洛陽(yáng)理工教學(xué)樓供電設(shè)計(jì)

1、洛 陽(yáng) 理 工 學(xué) 院課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書課程名稱 工廠供點(diǎn) 設(shè)計(jì)課題 某廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng) 化 班 級(jí)b120432 _ 姓 名 _ 2012年06月15 日目錄摘要2設(shè)計(jì)任務(wù)2第一章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償41、負(fù)荷計(jì)算的目的方法42、各樓層負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下表53、整棟樓負(fù)荷計(jì)算5第二章 樓座布線方案61、 方案選擇62、樓座布線9第三章 低壓設(shè)備的選擇91、開關(guān)和互感器的選擇92、二次接地裝置的設(shè)計(jì)11第四章 導(dǎo)線型號(hào)及截面的選擇121、導(dǎo)體材料的選擇122、導(dǎo)線絕緣的選擇123、導(dǎo)線截面的選擇12第五章 防雷與接地12第六章 器件預(yù)算14總結(jié)15參考

2、文獻(xiàn)16摘要供配電技術(shù)，就是研究電力的供應(yīng)及分配的問題。電力，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、民用住宅、及企事業(yè)單位的主要能源和動(dòng)力，是現(xiàn)代文明的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。沒有電力，就沒有國(guó)民經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化?，F(xiàn)代社會(huì)的信息化和網(wǎng)絡(luò)化，都是建立在電氣化的基礎(chǔ)之上的。因此，電力供應(yīng)如果突然中斷，則將對(duì)這些用電部門造成嚴(yán)重的和深遠(yuǎn)的影響。供配電工作要很好的為用電部門及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)，必須達(dá)到以下的基本要求：安全在電力的供應(yīng)、分配及使用中，不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。可靠應(yīng)滿足電力用戶對(duì)供電可靠性和連續(xù)性的要求。優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足電力用戶對(duì)電壓質(zhì)量和頻率質(zhì)量的要求。經(jīng)濟(jì)應(yīng)使供配電系統(tǒng)投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能的節(jié)約電能和減少有色金屬消耗

3、量。關(guān)鍵詞負(fù)荷計(jì)算 防雷 供電箱（盤）及線路 工廠供電 設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)本學(xué)區(qū)一號(hào)樓座供電電源及用電負(fù)荷的實(shí)際情況，適當(dāng)考慮學(xué)校今后的發(fā)展，按照安全可靠、優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)合理的基本要求，確定本樓座和變電所的位置與型式，確定各變配電盤（箱）和變電所主變壓器一臺(tái)數(shù)其容量為750kva，選擇本樓座與變電所主結(jié)線方案及高低壓設(shè)備與進(jìn)出線，確定防雷和接地裝置，最后按要求寫出設(shè)計(jì)說明書，繪出設(shè)計(jì)樣圖。（一）設(shè)計(jì)內(nèi)容1、負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償，列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果。3、導(dǎo)線型號(hào)及截面的選擇4、繼電保護(hù)及二次結(jié)線設(shè)計(jì)5、各樓座和變電所防雷裝置設(shè)計(jì)（二）設(shè)計(jì)圖樣1、一號(hào)教學(xué)樓照明及接地平面圖（中性點(diǎn)接地pen）2

4、、 配電箱或配電盤設(shè)計(jì)圖3、總線路示意圖和其中一層的配電線路圖第一章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償1、負(fù)荷計(jì)算的目的及方法（1）目的負(fù)荷計(jì)算的目的是為了掌握用電情況，合理選擇配電系統(tǒng)的設(shè)備和元件，如導(dǎo)線、電纜、變壓器、開關(guān)等。負(fù)荷計(jì)算過小，則依此選用的設(shè)備和載流部分有過熱危險(xiǎn)，輕者使線路和配電設(shè)備壽命降低，重者影響供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。負(fù)荷計(jì)算偏大，則造成設(shè)備的浪費(fèi)和投資的增大。為此，正確進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算是供電設(shè)計(jì)的前提，也是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。（2）方法目前，我國(guó)設(shè)計(jì)部門在進(jìn)行企業(yè)供電設(shè)計(jì)時(shí), 經(jīng)常采用的電力負(fù)荷計(jì)算方法有:需要系數(shù)法、二項(xiàng)式系數(shù)法.需要系數(shù)法計(jì)算簡(jiǎn)便, 對(duì)于任何性質(zhì)的企業(yè)

5、負(fù)荷均適用, 且計(jì)算結(jié)果 上符合實(shí)際, 因此, 這種計(jì)算方法采用最廣泛. 尤其對(duì)各用電設(shè)備容量相差較小, 且用電設(shè)備數(shù)量較多的用電設(shè)備組, 這種計(jì)算最適宜. 二項(xiàng)式系數(shù)法的應(yīng)用局限性較大。但在確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量差別懸殊的分支干線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)采用二項(xiàng)式較合理。主要計(jì)算公式有： 有功功率： = 無(wú)功功率: = tg 視在功率: = /cos 計(jì)算電流: = /2、各樓層負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下表照明負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表樓層名稱設(shè)備容量計(jì)算負(fù)荷kdcostanp30(千瓦)q30千乏)s30(千伏安)0.80.950.3287一樓9.57.62.518二樓9.57.62.518三樓9.57.62.518四樓9.5

6、7.62.5183、整棟樓負(fù)荷計(jì)算取 = 0.9; = 0.95根據(jù)上表可算出： =30.4kw; = 10.04kvar則 = = 0.930.4kw = 27.36kw = = 0.9510.04kvar = 9.538kvar = (+)28.97kva = / 44.07acos = / = 27.36/28.97 0.94第二章 樓座布線方案1、方案選擇低壓配電線路的接線方式主要有以下幾種：（1）放射式接線：如圖1 圖1 放射式接線1）配電線路互不影響，供電可靠性較高，但配電設(shè)備和導(dǎo)線材料耗用較多，且運(yùn)行不夠靈活。2）主要用于容量大、負(fù)荷集中或重要的用電設(shè)備，或者需要集中聯(lián)鎖啟動(dòng)。（

7、2）樹干式接線：如圖2圖2 樹干式接線1）配電設(shè)備和導(dǎo)線材料耗用較少，運(yùn)行靈活性好，特別是采用封閉式母線槽時(shí)；但干線故障時(shí)影響范圍大，供電可靠性較低。2）一般用于用電設(shè)備容量不很大、布置較均勻的場(chǎng)合，例如對(duì)普通民用建筑中的小型用電器照明燈具供電等，均采用樹干式接線。（3）鏈?zhǔn)浇泳€：如圖3所示 220/380v 圖3 鏈?zhǔn)浇泳€ 它實(shí)質(zhì)上是一種樹干式接線，適用范圍與樹干式相似，但鏈?zhǔn)较噙B的用電設(shè)備一般不宜多于5臺(tái)，鏈?zhǔn)较噙B的配電箱不宜多于3臺(tái)，且總?cè)萘坎灰顺^10kw。 以上介紹了低壓配電系統(tǒng)的三種基本接線方案，各有優(yōu)缺點(diǎn)；總的來(lái)說，樹干式系統(tǒng)投資較省，但負(fù)荷支接點(diǎn)多，檢修和事故時(shí)停電面大，一般適

8、用于對(duì)三級(jí)負(fù)荷供電。放射式系統(tǒng)投資大，但線路沒有分支接點(diǎn)。因此，應(yīng)根據(jù)情況具體對(duì)待，但對(duì)于本教學(xué)樓而言，按可靠性和本樓座的供電特點(diǎn)，所以采用放射式供電。如下圖 教學(xué)樓配電一般從低壓380v/220v母線取得電源,然后將電能分配到各個(gè)用電負(fù)荷。采用各種元件(如開關(guān)、導(dǎo)線)及設(shè)備(如配電箱)將電源與負(fù)荷聯(lián)結(jié)起來(lái),即組成了教學(xué)樓的配電系統(tǒng). 1、該建筑屬于三類負(fù)荷，電源由附近低壓配電室埋地引來(lái)。電源采用三相五線制，380/220v，在入戶處做重復(fù)接地。2、線路均采用暗敷，穿pvc管，配電箱暗敷于墻上，一層有主配電箱，各層有分配電箱。教師需要安裝黑板照明燈，照明回路與動(dòng)力回路單獨(dú)供電。負(fù)荷分配，計(jì)算機(jī)

9、室及電化教室預(yù)留6kw，其他教室按照度計(jì)算。3、走廊樓道照明采用聲光控制的天棚燈，還需安裝安全指示燈、應(yīng)急探照燈。2、樓座布線第三章 低壓設(shè)備的選擇1、開關(guān)和互感器的選擇選擇開關(guān)（斷路器等）大小，一般選擇額定電流的1.5倍2倍（1）、燈控開關(guān)的選擇1）、各教室根據(jù)季節(jié)得變化及自然光得采集情況，要求照明照度有一定的范圍調(diào)節(jié)，所以選擇用雙極開關(guān)控制。2）、辦公室照明采用1盞雙管瑩光燈，單管功率40w，鏈吊安裝，安裝高度2.8m，用一只暗裝單極開關(guān)控制，雙極開關(guān)距地1.4 m。3）、衛(wèi)生間照明用吸頂式安裝，1盞防水防塵燈，功率為50w，用一只暗裝單極開關(guān)控制，開關(guān)要求防水防塵。（2）、開關(guān)的安裝開關(guān)

10、的作用是接通或斷開照明燈具電源。根據(jù)安裝形式分為明裝式和暗裝式兩種。明裝式有拉線開關(guān)、扳把開關(guān)等；暗裝式多采用扳把開關(guān)(蹺板式開關(guān))。 插座的作用是為移動(dòng)式電器和設(shè)備提供電源。有單相三極三孔插座、三 相四極四孔插座等種類。開關(guān)、插座安裝必須牢固、接線要正確，容量要合適。它們是電路的重要設(shè)備，直接關(guān)系到安全用電和供電。 教室的燈具開關(guān)布置，考慮到控制方便，所以將其安裝在門邊順手側(cè)，采用暗裝形式，距地1.3m。每極開關(guān)控制三盞燈，即一個(gè)兩極開關(guān)，一個(gè)單極開關(guān)。插座的布置，考慮多媒體教學(xué)的需要，所以在黑板兩側(cè)各裝一個(gè)2+3孔單聯(lián)插座，暗裝且距地高度0.5m。插座與燈具分設(shè)各自的回路?？紤]到教室的整體

11、美觀效果、電氣的安全性能，所有的配電導(dǎo)線采用暗敷設(shè)；暗敷設(shè)線路應(yīng)走捷徑。（3）、保護(hù)開關(guān)的選擇 照明供電系統(tǒng)應(yīng)具備一定的保護(hù)功能（如電氣設(shè)備的過載及短路保護(hù)），所以還應(yīng)選擇特定型號(hào)的斷路器。 斷路器廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)中，是一種保護(hù)電器元件。在設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意斷路器的選擇性，對(duì)斷路器過流脫扣器額定電流進(jìn)行選擇和整定，確保充分發(fā)揮過電流脫扣器的作用；當(dāng)環(huán)境溫度大于或小于校準(zhǔn)溫度值時(shí)，應(yīng)根據(jù)制造商提供的溫度與載流能力修正系數(shù)來(lái)調(diào)整低壓斷路器的額定電流值。 選擇低壓電器設(shè)備是指380v/220v電路的中的設(shè)備，其選擇原則是應(yīng)滿足安全用電的要求，保證其可靠的運(yùn)行，并且在通過最大可能的短路電

12、流是不至于受到損壞，有時(shí)還要按短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)。我們只講按照計(jì)算電流來(lái)選擇（額定工作電流選擇）。2、二次接地裝置的設(shè)計(jì) (1)接地電阻的要求按工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)表9-6。此邊點(diǎn)所的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下條件： 其中,a 因此公共接地裝置接地電阻 。(2)接地裝置的設(shè)計(jì) 采用長(zhǎng)2.5m、50mm的鋼管16根，沿變電所三面均勻布置，管距5 m，垂直打入地下，管頂離地面0.6 m。管間用40mm4mm的鍍鋅扁鋼焊接相接。變電所的變壓器室有兩條接地干線、高低壓配電室各有一條接地干線與室外公共接地裝置焊接相連，接地干線均采用25 mm 4 mm的鍍鋅扁鋼。變電所接地裝置平面布置圖如圖

13、所示。接地電阻的驗(yàn)算： 滿足的接地電阻要求。 圖 教學(xué)樓一樓設(shè)備及二次接地裝置平面布置第四章 導(dǎo)線型號(hào)及截面的選擇1、導(dǎo)體材料的選擇從節(jié)能角度，為了減少電能傳輸時(shí)引起的線路上電能損耗，要求減少導(dǎo)體的電流阻抗則使用銅比鋁好。故，本設(shè)計(jì)中所有導(dǎo)線電纜全部選用鋁絞線。2、導(dǎo)線絕緣的選擇 交聯(lián)聚乙烯、絕緣聚氯乙烯護(hù)套的電力電纜：其制造工藝簡(jiǎn)單，沒有敷設(shè)高差的限制。重量較輕，彎曲性能好，具有內(nèi)鎧裝結(jié)構(gòu)，使鎧裝不易腐蝕。能耐油和酸堿性的腐蝕，而且還具有不延燃的特性，可適用于有火災(zāi)發(fā)生的環(huán)境。同時(shí)，該電纜還具有不吸水的特性，適用用于潮濕、積水或水中敷設(shè)。3、導(dǎo)線截面的選擇 電流通過導(dǎo)線時(shí)，要產(chǎn)生電能損耗，使

14、導(dǎo)線發(fā)熱，若絕緣導(dǎo)線和電纜的溫度過高時(shí)，可使絕緣損壞，甚至引起火災(zāi)。當(dāng)裸導(dǎo)線的溫度過高時(shí)，會(huì)使其接頭處的氧化加劇，增大接觸電阻，使之進(jìn)一步氧化，如此惡性循環(huán)，甚至可發(fā)展到斷線。因此規(guī)定了不同材料和絕緣導(dǎo)線的允許載流量。在這個(gè)允許載流量范圍內(nèi)運(yùn)行，導(dǎo)線的升溫不會(huì)超過允許值。選擇導(dǎo)線截面使通過相線的電流ic應(yīng)不超過導(dǎo)線正常運(yùn)行時(shí)的允許載流量i。第五章 防雷與接地防雷直擊：采用裝設(shè)在建筑物上的避雷網(wǎng)或避雷針，或由其混合組成的接閃器。防雷電感應(yīng)：建筑物內(nèi)的設(shè)備管道構(gòu)架等主要建筑物，應(yīng)就近接至防直擊雷接地裝置或電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置上，可不另設(shè)接地裝置。防雷電波侵入：1）地電線路全長(zhǎng)采用埋地電纜或敷設(shè)架

15、空金屬線槽內(nèi)的電纜引入時(shí)，在入戶端應(yīng)將金屬電纜外皮，金屬線槽接地。2）低壓架空線轉(zhuǎn)換金屬改裝電纜或護(hù)套電纜穿鋼管直接埋地引入時(shí)，其埋地長(zhǎng)度應(yīng)大于或等于15m。低壓架空線直接引入時(shí)，在入戶處應(yīng)裝設(shè)避雷器，并將其與絕緣子鐵腳金具連在一起接到電氣設(shè)備的接地裝置上。 （一）接地干線安裝1、接地干線安裝的有關(guān)規(guī)定:（1）接地干線在穿過墻壁、樓板和地坪處應(yīng)加裝鋼管或其他堅(jiān)固的保護(hù)套；有化學(xué)腐蝕的部位還應(yīng)采取防腐措施。在跨越建筑物伸縮縫、沉降縫處,應(yīng)設(shè)置補(bǔ)償器,補(bǔ)償器可用接地線本身彎成弧狀代替。（2）接地干線應(yīng)設(shè)有測(cè)量接地電阻而預(yù)備的斷接卡子。一般采用暗盒裝入,同時(shí)加裝盒蓋并做上接地標(biāo)記。（3）接地干線應(yīng)在

16、不同的兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上與接地網(wǎng)相連接。自然接地體應(yīng)在不同的兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上與接地干線或接地網(wǎng)相連接。每個(gè)電氣裝置的接地應(yīng)以單獨(dú)的接地線與接地干線相連接,不得在一個(gè)接地線中串聯(lián)幾個(gè)需要接地的電氣裝置。（二）避雷網(wǎng)安裝1、避雷網(wǎng)安裝的有關(guān)規(guī)定:（1）避雷網(wǎng)卡固時(shí)應(yīng)加鍍鋅彈墊、平墊。（2）避雷線彎曲處不得小于90,彎曲半徑不得小于圓鋼直徑的10倍。（3）避雷線如用扁鋼,截面不得小于48mm2；如為圓鋼直徑不得小于8mm。 第六章 器件預(yù)算分類型號(hào)規(guī)格（mm）數(shù) 量（m）單價(jià)（估算. 元/100m）電 線/電 纜blx500型橡皮線650050lj型鋁絞線35250300元器件dz47le32 c1613

17、0a65062415.6c45n c25326c45nc16626漏電保護(hù)c453120dt8624型110其它插座a65045015開關(guān)c8u/c22810am11瓷白色面板2410日光燈24012白熾燈46總預(yù)算（元）3700總結(jié)通過這次工廠供電的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，無(wú)論是對(duì)知識(shí)的理解還是實(shí)踐能力以及理論聯(lián)系實(shí)際的能力還急需提高。 這次的課程設(shè)計(jì)也讓我看到了團(tuán)隊(duì)的力量，設(shè)計(jì)工作是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作，團(tuán)隊(duì)需要個(gè)人，個(gè)人也離不開團(tuán)隊(duì)，必須發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。在課程設(shè)計(jì)中只有一兩個(gè)人知道原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須讓每個(gè)人都知道，否則一個(gè)人的錯(cuò)誤，就有可能導(dǎo)致整個(gè)工作失敗。團(tuán)結(jié)協(xié)作是我們成功的一項(xiàng)

18、非常重要的保證。 對(duì)我而言，知識(shí)上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。讓我知道了學(xué)無(wú)止境的道理。我們每一個(gè)人永遠(yuǎn)不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計(jì)必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回憶！通過這次設(shè)計(jì)我體會(huì)到做設(shè)計(jì)要具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)，認(rèn)真的設(shè)計(jì)態(tài)度。設(shè)計(jì)須遵循國(guó)家各項(xiàng)方針政策，符合國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，擬定方案前要翻閱國(guó)標(biāo)設(shè)計(jì)規(guī)范。借閱相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，學(xué)會(huì)獨(dú)立使用設(shè)計(jì)手冊(cè)查閱數(shù)據(jù)和設(shè)備選型。設(shè)計(jì)前要做好收集相關(guān)基礎(chǔ)資料。設(shè)計(jì)內(nèi)容的體會(huì)及所學(xué)課程的知識(shí)的鞏固。當(dāng)然本次課程設(shè)計(jì)，只是初步的理論設(shè)計(jì)，要想真正實(shí)地建設(shè)，差的東西還太多太多，至少成本估算這一塊就要對(duì)設(shè)計(jì)一改再改。此外本次課程設(shè)計(jì)我基本是按劉介才主編的機(jī)械工業(yè)出版社工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)一書中的設(shè)計(jì)例題組織報(bào)告結(jié)構(gòu)的，此外我還主要參考了書目工廠供電以及我們的教材電氣工程基礎(chǔ)。最后感謝學(xué)院的安排，讓我們?cè)趯W(xué)習(xí)課本知識(shí)的同時(shí)，能夠有這樣的機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)踐，從而加深了對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解,掌握工程設(shè)計(jì)的方法。通過這次課程設(shè)計(jì),我深深懂得要不斷的把所學(xué)知識(shí)學(xué)以致用,還需通過自身不斷的努