教學(xué)樓供配電設(shè)計(jì)

1、目錄1設(shè)計(jì)目的12設(shè)計(jì)任務(wù)13設(shè)計(jì)思路14設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)備與元器件選擇計(jì)算與參數(shù)選擇14.1負(fù)荷計(jì)算公式14. 1.1單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式14.1. 2多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式242教學(xué)樓的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算34. 3低壓配電84. 4變壓器的選擇94. 4.1電源及供電系統(tǒng)94. 4. 2變壓器型號(hào)的選擇94. 5短路電流的計(jì)算104.6電氣設(shè)備的選擇124.7變電所進(jìn)出線及與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇.144. 7.1引入電纜的選擇144. 7.2 380V低壓出線的選擇155參考資料17鹽城工學(xué)院新校區(qū)教學(xué)樓B樓強(qiáng)弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)目的建筑電氣綜合課程設(shè)訃的U的是進(jìn)一步強(qiáng)化建筑電氣設(shè)

2、訃?yán)?論與建筑電氣工程的設(shè)計(jì)、施工實(shí)踐能力的有機(jī)結(jié)合，更有效地 培養(yǎng)本業(yè)專業(yè)綜合設(shè)計(jì)思維以及施工、安裝的實(shí)踐能力。本課程 設(shè)訃的任務(wù)包括高層建筑的強(qiáng)弱電氣系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)以及強(qiáng)弱電 氣系統(tǒng)電氣施工圖的設(shè)計(jì)。2設(shè)計(jì)任務(wù)鹽城匸學(xué)院新校區(qū)教學(xué)樓B樓強(qiáng)弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)本校新 校區(qū)教學(xué)樓B樓(含兩側(cè)與A、D樓相連的連接部分)的供電系統(tǒng)。各人設(shè)計(jì)并用計(jì)算機(jī)或手工繪制繪制一份建筑電氣施工圖 (含系統(tǒng)圖、平面布置圖、設(shè)備接線圖)、各人編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書一 份、各人完成設(shè)計(jì)小結(jié)一份。3設(shè)計(jì)思路(1) 確定負(fù)荷級(jí)別；(2) 負(fù)荷估算：本階段主要采用單位容量法或單位指標(biāo)法進(jìn)行估算；(3) 電源：根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)和負(fù)荷容量，

3、提出要求外供電源的回路數(shù)、 容量、電壓等級(jí)的要求；(4) 確定變、配電所位置、數(shù)量、容量，變壓器臺(tái)數(shù)。4設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)備與元器件選擇計(jì)算與參數(shù)選擇4. 1負(fù)荷計(jì)算公式4.1.1單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式(1)有功計(jì)算負(fù)荷(單位為kW)(4-1)17式中：Kd為系數(shù)(2)無(wú)功計(jì)算負(fù)荷(單位為kvar)(4-2)(4-3)(4-4)Oso = P® tan (p(3)視在計(jì)算負(fù)荷(單位為kvA)COS0(4)計(jì)算電流(單位為A)式中：/、，為用電設(shè)備的額定電壓(單位為KV) 4.1.2多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式(1)有功計(jì)算負(fù)荷(單位為kW)(4-5)是有功負(fù)荷同時(shí)(4-6)是無(wú)功

4、負(fù)荷同時(shí)式中：工“J是所有設(shè)備有功計(jì)算負(fù)荷人。之和,系數(shù)，可取0.850.95(2)無(wú)功計(jì)算負(fù)荷(單位為kvar)030 = 工 Qio.i式H 工Q斛是所有設(shè)備無(wú)功計(jì)算負(fù)荷之和,系數(shù)，可取0.90.97(3)視在計(jì)算負(fù)荷(單位為kvA)(4-7)（4）計(jì)算電流（單位為A）(4-8)4. 2教學(xué)樓的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算（1）普通教室負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表1普通教室負(fù)荷統(tǒng)訃單臺(tái) 容量PN/KW臺(tái) 數(shù)設(shè)備 總?cè)?量 KW需要 系數(shù)KdcostanOPc/kwQc/kv arSc/KvAIc/A熒光燈0. 081814.40. 70. 551.5210. 0815. 322空調(diào)1.511.50. 650. 950.

5、330. 9750. 322風(fēng)扇0. 0640. 240.50. 750. 880. 120. 106電腦0. 2810. 280. 70.90. 330. 1960. 065插座0.680. 480. 70. 750. 880. 3360. 296總2. 523216.911.70716. 11111-取 Kp =0.910. 53715. 30518.5828.23性嚴(yán)95（2）樓梯過(guò)道負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表2樓梯過(guò)道負(fù)荷統(tǒng)計(jì)單臺(tái) 容量 PN/KWZx數(shù)設(shè)備 總?cè)?量KW需 要 系 數(shù) KdcosOtanOPc/kwQc/kv arSc/KvAIc/A口 熾 燈0. 14040. 7102.80應(yīng)急燈

6、0.01252.51102.50總IT0. 11656.55. 30取 Kp =0.9 少.954. 7704. 777. 247（3）衛(wèi)生間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表3衛(wèi)生間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)單臺(tái) 容量 PN/KW臺(tái) 數(shù)設(shè)備總?cè)?量 KW需要系數(shù)KdcostanPc/kwQc/kv arSc/KvAIc/A白熾燈0. 160.60. 7100.4200. 420. 64(4)其他負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表4其他負(fù)荷統(tǒng)計(jì)單臺(tái)容量PN/KW臺(tái) 數(shù)設(shè)備 總?cè)?量 KW需要 系數(shù)KdcostanPc/kwQc/kv arSc/KvAIc/A電梯201200.40.51. 73813. 84生 活 水 泵202400.70.80. 75282

7、1總計(jì)403603634. 84取 0 =0.9性嚴(yán)9532.433. 143.87466.659(4)左半樓負(fù)荷統(tǒng)計(jì)a.左半樓每層負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表5左半樓每層負(fù)荷統(tǒng)訃類型個(gè)數(shù)Pc/kwQc/kvarSc/KvAIc/A普通教室442.14861.2274.324112. 928b.左半樓總負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表6左半樓總負(fù)荷統(tǒng)計(jì)類型個(gè)數(shù)Pc/kwQc/kvarSc/KvAIc/A每層5210. 74306. 1371.62564. 64樓梯過(guò)道14. 7704. 777. 24總計(jì)6215. 51306. 1376. 39571.88（5）右半樓負(fù)荷統(tǒng)計(jì)a.右半樓每層負(fù)荷統(tǒng)汁表7右半樓每層負(fù)荷統(tǒng)訃類型個(gè)數(shù)Pc

8、/kwQc/kvarSc/KvAIc/A普通教室331.61145.91555. 74384. 696衛(wèi)生間10. 4200. 420. 638總計(jì)432.03145.91556. 16385. 334b.右半樓總負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表8右半樓總負(fù)荷統(tǒng)訃類型個(gè)數(shù)Pc/kwQc/kvarSc/KvAIc/A每層5160. 155229. 575280.815426. 67樓梯過(guò)道14. 7704. 777. 24總計(jì)6164.925229. 575285. 585433. 91（6） B樓總負(fù)荷統(tǒng)汁表9 B樓總負(fù)荷統(tǒng)訃類型個(gè)數(shù)Pc/kwQc/kvarSc/KvAIc/A左半樓1215. 51306. 137

9、6. 39571.88右半樓1164. 925229. 575285. 585433. 91其他132.433. 143. 87466. 659總計(jì)3412.8568.8取 K*=0.9心=0.95371.5540. 4655.7996.34. 3低壓配電在正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容 量，并且無(wú)特殊要求時(shí)候，應(yīng)采用樹(shù)干式配。當(dāng)用電設(shè)備為大容 量時(shí)，或負(fù)荷性質(zhì)質(zhì)量，或在有特殊要求的建筑物內(nèi)，應(yīng)采用放 射式配電。還有一種為混合式，它兼具前兩者的優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代建 筑中應(yīng)用最為廣泛。車間變電所6-10KVIFU380-220Vrnrrn圖2樹(shù)干式圖i 一級(jí)放射式在本次設(shè)計(jì)中對(duì)干同

10、一區(qū)變管轄范圍內(nèi)用電設(shè)備性質(zhì)相同的 采用放射式配電，而少區(qū)域內(nèi)采用樹(shù)干式配電。本教學(xué)樓采用放射式和樹(shù)干式相結(jié)合。具體圖如下:圖3變電所的主接線路圖4. 4變壓器的選擇4.4.1電源及供電系統(tǒng)我們知道現(xiàn)學(xué)校釆用10KV線路電源進(jìn)線，山于學(xué)校用電大多 為三級(jí)負(fù)荷，只有行政樓和圖書館消防為二級(jí)負(fù)荷，對(duì)供電可黑 性和靈活性要求不是太高。因此，用一臺(tái)變壓器就可以了。4.4.2變壓器型號(hào)的選擇用高效節(jié)能型三相電力變壓器S9來(lái)取代用熱軋硅鋼片的SJ1 三相電力變壓器節(jié)能效果十分明顯，通常所需的新增投資費(fèi)用在3 年左右時(shí)間內(nèi)即可收回，在整個(gè)變壓器壽命期間可節(jié)約的電費(fèi)支 出約為整個(gè)投資費(fèi)用的3-4倍，并有利于綠

11、色環(huán)保。因此，我校 釆用的變壓器為89-800/10（6）,主變圧器的聯(lián)結(jié)組均采用YynOo 4. 5短路電流的計(jì)算（1）繪制計(jì)算電路，如圖4所示。設(shè) Sd = 100MVA , / =/= 1.05,即高壓側(cè)5= 10.52 ,低壓狽iUd2=0.4kVf 則:(4-9)(4-10)（3）計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)已知Soc=500MVA9故(4-11)X； = 100M<4/500MV<4 = 02架空線路 查表的LGJ-150的=0.360/7,而線路長(zhǎng)8km,故X； =(036x8)Qx=2.6(4-12)(10.5/CV)2電力變壓器 查表的S9-830的”

12、z% = 4.5,故才 4.5 100MVA “x - X. =x= 5.625(4-13)'100 SOOkVA因此繪短路汁算等效電路如圖5所示。102WV2Z6AAA/5.625k_2圖5短路計(jì)算等效電路（4）計(jì)算k-l點(diǎn)（10.5kV）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= X： + X； = 0.2 + 2.6 = 2.8(4-14) 三相短路電流周期分量有效值d =An/X；“_i)=5.5 / 2.8 = 1.96M(4-15) 其他短路電流/"=/；3) = /； =1.96M(4-16)if' =2.55/=2.55x1.96 = 5

13、.0"(4-17)/動(dòng)=1.51/3 =1.51x1.96 = 2.96"(4-18) 三相短路容量Sk /3) = S(i = = 35.1MVA(4-19)2.8（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X；Q2)= X： + X； + X； = 0.2 + 2.6 + 5.625 = 8.425(4-20) 三相短路電流周期分量有效值r2 =/d2/X；©2)=144/&425 = 17(4-21) 其他短路電流廠=乙3)=闍=7(4-22)(4-23)/ = 1.84 廠=1.84x17=31.5M/“

14、=1.09/ =1.09x17.1 = 1 &6M(4-24) 三相短路容量"4僉T珞EM"(4-25)以上短路計(jì)算結(jié)果綜合如下所示：表0短路電流計(jì)算統(tǒng)計(jì)表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA三相短路容量/MVA廣3)B1 < 3 > ' Kk-1.961.961.965.02.9635.7k-217. 117. 117. 131.518.611.946電氣設(shè)備的選擇表11 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定度裝置 地 點(diǎn) 條 件參數(shù)5/八也數(shù)據(jù)10KV57. 7A1.96kA5. OkA1.962xl.9 = 7.3次

15、設(shè) 備 型 號(hào) 規(guī) 格額定參數(shù)幾1N*A.'max高壓少油斷路器SN10-10I/63010KV630A16kA40kA162x2 = 512高壓隔離開(kāi)關(guān)GN?-10/200810KV200A25. 5kA1O2x5 = 5OO高壓熔斷器RX2-1010KV0. 5AOkA電壓互感器JDJ-1010/0. lkV電流互感器LQJ-1010KV100/5A31.8kA81避雷器FS4-1010KV表12 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝參數(shù)置地 點(diǎn) 條 件數(shù)據(jù)380V996. 317. 1kA31. 5kA17.12x0.7 = 204次設(shè) 備

16、型 號(hào) 規(guī) 格額定參數(shù)'max低壓斷路器DW15-1500/3D380V1500A40kA低壓刀開(kāi)關(guān)HD13-1500/30380V1500A電流互感器LMZJ1-0. 5500V1500/5A查找資料，10kV母線選LMY-3(40X4),即母線尺寸為40mm X4mm： 380V 母線選 LMY-3 (100X8)+60X6,即相母線尺寸為 100mm X8mm,而中性線母線尺寸為60mmX6mmo4.7變電所進(jìn)出線及與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇4. 7.1引入電纜的選擇由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)采用 YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。(1)

17、按發(fā)熱條件選擇 由I3() = IlN.r=57.7A及土壤穩(wěn)定25°C 查表，初選電纜芯截面為25腫的交聯(lián)電纜，其b=90A厶°, 滿足發(fā)熱條件。(2) 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定九貯/丁爐（4-26）=1960 x mm 2力=22 nun < A = 25 nun2式中仏按終端變電所保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.5s,加斷路器短路時(shí)間0.2s,再加 0.05s th 故仏=0.75s。因此YJL22-10000-3X25電纜滿足短路熱穩(wěn)定條件。4.7.2 380V低壓出線的選擇（1）饋電給左半樓的線路 釆用BX-1000-1X240型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。 饋電給每層的線路釆

18、用BX-1000-1X240型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。a.饋電給每層的教室釆用BX-1000-1X2.5型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。 饋電給樓梯過(guò)道的線路釆用BX-1000-1X1.5型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。（2）饋電給右半樓的線路 釆用BX-1000-1X 185型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。 饋電給每層的線路 采用BX-1000-1X150型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。a. 饋電給每層的教室采用BX-1000-1X2.5型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。b. 饋電給每層的衛(wèi)生間采用BX-1000-1X1.5型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。 饋電給樓梯過(guò)道的線路 采用BX-1000-1X1.5型聚氯乙烯 絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。（3）饋電給其他的線路釆用BX-1000-1X