Pe是用電設(shè)備總?cè)萘浚ㄗⅲ翰缓瑐溆迷O(shè)備）。Kd需要系數(shù)。（2） 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）（3） 視在

23、計(jì)算負(fù)荷（單位為KVA）（4） 計(jì)算電流（單位為A）（5） 多組用電設(shè)備有功計(jì)算負(fù)荷基本公式：同時(shí)系數(shù): 本次設(shè)計(jì)取 2.1.4 負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果根據(jù)所選辦公樓資料，按照需要系數(shù)法，負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如表2-1所示。表2-1 負(fù)荷計(jì)算表綜合性辦公樓負(fù)荷計(jì)算表 河南城建學(xué)院 序號(hào)負(fù)荷名稱(chēng)設(shè)備容量KW工作臺(tái)數(shù)kdCostg計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流A選用的變壓器Pc kwQc kvarSc kva一1#變壓器1照明地下一層1410.70.90.489.84.710.916.52照明地上一至九層75510.90.90.48679.5326.2753.71145.2小計(jì)769689.3330.9764.61161.7乘

24、以同時(shí)系數(shù)(0.9；0.95)后0.89620.4314.3695.51056.7無(wú)功補(bǔ)償-144.0無(wú)功補(bǔ)償后負(fù)荷0.96585.9170.3610.2927.1T1變壓器損耗9.836.637.957.6T1變壓器高壓側(cè)0.94595.7206.9630.6958.1800kva二2#變壓器1空調(diào)設(shè)備114210.350.80.75399.7299.8499.6759.12電梯15210.51.7330.051.959.991.13觀演餐廳2610.90.80.7523.417.629.344.4小計(jì)506.2406.2649.0986.1乘以同時(shí)系數(shù)(0.9；0.95)后0.76455.

25、6385.9597.0907.1無(wú)功補(bǔ)償-216無(wú)功補(bǔ)償后負(fù)荷0.94455.6169.9486.2738.8T2變壓器損耗7.810.212.819.5T2變壓器高壓側(cè)0.93463.4180.1497.1755.4630kvaT1、T2的總負(fù)荷1059.0387.01127.51713.2乘以同時(shí)系數(shù)(0.9；0.95)后0.93953.1367.71021.61552.21消防泵45210.80.759067.5112.5170.92噴淋泵23210.80.754634.557.587.43排煙風(fēng)機(jī)9.5410.80.7538.028.547.572.24正壓逆風(fēng)機(jī)5310.80.751

26、5.011.318.828.55消防電梯30110.61.3330.039.949.975.86應(yīng)急照明20.001.0011020.00.020.030.4小計(jì)239.0181.7300.2456.1乘以同時(shí)系數(shù)(0.9；0.95)后0.78215.1172.6275.8419.02.2無(wú)功功率補(bǔ)償及其計(jì)算 2.2.1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?按供電局的規(guī)定，低壓功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95，高壓功率因數(shù)要求0.9。采用無(wú)功補(bǔ)償，可以提高功率因數(shù)，減少線路壓降，降低對(duì)線路的負(fù)擔(dān)，提高電能質(zhì)量，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)是有益的。因此，系統(tǒng)中的無(wú)功補(bǔ)償是必要環(huán)節(jié)。2.2.2 無(wú)功功率的人工補(bǔ)償裝置工程中常用并聯(lián)電容器來(lái)補(bǔ)償

27、無(wú)功功率。補(bǔ)償方式，有以下三種：（1） 低壓集中補(bǔ)償和高壓集中補(bǔ)償 低壓集中補(bǔ)償（如圖2-2）的方法和高壓集中補(bǔ)償（如圖2-1）的方法原理一樣都是在變配電所的低壓配電室或單獨(dú)的低壓電容器室內(nèi)增設(shè)電容器，與低壓母線相聯(lián)。它利用指示燈或放電電阻放電。低壓電容器組可用三角形結(jié)線或中性點(diǎn)不接地的星形結(jié)線方式。（2） 低壓分散補(bǔ)償 電容器裝設(shè)在低壓配電箱旁或與電氣器件并聯(lián)。它就利用用電設(shè)備本身的繞組放電。電容器組多采用三角形結(jié)線（如圖2-3）。 根據(jù)相關(guān)質(zhì)料得出綜合性辦公樓具有如下特點(diǎn)：一是照明負(fù)荷占的比重比較大，屬于分散負(fù)荷；二是電機(jī)大部分是空調(diào)風(fēng)機(jī)、防排煙風(fēng)機(jī)，其容量也是小而分散。所以在通常情況下，

28、辦公樓的供電系統(tǒng)中，一般都是采用低壓配電裝置處集中補(bǔ)償。采用低壓集中補(bǔ)償不需要增加無(wú)功功率發(fā)生裝置，降低無(wú)功傳輸及無(wú)用功率損耗。因此，本設(shè)計(jì)采用低壓集中補(bǔ)償。2.2.3 并聯(lián)電容器的選擇計(jì)算方法（1） 無(wú)功功率補(bǔ)償容量（單位為kvar）（2）并聯(lián)電容器個(gè)數(shù)式中 Qc為單個(gè)電容器的容量（單位為kvar）2.2.4 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算由表得高壓端最大負(fù)荷功率因數(shù)為0.81。而各地建筑供電局規(guī)定低壓功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95,高壓功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.9以上。（1） 低壓電容器柜（屏）的選擇方法PGJ1型低壓無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏有1、2、3、4等4種方案。其中1、2屏為主柜，3、4屏為從柜。1、3屏各有六條支

29、路，電容器為BW0.4-14-3型，每屏共84kvar，采用六步控制，每步投入14kvar。2、4屏各有八條支路，電容器亦為BW0.4-14-3型，每屏共112kvar，采用8步控制，每步投入14kvar。選擇步驟： 根據(jù)控制步數(shù)要求，選擇一臺(tái)1號(hào)或2號(hào)主柜。 根據(jù)所需無(wú)功補(bǔ)償容量再補(bǔ)充一臺(tái)或數(shù)臺(tái)3號(hào)或4號(hào)輔柜（2） 低壓電容器柜的選擇選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償柜,并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型.其方案1低壓電容器柜1臺(tái)與方案3低壓電容器柜1臺(tái)相結(jié)合,計(jì)算可得總功率為84kvar2=168kvar。補(bǔ)償后，380v側(cè)和10kv側(cè)負(fù)荷計(jì)算如表2-2表2-2 無(wú)功補(bǔ)償后負(fù)荷項(xiàng)目Cos計(jì)算負(fù)荷38

30、0V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.81536.526392.298664.6491009.8380V側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量168380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.923536.526224.298581.5883.5主變壓器功率損耗0.015=8.720.06=34.8910KV側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.903545.246259.188603.734.85通過(guò)一系列補(bǔ)償后，功率因數(shù)得到了提高，并且高壓側(cè)的功率因數(shù)達(dá)到了0.903。而且減少了線路的損耗，提高了供電質(zhì)量。第3章 主變壓器及主接線方案變配電所的主要作用是將電壓變成人們所需的電壓。對(duì)于電氣設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)選著合適且滿足要求的的變電站是一項(xiàng)至關(guān)重要的任務(wù)，還要根據(jù)設(shè)計(jì)的方案選出合適的

31、變壓器。設(shè)計(jì)師要在變電站選出合適的主接線，變配電站的核心任務(wù)是為用電單位配置合適的主接線，而主接線將直接影響著整個(gè)電氣工程的正常運(yùn)行，一旦選擇了主接線將直接決定整個(gè)設(shè)計(jì)的好壞，主接線將影響你所選擇的電氣器件，整個(gè)工程的供配電控制方式，以及保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)方式。本設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照變電所各個(gè)部分設(shè)計(jì)的原則，選擇出適合本設(shè)計(jì)的方案。3.1 變配電所位置的選擇3.1.1 變配電所型式的概述變配電所有屋內(nèi)式和屋外式。屋內(nèi)式變配電的特點(diǎn)是作用區(qū)域范圍不大，通常采取分層控制，占用空間??；用戶控制比較方便，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)維修的時(shí)候非常容易，不易發(fā)生觸電事故，比較安全；最重要的是室內(nèi)放置的設(shè)施基本不受外界天氣變化的影響

32、，使保護(hù)電氣設(shè)備的費(fèi)用大大降低；房屋建筑投資較大。屋外式的作用區(qū)域范圍大，相對(duì)于屋內(nèi)式較好安置，所以安置時(shí)間短，工程進(jìn)度快；擴(kuò)建方便；相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；占地面積大；維護(hù)工作量大，容易出事故，且運(yùn)行周期比室內(nèi)的要短的多，經(jīng)常要進(jìn)行巡視檢查，還要定時(shí)維修和更換設(shè)備。在為設(shè)計(jì)選擇變配電方式時(shí)應(yīng)首先選擇屋內(nèi)式，不過(guò)要視情況而定，根據(jù)具體的環(huán)境選出最佳變配電方式。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)房間的負(fù)荷較大時(shí)，變電所宜設(shè)置室外的或者露天式的。當(dāng)負(fù)荷較大且主干線要連接許多個(gè)房間時(shí)，要選擇屋內(nèi)式或者屋內(nèi)式和屋外使結(jié)合使用。負(fù)荷小而分散的工廠車(chē)間或遠(yuǎn)離有易燃易爆危險(xiǎn)及腐蝕性車(chē)間時(shí)，宜設(shè)獨(dú)立變電所。3.1.2變

33、配電所位置選擇原則（1）主接線應(yīng)靠近中心點(diǎn)，這樣可以使供電分配均勻，減少對(duì)主干線的負(fù)荷。（2）進(jìn)出線應(yīng)盡量方便接線。（3）接近電源側(cè)，對(duì)總變、配電所特別要考慮這一點(diǎn)。（4）設(shè)備運(yùn)輸方便。（5）遠(yuǎn)離高溫區(qū)域。（6）遠(yuǎn)離有腐蝕性氣體的區(qū)域。（7）遠(yuǎn)離潮濕的地方。（8）不應(yīng)設(shè)在有易燃易爆危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方。且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方。（9）不應(yīng)妨礙其他建筑物的發(fā)展，并適當(dāng)考慮今后的擴(kuò)建。3.2 負(fù)荷中心的確定用負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心。在辦公樓平面圖的左下側(cè)作一個(gè)二維坐標(biāo)系，標(biāo)出來(lái)辦公樓各用電負(fù)荷到負(fù)荷中心點(diǎn)的坐標(biāo)，例如辦公樓為、會(huì)議樓為等，如圖3-1所示： , 同理可得得辦公樓

34、的負(fù)荷中心的坐標(biāo)為（5.1，3.1）。即在1#辦公樓樓東北角，其平面圖見(jiàn)（附錄二）。3.3 變電所主變壓器的選擇3.3.1 變電所主變壓器選型的原則為了調(diào)壓和降低電能損耗，變壓器選擇應(yīng)考慮以下原則：（1） 變壓器應(yīng)首先考慮選節(jié)能型變壓器，一般來(lái)說(shuō)油浸式的變壓器或者干式變壓器比較實(shí)用好用；（2） 如果需要設(shè)立獨(dú)立的變配電所，一般選用節(jié)能的干式變壓器為宜；（3） 非一類(lèi)建筑物，當(dāng)變壓器附設(shè)在首層靠外墻時(shí)，可安裝油浸變壓器，考慮到各種安全因素其容量大小禁止高于400KVA。3.3.2 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的臺(tái)數(shù),當(dāng)下列情況時(shí)，用一臺(tái)變壓器就不合適了，應(yīng)當(dāng)用兩臺(tái)或者

35、兩臺(tái)以上的變壓器比較合適。（1） 有大量一級(jí)負(fù)荷或者雖為二級(jí)負(fù)荷，但有一定數(shù)量的消防等用電設(shè)備；（2）當(dāng)負(fù)荷比較大時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)所需功率較大，需要變壓器的容量大于500KVA時(shí)，為了整個(gè)系統(tǒng)的安全，一臺(tái)變壓器就不合適了，選用兩臺(tái)或者兩臺(tái)以上變壓器為宜；其它情況下宜裝設(shè)一臺(tái)變壓器。3.3.3 變電所主變壓器容量的選擇由系統(tǒng)負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，給出下列兩種方案：（1）方案一：用一臺(tái)容量大于所計(jì)算的負(fù)荷的變壓器 即選用的變壓器容量不應(yīng)小于總的計(jì)算負(fù)荷，即根據(jù)查閱相關(guān)質(zhì)料，選擇型SG10的主變壓器，通過(guò)計(jì)算，=630 KVA=603.7KVA,即選一臺(tái)SG10-630/10型空氣自冷干式變壓器。（2）方

36、案二：兩臺(tái)主變壓器 按照通常經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，每一臺(tái)容量應(yīng)大于總的計(jì)算負(fù)荷的60%，當(dāng)每一臺(tái)的容量接近于總負(fù)荷的70%時(shí)，即（0.60.7）同時(shí)每臺(tái)主變壓器容量要大于全部一二級(jí)負(fù)荷之和（+），即（+）讓兩個(gè)變壓器的型號(hào)為SG10，每一臺(tái)的大小用上述標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)查閱變壓器大全選擇兩臺(tái)SG10-400/10型空氣自冷干式變壓器。其聯(lián)結(jié)組別采用Yyn0。 3.4 變配電所主接線方案的選擇變（配）電所的主結(jié)（一次接線）是指由各元件按一定次序連接的和分配電能的電路。它是電氣設(shè)備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據(jù)，也是運(yùn)行人員進(jìn)行各種倒閘操作和事故處理的重要依據(jù)。用圖形符號(hào)表示主要器件在電路中連接的相互作用，叫作主結(jié)

37、線圖。電氣主結(jié)線圖通常以單線圖形式表示。主接線有單、雙母線、橋式接線方式。3.4.1主接線設(shè)計(jì)要求 基本要求：可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)。（1） 可靠性在用戶或工廠用電時(shí)，要保證不能夠經(jīng)常斷電，達(dá)到實(shí)際要求。電氣主接線要保證在正常運(yùn)行、檢修、事故時(shí),都不能使一類(lèi)負(fù)荷斷電。顯然,這些都會(huì)導(dǎo)致費(fèi)用的增加,與經(jīng)濟(jì)性的要求發(fā)生矛盾。要綜合各種因素，使設(shè)計(jì)可靠。（2） 靈活性 滿足調(diào)度時(shí)的靈活性要求。要以安全為前提，盡可能使設(shè)計(jì)在滿足用戶的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化，方便用戶的使用。還要盡可能方便維修人員維修，力求做到在使用和維修檢修的情況下不影響用戶的正常生活以及整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行。 滿足擴(kuò)建時(shí)的靈活性要求。大的電力工程往往要分期

38、建設(shè)。當(dāng)要擴(kuò)建時(shí)，前后工程不能沖突。要做到后期工作容易，后期用工時(shí)間更短。（3） 經(jīng)濟(jì)性綜合各種因素是成本降至最低，一般要從以下幾個(gè)方便考慮。 節(jié)省一次投資。簡(jiǎn)化線路，節(jié)省電線，減少開(kāi)關(guān)的數(shù)量，使用節(jié)能電器。 減少電能損耗。在選擇主變壓器的個(gè)數(shù)時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少臺(tái)數(shù)，防止兩次壓降使電壓損失加大。 占地面小。以經(jīng)濟(jì)為主，盡可能使占地面積降低。3.4.2主接線方案的擬定按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計(jì)下列按兩種主接線方案：1.方案一（1） 一臺(tái)主變壓器 如圖（3-1）所示2.方案二（2）兩臺(tái)主變壓器 如圖（3-2）所示圖3-1 裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案（附高壓柜列圖） 圖3-2 裝設(shè)兩臺(tái)主變

39、的主接線方案（附高壓列柜圖）兩種主接線方案比較，比較結(jié)果見(jiàn)表3-1表3-1 兩種主結(jié)線方案的比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變的方案。裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿足要求。滿足要求。供電可靠性基本滿足要求。滿足要求。供電質(zhì)量電壓損耗略大。兩臺(tái)主變并列，電壓損耗略小。靈活方便性一臺(tái)主變，靈活性稍差。兩臺(tái)主變，靈活性好。擴(kuò)建適應(yīng)性稍差一些。好一些。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器的綜合投資額。由網(wǎng)上查得SG10-630單價(jià)為20.2萬(wàn)元，查表得其綜合投資約為其單價(jià)的2.0倍，因此其綜合投資為220.2萬(wàn)元=40.4萬(wàn)元。由網(wǎng)上查得SG10-400單價(jià)為12.3萬(wàn)元，變壓器的綜合投資額約為單價(jià)的4.0倍，因此兩臺(tái)

40、綜合投資為412.3=49.2萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資8.8萬(wàn)元。高壓開(kāi)關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額。查表得GG-1A（F）型柜按每臺(tái)4.0萬(wàn)元計(jì)，查表得其綜合投資可按設(shè)備價(jià)的1.5倍計(jì)，因此高壓開(kāi)關(guān)柜的綜合投資約為41.54萬(wàn)元=24萬(wàn)元。本方案采用7臺(tái)GG-1A（F）柜，其綜合投資額約為71.54.5=47.25萬(wàn)元，比一臺(tái)主變的方案多投資20.25萬(wàn)元。電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)。按表4-2規(guī)定計(jì)算，主變的折舊費(fèi)=40.4萬(wàn)元0.05=20.2萬(wàn)元；高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)=24.0萬(wàn)元0.06=1.44萬(wàn)元；設(shè)備的維修管理費(fèi)=（40.4+24）萬(wàn)元0.06=3.864。兩費(fèi)用之和=（

41、2.02+1.44+3.864）萬(wàn)元=7.324萬(wàn)元（其余項(xiàng)目從略）。主變的折舊費(fèi)=49.2萬(wàn)元0.05=2.46萬(wàn)元；高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)=47.250.06=2.835萬(wàn)元；設(shè)備的維修管理費(fèi)=（40.4+47.25）萬(wàn)元0.06=5.235萬(wàn)；兩費(fèi)用之和=（2.46+2.835+5.235）萬(wàn)元=10.53萬(wàn)元。比一臺(tái)主變方案多耗資3.206萬(wàn)元。政府的供電貼費(fèi)。按900元/KVA計(jì)，補(bǔ)貼費(fèi)為6300.09元=56.7。補(bǔ)貼費(fèi)為24000.09=72，比一臺(tái)主變的方案的貼費(fèi)多15.3。上表中可以看出，裝設(shè)一臺(tái)比兩臺(tái)要經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，最終選擇方案一。第4章 短路電流計(jì)算4.1 計(jì)算短路電流的目的（1

42、） 保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。（2）確定最大電流以采取保護(hù)措施。（3）保證電器能夠承受突發(fā)狀況。（4）保證線路的安全。（5） 盡快切斷電源對(duì)短路點(diǎn)的供電。（6）為了選擇合適的斷路器和機(jī)電保護(hù)裝置。4.2 短路計(jì)算的方法計(jì)算方法：有歐姆法和標(biāo)么值法。通常，低壓系統(tǒng)使用歐姆定律；高壓系統(tǒng)用標(biāo)么值法。所以本次設(shè)計(jì)采用標(biāo)么值法。4.3 標(biāo)么值法計(jì)算短路電流4.3.1 標(biāo)么值的概念標(biāo)么制中各元件的物理量不用有名單位值，而用相對(duì)值來(lái)表示。相對(duì)值：實(shí)際值與基準(zhǔn)值的比，即標(biāo)么值從上看出，標(biāo)么值是沒(méi)有單位的。值得注意的是,用標(biāo)么值計(jì)算時(shí)給定基準(zhǔn)值。給定基準(zhǔn)容量Sd和基準(zhǔn)電壓Ud。根據(jù)三相交流電路中的基本關(guān)系，推得基準(zhǔn)電

43、流Id和基準(zhǔn)電抗值分別為 （4-1） （4-2）據(jù)此，可以直接寫(xiě)出以下標(biāo)么值表示式容量標(biāo)么值 （4-3）電壓標(biāo)么值 （4-4）電流標(biāo)么值 （4-5）電抗標(biāo)么值 （4-6）在進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)，為方便起見(jiàn)通常選擇基準(zhǔn)值Sd100MVA，基準(zhǔn)電壓（Ud）為線路平均額定電壓（Uc）。4.3.2 計(jì)算各元件電抗標(biāo)么值取Sd100MVA，UdUc 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值為 （4-7） 電力變壓器的電抗標(biāo)么值為 （4-8） 電力線路的電抗標(biāo)么值為 （4-9）4.3.3 標(biāo)么值法短路計(jì)算先求出各主要元件的電抗標(biāo)么值。利用等效電路圖，計(jì)算其總電抗標(biāo)么值X*；計(jì)算時(shí)各元件電抗均采用相對(duì)值。由與短路計(jì)算點(diǎn)的電壓無(wú)關(guān)，無(wú)

44、需進(jìn)行電壓換算。計(jì)算三相短路周期分量有效值的標(biāo)么值 （4-10）求得有效值 （4-11）求得Ik(3)后，即用上述公式求出I”（3）、I（3）、ish（3）和Ish(3)等。三相短路容量得計(jì)算公式為 （4-12）4.4 短路電流的計(jì)算過(guò)程與結(jié)果（1）電路圖如圖4-1系統(tǒng)500MVA(1) (2) LGJ185，8km10.5kVk-1SG10-630（3）0.4kVk-2圖4-1 短路計(jì)算電路（2） 確定基準(zhǔn)值 設(shè)=100MVA，=10.5KV，高壓側(cè)，低壓側(cè)=0.4KV，則（3） 計(jì)算短路時(shí)各元件電抗標(biāo)幺值 電力系統(tǒng) 架空線路 查表8-37，得LGJ-185的=0.35km，而線長(zhǎng)8km。故

45、 電力變壓器 =4，故因此繪制等效電路，如圖所示（4） 計(jì)算k-1點(diǎn)（10.5KV側(cè)）的短路電路總電抗及短路電流和短路容量 總電抗標(biāo)幺值 三相短路電流周期分量有效值 其它短路電流 三相短路容量（5） 計(jì)算k-2點(diǎn)（0.4KV側(cè)）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量 總電抗標(biāo)幺值 三相短路電流有效值 其它短路電流 三相短路容量計(jì)算結(jié)果如表4-1所示：表4-1 短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA三相短路容量/MVAk-12.012.012.015.133.0436.5k-215.815.815.829.0717.211 第五章 照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1 總則設(shè)計(jì)原則：安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀。環(huán)

46、境條件對(duì)照明設(shè)施有很大影響。根據(jù)環(huán)境選出合理的照明方式，讓人在舒適的環(huán)境中工作，5.2 照明光源選擇照明光源選擇一般原則： （）發(fā)光效率高；（）顯色性好，即顯色指數(shù)高；（）使用壽命長(zhǎng)；（）啟點(diǎn)可靠、方便、快捷；（）性能價(jià)格比高。5.3 照明燈具選擇燈具基本功能是散光。，并且不產(chǎn)生刺眼的光反射。首選高光效燈具。通常，室內(nèi)照明用熒光燈，室外照明用汞燈。 燈具選擇一般原則（）使用安全，防觸電等；（）提高能效：光通維持率高首選；（）考慮功能性、美觀、性?xún)r(jià)比高相結(jié)合；（）限制眩光。5.4 照度和照明方式選擇（依據(jù)文獻(xiàn)5）選擇照度是照明設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題，照度太低會(huì)損害工作人員的視力，不合理的高照度則會(huì)浪費(fèi)電

47、力，選擇照度必須與所進(jìn)行的視覺(jué)工作相適應(yīng)。光照應(yīng)盡量柔和，不刺眼，盡量使人在舒適的環(huán)境下工作。當(dāng)一種光源不能滿足要求時(shí)，要考慮兩種或兩種以上的光源進(jìn)行合理搭配，這樣會(huì)使光強(qiáng)盡可能的適合人的視覺(jué)，合適人的感官。而且，會(huì)起到節(jié)能的效果。利用自然光改善環(huán)境。考慮室內(nèi)墻的反光性，可使光的利用率增加起到節(jié)能效果。5.5 一般照明照明可分為一般照明、應(yīng)急照明。本設(shè)計(jì)一般照明為辦公照明。5.5.1 辦公照明一般設(shè)計(jì)原則（）辦公時(shí)間幾乎都是白天，采用自然光和照明燈相結(jié)合。辦公室照明燈具宜采用熒光燈。 （）辦公室照明宜設(shè)在辦公桌兩側(cè)。不宜將燈具布置在工作位置的正前方。（）計(jì)算機(jī)辦公用房，避免其他設(shè)備映在大屏幕上

48、。5.5.2 設(shè)計(jì)結(jié)果光照強(qiáng)度、燈型選擇如下：（1）配電室、辦公室、門(mén)庭：300lx 三管格柵熒光燈 （2）消防控制室、值班室：300lx 三管格柵熒光燈（3）機(jī)房、庫(kù)房： 50lx 單管熒光燈（4）走廊：50lx 白熾燈（5）廁所：75lx 白熾燈5.6 應(yīng)急照明5.6.1 應(yīng)急照明分類(lèi)分三類(lèi)：疏散、安全、備用照明設(shè)計(jì)要求（）疏散應(yīng)急照明：發(fā)生事故時(shí)能快速離開(kāi)建筑物的照明。在疏散通道地面上提供的照度應(yīng)達(dá)到1lx，最低不得小于0.2lx。安全出口設(shè)標(biāo)志指示燈； （）安全應(yīng)急照明：斷電時(shí)，為保證重要地方(如手術(shù)室)的人身安全而設(shè)的照明。其照明光強(qiáng)不應(yīng)小于正常照明的5.，并且應(yīng)在正常照明電源消失后0.5s以?xún)?nèi)提供安全照明電源； （）備用應(yīng)急照明：正常照明發(fā)生事故時(shí)，能保證室內(nèi)活動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行的照明，照度一般為正常的10。5.6.2 應(yīng)急燈具控制方式（）非持續(xù)式（常備式）。正常狀態(tài)