學(xué)生宿舍樓配電設(shè)計

1、.學(xué)生宿舍樓配電設(shè)計顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典詳細內(nèi)容朗讀顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典詳細內(nèi)容摘要：介紹了校園學(xué)生宿舍樓的配電設(shè)計，闡述了負荷計算、負荷等級的確定、照度的選擇、配電系統(tǒng)的設(shè)計電器設(shè)備的選擇、防雷與接地系統(tǒng)的設(shè)計。給出了一個安全用電和節(jié)約能源的系統(tǒng)方案。為學(xué)生創(chuàng)造了一個良好的學(xué)習(xí)、工作環(huán)境。朗讀顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典詳細內(nèi)容 關(guān)鍵詞：宿舍樓、負荷等級、負荷計算、配電系統(tǒng)、電氣設(shè)備的選擇前言： 不同的學(xué)校，不同的宿舍之間規(guī)模大小不同，因而用電情況和電力運行的情況也各不相同。因此，不可能有一套標(biāo)準(zhǔn)的適用于一切宿舍樓的配電系統(tǒng)。在對該宿

2、舍的用電量需要進行定性和定量的分析，評估它當(dāng)前的以及將來的電量情況。力求編制出一套最佳的配電方案。在分析宿舍樓用電需求時不僅要搞清楚電力使用的種種細節(jié)，還必須考慮到用電的可靠性和經(jīng)濟性等諸多方面的因素，以求得供求間的最佳平衡。在設(shè)計中盡量采用符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進的電氣產(chǎn)品。1：工程的慨述學(xué)生宿舍樓是學(xué)校建筑的主要部分。學(xué)生能夠努力學(xué)習(xí)，和圓滿地完成各科學(xué)業(yè)，與他們能夠很好地睡眠、休息是分部開的。這樣作為校園生活區(qū)的學(xué)生宿舍配電的合理設(shè)計就顯得格外重要。 本次設(shè)計是學(xué)校學(xué)生公寓的供配電設(shè)計，建筑面積約為10000，隨著教學(xué)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，學(xué)生宿舍建筑的規(guī)模和數(shù)量都越來越

3、多。每個宿舍單體面積也比較大，一般總面積為800015000；有些都是在一樓設(shè)自行車庫、水泵房、配電機房。頂樓裝太陽能熱水器，和電熱棒。二樓至七樓為學(xué)生休息宿舍，建筑形式多為條型與連廊的組合；宿舍房間內(nèi)住的人數(shù)為4-6人，每棟大約150200間；建筑層數(shù)57層，高度不超過24m?？傊?，大多數(shù)宿舍按宿舍建筑設(shè)計規(guī)范（JGJ362005）表，居住類型和人均使用面積分類為三類。學(xué)生公寓的建筑的特點一般采用10KV高壓供電，而一般高層宿舍樓則可采用城市公用變壓器低壓供電，用電量大，對電氣設(shè)備的要求較高；隊消防系統(tǒng)的安全、可靠性要求較高；對防雷、接地等安全要求較高。2：配電系統(tǒng)的設(shè)計供配電技術(shù)，分為強電

4、部分和弱電部分。強電部分的設(shè)計包括低壓配電系統(tǒng)，動力照明干線系統(tǒng)，配電箱系統(tǒng)和導(dǎo)線電纜的敷設(shè)。強電部分是建筑電氣設(shè)計的基礎(chǔ)和主干部分，建筑電氣的重要性和可靠性都取決于強電部分設(shè)計的好壞。而弱電部分包括有線電視及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通信系統(tǒng)，廣播擴聲系統(tǒng)，火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)還有綜合布線系統(tǒng)。作好供配電工作，對于保證正常的工作、學(xué)習(xí)、生活將有十分重要的意義。 2.1負荷計算 每棟宿舍單位內(nèi)部都是由126間學(xué)生宿舍、公共活動室，值班室、公共走廊、樓梯間等幾個地方組成。宿舍內(nèi)部用電設(shè)備情況見下表1 表1 每個宿舍內(nèi)部用電情況序號名稱功率數(shù)量備注1熒光燈36W22衛(wèi)生間、陽臺燈20W33計算機300W44

5、電風(fēng)扇80W45分體空調(diào)1600W16飲水機40W17洗衣機500W18其他v200W合計3986W 公共活動室、值班室、配電室、配電室等房間用熒光燈，一般功率在6KW;公共走廊、樓梯間采用節(jié)能燈，應(yīng)急設(shè)備照明、疏散指示燈、功率大概一共10KW以內(nèi)；電熱棒一般為10KW。所以整棟宿舍樓的負荷大概為530KW。2.2變壓器的容量計算按用電指標(biāo)，先計算電力變壓器的二次側(cè)的總的計算負荷，并考慮無功補償容量，最大負荷同時系數(shù)，以及線路與變壓器的損耗，從而求得變壓器的一次側(cè)計算負荷，并作為選擇變壓器容量的重要依據(jù)。對于無特殊要求的用電部門，應(yīng)考慮近期發(fā)展，單臺電力變壓器的額定容量按總視在計算負荷值再加大

6、15%25%來確定，以提高變壓器的運行效率，但單臺變壓器的容量應(yīng)不超過1000KVA。在裝設(shè)兩臺及以上電力變壓器的變電所，當(dāng)其中某一臺變壓器故障、檢修而停止運行時，其他變壓器應(yīng)能保證一、二級負荷的用電，但每臺的容量應(yīng)在1000KVA以內(nèi)。在確定電力變壓器容量時，還應(yīng)考慮變壓器的經(jīng)濟運行。由于變壓器的損耗與負荷率有關(guān)，負荷率對于變壓器的經(jīng)濟運行的影響較大，所以應(yīng)力求使變壓器的平均負荷率接近于最佳負荷率值。我們從以前學(xué)過的知識知道，變壓器的效率曲線不是單增的，而是先增加再下降，在其上有一個最大值：即：d/d=0可求出產(chǎn)生最大功率的條件為：=即是說當(dāng)不變損耗等于可變損耗時，變壓器的效率達到最大值。對

7、于學(xué)生公寓樓負荷較大，考慮SCB系列變壓器的最佳負荷率在50%60%左右，也預(yù)留好以后的發(fā)展空間，宜選用SCB10-1000/10電力變壓器一臺。2.3負荷等級電力負荷應(yīng)根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成的損失及影響的程度分為一級、二級、三級負荷。 一級負荷一級負荷為中斷供電將造成人身傷亡者；或?qū)⒃谡紊希?jīng)濟上造成重大損失者；或中斷將影響有重大政治經(jīng)濟意義的用電單位的正常工作者。就宿舍樓供配電這一塊來講，我?，F(xiàn)沒有一級用電負荷。二級負荷二級負荷為中斷供電將在政治上，經(jīng)濟上產(chǎn)生較大損失的負荷，如主要設(shè)備損壞，大量產(chǎn)品報廢等；或中斷供電將影響重要的用電單位正常的工作負荷，如交通

8、樞紐、通信樞紐等；或中斷供電將造成秩序混亂的負荷等。在本次畢業(yè)設(shè)計中：宿舍樓現(xiàn)有的二級負荷有：消防系統(tǒng)、應(yīng)急照明、疏散指示燈、安全出口指示燈，保衛(wèi)處用電設(shè)備，樓梯間照明。三級負荷三級負荷為不屬于前兩級負荷者。只需普通供電要求。我校宿舍樓除了前面羅列的二級負荷外，全為三級負荷。三級負荷對供電無特殊要求，采用單回路供電，但應(yīng)使配電系統(tǒng)簡潔可靠，盡量減少配電級數(shù)，低壓配電級數(shù)一般不宜超過四級。且應(yīng)在技術(shù)經(jīng)濟合理的條件下，盡量減少電壓偏差和電壓波動。2.4照度標(biāo)準(zhǔn) 參照建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計（GB50034-2004）中居住建筑表5.11，起居室的一般活動區(qū)和臥室的照度按75100LX,公共活動室照度為

9、200LX，走廊、樓梯間、為75LX，衛(wèi)生間為50LX 備用照明為正常的照度的10%。下面我們利用系數(shù)法計算照度。照明光源的利用系數(shù)是用照明光源光通量有效利用程度的一個參數(shù)，用投射到工作面上的光通量與全部光源發(fā)出的光通量之比來表示，即：=e/(n)式中：e-投射到工作面上的有效光通量 -每盞燈發(fā)出的光通量 n-燈的盞數(shù)在確定了系數(shù)后用來計算工作面的平均照度 Eav=Kn/A式中： Eav-工作面的平均照度 Lx -利用系數(shù) K-減光系數(shù) N -燈的盞數(shù) -每盞燈發(fā)出的光通量 Lm A-受照工作面的面積 若已知工作面的平均照度標(biāo)準(zhǔn)，并已初步確定燈具型式，功率時，則可由下式計算出燈具數(shù)量: n=E

10、avA/K2.5確定受電電壓和受電方式由于宿舍樓的設(shè)計負荷比較大，按民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范中第3.3.1條“用電設(shè)備容量在在250KW或需要變壓器在160KVA以上者都應(yīng)以高壓方式供電。所以本次采用10KV進變配電所，用并聯(lián)二路接入方式。優(yōu)點在于有一路輸電線發(fā)生故障事故或者檢修時不會停電，能夠正常供電。下圖所示：2.6確定宿舍樓的配電電壓和負荷電壓以及配電方式 在正常環(huán)境中建筑物內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量，并且無特殊要求的時候，應(yīng)采用樹干式配電。當(dāng)用電設(shè)備為大容量時，或負荷性質(zhì)重要，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，在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用最為廣泛。

11、在本次設(shè)計中對于宿舍樓范圍內(nèi)用電設(shè)備性質(zhì)相同的采用放射式配電。采用三相五線制220V配電，特殊的地方采用380V。2.7電氣設(shè)備的選擇我們以一棟宿舍樓為例對電力電纜，低壓斷路器，刀開關(guān)，電流互感器等進行選?。?1) 電氣設(shè)備選擇的一般原則為：按正常工作條件下選擇額定電流、額定電壓、及型號，按短路情況下校驗開關(guān)的開斷能力、短路熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定。還應(yīng)根據(jù)實際工程的特點，按照有關(guān)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，在保證供配電安全可靠性的前提下，力爭做到技術(shù)先進，經(jīng)濟合理：按正常工作條件選擇額定電壓和額定電流：a、電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)符合電器裝設(shè)點的電網(wǎng)額定電壓，并應(yīng)大于或等于正常時最大工作電壓即：。b、電氣設(shè)備的額定

12、電流應(yīng)大于或等于正常時最大的工作電流,即：。 短路電流的計算是為了正確選擇和校檢電氣設(shè)備，避免在短路電流下?lián)p壞電氣設(shè)備，如果電流太大，必須采用限流措施。以及進行繼電保護裝置的整定計算。短路計算的方法和步驟計算方法計算步驟說明歐姆法（有名單位）1計算短路回路中各主要元件的阻抗2.繪制短路回路的等效電路，按阻抗串并聯(lián)求等效阻抗的方法，化簡電路，計算短路回路總阻抗。例：假設(shè)等效電路為X=X1+X2X3X=X1+X2X3/X2+X3計算總阻抗時，所以元件的阻抗值均應(yīng)換算到短路計算點去。3.計算三相短路電流周期分量有效值及其他短路電流和三相短路容量。4.列出短路計算表標(biāo)幺值法（相對單位制法）1.設(shè)定基準(zhǔn)

13、容量Sn和基準(zhǔn)電壓Un，計算短路點電流In一般設(shè)Sn=100MVA,設(shè)Un=Uav(短路計算電壓Uav較之同級電網(wǎng)額定電壓高5%),In=Sn/3Un 2.計算短路回路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值電抗標(biāo)幺值，不需要按短路計算點的電壓進行換算。3.繪制短路回路的等效電路，按阻抗串并聯(lián)求等效阻抗的方法，化簡電路，計算短路回路總電抗標(biāo)幺值。4.計算三相短路電流周期分量有效值及其他短路電流和三相短路電流容量5.列出短路計算表按短路情況來校驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性：1、如斷路器、負荷開關(guān)、隔離開關(guān)等的動穩(wěn)定性滿足ImIsh,而其熱穩(wěn)定性滿足且ItIa。 按照裝置地點的三相短路容量來校驗開關(guān)電器的斷流能

14、力，即：，且。 按照裝置地點、工作環(huán)境、使用要求及供貨條件來選擇電氣設(shè)備的適當(dāng)型式。(2) 低壓刀開關(guān)：滿足額定電壓大于或等于工作電壓，額定電流大于或等于正常時最大工作電流即可，對其他沒有特殊要求。(3) 低壓斷路器：按滅弧介質(zhì)分有油浸式、真空式、空氣式，應(yīng)用最多的是空氣式斷路器。按結(jié)構(gòu)分有萬能式和塑殼式。萬能式斷路器即框架式斷路器，所有器件均裝于框架內(nèi)，其部件大部分設(shè)計成可拆卸的，便于制造安裝和檢修。另外，這種斷路器的容量較大，額定電流可達1000A，可裝設(shè)較多具有不同保護功能的脫扣器。選擇配電用斷路器多為萬能式，且特別適用于低壓配電系統(tǒng)的主保護，即常用做低壓進線柜的主開關(guān)。塑殼式的容量較小

15、，通常用于配電線路中，對線路起過載保護和短路保護的作用。低壓斷路器（即自動空氣開關(guān)）的選擇原則：注意開關(guān)主觸頭額定電流，電磁脫扣器（即瞬時或短延時脫扣器）額定電流和熱（長延時）脫扣器的額定電流之間要滿足下式關(guān)系： 開關(guān)動作時間小于0.02秒（如DZ系列）時，其開關(guān)分斷能力用下式校驗： 開關(guān)動作時間大于0.02秒(如DW系列)時,其開關(guān)分斷能力用下式校驗: -自動空氣開關(guān)的分斷電流(KA); -裝設(shè)開關(guān)處沖擊短路電流的有效值(KA); -裝設(shè)開關(guān)處短路電流周期分量的有效值(KA).自動空氣開關(guān)脫扣器電流整定:為使自動空氣開關(guān)各脫扣器更好的發(fā)揮保護功能,需要結(jié)合保護對象,進行電流的整定計算,然后正

16、確確定:配電線路用自動空氣開關(guān),熱(或長延時)脫扣器整定電流,可用下式計算: ，-可靠系數(shù),熱脫扣器取1.01.1,長延時脫扣器取1.1; 被控線路的計算電流(A).(4) 電力電纜截面的選擇:按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面:金屬導(dǎo)線或電纜中流通電流時,由于導(dǎo)體電阻的存在,電流使導(dǎo)體產(chǎn)生熱效應(yīng),使導(dǎo)體溫度升高,同時向?qū)w周圍介質(zhì)發(fā)散熱量.導(dǎo)體或電纜的絕緣介質(zhì),所能允許承受的最高溫度必須大于載流導(dǎo)體表面的最高溫度,即: .才能使絕緣介質(zhì)不燃燒,不加速老化.按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面積,即是按照允許載流量來選擇，是比較常用的方法.對于我們設(shè)計中將涉及到的配電電纜,是長期工作制負荷的電流載體,我們按:

17、=來決定導(dǎo)線或電纜的允許載流量,選取導(dǎo)線或電纜截面.按允許電壓損失選擇導(dǎo)線或電纜的截面:輸電線路的電壓損失,是指輸電線路始端與末端電壓的代數(shù)值,而不是電壓的向量差值,即不考慮兩電壓的相角差別.由于輸電線路有電阻及電抗的存在,電能沿輸電線路傳輸時,必然產(chǎn)生電能損耗和電壓損失.為使電壓損失能保持在國家允許的范圍之中,我們必須恰當(dāng)?shù)剡x擇導(dǎo)線截面.電壓損失可分解為有功分量電壓損失和無功分量電壓損失: 10KV電纜線路可以先假定電抗（平均值）計算出電抗電壓損失再按允許電壓損失得有功損失和無功損失。選取原則公式為：按此式選擇與之相近的標(biāo)稱導(dǎo)線截面S,根據(jù)線路布置狀況計算出電抗值，如與所選值差別不大，證明所

18、選正確。反之，則按計算所得重算，再計算，重選截面。按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面：為兼顧有色金屬耗量投資與降低導(dǎo)線能耗費用之間的矛盾，提出了經(jīng)濟電流密度的概念，所選的截面對兩者而言是經(jīng)濟的。，S經(jīng)濟截面，導(dǎo)線負荷計算電流，經(jīng)濟電流密度（）.(5) 電流互感器的選擇： 電流互感器的原線圈之額定電壓大于或等于線路之工作電壓。 電流互感器原線圈的額定電流應(yīng)大于線路的最大工作電流，一般取線路工作電流的1.21.5倍，并要求在短路故障時，對測量儀表的沖擊電流較小，即要求磁路能迅速飽和，以限制二次側(cè)電流成比例增長。 電流互感器的動穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性應(yīng)滿足線路短路時的要求。3：防雷與接地系統(tǒng)的設(shè)計3.1 針對雷擊

19、的措施，根據(jù)實際情況安裝避雷針、架空避雷線或避雷器。主要依據(jù)GB50057-1994建筑物防雷設(shè)計規(guī)范（2000年版），預(yù)計該地區(qū)雷擊次數(shù)。和防雷等級，一般宿舍樓算是第三類防雷建筑物。第三類防雷建筑物主要是有防直擊雷和防雷電波侵入的措施。防直接雷的措施包括：裝設(shè)接閃器、引下線和接地裝置高度超過45M或60M建筑物防側(cè)擊。本次設(shè)計就是把樓頂?shù)谋芾拙W(wǎng)與建筑物金屬體和結(jié)構(gòu)鋼筋連接起來作為引下線，在適當(dāng)?shù)牡胤郊釉O(shè)若干連接板，構(gòu)成等電位聯(lián)結(jié)。最后進行人工接地。 防雷電波侵入的措施包括：架空和埋地的電纜、金屬管道進出建筑物的要求。在宿舍樓的高壓配電房，在低壓側(cè)裝設(shè)電涌保護器。在一些比較重要的場所加裝防雷模

20、塊。3.2 保護接地一般按GB16895.21-2004建筑物電氣裝置 第四部分：安全防護建筑接地裝置的布置應(yīng)優(yōu)先利用鋼筋混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋。有鋼筋混凝土地梁時，宜將地梁內(nèi)的鋼筋焊接連成環(huán)形接地裝置。并且要估算其接地電阻，如果大于規(guī)定值時，還應(yīng)補設(shè)人工接地體。人工接地體宜采用以水平接地體為主的閉合環(huán)形接地網(wǎng)。電氣裝置的每個接地部分應(yīng)以單獨的接地線與接地母線相連接，嚴(yán)禁在一個接地線中串接幾個需要接地的部分。保護接地與中性點接地裝置時，為防止雜散電流，低壓系統(tǒng)的中性點應(yīng)在進線配電柜PE上一點接地，接至變電所總接地端子板。3.3 接地電阻的計算，分為自然接地極接地電阻估算和人工接地極接地電阻計算。附

21、表如下 表3.3.1常用自然接地極接地電阻的簡易計算接地極類型接地電阻（）計算公式備注金屬管道 R2/L1） L為接地極長度在60m左右2） V為基礎(chǔ)所包圍的體積在1000m左右3） 為土壤電阻率（m）鋼筋混凝土基礎(chǔ) R0.2/V 表3.3.2人工接地極工頻接地電阻的簡易計算接地極類型接地電阻（）簡易公式備注單根直接地極 Rv0.3單根直接地級長度為3m左右單根水平接地極 Rh0.03單根水平接地極為60m左右復(fù)合接地極（接地網(wǎng)） R0.5/s=0.28/rR/4s+/L=/4r+/Ls為大于100的閉合接地網(wǎng)的面積。R為面積s等值圓的半徑，即等效半徑（m）L為接地網(wǎng)水平接地極和垂直接地極總長度（m）為土壤電阻率（m）4：配電設(shè)計中要注意的問題配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)滿足供電可靠性和電壓質(zhì)量的要求。配電