建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計工程樣本

課程設(shè)計任務書題目某社區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)建筑電氣工程技術(shù)學號姓名工程概況XX社區(qū)新建3棟住宅樓，分別為1#樓、2#樓、3#樓。

1#樓概況：一層重要為老年活動中心和商鋪，二層為青少年活動中心，商業(yè)辦公及一戶住戶；三層為居委會辦公點，物業(yè)管理用房及1戶住戶；四至二十六層為住戶，每層5戶，其中，商業(yè)面積912.4

m2，老年活動中心196.7

m2，青少年活動中心196.7

m2，居委會98.4

m2，物管用房98.4

m2，公廁36

m2。2#樓概況：一層重要為商鋪和2戶住戶；二層為商業(yè)辦公及3戶住戶；三層為3戶住戶；四至二十五層為住戶，每層5戶。其中，商業(yè)面積848m2.消防控制室15

m2

3#樓概況：一層重要為4戶住戶，二至十八層為住戶，每層5戶。

社區(qū)平面圖與房屋建筑平面圖如圖按照社區(qū)與本地供電部門訂立供電合同規(guī)定，該社區(qū)可由附近一條10kV公用電源干線和另一種社區(qū)變電所獲得工作電源。該干線走向和變電所位置參看社區(qū)總平面圖。該社區(qū)所在地區(qū)年最高氣溫為40℃，年平均氣溫為25℃，年最低氣溫為0℃，年最熱月平均最高氣溫為35℃，年最熱月平均氣溫為30℃，年最熱月地下0.8m處平均溫度為20℃，年主導風向為東南風，年雷暴日數(shù)為20天。所在地區(qū)平均海拔520m，地層以砂粘土為主，地下水位為2m。大樓負荷記錄資料社區(qū)用電單位名稱設(shè)備容量需要系數(shù)功率因數(shù)1每戶負荷6kW0.80.92公共照明2KW/層0.90.83商業(yè)負荷（共計）880KW0.850.854客梯每棟2部22kW/部0.80.85消防電梯1部22kW/部0.70.86消防水泵一用一備90kW/臺10.87消防用設(shè)備（共計）130KW10.88地下室照明和通風等75KW10.89消防水排水泵3臺1kW/臺10.710泵房水泵3臺22kW/臺0.70.711安防消防物管控制等負荷35KW10.812應急照明1KW/層10.913變電所用電36KW10.9重要參照資料：1.供配電工程設(shè)計指引，機械工業(yè)出版社，翁雙安，2.當代建筑電氣供配電設(shè)計技術(shù)，中華人民共和國電力出版社，李英姿等，3.《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》GBJGJ_T16-4.《10KV及如下變電所設(shè)計規(guī)范》GB50053-94。5.《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054-956.《建筑電氣設(shè)計手冊》負荷分級、負荷計算及無功功率補償負荷分級該工程屬于一類高層建筑，用電多為一、二級負荷，用電負荷分級如下：一級負荷：各層公共照明、客梯、變電所用電、應急照明、泵房水泵、所有消防用設(shè)備、消防電梯、消防水泵、消防排水水泵、安防消防物管控制等負荷。二級負荷：地下室照明和通風、商業(yè)負荷等。三級負荷：顧客負荷。負荷數(shù)據(jù)本工程負荷涉及照明、電力及消防負荷。該社區(qū)商鋪、寫字間等某些用電需要二次設(shè)計，因而先按單位功率法預留負荷，別的用電設(shè)備負荷功率由照明設(shè)計計算而得或其她專業(yè)提供。依照方案設(shè)計，該綜合社區(qū)各某些負荷數(shù)據(jù)見下列列表。本工程照明負荷數(shù)據(jù)用電設(shè)備名稱所在樓層設(shè)備數(shù)量及功率功率因數(shù)負荷級別備注1#樓1—26層公共照明1—26F2KW/層，共26層，總計52KW0.8一級按單位功率法預留功率2#樓1—25層公共照明1—25F2KW/層，共25層，總計50KW0.8一級按單位功率法預留功率3#樓1—18層公共照明1—18F2KW/層，共18層，總計36KW0.8一級按單位功率法預留功率3棟樓地下室照明和通風—1F25KW/層，共3層，總計75KW0.8二級負荷功率由照明設(shè)計計算本工程電力負荷數(shù)據(jù)用電設(shè)備名稱所在樓層設(shè)備數(shù)量及功率功率因數(shù)負荷級別備注泵房水泵3臺1F22KW/臺，共3臺，總計66KW0.7一級負荷由給排水專業(yè)提供變電所用電1F36kW0.9一級負荷按需要系數(shù)法計算得來商業(yè)負荷（共計）1#樓1F、2F商業(yè)面積912.4m2;2#樓1F、2F商業(yè)面積848m2共計880KW0.85二級按單位功率法預留功率客梯每棟2部RF22KW/部，共6部，總計132KW0.8一級電梯由建專業(yè)選定，符合由電梯負荷計算而得1#樓顧客負荷2—26F6KW/戶，2F、3F各一戶，4—26F每層5戶，共117戶，總計702KW0.9三級按單位功率法預留功率2#樓顧客負荷1—25F6KW/戶，1F2戶，2F3戶，3F3戶，4—25F每層5戶，共118戶，總計708KW0.9三級按單位功率法預留功率3#樓顧客負荷1—18F6KW/戶，1F4戶，2—18F每層5戶，共94戶，總計564KW0.9三級按單位功率法預留功率本工程消防負荷數(shù)據(jù)用電設(shè)備名稱所在樓層設(shè)備數(shù)量及功率功率因數(shù)負荷級別備注消防電梯RF22KW/部，共3部，總計66KW0.8一級電梯由建專業(yè)選定，符合由電梯負荷計算而得消防水泵—1F90KW/臺，每棟2臺，一用一備，共計270KW0.8一級負荷由給排水專業(yè)提供消防用設(shè)備（共計）1#樓—1—26F;2#樓—1F—25F；3#樓—1—18F130KW0.8一級負荷按需要系數(shù)法計算得來消防排水水泵—1F1kW/臺，共3臺，總計3KW0.7一級負荷由給排水專業(yè)提供安防消防物管控制3F35KW0.8一級負荷按需要系數(shù)法計算得來1#樓—1—26層應急照明—1—26F1KW/層，共27層，總計27KW0.9一級負荷功率由照明設(shè)計計算2#樓—1—25層應急照明—1—25F1KW/層，共26層，總計26KW0.9一級負荷功率由照明設(shè)計計算3#樓—1—18層應急照明—1—18F1KW/層，共18層，總計19KW0.9一級負荷功率由照明設(shè)計計算負荷計算本工程各類負荷中有平時需要運營用電設(shè)備，也有發(fā)生火災時才運營消防用電設(shè)備。因而負荷計算按照平時運營負荷和火災時運營負荷來分別進行計算。平時運營負荷計算照明負荷計算照明負荷按照負荷性質(zhì)分組，1#樓1—26層公共照明為一組，2#樓1—25層公共照明為一組，3#樓1—18層公共照明為一組，3棟樓地下室照明和通風為一組。采用需要系數(shù)法進行計算，不計設(shè)備功率。照明負荷計算書見下表。照明負荷計算書用電設(shè)備名稱設(shè)備功率（kW)需要系數(shù)Kd功率因數(shù)cosΦ負荷級別PckWQcKvarSckVAIcA1#樓1—26層公共照明520.90.8一級46.835.158.588.92#樓1—25層公共照明500.90.8一級4533.856.385.43#樓1—18層公共照明360.90.8一級32.424.340.561.53棟樓地下室照明和通風750.90.8二級67.550.784.4128.2總計2130.90.8191.7143.9239.7364其中一級負荷1380.90.8124.293.2155.3235.8其中二級負荷750.90.867.550.784.4128.2電力負荷和平時運營消防負荷計算電力負荷和平時運營消防負荷按設(shè)備類型和負荷性質(zhì)分組，采用需要系數(shù)法分別進行計算，不計備用設(shè)備功率。電力負荷和平時運營消防負荷計算書見下表本工程電力負荷和平時運營消防負荷計算書用電設(shè)備名稱設(shè)備功率（kW)需要系數(shù)Kd功率因數(shù)cosΦ負荷級別PckWQcKvarSckVAIcA泵房水泵3臺660.70.7一級46.247.166100.3變電所用電3610.9一級3617.44060.8商業(yè)負荷（共計）8800.850.85二級748463.68801337.1客梯每棟2部1320.80.8一級105.878.9132200.61#樓顧客負荷7020.80.9三級561.6272624948.12#樓顧客負荷7080.80.9三級566.4274.2629.3956.23#樓顧客負荷5640.80.9三級451.2218.4501.3761.7消防電梯660.70.9一級46.234.757.887.8消防水泵27010.8一級270202.5337.5512.8消防用設(shè)備（共計）13010.8一級13097.5162.5246.9消防排水水泵310.7一級33.14.36.5安防消防物管控制3510.8一級3526.343.866.5總計35920.840.862999.4=sum(G2:G13)1735.7=sum(H2:H13)3478.5=sum(I2:I13)5285.3其中一級7380.90.8672.2507.5843.91282.2其中二級8800.850.85748463.68801337.1其中三級19740.80.91579.2764.61754.626662.火災時運營消防負荷計算火災時運營消防負荷按設(shè)備類型和負荷性質(zhì)分組，采用需要系數(shù)法進行計算，不計備用設(shè)備功率。負荷計算書見下表。本工程火災時運營消防負荷計算書用電設(shè)備名稱設(shè)備功率（kW)需要系數(shù)Kd功率因數(shù)cosΦ負荷級別PckWQcKvarSckVAIcA消防電梯660.70.8一級46.234.757.887.8消防水泵27010.8一級270202.5337.5512.8消防用設(shè)備（共計）13010.8一級13097.5162.5246.9消防排水水泵310.7一級33.14.36.5安防消防物管控制3510.8一級3526.343.866.51#樓—1—26層應急照明2710.9一級2720.333.851.42#樓—1—25層應急照明2610.9一級2612.628.943.93#樓—1—18層應急照明1910.9一級199.221.132.1總計=sum(B2:B9)57610.8=sum(F2:F9)556.2=sum(G2:G9)406.2=sum(H2:H9)689.7=sum(I2:I9)1047.9計入同步系數(shù)0.8500.6385.9632.1960.43.10/0.38KV變電所計算負荷火災時運營消防負荷不大于火災時必然切除正常照明負荷和電力負荷總和，因而火災時消防負荷不計入總計算負荷。本工程10/0.38KV變電所計算過程如下：正常運營時負荷計算總計算負荷Pc總計算負荷等于照明負荷和電力負荷及平時運營消防負荷總和。由照明負荷計算書得照明計算負荷為：Pcl=191.7kW,Qcl=143.9kvar由電力及平時運營消防負荷計算書得其總計算負荷為：Pcm=2999.4kW,Qcm=1735.7kvar由此可得變電所低壓側(cè)總計算負荷為Pc=Pcl+Pcm=191.7+2999.4=3191.1kWQc=Qcl+Qcm=143.9+1735.7=1879.6kvar計入同步系數(shù)后總計算負荷和功率因數(shù)。對于總計算負荷，取有功和無功同步系 數(shù)分別為，則計入同步系數(shù)后總計算負荷為：功率因數(shù)為cosΦ=無功補償容量計算依照規(guī)范規(guī)定，民用建筑低壓側(cè)無功功率補償后功率因數(shù)應達到0.90以上，普通在計算時按達到0.92來計算，故有：對于總計算負荷：，取500kvar.無功補償后總有功計算負荷不變，總無功計算負荷變?yōu)椋簁var視在計算負荷為：KVA功率因數(shù)cosΦ，無功補償滿足規(guī)定。變壓器損耗有功損耗，無功損耗分別為變電所高壓側(cè)總計算負荷變電所高壓側(cè)總計算負荷總功率因數(shù)cosΦ電源故障時切除三級負荷后僅供一、二級負荷運營負荷計算照明負荷中一級負荷為Pcl1=124.2kW,Qcl1=93.2kvar,二級負荷為 Pcl2=67.5kW,Qcl2=50.7kvar;電力及平時運營消防負荷中一級負荷 Pcm1=672.2kW,Qcm1=507.5kvar,二級負荷為 Pcm2=748kW,Qcm2=463.6kvar。則總一級負荷和二級負荷為Pc12=Pcl1+Pcm1+Pcl2+Pcm2=124.2+672.2+67.5+748=1611.9kWQc12=Qcl1+Qcm1+Qcl2+Qcm2=93.2+507.5+50.7+463.6=1115kvar取有功和無功同步系數(shù)分別為，則計入同步系數(shù)后一、 二級負荷總計算負荷為功率因數(shù)為 cosΦ12無功補償容量為 ，取400kvar。無功功率補償后一、二級總有功計算負荷保持不變，總無功計算負荷變?yōu)椋貉a償后視在負荷為：功率因數(shù)cosΦ,無功補償滿足規(guī)定。本工程10/0.38kV變電所負荷計算書見下表。本工程10/0.38KV變電所計算負荷負荷名稱設(shè)備功率Pe(kW)需要系數(shù)Kd功率因數(shù)有功計算負荷Pc(kW)無功計算負荷Qc(kvar)視在計算負荷Sc(KVA)計算電流Ic(A)無功補償前低壓母線計算負荷共計照明、電力及平時消防負荷共計38050.840.883191.11879.63622.45649.3其中一級負荷8760.910.8796.4600.7999.21518其中二級負荷9550.850.85815.5514.3964.41465.3一、二級負荷共計18310.880.821611.911151963.62983.3計入同步系數(shù)總負荷38050.670.862552.91503.72962.84501.6其中一、二級負荷18310.700.811289.5947.81600.42431.6無功補償裝置容量總：-500一、二級：-400無功補償后低壓母線計算負荷總負荷38050.670.932552.91003.72743.14167.8其中一、二級負荷18310.700.921289.5547.814012128.7變壓器功率損耗27.4137.2變壓器高壓側(cè)計算負荷38050.680.912580.31140.92821.34286.6供電電源、電壓選取與電能質(zhì)量供電電源本工程高壓側(cè)總有功計算負荷僅為2580.3kW,故可采用10kV供電。依照本地電源狀況，本工程從供電部門110/10kV變電站引來1路10kV專線電源A，可承擔所有負荷；同步從供電部門35/10kV變電站引來1路10kV環(huán)網(wǎng)電源B，僅作為一、二級負荷第二個電源。兩路10kV電源同步供電，電源A可作為電源B備用。兩路10kV電纜從建筑物一側(cè)穿管埋地引入設(shè)在1層10/0.38kV變電所。本工程兩個10kV供電電源相對獨立可，可以滿足規(guī)范中一級負荷應由雙重電源供電且不能同步損壞條件，且工程中沒有特別重要一級負荷，因而不再自備柴油發(fā)電機組或其她集中式應急電源裝置。已知供電部門110/10kV變電站與35/10kV變電站兩個10kV電源中性點均采用經(jīng)消弧線圈接地。電壓選取本工程為高層民用建筑，用電設(shè)備額定電壓為220/380V，低壓配電距離最長不不不大于150m。本工程設(shè)立三所10/0.38kV變電所分別對三棟建筑供電，對所有設(shè)備均采用低壓220/380V三相五線TN-S系統(tǒng)配電。電能質(zhì)量采用下列辦法保證電能質(zhì)量： 1）選用Dyn11聯(lián)結(jié)組別三相配電變壓器，采用5%無勵磁調(diào)壓分接頭。 2）采用銅芯電纜，選取適當導體截面，將電壓損失限制在5%以內(nèi)。 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，并就地無功功率補償使其 功率因數(shù)不不大于0.9.在變電所低壓側(cè)采用集中補償，自動投切。 4）將單相設(shè)備均勻分布于三相配電系統(tǒng)中。 5）照明與電力配電回路分開。對較大容量電力設(shè)備如電梯、水泵等采用專線供電。電力變壓器選取變壓器型式及臺數(shù)選取本工程為普通商住兩用高層民用建筑，防火規(guī)定較高，且為減少占地，變電所位于主體建筑內(nèi)，故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)約空間，變壓器與開關(guān)柜布置在同一房間內(nèi)，變壓器外殼防護級別選用IP2X。由于本工程具備較大一、二級負荷，故應選用兩臺或兩臺以上變壓器。變壓器容量選取本工程總視在計算負荷為2743.1kVA（cosΦ=0.93）,其中一、二級負荷1401kVA（cosΦ=0.92)，接近總計算負荷一半。方案一：選取兩臺等容量變壓器，互為備用。每臺容量按總視在計算負荷容量70%(0.7×2743.1=1920.8kVA）左右且不不大于所有一、二級負荷1410kVA選取，即應當選取1600kVA變壓器兩臺。正常運營時照明負荷與電力負荷共用變壓器，通過合理分派負荷，可使兩臺變壓器正常運營時負荷率相稱，均在70%~80%左右。當一臺變壓器故障時，另一臺變壓器可帶所有一、二級負荷和某些三級負荷運營，供電可靠性較高。方案二：選取兩臺不同容量變壓器。正常運營時一臺變壓器帶所有負荷，其容量應不不大于2743.1kVA，則單臺變壓器容量超過2500kVA，不滿足規(guī)范規(guī)定民用建筑單臺變壓器容量不高于2500kVA規(guī)定，則需要再增長一臺變壓器。正常時兩臺變壓器獨立運營，各帶一半負荷，每臺變壓器容量為1600kVA，負荷率均為82%;另設(shè)一臺變壓器當那兩臺變壓器中任何一臺或所有故障或檢修時帶所有一、二級負荷運營，其容量應不不大于1401kVA,可選取為1600kVA，其負荷率為72%。本方案選取三臺1600kVA變壓器，投資較高，且有一臺備用變壓器平時不工作，導致設(shè)備閑置和揮霍。方案三：選取兩臺不同容量變壓器，照明負荷和電力負荷分別由不同變壓器供電。照明負荷變壓器應不不大于其計算負荷且不不大于所有一、二級負荷計算，需1600kVA，負荷率為88%；電力負荷變壓器應按不不大于其計算負荷且不不大于一、二級負荷計算，需3000kVA，負荷率為47%。正常運營時照明負荷和電力負荷由不同變壓器供電，一臺變壓器故障或檢修時，由另一臺變壓器給所有一、二級負荷供電。本方案一臺變壓器負荷率偏低，另一臺偏高，且本工程照明負荷對電壓質(zhì)量無特殊規(guī)定，沒有必要對正常照明和電力負荷分設(shè)不同變壓器供電。通過比較，方案一負荷分派均衡，負荷率在70%~85%之間，且供電可靠性高，故選取方案一。最后選取兩臺SCB-1600-10/0.4型變壓器，其技術(shù)參數(shù)為:Uk=6%，，IP2X防護外殼尺寸：長×寬×高=2200mm×1600mm×2200mm。變壓器負荷分派及無功補償電力負荷和照明負荷均衡分派給兩臺變壓器。變壓器T1負荷分派依照負荷計算書將1#樓1—26層公共照明、2#樓1—25層公共照明、3#樓1—18層公共照明、3棟樓地下室照明和通風、1#樓顧客負荷、2#樓顧客負荷、消防水泵配電回路集中于變壓器T1上。依照前面提供負荷數(shù)據(jù)可得，設(shè)備功率為1893kW，總有功計算負荷為1589.7kW，無功計算負荷為892.6kvar，計入同步系數(shù)后，總有功計算功率為1271.8kW，無功計算負荷為714.1kvar，功率因數(shù)cosΦ=0.87。為將功率因數(shù)提高到0.92以上，進行無功功率補償，補償容量為實際取10組，每組20kvar，共200kvar。補償后有功計算負荷不變，Pc=1271.8kW，無功計算負荷為Qc=514.1kvar、則無功補償后低壓母線總視在計算負荷為選取不不大于并且最接近視在計算負荷變壓器容量，故應選取變壓器容量為1600kVA。負荷率為86%。變壓器T2負荷分派依照負荷計算書將泵房水泵3臺、變電所用電、商業(yè)負荷（共計）、客梯每棟2部、3#樓顧客負荷、消防電梯、消防用設(shè)備（共計）、消防排水水泵、安防消防物管控制配電回路分派給變壓器T2上。設(shè)備功率為1912kW，總有功計算負荷為1601.3kW，無功計算負荷為987kvar，計入同步系數(shù)后，總有功計算負荷為1281kW，無功計算負荷為789.6kvar，功率因素cosΦ=0.85。為將功率因數(shù)提高到0.92以上，進行無功功率補償，補償容量為實際取13組，每組20kvar，共260kvarm，補償后有功計算負荷不變，Pc=1281kW，無功計算負荷為529.6kvar。則無功補償后低壓母線總視在計算負荷為選取不不大于并且接近該視在計算負荷變壓器容量，故應選取變壓器容量為1600kVA。負荷率為87%。這樣使得兩臺比亞奇正常運營時負荷率相稱。同步，將給一、二級負荷（涉及照明、電力和消防用電設(shè)備）配電主回路與備用回路分別接于不同變壓器低壓母線上，以保證供電可靠性，但不計入每臺變壓器總負荷。變電所電氣主接線設(shè)計與變電所址和型式選取變電所高壓電氣主接線設(shè)計本工程變電所兩路10kV外供電源可同步供電，并設(shè)有兩臺變壓器，因而變電所高壓側(cè)電氣主接線有兩種方案可供選取。方案一：采用單母線分段主接線形式。正常運營時，由10kV電源A和電源B同步供電，母線斷路器斷開，兩個電源各承擔一半負荷。當電源B故障或檢修時，閉合母線聯(lián)系斷路器，由電源A承擔所有負荷；當電源A故障或檢修時，母線斷路器仍斷開，由電源B承擔一半負荷。此方案供電可靠性高，靈活性好，但經(jīng)濟性差。方案二：采用雙回路線路變壓器組接線方式。正常運營時，由10kV電源A和電源B同步供電，兩個電源各承擔一半負荷。當任一電源故障或檢修時，由另一電源承擔一半負荷。由于采用線路變壓器組接線方式，電源A受變壓器容量限制也只能承擔一半負荷，其供電能力沒有得到充分發(fā)揮。若需電源A承擔所有負荷，則與其連接變壓器容量也需按照承擔所有負荷選取，單臺變壓器容量不能滿足規(guī)定。本方案經(jīng)濟性較好，靈活性和可靠性不如方案一。綜上分析，本工程變電所高壓側(cè)主接線采用方案一，即單母線分段接線。本工程變電所高壓側(cè)主接線系統(tǒng)見附圖。變電所低壓電器主接線設(shè)計變電所設(shè)有兩臺變壓器（T1和T2），低壓側(cè)電器主接線也采用單母線分段接線形式。正常運營時，兩臺變壓器同步運營，母聯(lián)斷路器斷開，兩臺變壓器各承擔一半負荷。當任一臺變壓器故障或檢修時，切除某些三級負荷后，閉合母聯(lián)斷路器，由另一臺變壓器承擔所有一、二級負荷和某些三級負荷。該接線方式供電可靠性較高。變電所低壓側(cè)電器主接線見附圖。變電所地址與型式選取依照有關(guān)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，本工程設(shè)立設(shè)于一層室內(nèi)型變電所，內(nèi)有兩臺干式變壓器，10面高壓中置式開關(guān)柜，19面低壓抽出式開關(guān)柜及1面直流電源屏，與物業(yè)管理合設(shè)值班室。綜合考慮高壓電源進線與低壓配電出線以便，變電所設(shè)于建筑物西南角處，該處正上方無廁所、浴室或其她經(jīng)常積水場合，且不與上訴場合毗鄰；與電氣豎井、水泵房等負荷中心較近；與車庫有大門相通，設(shè)備運送以便。高低壓電纜經(jīng)橋架進出變電所，在所內(nèi)某些設(shè)電纜溝埋地敷設(shè)。低壓配電干線系統(tǒng)設(shè)計低壓帶電導體接地形式與低壓系統(tǒng)接地形式1.低壓帶電導體接地形式對三相用電設(shè)備組和單相用電設(shè)備組混合配電線路以及單相用電設(shè)備組采用三相配電干線線路，采用三相四線制系統(tǒng)；對單相用電設(shè)備配電支線線路，采用單相三線制系統(tǒng)，將負荷均衡分派在三相系統(tǒng)中。2.低壓系統(tǒng)接地形式本工程設(shè)有變電所民用建筑，對安全規(guī)定比較高，因而采用TN-S系統(tǒng)。所有受電設(shè)備外露可導電某些用PE線與系統(tǒng)接地點相連接。3.低壓配電方式本工程低壓配電為混合式配電。依照負荷類別和性質(zhì)將負荷分組作為配電干線，各干線從變電所低壓配電柜放射式向外配電，而每條干線中各種用電設(shè)備則依照負荷性質(zhì)和作用采用放射式或樹干式配電。低壓配電干線系統(tǒng)接線方式設(shè)計 照明負荷和電力負荷提成不同配電系統(tǒng)，以便于計量和管理。消防負荷配電則自成系統(tǒng)，以保證供電可靠性。照明負荷配電干線系統(tǒng)（1）3棟樓地下室照明和通風為二級負荷，從配電室以雙回路樹干式配電（配電干線WL1M/WL2S)，在末端配電箱進行雙電源自動切換。在地下室設(shè)立1臺照明配電箱。各棟樓層公共通道照明為一級負荷，負荷重要，但分布于各層，容量小，1#樓一層、二層存在商業(yè)公共通道照明，性質(zhì)尤為重要，因而采用分區(qū)樹干式雙回路配電，即1~2層公共通道照明和3~26層公共通道照明，各采用2路干線配電（配電干線WL2M/WL2S、WL3M/WL3S），配電干線采用預分支電纜。1~2層每層設(shè)立1臺照明配電箱，由設(shè)立于各層1臺雙電源自動切換配電箱以放射式配電。3~26層每層設(shè)立1臺通道照明配電箱，由四層設(shè)立一臺雙電源自動切換配電箱以放射式配電；2#樓一層、二層存在商業(yè)公共通道照明，性質(zhì)尤為重要，因而采用分區(qū)樹干式雙回路配電，即1~2層公共通道照明和3~25層公共通道照明，各采用2路干線配電（配電干線WL4M/WL4S、WL4M/WL4S），配電干線采用預分支電纜。1~2層每層設(shè)立1臺照明配電箱，由設(shè)立于各層1臺雙電源自動切換配電箱以放射式配電。3~25層每層設(shè)立1臺通道照明配電箱，由三層設(shè)立一臺雙電源自動切換配電箱以放射式配電；3#樓不存在商業(yè)公共通道照明，采用分區(qū)樹干式雙回路配電，采用一路干線配電（WL5M/WL5S),配電干線采用預分支電纜，1~18層每層設(shè)立1臺照明配電箱，由三層由三層設(shè)立一臺雙電源自動切換配電箱以放射式配電。2.電力負荷配電干線系統(tǒng)(1)1#樓顧客、2#樓顧客、3#樓顧客負荷為三級負荷，容量較大，負荷集中，故對每臺機組采用單回路放射式配電（1#樓配電干線WP2~WP26；2#樓配電干線WP’1~WP’25;3#樓配電干線WP’’1~WP’’18）。商業(yè)負荷（共計）為為二級負荷，容量較大，負荷集中，采用雙回路樹干式配電（配電干線WP1M/WP1S)泵房水泵3臺、變電所用電、客梯每棟2部、消防電梯、消防水泵、消防用設(shè)備（共計）、安防消防物管控制、消防排水水泵為一級負荷，負荷尤為重要，一次采用雙回路放射式配電（配電干線WP27M/WP27S,WP28M/WP28S,WP29M/WP29S,WP30M/SP30S,WP31M/WP31S,WP32M/WP32S,WP33M/WP33S,WP34M/WP34S,WP35M/WP35S),在末端配電控制箱進行雙電源自動切換。消防負荷配電干線系統(tǒng)消防電梯、消防水泵、消防用設(shè)備（共計）、消防排水水泵、安防消防物管控制均為一級負荷，負荷較為集中，每處就地設(shè)立配電箱和控制箱，采用雙回路放射式配電（WPE1M/WPE1S,WPE2M/WPE2S,WPE3M/WPE3S,WPE4M/WPE4S,WPE5M/WPE5S)，在末端配電箱進行雙電源自動切換。1#樓—1—26層應急照明、2#樓—1—25層應急照明、3#樓—1—18層應急照明為一級負荷，分布于各層，容量小，采用分區(qū)雙回路樹干式配電。1#樓1~2層和3~26層個采用2路干線配電（配電干線為WLE1M/WLE1S、WLE2M/WLE2S)，配電干線采用預分支電纜，1~2層每層設(shè)立1臺應急照明配電箱，由設(shè)立于各層1臺雙電源自動切換配電箱以放射式配電;3~26層每層設(shè)立1臺應急照明配電箱，由每四層設(shè)立1臺雙電源自動切換配電箱以放射式配電；2#樓1~2層和3~25層個采用2路干線配電（配電干線為WLE’1M/WLE’1S、WLE’2M/WLE’2S)，配電干線采用預分支電纜，1~2層每層設(shè)立1臺應急照明配電箱，由設(shè)立于各層1臺雙電源自動切換配電箱以放射式配電；3~25層每層設(shè)立1臺應急照明配電箱，由每三層設(shè)立1臺雙電源自動切換配電箱以放射式配電；;3#樓采用1路干線配電（配電干線為WLE’’1M/WLE’’1S），配電干線采用預分支電纜，每層設(shè)立1臺應急照明配電箱，由每三層設(shè)立1臺雙電源自動切換配電箱以放射式配電。消防負荷配電干線系統(tǒng)見附圖。短路電流計算及設(shè)備和導線選取短路電流計算供電部門提供系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)如下：提供10kV專線電源A110/10kV變電站距離本工程3km，電源引入電纜型號初選為YJV22-8.7/9-3×120，110/10kV變電站10kV母線處三相短路電流有效值規(guī)劃最大值為25kA，最小值為18kA。電纜首端過電流保護延時時間為0.8s，真空斷路器全開斷時間為0.1s。提供10kV環(huán)網(wǎng)電源B35/10kV變電站環(huán)網(wǎng)柜距離本工程0.1km，電源映入電纜型號初選YJV2-8.7/9-3×95，該環(huán)網(wǎng)柜10kV母線處三相短路電流有效值規(guī)劃最大值為10kA，最小值為6kA。電纜采用高分斷路器保護。變電所高壓側(cè)短路電流計算 依照附圖變電所高壓側(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下圖所示，短路點k-1、k-2點選用在變電所兩段10kV母線上。本工程由兩個10kV電源供電，但不并聯(lián)運營。因而需分別計算變電所10kV母線上三相和兩相短路電流，找出其最大值和最小值。采用標幺值法進行計算，取Sd=100MVA。下面僅以系統(tǒng)A高壓側(cè)短路電流計算?；鶞手涤嬎慊鶞孰妷夯鶞孰娏?本工程變電所高壓側(cè)短路電流計算電路最大運營方式下電力系統(tǒng)最大短路容量=1.732×10.5×25=454.65MVA最小運營方式下電力系統(tǒng)最小短路容量327.3MVA電抗標幺值最大運營方式下電力系統(tǒng)電抗標幺值最小運營方式下電力系統(tǒng)電抗標幺值電纜線路長度電抗值，長度為3km，則電纜線路電抗標幺值為K-1點短路時等效電路如下圖所示。從而K-1點短路時總電抗標幺值最大運營方式下為最小運營方式下為從而三相短路電流為進而三相短路容量為兩相短路電流為按照同樣辦法計算出系統(tǒng)B高壓側(cè)K-2點短路時三相短路電流和兩相短路電流。變電所高壓側(cè)短路計算書如下表。、變電所高壓側(cè)短路計算書基準值Sd=100MVA，Ud1=10.5kV，Id1=5.5kA序號元件短路點運營參數(shù)電抗標幺值X*三相短路電流（kA)三相短路容量（MVA)兩相鍛煉陸電流（kA)1系統(tǒng)A最大運營方式max0.22025.025.025.063.8454.721.7最小運營方式min0.30518.018.018.045.9327.315.62線路AXl0.2590.095331+2K-1最大運營方式max0.47911.511.511.529.3209.110.1最小運營方式min0.5649.89.89.825.0178.28.54系統(tǒng)B最大運營方式max0.5510.010.010.025.5181.98.7最小運營方式min0.9166.06.06.015.3109.15.25線路BXl0.0090.095364+5K-2最大運營方式max0.5599.89.89.825.0178.28.5最小運營方式min0.9255.95.95.915.2108.15.1通過計算可知，變電所10kv母線上三相對稱短路電流初始值在由電源A供電時最大為11.5kA；兩相不對稱短路電流初始值在由電源B供電時最小，為5.1kA。低壓電網(wǎng)短路電流計算變電所低壓側(cè)短路電流計算本工程變電所低壓側(cè)短路電流計算電路如下圖所示。正常運營時，電源A（變壓器T1）和電源B（變壓器T2）同步供電，低壓母線分段不聯(lián)系，短路點選在兩臺變壓器低壓繞組出口處K-3、K-4點，兩臺低壓進線開關(guān)負荷側(cè)K-5、K-6點和離低壓進線開關(guān)最遠端母線處K-7、K-8點。低壓側(cè)出了三相和兩相短路以外，單相接地故障發(fā)生率遠高于三相和兩相短路，因而還需計算單相接地故障電流。采用歐姆法進行計算，計算時配電母線型號先按發(fā)熱條件初選，導體截面詳細選取后續(xù)選定。以變壓器T1低壓側(cè)短路電流計算為例計算。選用系統(tǒng)A最大運營方式下短路容量，即作為變壓器T1低壓側(cè)短路電流計算初始容量。Uav2=0.4KV。變壓器T1低壓側(cè)短路時計算過程如下：短路電路阻抗計算電力系統(tǒng)阻抗：此處相線-保護線阻抗電力變壓器電抗此處相線-保護線阻抗母線T1WB1段阻抗為此處相線-保護線阻抗母線T1WB2段阻抗為此處相線-保護線阻抗變壓器T1低壓側(cè)短路時等效電路如下圖所示。K-3點短路時總等效阻抗為單相接地電阻、電抗和阻抗為K-5點短路時總等效阻抗為單相接地電阻、電抗和阻抗為K-7點短路時總等效電阻、電抗和阻抗為單相接地電阻、電抗和電阻為短路電流計算K-3點短路時三相短路電流和三相短路容量分別為K-5點短路時三相短路電流三相短路容量為同樣可以分別計算出變壓器T2低壓側(cè)K-4、K-6和K-8點短路時三相和兩相短路電流及單相接地電流。低壓配電線路短路電流計算低壓配電干線系統(tǒng)中短路計算點，選用在配電干線首段分支處與末端分支處（層配電箱處）、每層分支箱末端（末端配電箱處）。分支線短路計算點選用在計量配電箱終端處。配電干線及分支線計算長度依照建筑平面圖和剖面圖及其敷設(shè)走向擬定。低壓配電線路短路電流計算也采用歐姆法，計算式，配電干線及其分支線導線型號規(guī)格先按發(fā)熱條件初選。設(shè)備選取高壓電氣設(shè)備選取本工程10kV高壓系統(tǒng)選用ZS1-12型高壓戶內(nèi)中置式開關(guān)柜，柜內(nèi)安裝高壓電器組要是高壓斷路器、熔斷器、和互感器等電器設(shè)備。高壓斷路器選取高壓斷路器重要作為變壓器回路、電源進線回路控制和保護電氣及分段聯(lián)系用電器。使用環(huán)境為建筑物室內(nèi)高壓開關(guān)柜（AH3、AH4、AH5、AH7、AH10）內(nèi)，10kV系統(tǒng)中性線經(jīng)消弧線圈接地。依照需要和產(chǎn)品狀況，10kV系統(tǒng)選用VD4型戶內(nèi)高壓真空斷路器，配用彈簧操縱機構(gòu)。高壓斷路器選取額定電壓:不低于所在電網(wǎng)處額定電壓。額定電流:應等于或不不大于所在回路最大長期工作電流。AH3柜為10kV電源A高壓進線柜，應能帶所有負荷，奇高壓側(cè)計算總視在負荷為兩臺變壓器容量之和即為3200KVA，從而得計算電流為Ic=184.8A。依照斷路器電流級別，選取斷路器額定電流依照VD4型戶內(nèi)高壓真空斷路器產(chǎn)品手冊，選取VD2-12-630A。其有關(guān)參數(shù)為額定開斷電流（2）高壓斷路器校驗額定開端電流校驗：2）高壓電流互感器選取本工程高壓電流會干起有用于電能計量專用，有座繼電保護和測量用，均選取LZZBJ12-10A型戶內(nèi)高壓電流互感器。以AH3柜測量用電流互感器為例進行選取與校驗。電流互感器選取額定電壓：額定一次電流：額定二次電流：選取LZZBJ12-10A-200型電流互感器，查其產(chǎn)品手冊其參數(shù)為動穩(wěn)定電流連接形式：三相星型連接電流互感器校驗動穩(wěn)定校驗：熱穩(wěn)定性將校驗：精確度級校驗：為了保證電流互感器精確級，電流互感器二次測所接實際負荷將所消耗容量應不不不大于該精確級所規(guī)定額定容量其中為電流互感器二次側(cè)所接儀表內(nèi)容量總和（VA)，測量電流表為電子式儀表，其電流回路負荷不超過1VA，故取=1VA。Rc為電流互感器二次連線接觸電阻，由于不能精確測量，普通取為0.1；電流互感器二次側(cè)為星形連接，從而有滿足精確度級規(guī)定。高壓電壓互感器選取本工程高壓電壓互感器有作計量專用，有作電壓測量用。選用JDZ12-10型戶內(nèi)高壓電壓互感器。以AH2柜計量局專用電壓互感器為例進行選取與校驗。電壓互感器選取額定一次電壓：額定二次電壓：選取JDZ12-10型電壓互感器，查其產(chǎn)品手冊得其參數(shù)為：精確度級及容量：測量0.2/30VA連接形式：兩只單相電壓互感器接成Vv連接。電壓互感器精確度級校驗。電壓互感器額定二次容量（相應于所有規(guī)定精確級），應不不大于電壓互感器二次負荷。電能計量柜內(nèi)設(shè)有電子式多功能電能表，每一電壓線路功耗不不不大于1.1.0Q，2VA，每只單相電壓互感器實際二次負荷容量等于電壓互感器二次側(cè)電壓母線線間負荷，即4VA，不大于額定二次負荷容量30VA（0.2級）滿足精確度級規(guī)定。低壓電器設(shè)備選取本工程0.38kV低壓電氣系統(tǒng)變電所選用MNS（BWL3）-0.4型低壓戶內(nèi)抽出式開關(guān)柜。柜內(nèi)安裝低壓電器重要有低壓斷路器和電流互感器等。低壓配電垂直母線干線系統(tǒng)插接箱及層配電箱中低壓電器重要有低壓斷路器和雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。以變壓器T1低壓進線斷路器（K-5點前）為例進行低壓斷路器選取。低壓斷路器初步選取類別選?。鹤冸娝蛪洪_關(guān)柜內(nèi)斷路器是變電所低壓電源進線和母線聯(lián)系保護用斷路器，懸著抽出式空氣斷路器，選取性三段保護，E3N,32,PR122/P-LSI。級數(shù)選?。篢N-S系統(tǒng)，選取級數(shù)為3P。額定電流選?。哼x取斷流能力校驗：低壓保護電器設(shè)備整定與級間選取性配合過電流脫扣器額定電流選取。過電流脫扣器額定電流應不不大于線路最大負荷電流，即選取=長延時過電流脫扣器整定電流。規(guī)定不不大于線路最大就負荷電流，即與線路容許在流量配合，滿足線路與低壓配電浮現(xiàn)保護電器選取性配合有短延時過電流脫扣器整定電流。躲過短時尖峰電流與低壓出線保護器選取性配合別的低壓配電垂直干線系統(tǒng)、插接箱、樓層配電箱等進出線回路中保護用低壓斷路器選取及整定辦法類似。導線和電纜選取 已知本地最熱月日最高平均溫度為35℃，0.8m處平均溫度為20℃。本工程導線類型依照導線應用場合重要分為：高壓進出線電纜、高低壓開關(guān)柜主母線和分支母線、低壓出線電纜等。高壓進出電纜選取是以輸送容量為根據(jù)來進行截面來選取。高壓進線電纜在變電所外采用直埋/穿管埋地，咋變電所內(nèi)采用電纜梯架/電纜溝想結(jié)合敷設(shè)方式。先按容許溫升條件選取，然后校驗器電壓損失和短路熱穩(wěn)定。高壓出線電纜由于在變電所內(nèi)部，線路長度很短，僅為幾十米，電壓損失極小，不需驗證。選取KYN44A-12型鎧裝移開式交流金屬封閉高壓開關(guān)柜，選用硬裸銅母線，每相一片。母線截面先按容許溫升選取，然后校驗動熱穩(wěn)定性。由于母線在開關(guān)柜內(nèi)，長度較短，電壓損失較小，不需校驗。選取MNS(BWL3)-04型低壓開關(guān)柜，每相2片硬銅母線，截面選取先按容許溫升選取，然后校驗短路動熱穩(wěn)定性。低壓開關(guān)柜有主母線和分支目母線，由于主母線長度較短，電壓損失較小，不需校驗。分支母線由于長度較長，普通還需要校驗電壓損失。低壓母線在選取時要注意N線和PE線截面不應不大于相應相母線截面一半。高低壓主母線在開關(guān)柜內(nèi)部封閉環(huán)境，環(huán)境溫度普通取40℃。低壓出線電纜分為干線電纜和分支線電纜。干線電纜普通采用電纜橋架或則插接式母線槽敷設(shè)，分支線電纜有沿橋架敷設(shè)或者采用插接式預分支電纜。電纜橋架敷設(shè)和插接式預分支電纜，普通先按循序溫升條件選取，在校驗電壓損失和短路熱穩(wěn)定性。預分支電纜由于分支線較短，電壓損失較小，可不校驗。插接式母線槽應先選取額定電流，在校驗電壓損失和段路基動熱穩(wěn)定性。以高壓進線電纜選取以10kV專線電源A進線電纜為例，所帶本工程所有負荷，容量為3200kVA,電流為10kV專線電源A進線電纜選取YJV22-8.7/20型三芯電纜。電纜截面選取先按容許溫升條件選取，然后校驗其電壓損失和短路熱穩(wěn)定。計算過程如下：按容許溫升選取應按最不利散熱敷設(shè)方式進行電纜截面選取，即埋地敷設(shè)方式。查JYV22-8.7/10型3芯電纜產(chǎn)品手冊得，容許在流量計不不大于這個數(shù)值接近電纜截面積為95，=215A。已知電纜直埋/穿管敷設(shè)，埋深0.8m，地溫20℃，2根電纜有間距并列敷設(shè)，可得電纜載流量校正系數(shù)K=0.9從而校驗電壓損失依照負荷計算成果，已知=2281.0 ＫＷ，＝１０８１.６ＫＭ，查表得Ｓ＝７０㎡ＹＪＶ電纜單位長度電阻和電抗分別為＝０．３１０Ω線路長度已知為ｌ＝３ｋｍ。則有而容許電壓損失為短路熱穩(wěn)定性校驗三相最大短路電流短路假想時間查表得熱穩(wěn)定系數(shù)Ｋ＝１３７Ａ，則熱穩(wěn)定最小容許截面所選截面Ｓ＝９５，不不大于，滿足規(guī)定。為了電纜長期發(fā)熱穩(wěn)定，普通放大一到二級截面，故選?。樱剑保玻敖孛妗＜醋詈筮x取電纜截面型號規(guī)格為ＹＪＶ２２－８．７／１０－３１２０。別的導線和電纜界面選取成果參見本工程高低壓主接線系統(tǒng)圖防雷與接地系統(tǒng)設(shè)計建筑物防雷系統(tǒng)設(shè)計1.建筑物防雷系統(tǒng)擬定本工程為商用居民兩用建筑，1#主樓（1—26層）為辦公建筑，長L=45.4m，寬W=27.0m，高=90.1m。裙樓（1—2層）為商業(yè)建筑，長L=59.1m,寬W=55.8m，高H=21.7m.對于主樓，與建筑接受相似雷擊次數(shù)等效面積為校正系數(shù)K=1.0,年平均雷暴日數(shù)天，從而主樓年預測合計次數(shù)為同樣，可計算出裙樓年預測雷擊次數(shù)N=0.072。依照規(guī)范可知，本建筑物應劃分為第二類防雷建筑物。2.建筑物防雷辦法作為第二類防雷建筑物，應有防直接雷和防雷電波侵入辦法。由于主樓高度高于45m,還應采用防側(cè)擊雷和等電位保護辦法。此外，本建筑物內(nèi)裝有大量電子信息系統(tǒng)設(shè)備，還應有防雷擊電磁脈沖辦法。3建筑物外部防雷裝置布置。屋面采用鍍鋅圓鋼或者金屬欄作為接閃器，沿女兒墻四周敷設(shè)，支持卡子間距為1m，轉(zhuǎn)角處懸空段不不不大于0.3m，避雷帶高出屋面裝飾柱或女兒墻0.15m，屋面采用Φ10mm鍍鋅圓鋼構(gòu)成不不不大于10m×10m或8m×8m避雷網(wǎng)格。突出屋面所有金屬構(gòu)件，金屬通風管，屋頂風機等均應與避雷帶可靠焊接。本工程采用如下防側(cè)擊和等電位保護辦法：將45m及以上各層外圈梁兩個主筋普通焊接，并與各引下線焊接。將45m及以上外墻上欄桿，門窗等較大金屬物與防雷裝置連接豎直敷設(shè)金屬管道及金屬物頂端和低端與防雷裝置連接。運用柱子或剪力墻內(nèi)兩根Φ16mm以上主筋普通焊接作為引下線，平均間距不不不大于18m，引下線上端與避