辦公樓建筑配電設(shè)計

1、辦公樓電氣設(shè)計課程設(shè)計說明書題目：某辦公樓供配電系統(tǒng)設(shè)計29鄭州輕工業(yè)學院課 程 設(shè) 計 任 務 書題目 某辦公樓供配電系統(tǒng)設(shè)計 主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等：主要內(nèi)容：1閱讀相關(guān)科技文獻，查找相關(guān)圖紙資料。2. 熟悉民用建筑電氣設(shè)計的相關(guān)規(guī)范和標準。3. 熟悉建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計的方法、步驟和內(nèi)容。4熟練使用AutoCAD繪圖。5學會整理和總結(jié)設(shè)計文檔報告。6學習如何查找設(shè)備手冊及相關(guān)參數(shù)并進行系統(tǒng)設(shè)計?；疽螅?、制定設(shè)計方案，確定電源電壓、負荷等級及供配電方式。2、確定方案后，繪制各用電設(shè)備等布置平面圖，繪制高、低壓系統(tǒng)圖。3、進行設(shè)計計算，選擇設(shè)備容量、整定值、型號、臺數(shù)等。編寫

2、設(shè)計計算書。4、編制課程設(shè)計說明書。已知參數(shù)：某調(diào)度中心供配電系統(tǒng)設(shè)計平面圖和工程概況見圖紙資料。主要參考資料：1.供配電工程設(shè)計指導，機械工業(yè)出版社，翁雙安，20042建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計，人民交通出版社，曹祥紅等，20113.AutoCAD2008中文版電氣設(shè)計完全自學手冊，機械工業(yè)出版社，孟德星等，20084.供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范，GB50054-20095.民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范，GBJGJ_T16-2008完 成 期 限： 2013-01-11 指導教師簽名： 課程負責人簽名： 2012年 12 月 26 日摘 要本設(shè)計以國家相關(guān)規(guī)范為準則，以安全用電、節(jié)約能源為指導，著眼于提高廣大人民的

3、物質(zhì)、文化生活，應用現(xiàn)代電氣技術(shù)，完成了對某六層調(diào)度中心大樓的全面設(shè)計，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標準，執(zhí)行國家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟政策。設(shè)計內(nèi)容包括確定大樓的設(shè)備電氣負荷等級，進行負荷計算，選擇變壓器的容量、類型及臺數(shù)，各個樓層供電線路中的短路電流的計算，供配電系統(tǒng)的主接線方式、高低壓設(shè)備和導線電纜的選擇及校驗，防雷接地的設(shè)計。設(shè)計過程中需要繪圖的部分使用AutoCAD繪圖，最后將整個設(shè)計過程整理、總結(jié)設(shè)計文檔報告。關(guān)鍵詞：調(diào)配中心、配電、計算負荷、設(shè)備選擇、防雷接地目錄摘 要21緒論61.1 設(shè)計題目及工程概況61.2

4、 設(shè)計目的61.3 課程設(shè)計及要求61.4 設(shè)計原則及要求62 負荷數(shù)據(jù)及分級72.1 負荷分級72.2 負荷數(shù)據(jù)73 負荷計算93.1 負荷計算的依據(jù)和目的93.2 負荷計算93.2.1 平時運行的負荷計算93.2.2 火災時運行的負荷103.2.3 10/0.38kV 變電所計算負荷114 供電電源、電壓選擇與電能質(zhì)量154.1 供電電源154.2 電壓選擇154.3 電能質(zhì)量155 電力變壓器選擇與電氣主接線設(shè)計165.1 變壓器型式臺數(shù)選擇165.2 變壓器容量選擇165.3 變壓器負荷分配及無功補償165.3.1 變壓器T1的負荷分配165.3.2變壓器T2的負荷分配165.4變電所

5、高壓電氣主接線設(shè)計175.5 變電所低壓側(cè)設(shè)計176 低壓配電干線系統(tǒng)設(shè)計196.1 低壓帶電導體接地形式與低壓系統(tǒng)接地形式196.1.1 低壓帶電導體接地形式196.1.2 低壓系統(tǒng)接地形式196.1.3 低壓配電形式196.2 低壓配電干線系統(tǒng)接線方式設(shè)計196.2.1 照明負荷配電干線系統(tǒng)196.2.2電力負荷配電干線設(shè)計196.2.3 消防負荷配電干線系統(tǒng)207 短路計算217.1 高壓側(cè)短路電流的計算217.2 低壓側(cè)短路電流的計算228 設(shè)備的選擇258.1 高壓電器設(shè)備的選擇258.1.1高壓斷路器的選擇258.1.2高壓電流互感器的選擇258.1.3 高壓電壓互感器選擇258.

6、2 低壓設(shè)備的選擇268.2.1低壓斷路器的初步選擇268.2.2 低壓保護電器設(shè)備的整定與級間選擇性配合268.3 導線和電纜的選擇269 防雷及接地289.1 建筑物防雷系統(tǒng)的設(shè)計289.1.1 建筑物防雷類別的確定289.1.2 建筑物防雷措施289.1.3 建筑物外部防雷裝置的布置289.2 電氣裝置接地與等電位連接2910 總結(jié)301緒論1.1 設(shè)計題目及工程概況 本工程是某辦公樓供配電系統(tǒng)設(shè)計，是一類建筑高層,，總15層，地上14層，地下1層。 消防設(shè)計：主體建筑為一類高層建筑，建筑耐火等級為一級，其中地下室為兩個防火分區(qū)，其他各層一個防火分區(qū)。1.2 設(shè)計目的本次課程設(shè)計是將理論

7、課學習內(nèi)容，應用與民用建筑電氣工程之中，通過此次課程設(shè)計使學生對課堂所學智能建筑供配電系統(tǒng)知識進一步鞏固和驗證，同時鍛煉學生的實際分析問題解決問題的能力。1.3 課程設(shè)計及要求1 確定電源電壓、負荷等級及供配電方式。2 確定保護設(shè)備控制方式及安裝方式。3 繪制各用電設(shè)備等布置平面圖。4 繪制高、低壓系統(tǒng)圖。5 繪制防雷接地平面圖。6 編制設(shè)計說明書。7 編寫設(shè)計計算書。1.4 設(shè)計原則及要求 1. 安全。設(shè)計階段應首先充分注意安全用電問題，要從生命、設(shè)備、系統(tǒng)及建筑等方面全面考慮。2. 可靠。體現(xiàn)在供電電源和供電質(zhì)量的可靠性。3. 合理。一方面要符合國家有關(guān)政策和法令，符合現(xiàn)行的行業(yè)行規(guī)要求，

8、另一方面要符合建筑方的經(jīng)濟實力、運行維護及擴充發(fā)展等的要求。4. 先進。杜絕使用落后、淘汰設(shè)備，不使用未經(jīng)認可的技術(shù)，要充分考慮未來發(fā)展。5. 節(jié)能。考慮降低物耗，保護環(huán)境，綜合利用等使用因素。如提高功率因數(shù)，深入負荷中心，選用高效電光源，選用節(jié)能開關(guān)等等。2 負荷數(shù)據(jù)及分級2.1 負荷分級該工程是高層辦公樓建筑，屬一類高層建筑，用電負荷分級如下：一級負荷：各層公共照明、所有消防負荷包括應急照明、消防控制室用電、消防電梯；排煙風機、正壓風機等消防設(shè)施。三級負荷：普通照明和插座用電、頂層設(shè)備房照明用電、空調(diào)機用電及試驗用電等。2.2 負荷數(shù)據(jù)本工程負荷包括照明、電力及消防負荷。除了三級負荷之外都

9、是一級負荷。裙樓業(yè)務大廳、綜合樓大型會議室、配電房及綜合樓大廳等部分用電需二次設(shè)計，因此先按照單位功率法預留負荷。根據(jù)方案設(shè)計，該綜合樓各部分負荷數(shù)據(jù)見表2-12-3。 本工程照明負荷數(shù)據(jù) 表2-1用電設(shè)備名稱所在樓層設(shè)備功率功率因數(shù)負荷等級主樓照明及插座-114F417kW0.8三級裙樓照明及插座13F75.5kW0.8三級主樓公共照明-114F22.5kW0.75一級裙樓公共照明13F4.5kW0.8一級 本工程電力負荷數(shù)據(jù) 表2-2用電設(shè)備名稱所在樓層設(shè)備功率功率因數(shù)負荷等級主樓空調(diào)（三相）14F32kW0.8三級主樓空調(diào)(單相)114F419kW0.8三級裙樓空調(diào)(三相)13F115k

10、W0.8三級裙樓空調(diào)(單相)13F33kW0.8三級普通電梯RF15kW0.6一級地下室排污泵-1F4.6kW0.75一級實驗用電各實驗室580kW0.8三級變頻生活泵-1F15kW0.75一級 本工程消防負荷數(shù)據(jù) 表2-3用電設(shè)備所在樓層設(shè)備功率功率因數(shù)負荷等級主樓應急照明-114F22.5kW0.75一級裙樓應急照明13F4.5kW0.8一級防火卷簾-114F28kW0.8一級配電房用電-1F20kW0.75一級消防控制室用電-1F10kW0.8一級消火栓穩(wěn)壓泵-1F4kW0.75一級噴淋穩(wěn)壓泵-1F4kW0.75一級噴淋泵-1F37kW0.75一級消火栓泵-1F55kW0.75一級斜流風

11、機-1F3kW0.8一級正壓風機TF7.5kW0.8一級排煙風機-1F4kW0.8一級消防電梯TF15kW0.6一級3 負荷計算3.1 負荷計算的依據(jù)和目的需要系數(shù)法計算簡單，是最為常用的一種計算方法，適合用電設(shè)備類數(shù)量較多且容量相差不大的情況，結(jié)合本工程具體情況，采用需要系數(shù)法。3.2 負荷計算本工程的各類負荷中有平時需要運行的用電設(shè)備，也有發(fā)生火災時才需要運行的消防用電設(shè)備。因此負荷計算按照平時運行的負荷和火災時運行的負荷在分別進行計算。計算出來平時運行的負荷和火災時運行的負荷，進行比較，按負荷計算最大的進行電氣設(shè)備的選擇。3.2.1 平時運行的負荷計算平時運行的負荷計算分為照明負荷、電力

12、負荷及平時運行的消防負荷計算書見表3-1和3-2。 照明負荷計算書 表 3-1用電設(shè)備組名稱設(shè)備功率需要系數(shù)功率因數(shù)負荷等級視在功率有功功率無功功率計算電流主樓照明及插座（-1F和14F）400.800.80三級40.032.024.060.8主樓照明及插座（其他）3770.70.80三級329.9263.9197.9501.2裙樓照明及插座75.50.70.80三級66.152.939.6100.4主樓公共照明22.510.75一級30.022.519.845.6裙樓公共照明4.50.70.8一級3.93.22.46.0 電力負荷和平時運行的的消防負荷計算書 表3-2用電設(shè)備組名稱設(shè)備功率需

13、要系數(shù)功率因數(shù)負荷等級視在功率有功功率無功功率計算電流主樓空調(diào)（三相）320.800.80三級32.025.619.248.6主樓空調(diào)（單相）4190.70.80三級366.6293.3220.0557.0裙樓空調(diào)（三相）1150.70.80三級100.680.560.4152.9裙樓空調(diào)（單相）330.70.80三級28.923.117.343.9普通電梯1510.6一級25.015.020.038.0地下排污泵4.610.75一級6.14.64.19.3試驗用電5800.60.80三級435.0348.0261.0660.9變頻生活泵1510.75一級20.015.013.230.4配電房

14、用地200.800.75一級21.316.014.132.4消防控制室用電100.800.80一級10.08.06.015.2消防電梯1510.6一級25.015.020.038.03.2.2 火災時運行的負荷火災時運行的消防負荷按設(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：用電設(shè)備組名稱設(shè)備功率需要系數(shù)功率因數(shù)負荷等級視在功率有功功率無功功率計算電流地下室排污泵4.610.75一級6.14.64.19.3主樓應急照明22.510.75一級30.022.519.845.6裙樓應急照明4.50.70.8一級3.93.22.46.0防火卷簾280.800.

15、80一級28.022.416.842.5配電房用電200.800.75一級21.316.014.132.4消防控制室用電100.800.80一級10.08.06.015.2消火栓穩(wěn)壓泵410.75一級5.34.03.58.1噴淋穩(wěn)壓泵410.75一級5.34.03.58.1噴淋泵3710.75一級49.337.032.675.0消火栓泵5510.75一級73.355.048.5111.4斜流風機310.80一級3.83.02.35.7正壓風機7.510.80一級9.47.55.614.2排煙風機410.80一級5.04.03.07.6消防電梯1510.6一級25.015.020.038.03.

16、2.3 10/0.38kV 變電所計算負荷火災時運行的消防負荷小于正常照明負荷和電力負荷總和，因此火災時的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：1. 正常運行時的負荷計算 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行的消防負荷總和。由表3-1、3-2照明計算負荷為：Pcl= 374.5kW Qcl=283.7kvar 電力及平時運行的消防負荷為：Pcm=844.1 kW Qcm=655.3kvar由此可得變電所低壓側(cè)總計算負荷為：Pc=1218.6kW Qcl=936kvar 計入同時系數(shù)后的總計算負荷功率因數(shù)。對于計算負荷，取有功和無功同時系數(shù)

17、分別為Kp=Kp=0.8，則計入同時系數(shù)后的總計算負荷為：Pc'=0.8×1218.6=974.9kW Qc'=0.8×936=748.8kvar Sc'=(974.92+748.82) =1229.3kVA功率因數(shù)為cos = PC'SC'=0.79無功補償容量的計算根據(jù)規(guī)范，普通民用建筑低壓側(cè)無功功率補償后的功率因數(shù)應達到0.90以上，一般計算時按達到0.92來計算，故有：對于總計算負荷： Q =974.9×tan（cos-10.79）-tan（cos-10.92）=341.3 kvar，可取接近340kvar。 無功功

18、率補償后的總有功計算負荷保持不變，總無功計算負荷為：QC" = QC' - Q = 748.8-341.3 = 407.5 kvar視在計算負荷為：SC" = PC'2+QC"2 = 974.92+407.52=1056.6kVA功率因數(shù)： cos = PC'SC" = 974.91056.6 = 0.92無功補償滿足要求。變壓器的損耗有功損耗為 PT = 0.01SC" = 0.01×1056.6=10.6kW無功損耗為 QT = 0.05SC" = 0.05×1056.6=52.8 kv

19、ar變壓器高壓側(cè)總計算負荷 Pcl=PC'+PT=974.910.6= 985.5kW Qcl=QC"+QT=407.552.8=460.3 kvar Scl=Pcl2+Qcl2 =1087.7 kVA總功率因數(shù) cos = PclScl = 985.51087.7 = 0.906滿足要求。2.電源故障時切除三級負荷僅供一級負荷運行的負荷計算該建筑總一級負荷為： Pcl1=99.3 kW Qcl1= 99.6kvar取有功和無功功率因數(shù)分別為KP=0.80，Kq=0.85，則計入同時系數(shù)后的總計算負荷：Pcl1' =KPPcl1=0.8×99.3=79.4k

20、W Qcl1'=KqQcl1=0.85×99.6=84.7 kvarScl1' =Pcl1'2+Qcl1'2=116.1 kVA功率因數(shù)：cosl1=Pcl1'Scl1'=79.4116.1=0.68無功功率補償容量：Ql1=79.4×tan（cos-10.68）-tan（cos-10.92）=51.8kvar可取接近的50kvar。無功補償后的一級總有功計算負荷保持不變，總無功計算負荷為：Qcl1"=Qcl1'-Ql1=84.7-50=34.7 kvar補償后的視在計算負荷為：Scl1"=Pcl1

21、'2+Qcl1"2=79.42+34.72=85.9 kvar功率因數(shù)為：cosl1'=Pcl1'Scl1"=79.485.9=0.92則無功補償滿足要求。本工程10/0.38kV變電所負荷計算書如下表：負荷名稱設(shè)備功率需要系數(shù)功率因 數(shù)有功計算負荷無功計算負荷視在計算負荷計算電流無功補償前低壓母線的計算負荷合計負荷總和1778.10.690.791218.69361536.62334.6其中一級負荷106.60.930.799.399.6140.6.212.7其中三級負荷1671.50.670.81119.3836.41397.22122.8計入同

22、時系數(shù)總負荷1778.10.550.79974.9748.81229.31867.7其中一級負荷106.60.750.6879.484.7116.1176.4無功補償裝置容量總：-340一級：-50無功補償后低壓母線計算負荷總負荷1778.10.550.92974.9407.51056.61605.3其中一級負荷106.60.750.9279.432.985.9130.5變壓器損耗10.652.8變壓器高壓側(cè)計算負荷1778.10.550.91985.5460.31087.11651.74 供電電源、電壓選擇與電能質(zhì)量4.1 供電電源本工程高壓側(cè)總有功計算負荷僅為985.5kW，根據(jù)要求可采用

23、10kV供電。根據(jù)電源狀況，本工程從供電部門110/10kV變電站引來一路10kV專線電源A，可承擔全部負荷；同時從供電部門的35/10kV變電站引來一路10kV電源B僅作一級負荷的第二電源，兩路10kV穿管埋地至辦公樓變電所。本工程的兩個10kV供電電源相對獨立可靠，可以滿足規(guī)范中一級負荷應有雙重電源供電且不能同時損壞的條件，且工程中沒有特別重要的一級負荷，因此不再自備柴油發(fā)電機組或其他集中式應急電源裝置。4.2 電壓選擇本工程為辦公樓建筑，用電設(shè)備額定電壓為220/380V，低壓配電線路不長，對所有設(shè)備均采用低壓220/380V的三相五線制TN-S系統(tǒng)配電。4.3 電能質(zhì)量采用以下措施保證

24、電能質(zhì)量：1. 采用銅芯電纜，選擇合適導線截面，將電壓損失限制在5以內(nèi)。2. 單向設(shè)備均勻的分布于三向配電系統(tǒng)中。3. 采用Dyn11聯(lián)接組別的三相配電變壓器。5 電力變壓器選擇與電氣主接線設(shè)計5.1 變壓器型式臺數(shù)選擇本工程為高層辦公樓，防火要求高，變電所獨立，采用三相雙繞組干式變壓器，聯(lián)接組別為Dyn11，電壓比為10/0.4V。因為本工程具有較多的一級負荷，故應選擇兩臺或兩臺以上的變壓器。5.2 變壓器容量選擇本工程總視在計算負荷為1056.6kW（cos=0.92），其中一級負荷85.9kW（cos=0.92）。因此選擇兩臺等容量的變壓器，互為備用，每臺變壓器容量按總視在計算負荷容量的

25、70（0.7×1056.6=729.6kW）左右且不小于全部的一級負荷（85.9kW），即應該選擇800kVA的變壓器兩臺因此應選擇SC10-800/10的變壓器。正常運行時通過合理分配負荷，可使兩臺變壓器正常運行負荷相當，均為7080左右，當一臺故障時，另一臺可帶全部的一級負荷和部分三級負荷，符合要求且供電性能高。5.3 變壓器負荷分配及無功補償5.3.1 變壓器T1的負荷分配根據(jù)計算數(shù)據(jù)可以把試驗用電及主樓用電分配給變壓器T1，其中有功功率611.9 kW，無功計算負荷為458.9kvar，計入同時系數(shù)Kp=Kq=0.80后，總有功計算功率為489.5kW，無功計算負荷為367.

26、1kvar，功率因數(shù)為cos=0.8。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611.9×tan（cos-10.8）-tan（cos-10.92）=198 kvar實際取10組，每組20 kvar，共200 kvar。補償后有功計算負荷不變，即Pc=611.9kW，無功計算負荷為QC=258.9kvar。則無功補償后低壓母線總視在計算負荷為： Sc=Pc2+QC2 = 611.92+258.92 =664.4kVA選變壓器容量為800kVA，負荷率為83。5.3.2變壓器T2的負荷分配其他負荷（總計821.1kW）分配給變壓器T2。設(shè)備功率為821.1kW，總有功計

27、算功率為606.6kW，無功計算負荷為480.1kvar，計入同時系數(shù)Kp=Kq=0.80后，總有功計算功率為485.3kW，無功計算功率為384.1kvar，功率因數(shù)為cos=0.78。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：606.6×tan（cos-10.78）-tan（cos-10.92）= 228kvar實際取11組，每組20 kvar，共220 kvar，補償后有功計算負荷不變，即PC=248.8kW，無功計算負荷QC=100.4Kvar。則補償后視在計算負荷： SC=Pc2+QC2 = 606.62+265.32 =662.1kVA選變壓器容量為80

28、0kVA，負荷率為82.7。這樣選擇使得兩臺變壓器正常運行時地負荷率相當，同時給一級負荷配電的主回路與備用回路分別接于不同變壓器的低壓母線上，以保證供電的可靠性，但不計入每臺變壓器總負荷。5.4變電所高壓電氣主接線設(shè)計采用單母線分段主接線形式。正常運行時，有10kV電源A和電源B同時供電，母線斷路器斷開，兩個電源各承擔一半負荷。當任一電源故障或檢修時，閉合母線聯(lián)絡斷路器，由另一電源承擔一半負荷。此方案的供電可靠性高，靈活性好，但經(jīng)濟性差。高壓接線簡圖如下圖所示：5.5 變電所低壓側(cè)設(shè)計變電所設(shè)有兩臺變壓器，低壓側(cè)電氣主接線也采用單母線分段接線形式，正常運行時，兩臺變壓器同時運行，母聯(lián)斷路器斷開

29、，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，切除部分三級負荷后，閉合母聯(lián)斷路器，有另一臺變壓器承擔全部一級和部分三級負荷。該接線方式供電可靠性高。變電所低壓簡圖如下所示：6 低壓配電干線系統(tǒng)設(shè)計6.1 低壓帶電導體接地形式與低壓系統(tǒng)接地形式6.1.1 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)備組混合配電的線路及單相用電設(shè)備組采用三相配電干線線路，采用三相五線制系統(tǒng)；單相用電設(shè)備配電的支線線路，采用單相三線制系統(tǒng)將負荷均勻的分配在三相系統(tǒng)中。6.1.2 低壓系統(tǒng)接地形式本工程對安全要求較高，根據(jù)要求采用TN-S系統(tǒng)6.1.3 低壓配電形式本工程低壓配電為混合式配電。根據(jù)負荷類

30、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柜放射式向外配電，每條干線中的多個用電設(shè)備則根據(jù)負荷性質(zhì)和作用采用放射式、樹干式或鏈式配電。6.2 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分為不同的配電系統(tǒng)，以便于計量和管理。消防負荷的配電則自成系統(tǒng)，以保證供電的可靠性。6.2.1 照明負荷配電干線系統(tǒng)1.主樓及裙樓普通照明及插座為三級負荷，容量較大、負荷集中，從配電室單獨以單回路放射式直接配電，在每層設(shè)置配電箱，每層配電箱采取樹干式。2. 各層公共通道照明為一級負荷，負荷重要，但分布與各層，容量小，因此采用雙電源自動切換配電箱以放射式配電，分別用配電箱-1AL-GZ、7AL-GZ、

31、12AL-GZ供電。6.2.2電力負荷配電干線設(shè)計1.該建筑主樓空調(diào)用電為三級負荷，容量較大，負荷集中，故對每臺機組采用單回路放射式配電，其中配電箱1KT14KT采用樹干式。裙樓空調(diào)用電比較分散采用單回路放射式供電。2.該建筑實驗用電每層直接由低壓配電柜直接引出，采用單回路樹干式，由于負荷較大，因此每層的配電箱采用放射式分配到各個房間。3.對于排污泵、生活泵及普通電梯為一級負荷因此采用雙回路放射式配電，且就近設(shè)置配電箱，在末端配電控制箱進行雙電源自動切換。6.2.3 消防負荷配電干線系統(tǒng)1.變電所用電(配電箱RD)、消防控制室用電（配電箱XF）、消防電梯（配電箱MT1）、正壓風機（配電箱ZY）

32、、各種消防泵(配電箱APA、APB、PS1、PY、SF、ZY、PS1)等均為一級負荷，由于負荷分散，每處就地設(shè)置配電箱和控制箱，采用雙回路放射式配電，在末端進行進行雙電源自動切換。2.每層應急照明及防火卷簾為一級負荷，分布于各層，容量小，采用雙回路樹干式配電，其中應急照明與公共照明相同，防火卷簾每層設(shè)置配電箱JLM。7 短路計算本工程由兩個10KV電源供電，單獨運行，互為備用，根據(jù)工程的要求和主接線系統(tǒng)圖，畫出本工程短路電流的計算電路，短路選取點如圖7-1所示。本工程采用歐姆法計算短路電流。7.1 高壓側(cè)短路電流的計算高壓側(cè)短路點為K-1和K-4點，根據(jù)對稱性兩點短路電流一樣。所以只需要求出K

33、-1點短路電流即可。K-1點標準電壓：Uav1=1.05UN=10.5KV電力系統(tǒng)的電抗：X1=Uav12Soc=0.22(其中Soc=500MVA)電纜線路的電抗：X2=X0l=0.24總阻抗為：X1=X1+X2=0.46K-1點短路等效電路如圖7-2：圖7-2 K-1點短路時等效電路三相短路電流周期分量的有效值：Ik-1(3)=Uav1X13 =13.2kA三相次暫態(tài)短路電流及短路穩(wěn)態(tài)電流：Ik-1"3=I(k-1)(3)=Ik-1(3)=13.2kA三相短路沖擊電流：ishk-1(3)=2.55Ik-1"3=33.7kAIshk-1(3)=1.51Ik-1"

34、3=19.9k A三相短路容量：Sk-13=3Ik-13Uav1=240.1MVA7.2 低壓側(cè)短路電流的計算低壓側(cè)短路點為K-2、K-3、K-5和K-6點，根據(jù)對稱性，Ik-2"3=Ik-5"3和Ik-3"3=Ik-6"3。所以只需要求出K-2和K-3點短路電流即可。K-2點標準電壓：Uav2=1.05UN=0.4KV電力系統(tǒng)的電抗：X1'=(Uav22)2Soc=3.2×10-4電纜線路的電抗：X2'=X0l1(Uav22Uav1)2=3.48×10-4電力變壓器的電抗：X3'=UK%100×Ua

35、v22SN=1.2×10-2(SN=0.8MVA , UK%=6)總阻抗為：X2=X1'+X2'+X3'=1.27×10-2K-2點短路等效電路如圖7-3：K-2點短路等效電路如圖7-3三相短路電流周期分量的有效值：Ik-2(3)=Uav2X23=18.2kA三相次暫態(tài)短路電流及短路穩(wěn)態(tài)電流：Ik-2"3=I(k-2)(3)=Ik-2(3)=18.2kA三相短路沖擊電流：ishk-2(3)=1.84Ik-2"3=33.5AIshk-2(3)=1.09Ik-2"3=19.8kA三相短路容量：Sk-2(3)=3Ik-2(3)

36、Uav2=12.6MVAK-3點標準電壓：Uav3=1.05UN=0.4KV電力系統(tǒng)的電抗：X1"=(Uav32)2Soc=3.2×10-4高壓側(cè)電纜線路的電抗：X2"=X0l1(Uav32Uav1)2=3.48×10-4電力變壓器的電抗：X3"=UK%100×Uav32SN=1.2×10-2(SN=0.8MVA , UK%=6)低壓側(cè)電纜線路的電抗：X4"=X1l2=7×10-2總阻抗為：X2=X1"+X2"+X3"+X4"=8.27×10-2K-3點短

37、路等效電路如圖7-4： K-3點短路等效電路如圖7-4三相短路電流周期分量的有效值：Ik-3(3)=Uav3X23=2.8kA三相次暫態(tài)短路電流及短路穩(wěn)態(tài)電流：Ik-3"3=I(k-3)(3)=Ik-3(3)=2.8kA三相短路沖擊電流：ishk-3(3)=1.84Ik-3"3=5.15kAIshk-3(3)=1.09Ik-3"3=3.05kA三相短路容量：Sk-3(3)=3Ik-3(3)Uav3=1.93MVA8 設(shè)備的選擇8.1 高壓電器設(shè)備的選擇本工程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)安裝的高壓電器主要是高壓斷路器、熔斷器和互感器等

38、底氣設(shè)備。8.1.1高壓斷路器的選擇高壓斷路器主要作為變壓器回路，電源進線回路的控制和保護電器及分段聯(lián)絡用電器。1. 高壓斷路器的選擇額定電壓UN：不低于所在電網(wǎng)處的額定電壓UNs=10kV，選擇UN=12kV。額定電流IN：應大于或等于所在回路的最大長期工作電流Imax，計算知Imax=92.4A根據(jù)初步計算選擇型號為ZN5-12的斷路器，其中IN=630A，初步滿足要求。其相關(guān)參數(shù)Ioc=20kA， imax=50kA,額定短時耐受電流It=20kA。2.高壓斷路器的效驗額定開斷電流校驗：Ioc=20kAIk=13.2kA。動穩(wěn)定性校驗：imax=50kAish=33.7kA。熱穩(wěn)定效驗：

39、It2.t=1600kA2·s191.7kA2·s，以上校正均符合要求。8.1.2高壓電流互感器的選擇本工程高壓電流互感器用于電能計量專用，做繼電保護及測量下面進行電流互感器選擇。額定電壓：UN=10Kv,滿足UNUNS=10kV。額定一次電流：I1NImax=92.4A。額定二次電流：I2N=5A。綜上所述，選擇型號為LQJ-10，變比為160/5A, Kes=160，Kt=75。驚動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定效驗，符合要求。8.1.3 高壓電壓互感器選擇本工程高壓電壓互感器有的作計量專用，有的作電壓測量用，根據(jù)要求可選擇型號為JDZ12-10的電壓互感器。8.2 低壓設(shè)備的選擇低壓開

40、關(guān)柜內(nèi)主要有低壓斷路器和電流互感器，低壓配電垂直母線干線系統(tǒng)插接箱及層配電箱中的低壓電器主要有低壓斷路器和雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。因此主要選擇低壓斷路器來進行低壓設(shè)備的選擇，下面以僅計算k-3點的斷路器。8.2.1低壓斷路器的初步選擇1.類別選擇：變電所低壓側(cè)開關(guān)柜內(nèi)的斷路器是變電所低壓電源進線和母線聯(lián)絡保護用斷路器，選擇抽出式空氣斷路器，選擇性三段保護。2.級數(shù)選擇：TN-S系統(tǒng)，選擇極數(shù)為3P。3.額定電流選擇：選擇IN=1000AIc=803A4.斷流能力校驗：Ioc=30kAIk3=18.2kA，根據(jù)以上條件初步選型號為DW15-1000的斷路器。8.2.2 低壓保護電器設(shè)備的整定與級間選

41、擇性配合1.過電流脫扣器額定電流選擇。其中INOR=1000A符合要求。2.長延時過電流脫扣器整定電流Iop（l）KOL·Imax=883.3A，且Iop（l）KOL·Ial,其中Ial近似取900A,其中KOL=1。綜上述幾個條件，選擇Iop（l）=900A。根據(jù)以上分析型號符合要求。其他低壓配電垂直干線系統(tǒng)、插座箱、樓層配電箱等進出線回路中的保護用低壓斷路器的選擇及整定方法類似。8.3 導線和電纜的選擇1.本工程的導線類型根據(jù)導線應用場所主要分為：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。2.從配電房至豎井及豎井內(nèi)電纜沿橋架敷設(shè)，電纜分支接線采用穿刺

42、線夾安裝，從豎井至各配電箱干線線路沿300x150金屬橋架貼梁底敷設(shè)，其中動力與照明用金屬格柵分格敷設(shè)，裙樓用CSP300x150金屬橋架貼梁底敷設(shè)，其中動力與照明用金屬格柵分格敷設(shè)，配電箱支線路采用SC鋼管暗敷設(shè)，所有強點、弱電橋架均為防火性。3.公共照明、應急照明支線采用NHBV-2×2.5-SC15-ACC導線，其他照明支線采用BV-2×2.5 SC20-FC.WC導線，照明線路均穿SC鋼管暗敷，照明與插座分支路供電。4.試驗用電干線采用電纜線YJV-4×70+1×35CT，其他按照計算電流進行選擇，詳見配電圖。其他空調(diào)機照明干線均采用電纜線路，空

43、調(diào)干線采用YJV-5×25-CT，主樓照明干線采用YJV-5×25 SC50-CT，其他配電箱根據(jù)計算采用不同的電纜。5.高壓進線電纜選擇型號為YJV-10KV-3×95，消防用線采用防火等級較高的型號如：泵房電纜NH-YJV-4×185+1×95-CT,防火卷簾NHYYJV-5×10-CT,消防電梯NHYJV-5×25-SC40-A等電纜型號。6.所有的導線先按計算電流進行選擇，選擇電纜及導線后應對導線進行熱穩(wěn)定、電壓損失及動穩(wěn)定校驗，以保證選擇導線正確。9 防雷及接地9.1 建筑物防雷系統(tǒng)的設(shè)計9.1.1 建筑物防雷類別

44、的確定本工程為高層辦公樓建筑。本次設(shè)計主樓地上十四層，裙樓三層。主樓長L=57.7m,寬W=16m，高H=54.8m。裙樓（13層）長L=39.6m,寬W=29m，高H=13.2m。對于主樓，與建筑物接受相同雷吉次數(shù)的等效面積為Ae=L×W+2(L+W)H200-H+H200-H×10-6=0.04km2校正系數(shù)K=1.0，年平均雷暴日數(shù)Td=22.6天，從而主樓年預計雷擊次數(shù)N=0.024KTd1.3Ae=0.024×1.0×22.61.3×0.04=0.056，由于此建筑人員集中且屬于實驗辦公樓，因此將此建筑劃分為二類防雷建筑。9.1.2 建筑物防雷措施由于本建筑是人員比較集中的公共場所，所以應有防直擊雷和防側(cè)擊雷的保護措施。由于有大量重要的電子設(shè)備，所以應設(shè)防雷電電磁脈沖的措施。9.1.3 建筑物外部防雷裝置