建筑供電與照明課程設(shè)計(jì)

1、課 題： 某高校電氣照明系統(tǒng) 專 業(yè)： 建筑環(huán)境與設(shè)備工程班 級： 01學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 李佑光設(shè)計(jì)日期： 2012年12月28日成 績：目錄第一章 設(shè)計(jì)目的作用.2第二章 設(shè)計(jì)要求.3第三章 設(shè)計(jì)依據(jù).43.1 學(xué)校負(fù)荷統(tǒng)計(jì).43.2 供電電源情況.4第四章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償.54.1負(fù)荷計(jì)算的方法 .54.2負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的 . .54.3 全校負(fù)荷計(jì)算. 54.4 由上述方法算出個(gè)車間的符合列表.64.5 無功功率補(bǔ)償 .6第五章 設(shè)備選擇 .85.1 變壓器 .85.2 斷路器 .95.3 主接線. .105.5 變壓所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇 . .16第六章

2、 教室照明設(shè)計(jì).196.1 學(xué)校建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).196.2 照明數(shù)量和質(zhì)量.196.3 教室照明設(shè)計(jì)與計(jì)算.236.4 照明負(fù)荷.256.5 導(dǎo)線的計(jì)算選擇.256.6 穿線管徑選擇.276.7 開關(guān)的選擇.276.8 配電箱的安裝.27第五章 結(jié)論.29第六章 附錄.30第七章 參考文獻(xiàn).31重慶大學(xué)城市科技學(xué)院電氣學(xué)院某高校電氣照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告第一章、設(shè)計(jì)目的作用1 .掌握簡單企事業(yè)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。2 掌握簡單照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。3. 通過課程設(shè)計(jì)總結(jié)復(fù)習(xí)建筑供電與照明課程基本內(nèi)容，綜合應(yīng)用相關(guān)知識解決簡單電氣照明工程設(shè)計(jì)。第二章、設(shè)計(jì)要求（1）根據(jù)課題，查閱相關(guān)資料。（2）按教材8

3、.6節(jié)的照明設(shè)計(jì)基礎(chǔ)步驟完成設(shè)計(jì)。（3）提交計(jì)算過程和相關(guān)姿料及所有圖紙。（4）按格式要求撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告 。第三章 設(shè)計(jì)依據(jù)3.1 學(xué)校負(fù)荷統(tǒng)計(jì)我們做負(fù)荷統(tǒng)計(jì)是以計(jì)算負(fù)荷為基礎(chǔ)的。計(jì)算負(fù)荷，是假想的負(fù)荷，是據(jù)之按允許發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)的導(dǎo)線截面，確定變壓器容量，制訂提高功率因數(shù)的措施，選擇及整定保護(hù)設(shè)備以及校驗(yàn)供電電壓質(zhì)量等的依據(jù)。如圖1圖1學(xué)校負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表編號名稱設(shè)備容量/kw需要功率有功功率/kw無功功率/kvar視在功率/kvA計(jì)算電流/A系數(shù)因數(shù)1宿舍樓2000.80.8160120200.0 303.9 2教學(xué)樓3800.750.8285213355.8 540.6 3實(shí)驗(yàn)樓32

4、00.350.65112131172.4 261.9 4食 堂300.60.61823.929.9 45.5 5辦公樓300.60.61823.929.9 45.5 6圖書館3000.750.8225168.75281.3 427.3 總負(fù)荷Kp=0.9 Kq=0.90.77736.2612.5957.7 1455.0 3.2 供電電源情況按簽定的供電協(xié)議規(guī)定，本?？蓮碾娏ο到y(tǒng)某66/10kV變電站用10kV架空線路向高校校饋電。該變電站在校北側(cè)1km。由附近一條10kv的公用電源干線取得工作電源。該干線的走向參照?？偲矫鎴D。系統(tǒng)變電站10kV母線出口高壓斷路器斷流容量為200MVA。此斷路器

5、配備有定時(shí)限過流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為2s，?？偱潆娝Ｗo(hù)整定時(shí)間不得大于1.5s。其配電系統(tǒng)圖如下。圖2區(qū)域變電站10kV 母線Sk(3)=200MVA2s架空線路L=8km0.4/km校變配電所第四章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償4.1負(fù)荷計(jì)算的方法4.2負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的（1）計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。（2) 尖峰電流指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負(fù)荷電流。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作

6、為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在校驗(yàn)瞬動(dòng)元件時(shí)，還應(yīng)考慮啟動(dòng)電流的非周期分量。（3）平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。主要計(jì)算公式有：有功功率：= ， （為系數(shù)）無功功率：= tan視在功率：=計(jì)算電流：=, 為用電設(shè)備的額定電壓（單位為KV）4.3 全校負(fù)荷計(jì)算取=0.9；=0.9根據(jù)上表可算出：=818Kw；=680.6kvar；=1069.2 kv·A其中是所有設(shè)

7、備組有功計(jì)算負(fù)荷之和；是所有設(shè)備無功之和。則：=0.9×818Kw =736.2Kw=0.9×680.6kvar=612.5kvar= kv·A=1069.2 kv·A=1455A=736.2/1069.2=0.774.4 由上述方法算出個(gè)車間的符合列表如下：編號名稱設(shè)備容量/kw需要功率有功功率/kw無功功率/kvar視在功率/kvA計(jì)算電流/A系數(shù)因數(shù)1宿舍樓2000.80.8160120200.0 303.9 2教學(xué)樓3800.750.8285213355.8 540.6 3實(shí)驗(yàn)樓3200.350.65112131172.4 261.9 4食 堂3

8、00.60.61823.929.9 45.5 5辦公樓300.60.61823.929.9 45.5 6圖書館3000.750.8225168.75281.3 427.3 總 計(jì)Kp=0.9 Kq=0.90.77736.2612.5957.7 1455.0 3.5無功功率補(bǔ)償3.5.1功率因數(shù)由上表可知，該學(xué)校380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因素只有0.77，而供配電部門要求該學(xué)校10kV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不應(yīng)低于0.9，需要功率補(bǔ)償。Qc=736.2tan（arccos0.77）tan（arccos0.92）kvar=294 kvar 由工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)P319表選：BW0.4-13-1,額

9、定容量13 kvarn= Qc/q=294/13=22.6, 要是3的倍數(shù)，所以為24臺。4.5.2補(bǔ)償后，重新選擇變壓器容量： S30（2）=（7362 +(613-294)2）(1/2)= 802補(bǔ)償后的功率因數(shù)：PT0.015S30（2）=0.015×802KVA=12.03KwQT0.06 S30（2）=0.06 ×802KVA=48.12Kw變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷：P30（1）=736.2kw12.03kw=747.24 kwQ30（1）=(613-294)33.9=352.9kvarS30（1）=747.242 +352.92）(1/2)= 8264.5.3補(bǔ)償

10、后的功率因數(shù)：747.24/826=0.9043>0.90滿足相關(guān)規(guī)定。項(xiàng)目計(jì)算負(fù)荷P30/kwQ30/kvarS30/kVAI30/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.75533.7460.62705.81072380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-273380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.943533.7187.62565.7859主變壓器功損耗0.015S30（2）=8.4750.06 S30（2）=33.910kV側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.927542.26220.9585889第四章 設(shè)備選擇4.1 變壓器(1) 變壓器臺數(shù)的選取電力變壓器臺數(shù)的選取應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、節(jié)能和降低工程造價(jià)等因素綜合確定。如果周圍環(huán)

11、境因素惡劣，選用具有防塵、防腐性能的全密閉電力變壓器BSL1型；對于高層建筑，地下建筑，機(jī)場等消防要求高的場所，宜選用干式電力變壓器SLL、SG、SGZ、SCB型；如電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大而不能滿足用電負(fù)荷的要求時(shí)，則應(yīng)選用有載調(diào)壓電力變壓器，以改善供電電壓的質(zhì)量。對于一般車間、居民住宅、機(jī)關(guān)學(xué)校等，如果一臺變壓器能滿足用電負(fù)荷需要時(shí)，宜選用一臺變壓器，其容量大小由計(jì)算負(fù)荷確定，但總的負(fù)荷通常在1000KV以下，且用電負(fù)荷變化不大。對于有大量一、二級用電負(fù)荷或用電負(fù)荷季節(jié)性（或晝夜）變化較大，或集中用電負(fù)荷較大的單位，應(yīng)設(shè)置兩臺及以上的電力變壓器。如有大型沖擊負(fù)荷，為減少對照明或其它用電負(fù)荷的影響，

12、應(yīng)增設(shè)獨(dú)立變壓器。對供電可靠性要求高，又無條件采用低壓聯(lián)絡(luò)線或采用低壓聯(lián)絡(luò)線不經(jīng)濟(jì)時(shí)，也應(yīng)設(shè)置兩臺電力變壓器。選用兩臺變壓器時(shí)，其容量應(yīng)能滿足一臺變壓器故障或檢修時(shí)，另一臺仍能對一級和部分二級負(fù)荷供電。變壓器的臺數(shù)一般根據(jù)負(fù)荷等級、用電容量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等條件綜合考慮確定。10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范GB5005394中規(guī)定，當(dāng)符合以下條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺及兩臺以上的變壓器：（1） 有大量一級或二級負(fù)荷；（2） 季節(jié)性負(fù)荷變化較大；（3） 集中負(fù)荷容量較大。因此，該校一臺變壓器就滿足需求。（2）變壓器類型的選擇 電力變壓器類型的選擇是指確定變壓器的相數(shù)、調(diào)壓方式、繞組形式、絕緣及冷卻方式、聯(lián)結(jié)組

13、別等。 變壓器按相數(shù)分，有單相和三相兩種。用戶變電所一般采用三相變壓器。 變壓器按調(diào)壓方式分，有無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種。10kV配電變壓器一般采用無載調(diào)壓方式。 變壓器按繞組形式分，有雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器等。用戶供電系統(tǒng)大多采用雙繞組變壓器。 變壓器按絕緣及冷卻方式分，有油浸式、干式和充氣式（SF6）等。 10kV配電變壓器有Yyn0和Dyn11兩種常見聯(lián)結(jié)組。由于Dyn11聯(lián)結(jié)組變壓器具有低壓側(cè)單相接地短路電流大，具有利于故障切除、承受單相不平衡負(fù)荷的負(fù)載能力強(qiáng)和高壓側(cè)三角形接線有利于抑制零序諧波電流注入電網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，從而在TN及TT系統(tǒng)接地形式的低壓電網(wǎng)中得到越來越廣泛的應(yīng)

14、用。由上面分析得出選擇變壓器的類型為干式、無載調(diào)壓、雙繞組、Dyn11聯(lián)結(jié)組。（3）變壓器容量的選擇 先計(jì)算電力變壓器的二次側(cè)的總的計(jì)算負(fù)荷，并考慮無功補(bǔ)償容量，從而求得變壓器的一次側(cè)計(jì)算負(fù)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(jì)算負(fù)荷值再加大15%25%來確定，以提高變壓器的運(yùn)行效率，但單臺變壓器的容量應(yīng)不超過1000KVA。對有兩臺變壓器的變電所，通常采用等容量的變壓器，每臺容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：滿足總計(jì)算負(fù)荷70%的需要，即：0.7 ； （4-1）滿足全部一、二級負(fù)荷的需要，即： （4-2）電力變壓器的選擇，應(yīng)

15、綜合供配電計(jì)算負(fù)荷、供電可靠性要求和用電單位的發(fā)展規(guī)劃等因素考慮，力求經(jīng)濟(jì)合理，滿足用電負(fù)荷的要求。但有一個(gè)不變的原則是：在保證供電可靠性的前提下，電力變壓器的臺數(shù)應(yīng)盡量的減少，盡可能的少。P30（1）=736.2kw12.03kw=747.24 kwQ30（1）=(613-294)33.9=352.9kvarS30（1）=747.242 +352.92）(1/2)= 8260.7826=578.2kVA，同時(shí)又考慮到未來5-10年得負(fù)荷發(fā)展，初步取=1000kVA主變壓器形式為：1*1000kVA無載調(diào)壓、雙繞組、Dyn11聯(lián)結(jié)、干式變壓器。4.2 斷路器選用原則： (1)根據(jù)用途選擇斷路器

16、的型式及極數(shù)，具體要求是： 斷路器的額定工作電壓線路額定電壓； 斷路器的額定短路通斷能力線路計(jì)算負(fù)載電流； 斷路器的額定短路通斷能力線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流（一般按有效值計(jì)算）； 線路末端單相對地短路電流1.25倍斷路器瞬時(shí)（或短延時(shí)）脫扣整定電流斷路器欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓； 斷路器的分勵(lì)脫扣器額定電壓等于控制電源電壓； 電動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的額定工作電壓等于控制電源電壓； 斷路器用于照明電路時(shí)，電磁脫扣器的瞬時(shí)整定電流一般取負(fù)載電流的6倍。 (2)采取斷路器作為電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)時(shí)，瞬時(shí)脫扣器的整定電流為電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的1.35倍（DW系列斷路器）或1.7倍（DZ系列斷路器）。 DZ

17、20系列塑料外殼式斷路器適用于交流50hz，額定絕緣電壓660v，額定工作電壓380v（400v）及以下，其額定電流至1250a 。一般作為配電用，額定電流200a和400y型的斷路器亦可作為保護(hù)電動(dòng)機(jī)用。在正常情況下，斷路器可分別作為線路不頻繁轉(zhuǎn)換及電動(dòng)機(jī)的不頻繁起動(dòng)之用。 (3)采用斷路器作為配電變壓器低壓側(cè)總開關(guān)時(shí)，其分?jǐn)嗄芰?yīng)大于變壓器低壓側(cè)的短路電流值，脫扣器的額定電流不應(yīng)小于變壓器的額定電流，短路保護(hù)的整定電流一般為變壓器額定電流的6-10倍；過載保護(hù)的的整定電流等于變壓器的額定電流。 DW15 系列萬能式空氣斷路器適用于交流50hz、額定電流至4000a,額定工作電壓至1140v

18、（殼架等級額定電流630a以下）80v（殼架等級額定電流 1000a及以上）的配電網(wǎng)絡(luò)中，用來分配電能和供電線路及電源設(shè)備的過載、欠電壓、短路保護(hù)之用。殼架等級額定電流630a及以下的斷路器也能在交流 50hz、380v網(wǎng)絡(luò)中供作電動(dòng)機(jī)的過載、欠電壓和短路保護(hù)。（4）照明、生活用導(dǎo)線保護(hù)斷路器，是指在生活建筑中用來保護(hù)配電系統(tǒng)的斷路器，選用時(shí)應(yīng)考慮：長延時(shí)整定值小于等于線路計(jì)算負(fù)載電流；瞬時(shí)動(dòng)作整定值等于（6-20）倍線路計(jì)算負(fù)載電流。DZ12系列塑料外殼式斷路器，體積小巧，結(jié)構(gòu)新穎、性能優(yōu)良可靠。主要裝在照明配電箱中，用于賓館、公寓、高層建筑、廣場、航空港、火車站和工商企業(yè)等單位的交流50h

19、z單相230v，三舷00v及以下的照明線路中，作為線路的過載，短路保護(hù)以及在正常情況下作為線路的不頻繁轉(zhuǎn)換之用。 (5)初步選定斷路器的類型和等級后，還要與上、下級開關(guān)的保護(hù)特性進(jìn)行配合，以免越級跳閘，擴(kuò)大事故范圍。4.3 主接線主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，概括為有母線的接線形式和無母線的接線形式兩大類。概況地說，對主接線的基本要求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)四個(gè)方面安全包括設(shè)備安全及人身安全。要滿足這一點(diǎn)，必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定，正確選擇電氣設(shè)備及正常情況下的監(jiān)視系統(tǒng)和故障情況下的保護(hù)系統(tǒng)，考慮各種人身安全的技術(shù)措施。可靠就是主接線應(yīng)滿足對不同負(fù)荷的不中斷供電，

20、且保護(hù)裝置在正常運(yùn)行時(shí)不誤動(dòng)、發(fā)生事故時(shí)不拒動(dòng)，能盡可能的縮小停電范圍。為了滿足可靠性要求，主接線應(yīng)力求簡單清晰。靈活是用最少的切換，能適應(yīng)不同的運(yùn)行方式，適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡便、迅速地倒換運(yùn)行方式，使發(fā)生故障時(shí)停電時(shí)間最短，影響范圍最小。經(jīng)濟(jì)是指在滿足了以上要求的條件下，保證需要的設(shè)計(jì)投資最少。因此，主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性和靈活性的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。主要應(yīng)從投資聲、占地面積少、電能損耗小等幾個(gè)方面綜合考慮。單母線接線是一種原始、最簡單的接線，所有電源及出線均接在同一母線上，其優(yōu)點(diǎn)是簡單明顯，采用設(shè)備少，操作簡便，便于擴(kuò)建，造價(jià)低。缺點(diǎn)是供電可靠性低。母線及母線隔離開關(guān)等任一元件

21、發(fā)生故障或檢修時(shí)，均需使整個(gè)配電裝置停電。因此，單母線接線方式一般只在發(fā)電廠或變電所建設(shè)初期無重要用戶或出線回路數(shù)不多的單電源小容量的廠中采用。接線方式如圖3。 圖3單母線接線a）一路電源進(jìn)線 b）兩路電源接線在主接線中，斷路器是電力系統(tǒng)的主開關(guān)；隔離開關(guān)的功能主要是隔離高壓電源以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。例如，固定式開關(guān)柜中的斷路器工作一段時(shí)間需要檢修時(shí)，在斷路器斷開電路的情況下，拉開隔離開關(guān)；恢復(fù)供電時(shí)，應(yīng)先合隔離開關(guān)，然后和斷路器。這就是隔離開關(guān)與斷路器配合操作的原則。由于隔離開關(guān)無滅弧裝置，斷流能力差，所以不能帶負(fù)荷操作。單母線分段接線是采用斷路器（或隔離開關(guān)）將母線分段，通常是分

22、成兩段。母線分段后可進(jìn)行分段檢修，對于重要用戶，可以從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，由于分段斷路器在繼電保護(hù)作用下自動(dòng)將故障段迅速切除，從而保證了正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。兩段母線自動(dòng)同時(shí)故障的機(jī)遇很小，可以不予考慮。在供電可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開關(guān)分段，任一段母線發(fā)生故障時(shí)，將造成兩斷母線同時(shí)停電，在判斷故障后，拉開分段隔離開關(guān)，完好段即可恢復(fù)供電。單母線分段接線既具有單母線接線簡單明顯、方便經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上提高了供電可靠性。但它的缺點(diǎn)是當(dāng)一段母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，該段母線上的所有回路到要長時(shí)間停電。單母線分段接線連接的回路數(shù)一般可比單母線增

23、加一倍。接線方式如圖4。圖4 單母線分段接線雙母線分段接線有如下優(yōu)點(diǎn)：可輪換檢修母線或母線隔離開關(guān)而不致供電中斷；檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只停該回路；母線發(fā)生故障后，能迅速恢復(fù)供電；各電源和回路的負(fù)荷可任意分配到某一組母線上，可靈活調(diào)度以適應(yīng)系統(tǒng)各種運(yùn)行方式和潮流變化；便于向母線左右任意一個(gè)方向順延擴(kuò)建。 但雙母線也有如下的缺點(diǎn)：造價(jià)高；當(dāng)母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤動(dòng)作。但可加裝斷路器的連鎖裝置或防誤操作裝置加以克服。接線方式如圖5所示。圖5 雙母線接線當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)或母線上電源較多時(shí)，輸送和穿越功率較大，母線發(fā)生事故后要求盡快恢復(fù)供電，母線和母線設(shè)備檢修時(shí)不允

24、許影響對用戶的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求時(shí)采用雙母線接線。綜上可知，單母線接線造價(jià)低而供電穩(wěn)定性低，雙母線供電穩(wěn)定性高但其造價(jià)高且接線線路復(fù)雜，而單母線分段接線一方面線路簡單，造價(jià)低，另一方面其供電穩(wěn)定性也能在一定程度上能夠得以保證。所以10kV母線選用單母線接線方式，0.4kV采用單母線分段接線。高壓側(cè)，采用負(fù)荷開關(guān)+限流熔斷器作為就壓器的主保護(hù)，一般有環(huán)網(wǎng)、雙電源和終端三種供電方式，有兩組插入式熔斷器和后備保護(hù)熔斷器串聯(lián)進(jìn)行分段范圍保護(hù)。限流熔斷器一相熔斷時(shí)必須能聯(lián)動(dòng)跳開三相負(fù)荷開關(guān)，不發(fā)生缺相運(yùn)行。線路側(cè)負(fù)荷開關(guān)必須配有直流電源電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)無外來交流電源狀態(tài)下自啟

25、動(dòng)。環(huán)網(wǎng)回路必需配置檢測故障電流用的電流互感器或傳感器。高壓開關(guān)選用可靠性高和具有自動(dòng)化裝置及智能化接口的先進(jìn)的產(chǎn)品：SF6負(fù)荷開關(guān)、壓氣式負(fù)荷開關(guān)、真空負(fù)荷開關(guān)等。環(huán)網(wǎng)供電單元一般至少由三個(gè)間隔組成，即二個(gè)環(huán)纜進(jìn)出間隔和一個(gè)變壓器回路間隔。其中，負(fù)荷開關(guān)QLA和QLB在隔離故障線段時(shí)，能及時(shí)恢復(fù)回路的連續(xù)供電；同負(fù)荷開關(guān)QLC相連的熔斷器在中壓/低壓變器發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)起保護(hù)作用；QLC對溶斷器和變壓器還起隔離和接地作用。負(fù)荷開關(guān)是用來開、合負(fù)載電流的開關(guān)裝置，它一般具有關(guān)合短路電流能力，但是它不能開斷短路電流。負(fù)荷開關(guān)可以單獨(dú)使用在遠(yuǎn)離電源中心、且容量較小的終端變電站，用于投切無功補(bǔ)償回路、

26、并聯(lián)電抗器及電動(dòng)機(jī)等。熔斷器結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、維護(hù)方便，仍然具有發(fā)展前途。熔斷體是熔斷器的主要元件，當(dāng)熔斷體通過的電流超過一定值時(shí)，熔斷體本身產(chǎn)生的焦耳熱，使本身溫度升高，在達(dá)到熔斷體熔點(diǎn)時(shí)，熔斷體自行熔斷切斷過載電流或短路電流。限流熔斷器切斷短路電流的電流波形如圖6所示。 1 a 2 時(shí)間 0 b 燃弧時(shí)間 圖6限流熔斷器切斷短路電流時(shí)電流波形1切斷前電流波形 2切斷過程中電流波形截止電流；動(dòng)作時(shí)間負(fù)荷開關(guān)熔斷器組合電器中使用限流型高壓熔斷器，這種熔斷器是依靠填充在熔體周圍的石英砂冷卻電弧，達(dá)到有效熄滅電弧，用于在強(qiáng)力冷卻熄弧過程中建立起高于工作電壓的電弧電壓，因而具有很強(qiáng)限流能力。由曲線

27、可見到，短路開始后電流上升，熔體發(fā)熱，溫度上升，電流升到a點(diǎn)，熔體熔化，由于熔斷器的限流作用，電流上升停止，開始沿ab線段下降，在b點(diǎn)電流下降到零，此時(shí)完成熄弧。這種熔斷器的整個(gè)動(dòng)作過程發(fā)生在密封的瓷管中，在熄滅電弧時(shí)，巨大氣流不會(huì)沖出管外。負(fù)荷開關(guān)與熔斷器配合使用于箱變可替代斷路器，作為變壓器的保護(hù)開關(guān)設(shè)備。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，為使油箱不爆炸，故障切除時(shí)間必須限在20ms內(nèi)。采用斷路器保護(hù)的話，斷路器最快全開斷時(shí)間(繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間+斷路器固有動(dòng)作時(shí)間+燃弧時(shí)間)一般需要23個(gè)周波(40ms60ms)左右，而限流熔斷器則可保證在10ms以內(nèi)切除故障。由于同電壓等級負(fù)荷開關(guān)的價(jià)格大約是斷路器

28、的價(jià)格的1/41/5，而負(fù)荷開關(guān)+熔斷器的價(jià)格僅僅是斷路器的價(jià)格的1/3，因此采用負(fù)荷開關(guān)+熔斷器有較大經(jīng)濟(jì)性。由于斷路器是用于開斷短路故障電流、大負(fù)荷電流、容性電流等通用的開關(guān)設(shè)備，因此體積大、笨重，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜。相比之下負(fù)荷開關(guān)體積小，簡單易開發(fā)。 根據(jù)以上對電氣主接線的介紹，結(jié)合學(xué)校的供電特點(diǎn)，我學(xué)校10kV配電所主接線宜采用單母線分段接線。 配電所專用電源線的進(jìn)線開關(guān)宜采用斷路器或帶熔斷器的負(fù)荷開關(guān)。 在高壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的一側(cè)，裝設(shè)高壓隔離開關(guān)。 10kV母線的分段處，裝設(shè)斷路器。 配電所每段高壓母線上裝設(shè)避雷器。接在母線上的避雷器和電壓互感器，宜合用一組隔離開關(guān)。架空進(jìn)

29、出線上的避雷器回路中，不裝設(shè)隔離開關(guān)。每段高壓母線上裝設(shè)1組電壓互感器用于檢測電源進(jìn)線電壓值。主接線設(shè)計(jì)圖 如圖： 4.5 變壓所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇4.5.1 10kv高壓出線的選擇：采用LGJ型鋼芯鋁鉸線架空敷設(shè)，接住10KV公用干線。1).按發(fā)熱條件選由及室外環(huán)境溫度35查表得.初選標(biāo)準(zhǔn)為35即的線2）校正發(fā)熱條件查表得,因此滿足。3）校正機(jī)械強(qiáng)度查附表得10KV架空最小截面4.5.2 變電所及鄰近單位焦點(diǎn)路線的選擇由于學(xué)校采用的是地埋電纜不必考慮機(jī)械強(qiáng)度和短路，動(dòng)穩(wěn)定，只需考慮熱穩(wěn)定度。由上表計(jì)算出發(fā)熱條件，及土壤環(huán)境35由表得初選電纜線芯截面為因此初選LJ-25，查表LJ-2

30、5.Ial=因此滿足。校驗(yàn)熱路穩(wěn)定按式 終端變電所保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.5s 斷路器短路時(shí)間為0.25s，C=87代入得：，因此滿足要求。所以選LJL22-10000-3x25 4.5.3 0.4KV低壓出線選擇 饋電給宿舍樓的線路采用聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)1 按發(fā)熱條件選擇，由及地下0.8m土壤溫度35查表8-43.初選芯截面95。其Ial= 滿足發(fā)熱條件2 校驗(yàn)電壓損耗 測距宿舍離變電所距離為800m,由表差得95的3 芯電纜的 得： 故滿足允許電壓損耗起的要求。4 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 所選線性滿足要求。5 教學(xué)樓的線路亦采用VLV22-1000-3×240+1×12

31、0的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。6 食堂亦采用VLV22-1000-3×240+1×120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。7圖書館房亦采用VLV22-1000-3×240+1×120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。8 實(shí)驗(yàn)室亦采用VLV22-1000-3×240+1×120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。9實(shí)驗(yàn)室亦采用VLV22-1000-3×240+1×120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。4.5.4按發(fā)熱條件選擇 工廠二級負(fù)荷容量共1145KVA，最熱月土壤平均溫度為21。查表工

32、廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)8-43，初選纜心截面為25的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁心電纜，其滿足要求。4.5.5校驗(yàn)電壓損耗 由表工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)8-41可查得纜芯為25的鋁（纜芯溫度按80計(jì)），而二級負(fù)荷：,，線路長度按2km計(jì)，因此： 由此可見滿足要求電壓損耗5%的要求。4.5.6短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 按本變電所高壓側(cè)短路電流校驗(yàn)，由前述引入電纜的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)，可知纜芯25的交聯(lián)電纜是滿足熱穩(wěn)定要求的。而臨近單位10KV的短路數(shù)據(jù)不知，因此該聯(lián)路線的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)算無法進(jìn)行，只有暫缺。以上所選變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格如表所示。進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格線 路 名 稱導(dǎo)線或電纜的型號規(guī)格1

33、0KV電源進(jìn)線LGJ-35鋁絞線（三相三線架空）主變引入電纜LJL22-10000-3x25交聯(lián)電纜380V低壓出線教學(xué)樓VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜宿舍樓VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜實(shí)驗(yàn)樓VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜辦公樓VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜食堂VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜圖書館VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜與臨近單位10KV

34、聯(lián)絡(luò)線YJL2210000交聯(lián)電纜第五章 教室照明設(shè)計(jì)6.1學(xué)校建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)6.1.1照明標(biāo)準(zhǔn)值 為了保證在工作而上形成視度所需的亮度和亮度列比，學(xué)校建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)定教室課桌而上的平均照度標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)低于300 lx，統(tǒng)一眩光最大允許值19，照明光源的顯色指數(shù)Ra不宜小于80，教室黑板應(yīng)設(shè)局部照明燈，黑板而的平均照度標(biāo)準(zhǔn)值不府低于500 lx，照明光源的顯色指數(shù)不宜小于80。6.2照明數(shù)量和質(zhì)量6.2.1 照度均勻度主要是對課桌而和黑板而照度均勻度的要求要求均勻度應(yīng)不于0.7。6.2.2 眩光限制1)直接眩光。當(dāng)學(xué)生視野內(nèi)出現(xiàn)高亮度，就會(huì)產(chǎn)生不舒適感，甚至降低視度。日前主要眩光源是裸燈泡，

35、這不但使光通量利用率不高，而且產(chǎn)生嚴(yán)重的直接眩光。熒光燈管表而亮度雖不太高，但而積大，故皆應(yīng)裝上亞光或無光燈罩。 2)反射眩光。這種眩光即引起視覺上的不舒適，叉分散精力。主要來自黑色油漆黑板和某些深色油漆課桌表而，這叫從改變飾而材料來解決。如黑板改用磨砂玻璃。也可從燈和宙口位置的調(diào)整來解決。3)光幕反射。光幕反射是在視覺作業(yè)上由鏡而反射與漫反射重疊出現(xiàn)的現(xiàn)象。日前我國書本用紙較粗糙，出現(xiàn)光幕反射機(jī)會(huì)少。但隨著書籍紙張的改善，出現(xiàn)光幕反射的町能r生就會(huì)口益增加。6.2.3 光源顏色 不同光源的相關(guān)色溫不同，它給人們不同的冷暖感覺。階梯教室的照明光源應(yīng)選擇中閘色，色溫在3 300-5 300 K。

36、6.2.4 反射比 當(dāng)環(huán)境各表而的亮度比較均勻眼睛功能才會(huì)達(dá)到最舒適和最有效率，故希望室內(nèi)各表而亮度保持一定比例。為了獲得比較均勻亮度比，必須使室內(nèi)各表而具有適當(dāng)?shù)姆瓷浔取ｍ斉餅?. 60. 9：墻為0.30 .8：地面0.1l0 5;作業(yè)面為0 .20 .6。6.2.2 照明節(jié)能 室內(nèi)照明廣泛應(yīng)用，照明電耗達(dá)到相當(dāng)大的數(shù)值：全而實(shí)行照明節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)在保證不降低作業(yè)的視覺要求條件下，最有效地利用照明用電在教室應(yīng)盡可能采用高光效、長壽命光源，選用效率高、利用系數(shù)高、配光合理、保持率高的燈具室內(nèi)表而盡可能采用淺色裝飾加強(qiáng)用電管理，使用智能照明控制器或大范吲的多燈位控制方式，教室照明功率密度現(xiàn)行值不應(yīng)大

37、于11 W/m2。目標(biāo)值不應(yīng)大于9 W/m2 。6.2 教室照明測量6.2.1 教室建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行照明避計(jì)的教室如圖8所示開間和進(jìn)深分別為14. 4 m和10. 8 m，層高為4 .53. 66m教室地而為白間赭水磨石，墻而為涅凝土層面板噴白，頂棚為石膏扳窗戶為普通玻璃；兩個(gè)普通硬木拼板門，上有亮子；教室設(shè)7級臺階，每層臺階高120mm 寬900mm。測試點(diǎn)布置如圖9所示，燈具布置現(xiàn)狀如圖10所示：6.2.2教室照明實(shí)測值 測量結(jié)果如表所示. 1)課桌面平均照度值為1 54.9 lx，結(jié)果表明，該教室課桌而照度滿足原照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)低于1500 lx，但不滿足新照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：不應(yīng)低于300 lx

38、。 2)黑板而平均照度值為485.2 lx，結(jié)果表明，該教室黑板而照度滿足原照明璦計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：不應(yīng)低于120 Ix，但不滿足新照明計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：不應(yīng)低于500 Ix. 6.2.3 教室照度均勻度 1)課桌而照度均勻度：0.54 ,不滿足照度均勻度標(biāo)準(zhǔn)：不應(yīng)低于0 .7。 2)黑板而照度均勻度：0.75,滿足均勻度標(biāo)準(zhǔn)：不應(yīng)低于0 .7：6.3 教室照明設(shè)計(jì)與計(jì)算6.3.1 階梯教室照明設(shè)計(jì)與計(jì)算 在不改變現(xiàn)有教室各壁而條件的隋況下，根據(jù)國家新的學(xué)校照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行計(jì)算： 1)教室照度平均值要求300 lx， 2)用熒光燈,40W同光色熒光燈額定光通量為2 400 lx 3)燈具。 嵌入式格柵熒光燈(鋁

39、格柵)2×40W 最大允許距離比：A-A(垂直燈管)：1. 25 B_B(順燈管)：1.20 光通量F(lx):2x2400燈具效率：63燈具嵌入屋頂：垂度=04)室內(nèi)表而反射比墻：混凝土層面板噴白5060頂棚：石膏板92地面：水磨石白問赭3 8玻璃面：85) R=5hrc(l+b)/l×b式中:R為室空間比;hrc為燈具至工作面高度(m); l,b為工作面的長和寬(m); hrc = (415+3166 ) /2 - 0.8 =3.28 (m) , l =14.4m, b=10.8m, R =5×3.28×(14.4+10.8)/(14.4×

40、10.8) =2.66.6) 求室空間和有效頂棚空間的平均光反射比室空間的光反射比:設(shè)窗口的光反射比為0.08=(dAd +qAq+pAp+cAc)/( Ad +Aq +Ap +Ac)式中:d,q,p,c分別為地面,墻面,頂棚及窗口的光反射比;Ad,Aq,Ap,Ac分別為地面, 墻面,頂棚及窗口的表面積;Aw,Am分別為墻總面積和門面積。d =0.38,Ad =155.52m2 ; q =0.5,Aq =163.03m2 ; p=0.92,A c =155.52m2;c =0.08,Ac =35.4m2; A w =2051632m2; Am =7.2m2;=0.56有效頂棚光反射比:已知頂棚

41、和墻的光反射比分別為0.92與0.5。 C=5hcc(l+b)/l×b=0式中:C為頂棚空間比;hcc為燈具開口至頂棚高度, m.頂棚有效光反射比曲線 查出 Pcc=0.92.7) 查Cu 值:查表,根據(jù)R=2.66, qc =( qAq+cAc )/(Aq +Ac) =0.39,cc =0.92, Cu =0.59.8) 確定值:維護(hù)系數(shù)值 (k) 查出 K=0.8.9) 求需要的燈具數(shù):= ( 300×10.8×14.4 )/(2×2400×0.59×0.8)= 21支式中:n為燈具個(gè)數(shù);l,b為工作面的長和寬,m;Eav為照明標(biāo)

42、準(zhǔn)規(guī)定的平均照度值,lx;為1個(gè)燈具內(nèi)燈的總額定光通量,lx;Cu為燈具的利用系數(shù);K為維護(hù)系數(shù)。10)布置燈。允許最大燈具為 垂直燈管 1.2×hrc =1.2×3.28=3.9m,順燈管中中 1.25×hrc =1.25×3.28=4.1m. 6.3.2燈具布置經(jīng)照明計(jì)算后, 燈具布置如圖 11所示6.4 照明負(fù)荷：查手冊，單盞熒光燈功率：40W，則該教室燈具照明負(fù)荷為：21×2×40=1680 W6.5 導(dǎo)線的計(jì)算選擇（1）、導(dǎo)線的選擇選擇導(dǎo)線截面的原則：1）、要有承受最低機(jī)械強(qiáng)度的要求。導(dǎo)線中的計(jì)算負(fù)荷電流不大于其長期連續(xù)負(fù)荷

43、允許載流量； 2）、導(dǎo)線應(yīng)能滿足負(fù)載長時(shí)間通過正常工作的最大電流的需要；3）、導(dǎo)線上的電壓損失不超過規(guī)定的允許電壓降。一般公用電網(wǎng)電壓降不得超過額定電壓的5%；4）、導(dǎo)線應(yīng)能滿足負(fù)載長時(shí)間通過正常工作的最大電流的需要，既按導(dǎo)線的安全電流選擇：導(dǎo)線必須能夠承受負(fù)載電流長時(shí)間通過所引起的溫升，不能因過熱而損壞絕緣。導(dǎo)線所允許長時(shí)間通過的最大電流稱為該截面的安全載流量。同一截面的導(dǎo)線在不同敷設(shè)條件下的安全載流量是不一樣的。5）、各種導(dǎo)線的安全載流量是可以查手冊，通過計(jì)算負(fù)載的實(shí)際電流，再通過查手冊就可以得出導(dǎo)線截面：（2）、電流計(jì)算電流計(jì)算公式Kx需要系數(shù)，因?yàn)樵S多負(fù)載不一定同時(shí)使用，也不一定同時(shí)滿

44、載，所以要打個(gè)折扣；UL-線電壓（380V）,指三相配電時(shí)；各負(fù)載總和；負(fù)載平均功率因數(shù)。如果是單相配電，公式為1）、照明配電，3.6KW負(fù)荷的導(dǎo)線選擇，額定電壓220V，功率因數(shù)COS=0.7，則：據(jù)查手冊可以選擇BV-0.5,截面積為2.5m的導(dǎo)線，此導(dǎo)線還可以用于負(fù)荷為2.7KW教室照明及1KW的走廊照明線路。2）、各教室的插座預(yù)留容量為2*1KW，考慮到用TN-C-S系統(tǒng)供電，單相負(fù)荷最大為6KW ，則：據(jù)查手冊可以選擇BV-0.5,截面積為4m的導(dǎo)線。3）、一層進(jìn)入各教室語音或計(jì)算機(jī)配電箱導(dǎo)線，據(jù)各配電箱預(yù)留的輸出功率6KW，則：據(jù)查手冊可以選擇BV-0.5,截面積為10m的導(dǎo)線。4

45、）、從總配電箱到各層配電箱之間的導(dǎo)線，因一層負(fù)荷比較特殊選擇BV-0.5,截面積為16m的導(dǎo)線外，其于的全部用BV-0.5,截面積為10m的導(dǎo)線。6.6穿線管徑選擇穿線管徑選擇（PVC管）：導(dǎo)線標(biāo)稱截面（M）導(dǎo)線根數(shù)2345678電線管最小管徑（MM）2.5161619252525254161925252525321025252532383838162532323838515135323851516464646.7開關(guān)的選擇開關(guān)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

46、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。6.8配電箱的安裝配電箱有掛墻明裝，嵌墻暗裝和落地安裝三種方式，可根據(jù)配電箱容量的大小，建筑墻壁的

47、尺寸大小等具體情況選用。據(jù)于本設(shè)計(jì)，配電箱采用暗裝形式，暗裝時(shí)，應(yīng)在土建進(jìn)行時(shí)根據(jù)箱體尺寸大小預(yù)留安裝位置，實(shí)際安裝時(shí)，將配電箱放入預(yù)留位置，將相內(nèi)的進(jìn)出線穿入并校正水平及垂直度后，用碎磚填齊箱體四周空間，再用水泥沙漿填充抹平。注：金屬箱體上的穿線孔應(yīng)加裝橡皮護(hù)圈。（1）、刀開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)及斷路器等設(shè)備應(yīng)垂直安裝并且上端接電源，下端接負(fù)荷。對于少數(shù)可以橫裝的設(shè)備，如熔斷器等，應(yīng)將其左側(cè)（面對盤面看）接電源，右側(cè)接負(fù)荷；（2）、對配電箱一次大電流回路10 m以上導(dǎo)線應(yīng)壓接接線鼻子后再與電氣連接。（3）箱內(nèi)二次配線所用銅芯線截面不小于1.5 m，電流互感器二次回路導(dǎo)線截面積不應(yīng)小于2.5 m，配線時(shí)需要排列整齊，橫平豎直，綁扎成束。箱內(nèi)引出線應(yīng)預(yù)留適當(dāng)長度，以便檢修。（4）、為了便于修查線，二次線最好采用帶色的銅芯塑料線，A相用黃色，B相用綠色