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第第某項目供電系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計目錄TOC\o"1-2"\h\u21439某項目供電系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計 13327第一章緒論 2155411.1研究背景 240661.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2208291.3供電系統(tǒng)要求 2302321.4工程概述與重要參數(shù) 315824第二章低壓配電及網(wǎng)絡(luò) 3124482.1低壓配電 3305132.2一次系統(tǒng)接線要求 44012第三章負(fù)荷計算 6261443.1需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷 655743.2照明負(fù)荷計算 7301463.3動力負(fù)荷計算 9126003.4消防負(fù)荷計算 1513316第四章設(shè)備選型 16301484.1無功補(bǔ)償裝置 16217674.2主變壓器選擇 182264.3導(dǎo)線和電纜的選擇 1915062計算無功功率 22176934.4主要電氣設(shè)備的選擇與校驗 24275994.5防雷接地 2575064.5.1接地 25300644.5.2防雷設(shè)計 2520180第五章短路電流計算 25262095.1短路概述 2565955.2三相短路電流計算 2786875.3單相接地短路電流的計算 2712576第六章總結(jié) 288287參考文獻(xiàn) 29摘要:本次設(shè)計是以某中小型企業(yè)辦公樓為研究對象。按照專業(yè)的設(shè)計規(guī)范,詳細(xì)的設(shè)計本次項目的供電系統(tǒng)。包括接線的設(shè)計、低壓配電方案、負(fù)荷計算、無功補(bǔ)償、主變壓器的選擇、短路電流的計算、建筑的防雷接地以及接地種類的選擇。導(dǎo)線的選擇及敷設(shè)方式等。通過AUTOCAD繪制出低壓配電系統(tǒng)圖及配電網(wǎng)絡(luò)圖。關(guān)鍵詞:低壓配電,供電系統(tǒng)設(shè)計,短路電流計算第一章緒論1.1研究背景電能已經(jīng)是當(dāng)今生活不可缺少的一部分,當(dāng)然也是現(xiàn)代生產(chǎn)、工作最主要的動力。電能可以通過能量轉(zhuǎn)化實現(xiàn)多種的能量需求。因此,電能影響著人民的生產(chǎn)生活,同時也影響著現(xiàn)代社會的進(jìn)步以及資源能量的消耗。更是直接與國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展息息相關(guān)。人民要想更加經(jīng)濟(jì)的、高效的、安全的來利用好電能,那么無疑電力系統(tǒng)是最主要的系統(tǒng)之一。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀世界各國目前電力方面都處于高速發(fā)展時期。我國現(xiàn)在也在大力發(fā)展電業(yè),用電能來漸漸代替其他能源,大力發(fā)展風(fēng)電,水電等。在電力系統(tǒng)方面我國仍處于發(fā)展階段,世界上有些發(fā)達(dá)國家,在電力系統(tǒng)方面以及達(dá)到了很高的水平。他們供電設(shè)計的水平在很多方面已經(jīng)有了比較超前的思路,其供電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范也與全球同步,所以就有了很多突出的供電系統(tǒng)設(shè)計REF_Ref5096\w\h[1]。我國有關(guān)于供電的設(shè)計有些方面還需要與其他國家做對比,揚(yáng)長避短取其精華去其糟粕,當(dāng)然,也要保持著中國特色的電力系統(tǒng)設(shè)計理念,并且還要保持生態(tài)環(huán)境的平衡。在做到對環(huán)境影響最小的同時,不斷提高我國電力發(fā)展的水平。1.3供電系統(tǒng)要求本次供電系統(tǒng)設(shè)計的要求REF_Ref13988\w\h[2]:供電安全性。供電系統(tǒng)的設(shè)計與實施必須嚴(yán)格的按照相關(guān)規(guī)定。安全第一,生產(chǎn)第二。一切以安全為基礎(chǔ)供電可靠性。供電不穩(wěn)定會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,對人民生產(chǎn)生活都會造成很大的影響。電能的質(zhì)量。電能質(zhì)量也是一定要做到的要求,電能質(zhì)量如果出了問題會對電氣設(shè)備造成一定的損傷。(4)靈活性。供電系統(tǒng)與配電接線要靈活簡便,要盡量做得可以適應(yīng)符合以及后期線路的改變REF_Ref14175\w\h[3]。(5)具有經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展性。要做到盡量降低成本,減少預(yù)算。后期具有一定的發(fā)展性。1.4工程概述與重要參數(shù)本次設(shè)計總建筑面積約1500㎡,能夠滿足日常的生活與辦公??偣灿形鍖訕牵汛舜蔚呢?fù)荷等級定為三級負(fù)荷。第二章低壓配電及網(wǎng)絡(luò)2.1低壓配電2.1.1低壓配電接地方式低壓配電接地方式如圖1:圖SEQ圖\*ARABIC1低壓配電接地方式由上圖可知,接地可分為很多種方式。分別是TT系統(tǒng);TN系統(tǒng);IT系統(tǒng)。而TN系統(tǒng)又可劃分為TN-C和TN-S。根據(jù)本次設(shè)計我選定用TN-S接地系統(tǒng),其特點(diǎn)及原因如下:TN-S系統(tǒng)就是具有專用保護(hù)零線的系統(tǒng),又名為三相五線制系統(tǒng),使用專業(yè)的保護(hù)零線與設(shè)備的金屬外殼相連接用以保護(hù)電氣設(shè)備,并且保護(hù)零線需要單獨(dú)進(jìn)行敷設(shè),不可作為其他用途。重復(fù)接地線要與保護(hù)零線相互連接REF_Ref14615\w\h[4]。這個系統(tǒng)把工作零線和保護(hù)線徹底分開。當(dāng)系統(tǒng)供電設(shè)備正常運(yùn)行的時候,在其專門的保護(hù)線上是不會有電流流過的,在其工作零線上會有一些不平衡的電流。保護(hù)線對地是沒有電壓的。也正因如此電氣設(shè)備的金屬外殼是接在專門的保護(hù)線上的,這種方式的保護(hù)非??煽?。單相照明回路可以用工作零線,漏電保護(hù)開關(guān)則不可以用。專用的保護(hù)線不能夠斷線。此系統(tǒng)供電的干線上允許安裝漏電保護(hù)器,漏電保護(hù)器不可以重復(fù)接地,而保護(hù)線可以,但是保護(hù)線重復(fù)接地不允許經(jīng)過漏電保護(hù)器。該系統(tǒng)的供電方式可以用于工業(yè)供電同時民用電也可以使用。2.1.2低壓線路接線方式我在本次設(shè)計中決定選用380/220V低壓供電。低壓線路的接線方式,以及它們的接線特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)如下表。表SEQ表\*ARABIC1低壓線路接線方式名稱放射式干線式環(huán)式特點(diǎn)由變電站直接供電由變電所拉出一條干線供電兩路干線相連為環(huán)試優(yōu)點(diǎn)線路之間無影響;操作以及維護(hù)方便投資較少投資較少缺點(diǎn)投資較大供電可靠性較差不利于后期維修維護(hù);電壓損傷較大對于這個項目在供電主路上我選用放射式,當(dāng)其他線路出現(xiàn)問題時不會對本項目供電影響太大,對于后期的操作與維護(hù)來說也方便了很多。對于項目內(nèi)其余支路供電來說,我選用干線式供電。這樣可以節(jié)約一些成本,實施起來也比較簡單。2.2一次系統(tǒng)接線要求一次系統(tǒng)接線的要求如圖2:圖SEQ圖\*ARABIC2一次電氣接線要求結(jié)構(gòu)圖(1)保證供電的安全性供電系統(tǒng)首先要保證安全問題,保證在人員操作、維護(hù)、維修設(shè)備時不發(fā)生漏電等意外情況。在供電安全的前提下進(jìn)行生產(chǎn)和生活。(2)保證供電的可靠性供電系統(tǒng)需要具有一定的可靠性,保證電能質(zhì)量波動幅度不大。保證電氣設(shè)備不因電能質(zhì)量的問題受到損傷,保證生產(chǎn)的產(chǎn)品不因電能質(zhì)量問題而不合格。(3)保證供電的靈活性此項目供電應(yīng)具有一定的靈活性以及可發(fā)展性。需要能夠適應(yīng)多種運(yùn)行方式,后期具有一定變動能力。(4)保證供電的經(jīng)濟(jì)性在保證其他要求的前提下,力求經(jīng)濟(jì)、減少預(yù)算、節(jié)約成本。由于本項目規(guī)模較小僅由一臺變壓器供電,所以我選擇用單母線不分段的接線方式。其特點(diǎn):這種接線方式較為簡單,使用的設(shè)備少操作比較簡單,而且可以節(jié)約成本。當(dāng)然這種方式也有很多缺點(diǎn),靈活性可靠性比較低,如果母線上出現(xiàn)故障就會造成辦公樓全部停電。第三章負(fù)荷計算負(fù)荷計算就是對于本次設(shè)計所涉及到的用電設(shè)備進(jìn)行歸納計算,求取出一些關(guān)鍵的物理量,例如負(fù)荷的有功無功等。用來確定本項目所有的用電負(fù)荷。進(jìn)而選出合適的電力設(shè)備,如變壓器等。使本項目的供電系統(tǒng)能夠長期正常的運(yùn)行下去。在負(fù)荷計算時一定不能出現(xiàn)很大的誤差,計算出來的數(shù)值直接影響了設(shè)備選型以及供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式。所以負(fù)荷計算是本次項目設(shè)計的關(guān)鍵。負(fù)荷計算有很多方法,例如:需要系數(shù)法、單位指標(biāo)法、二項式系數(shù)法等。這些方法都適用于不同的條件。要視情況而定。3.1需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷(1)需要系數(shù)法REF_Ref14615\w\h[5]需要系數(shù)法有三個要素,分別為:需要系數(shù)、設(shè)備功率計算還有同時系數(shù)的選取。它與用電設(shè)備數(shù)量 、運(yùn)轉(zhuǎn)的性質(zhì)、設(shè)施的效率以及電能的充分利用有關(guān)。其公式為:獨(dú)立的用電備,公式為: (3-1) (3-2) (3-3)式中,—額定功率;—額定效率;—功率因數(shù);多組用電設(shè)施備,公式為:(3-4)(3-5)(3-6)(3-7)—無功功率—視在功率—計算電流—設(shè)備容量—功率因數(shù)角正切值—需要系數(shù)3.2照明負(fù)荷計算照明在本次設(shè)計項目中非常重要,所以下面我要計算一下照明所需要的用電負(fù)荷。需要算出經(jīng)過系統(tǒng)中的電流以及功率照明負(fù)荷容量的計算公式為。Pe=Es
式中,EsS—住宅面積照明負(fù)荷容量:P表SEQ表\*ARABIC2部分照明用電設(shè)備的燈類cos燈類cos白熾燈、鹵鎢燈1.0高壓鈉燈0.5熒光燈(無補(bǔ)償)0.6金屬鹵化物燈0.5-0.6熒光燈(有補(bǔ)償)0.9鏑燈0.5高壓水銀燈(50-175W)0.4-0.5霓虹燈0.4-0.5表3對照表0.980.2130.651.1690.950.2380.61.3340.90.4840.551.5190.850.6200.51.7320.80.750.451.9840.750.8820.42.291查表2,對應(yīng)的查表3辦公室照明負(fù)荷需要系數(shù):
Kc=0.8,有功計算負(fù)荷:
P無功計算負(fù)荷:
視在計算負(fù)荷:
計算電流:
I3.3動力負(fù)荷計算在本項目中由于每層房間、電力布局基本相同,所以以首層為例來計算動力負(fù)荷REF_Ref14615\w\h[6]。其他樓層相同。插座功率表如下:表4插座功率表設(shè)備名稱功率(kW)單相插座1三相空調(diào)插座1.5回路編號所帶負(fù)載名稱數(shù)量(間)總計功率(kW)備注N1機(jī)器應(yīng)用研究所228Kcostan機(jī)器調(diào)試室256N2業(yè)務(wù)員辦公室272調(diào)試員工作室384N3自動化研究所4112N4行政辦公室426發(fā)電機(jī)室28保管室215總計(kW)401表5部分負(fù)荷統(tǒng)計表表6負(fù)荷種類說明表負(fù)載的位置單間功率(kW)備注機(jī)器調(diào)試室28選用12個三相插座箱以及2個三相空調(diào)插座業(yè)務(wù)員辦公室368個三相插座和1個三相空調(diào)插座,機(jī)器應(yīng)用研究所14選用10個單相插座以及1個三相空調(diào)插座發(fā)電機(jī)室44個單相插座行政辦公室6.55個單相插座以及1個空調(diào)插座保管室7.56個單相插座以及1個空調(diào)插座打字復(fù)印室6.55個單相插座以及1個空調(diào)插座副經(jīng)理室6.55個單相插座以及1個空調(diào)插座,1個動力配電箱引出4條支路調(diào)試員工作室28選用12個三相插座箱以及2個三相空調(diào)插座,2個動力配電箱分別引出5條支路自動化研究所28選用12個三相插座箱以及2個三相空調(diào)插座,2個動力配電箱分別引出5條支路Kx=0.8,cosN1回路:各類計算負(fù)荷:有功計算負(fù)荷:
P無功計算負(fù)荷:
視在計算負(fù)荷:
計算電流:
IN2回路:各類計算負(fù)荷:有功計算負(fù)荷:
P無功計算負(fù)荷:
視在計算負(fù)荷:
計算電流:
IN3回路:各類計算負(fù)荷:有功計算負(fù)荷:
P無功計算負(fù)荷:
視在計算負(fù)荷:
計算電流:
IN4回路:各類計算負(fù)荷:有功計算負(fù)荷:
P無功計算負(fù)荷:
視在計算負(fù)荷:
計算電流:
I則該配電箱總的計算負(fù)荷為:總的有功計算負(fù)荷:
P=67.2kW+124.8kW+89.6kW+39.2kW=320.8kW總的無功計算負(fù)荷:
=60.5kvar+112.4kvar+80.6kvar+35.3kvar=288.8kvar總的視在計算負(fù)荷:
=90.4kVA+168kVA+121kVA+52.8kVA=432.2kVA總的計算電流:
I==463A所以,如上面負(fù)荷計算得出編號為AP1-1的配電箱各類功率分別為:有功功率:320.8kW,無功功率:288.8kvar,視在功率:432.2kVA,計算電流:463A。其它線路上動力負(fù)荷也如上計算,表7為本項目的動力負(fù)荷計算。表7本項目動力配電箱計算負(fù)荷配電箱編號有功功率(kW)無功功率(kvar)視在功率(kVA)AP1-1320.8288.8432.2AP1-2254203.2324.2AP2-1198158.4254AP2-2200160256AP3-1215172275AP3-2240192307AP4-1310248397AP4-2260208333AP5-1265.2212.2339.6總計22631842.629183.4消防負(fù)荷計算在本項目中消防負(fù)荷是各個樓層的防火卷簾門,1~4層每層裝設(shè)一臺專用簾配電箱;1~2層其配電箱負(fù)荷為5kW,3~4層其配電箱負(fù)荷為3kW。由配電室引出一條回路對4個衛(wèi)生間、公司領(lǐng)導(dǎo)室、1間售后服務(wù)室、1間測試室供電其容量:P取需用系數(shù)0.6,功率因數(shù)0.75.計算負(fù)荷:有功計算負(fù)荷:
P無功計算負(fù)荷:
視在計算負(fù)荷:
計算電流:
I綜合上述,本次設(shè)計中的總負(fù)荷為:P總功率因數(shù):
cos第四章設(shè)備選型4.1無功補(bǔ)償裝置有很多的電氣設(shè)備是根據(jù)電磁感應(yīng)原理運(yùn)行的,這些設(shè)備都是依靠交變磁場來進(jìn)行能量的傳遞與轉(zhuǎn)換。無功功率就是不做功的功率,它是為了產(chǎn)生感應(yīng)磁通和交變磁場而需要的電功率。在輸送的有功功率相等時,無功功率越小,線路上的電流就會越小,那么輸電線路上的損耗也會變小。然而一些用電設(shè)備對無功功率有一定的需求,所以我們就要在這些靠近設(shè)備的一端產(chǎn)生無功功率,進(jìn)行無功補(bǔ)償。無功補(bǔ)償可以做到提高電網(wǎng)的功率因數(shù)、降低輸電損耗、提高供電的效率等。所以在本次供電系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計中有著不可缺少的地位。(1)無功功率補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ胙a(bǔ)償無功功率可以采用同步電機(jī)、調(diào)相機(jī)、異步電機(jī)、并聯(lián)電容器等方法。在補(bǔ)償形式上還可劃分為個別補(bǔ)償、集中補(bǔ)償、分散補(bǔ)償。(2)無功補(bǔ)償?shù)脑碓谌粘5挠秒娫O(shè)備中,除了個別設(shè)備負(fù)載特性為純電阻外,大部分是感性負(fù)載或者是阻抗性負(fù)載,這些感抗將導(dǎo)致有功功率損耗,為了降低這一損耗可以使用電容補(bǔ)償。其原理見圖3:圖SEQ圖\*ARABIC3無功補(bǔ)償電路原理圖及矢量圖是沒有電容補(bǔ)償時的電流,與電感上的滯后電流組成功率因數(shù)角為,兩者幾何相加代數(shù)式如下:(4-1)(4-2)并聯(lián)電容C后,電容產(chǎn)生的和方向相反則:(4-3)(4-4)由上面的公式可知,并入電容后可使輸電線路上的總電流減小,因此降低了輸電損耗。(3)無功補(bǔ)償容量的計算在已經(jīng)求出的及,求得自然功率因數(shù)角:(4-5)得:(4-6)當(dāng)小于要求的數(shù)值時,應(yīng)裝設(shè)補(bǔ)償?shù)难b置,其補(bǔ)償容量如下式:(4-7)式中,—計算用功功率,kW;、—分別為補(bǔ)償前后正切值;—為比補(bǔ)償容量在本次設(shè)計中,需將原來總共計算好的功率因數(shù)補(bǔ)償至,,。則
Q為了本項目供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行,我所選擇的無功補(bǔ)償裝置REF_Ref14615\w\h[7]是帶有自動補(bǔ)償功能的無功補(bǔ)償柜。它可以檢測功率因數(shù),如果功率因數(shù)過低可實現(xiàn)自動補(bǔ)償。安裝此設(shè)備可以提高功率因數(shù)、減少損耗降低成本。我選用的是SWGGJ300-198/400型低壓動態(tài)無功補(bǔ)償裝置。一共安裝六組,確保功率因數(shù)長期在正常范圍。4.2主變壓器選擇(1)主變壓器選擇方法與臺數(shù)一般重要的供電系統(tǒng)會配備多臺變壓器。因為本項目為中小型企業(yè)辦公樓,所以我只配設(shè)一臺變壓器,為本項目單獨(dú)供電。因為這不光線路簡單而且還會降低成本的預(yù)算。(2)主變壓器容量該項目總負(fù)荷為:
P該項目同期系數(shù)為0.9。變壓器容量按下式選擇:(4-8)其中,—同期系數(shù);—線損率;—各出線最大負(fù)荷;則所選變壓器計算容量為:S主變壓器型號為使本項目供電系統(tǒng)可正常運(yùn)行,那么要選擇一個合適的變壓器REF_Ref14615\w\h[8],參照以上計算以及查閱相關(guān)資料,我選擇變壓器的型號為SCB11-2500kVA10/0.4。其參數(shù)如下表:表8SCB11-2500kVA10/0.4變壓器參數(shù)型號額定容量(kVA)額定高壓(kV)額定低壓(kV)連接組標(biāo)號短路損耗(w)空載損耗(w)空載電流(%)阻抗電壓(%)SCB11-25002500100.4Yd1114.50.660.34.5,4.3導(dǎo)線和電纜的選擇為了保證本項目完工后正常運(yùn)行時不會發(fā)生太大的電力波動,能夠長期穩(wěn)定的提供所需的電能。那么電纜及導(dǎo)線的選擇就顯得尤為重要,而導(dǎo)線截面是選擇的重要標(biāo)準(zhǔn)之一,下面是我對導(dǎo)線的選擇總結(jié)的因素和要求:導(dǎo)線截面電力系統(tǒng)在運(yùn)行時電流流經(jīng)導(dǎo)線而導(dǎo)線中本身就存在電阻,電流與電阻同時存在就會產(chǎn)生很大的熱能,那么其線路上溫度就會上升。如果線路上流經(jīng)的電流超過了線路的最大載流量,長期在這種情況下運(yùn)行就會導(dǎo)致線路溫度長期過高,從而影響導(dǎo)線的絕緣能力。這會導(dǎo)致線路發(fā)生短路,影響供電以及電氣設(shè)備的運(yùn)行,可能還會造成人員觸電和火災(zāi)。因此導(dǎo)線的載流量決定了導(dǎo)線橫截面的選擇,當(dāng)電流流經(jīng)導(dǎo)線時,要求電流不可超過該導(dǎo)線規(guī)定值,溫度不可超過該導(dǎo)線所允許的最高溫度。機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度也是選擇導(dǎo)線的重要因素,為保證線路能夠長期穩(wěn)定的運(yùn)行下去導(dǎo)線需具有合適的機(jī)械強(qiáng)度。電壓損耗當(dāng)線路正常運(yùn)行有電流經(jīng)過時,會產(chǎn)生電阻和電抗。那么就會造成線路上的電壓損耗,如果損耗較大,可能會造成電力設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以對于電壓損耗也要考慮進(jìn)去[16]。環(huán)境的影響外在的導(dǎo)線及電纜的敷設(shè)環(huán)境也會對其造成很大的影響。風(fēng)吹、日曬、雨淋等會影響導(dǎo)線溫度的變化,也會對導(dǎo)線的磨損絕緣等產(chǎn)生很大的影響。通過這點(diǎn)我們要考慮到導(dǎo)線的敷設(shè)方式以及環(huán)境的變化。導(dǎo)線與設(shè)備和供電的配合導(dǎo)線的橫截面積需要與用電設(shè)備、變壓器、斷路器等相互配合。才能保證供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。上文已經(jīng)說明了本次采納TN-S接地形式,根據(jù)低壓配電設(shè)計規(guī)范,如果PE線的材料特質(zhì)與其相線大抵一樣,最小截面對應(yīng)表9。表9護(hù)線的最小截面線類最小截面相線芯線截面保護(hù)線最小截面因為變壓器的二次側(cè)存在較大截面的保護(hù)接地線,可按照要求的熱穩(wěn)定度進(jìn)行選型和檢驗。動力部分按一樓配電柜的動力負(fù)荷控制選取截面部分。支線導(dǎo)線截面的選擇在機(jī)器實驗室,總共有四條支路,對負(fù)荷最大的支路進(jìn)行導(dǎo)線選型,,根據(jù)導(dǎo)線管在墻體外時的載流量選擇相線截面,相線:35℃時,BV管截面時,,其余房間的導(dǎo)線也按照相同道理選擇導(dǎo)線截面REF_Ref14615\w\h[9]。干線導(dǎo)線截面的選擇N3回路:,。根據(jù)電纜在空氣中或地埋的情況下的載流量選擇相線橫截面積,相線:35℃,YJV電纜截面時,,中性線:選擇;保護(hù)線:選擇。則N3回路所選導(dǎo)線:YJV-4×35+1×16。該配電箱引出其它回路導(dǎo)線如表10所示表10其他回路所用導(dǎo)線回路所用導(dǎo)線型號N1YJV-4×35+1×16N2YJV-4×35+1×16N4BV-4×25+1×16DL1回路導(dǎo)線截面選擇,,相線:35℃時,YJV型電纜截面,,中性線:選擇,保護(hù)線:選擇。DL1回路所選導(dǎo)線:YJV-4×150+1×70其它回路所選導(dǎo)線截面如表12所示:表11其他回路導(dǎo)線截面回路導(dǎo)線回路導(dǎo)線DL2YJV-4×150+1×70DL7YJV-4×240+1×120DL3YJV-4×240+1×120DL8YJV-5×10DL4YJV-4×150+1×70DL9YJV-5×4DL5YJV-4×150+1×70DL10YJV-4×50+1×25DL6YJV-4×95+1×502)照明部分本項目辦公樓一樓裝兩個照明配電箱,標(biāo)號分別為AL1-1和AL1-2。AL1-1有12個出線回路,AL1-2有21個出線回路。下面以配電箱AL1-1為例計算各照明回路的負(fù)荷。N1回路:N1線路的負(fù)荷是8個熒光燈和1個吊扇,每個熒光燈有3個40W的燈管。900~1200mm的吊扇的功率是90W,需用系數(shù)是0.4,功率因數(shù)是0.6。熒光燈的需用系數(shù)為0.85,功率因數(shù)為0.55。各項計算負(fù)荷為:計算有功功率:熒光燈:吊扇:總有功功率:計算無功功率:熒光燈:吊扇:總無功功率:綜合自然功率因數(shù):計算視在功率:計算電流:N2回路:N2線路的負(fù)荷是4個熒光燈,每個熒光燈有3個50W的燈管;有4個吊扇,吊扇功率是90W,功率因數(shù)是0.6,需要系數(shù)是0.4。熒光燈的需用系數(shù)為0.85,功率因數(shù)為0.55。其各項計算負(fù)荷為:計算有功功率:熒光燈:吊扇:總有功功率:計算無功功率熒光燈:吊扇:總無功功率:綜合自然功率因數(shù):計算視在功率:計算電流是:以上是對N1、N2回路進(jìn)行負(fù)荷計算,其中N3~N12回路負(fù)荷計算與上述計算相同,通過計算可知,該配電箱計算負(fù)荷:有功功率:7420.5W,無功功率:8662.5var,視在功率:11.56kW,計算電流:50.56A,其綜合自然功率因數(shù):表12為照明配電箱計算負(fù)荷。表12整個樓的照明配電箱計算負(fù)荷配電箱編號有功功率(kW)無功功率(kvar)視在功率(kW)功率因數(shù)AL1-17.428.6611.560.64AL1-210.214.1016.190.63AL2-17.458.8011.790.64AL2-28.399.8112.910.65AL3-17.259.1412.320.64AL3-28.6310.1512.780.67AL4-110.2611.7015.550.66AL4-29.4211.3014.720.64AL5-16.387.089.520.67AL5-26.327.7710.030.63總計84.7399.05130.940.65以L1回路為例:,相線:35℃時,YJV型電聯(lián)電力電纜,中性線:選擇,保護(hù)線:選擇;回路L1導(dǎo)線截面:YJV-4×95+1×50,其它回路導(dǎo)線截面如表13所示:表13其余照明回路導(dǎo)線截面回路導(dǎo)線L2YJV-4×35+1×16L3YJV-4×95+1×50L4YJV-4×35+1×164.4主要電氣設(shè)備的選擇與校驗380V側(cè)進(jìn)線柜中的斷路器REF_Ref14615\w\h[10]的選擇過程如下:由第三章負(fù)荷計算可得低壓側(cè)的總負(fù)荷為2311kW,則它的計算電流為:I所以選用NSX250NTM200D3P型的低壓斷路器。下面是對這個斷路器能力的校驗:從箱變到配電室的距離是100m,若進(jìn)線柜發(fā)生三相短路,則短路電流為計算公式為:(4-9)本次設(shè)計變壓器選擇SCB11-2500kVA10/0.4型,所以,則:該斷路器的短路延時電流35000A>2923.1A,所以符合本項目要求。同理,用以上方法也能夠算出其他回路的計算電流:DL1:DL2:DL3:由以上結(jié)果可知NSX250NTM200D3P型低壓斷路器負(fù)荷要求。4.5防雷接地4.5.1接地設(shè)備與電路接地的目的是為了把雷電引入大地,從而保護(hù)設(shè)備不受到損傷以及保護(hù)工作人員的安全。接地就是把導(dǎo)體與大地相連然后把雷電引入大地。與用電設(shè)備或?qū)w連接的線叫做接地線,在該區(qū)域很多接地線連接在一起就形成了接地網(wǎng)。4.5.2防雷設(shè)計直擊雷和感應(yīng)雷都會給用電設(shè)備造成嚴(yán)重的損傷。損傷基本都是因為雷電產(chǎn)生了很高的過電壓破壞了電氣設(shè)備的絕緣。雷電的瞬時電壓幅值通常是幾十萬伏,最高可達(dá)百萬伏,對用電設(shè)備的危害及其大REF_Ref21486\w\h[11]。所以在供電系統(tǒng)方面的設(shè)計中防雷接地也是顯得尤為重要。在此次設(shè)計中我選用的是YH5WS-17/15避雷器。此避雷器是交流無間隙金屬氧化物避雷器REF_Ref21486\w\h[12],用于保護(hù)用電設(shè)備的絕緣,可保護(hù)設(shè)備免受雷電過電壓以及操作過電壓的損害。第五章短路電流計算5.1短路概述5.1.1短路種類常見的短路種類、符號以及性質(zhì)如表14:表14短路的種類短路種類示意圖符號性質(zhì)三相短路K(3)供配電系統(tǒng)中三相導(dǎo)體間的短路兩相短路K(2)在三相供配電系統(tǒng)中任意兩項間的短路兩相接地短路K(1.1)在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中任意兩項發(fā)生單項接地短路單相接地短路K(1)在三相供配電系統(tǒng)中一相與地短接通過上表我們可以大概了解各種短路的情況。其中這些短路的種類最容易發(fā)生的是單項短路,發(fā)生概率最低的是三相短路。但是三相短路一旦發(fā)生,它產(chǎn)生的短路電流是這些短路中最大的,危害當(dāng)然也是最大的。因此在本項目中對于短路電流計算,最主要的是要研究三相短路這一情況REF_Ref21486\w\h[13]。5.1.2短路的原因(1)自然環(huán)境的原因:天氣氣候的惡劣,像由于大風(fēng)、低溫結(jié)冰等導(dǎo)致架空線路斷線;在雷雨天氣遭受雷擊;鳥類筑巢引發(fā)短路。設(shè)備的老化、損壞:設(shè)備絕緣部分的老化;設(shè)備本身有一定的缺陷,正常運(yùn)行時被擊穿;本身設(shè)計、維護(hù)、安裝不當(dāng)?shù)?。人為原因:工作人員不按操作規(guī)定操作設(shè)備從而引發(fā)短路;疏忽接線等。5.1.3短路的危害對設(shè)備的危害REF_Ref21486\w\h[14]:短路點(diǎn)產(chǎn)生的電流會燒壞設(shè)備;短路電流過高所產(chǎn)生的熱能會破壞設(shè)備的絕緣;設(shè)備可能會因為電動力沖擊變形、損壞。對電網(wǎng)的影響:會引起電網(wǎng)中同步發(fā)電機(jī)暫態(tài)失穩(wěn);會導(dǎo)致電壓下降,影響附近用戶用電;導(dǎo)致異步電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩急速下降。5.2三相短路電流計算本項目選擇的變壓器變比較小,所以可將該變壓器高壓側(cè)當(dāng)成無窮大系統(tǒng)REF_Ref21486\w
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