《某項(xiàng)目供電系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)》9000字（論文）

第第某項(xiàng)目供電系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-2"\h\u21439某項(xiàng)目供電系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì) 13327第一章緒論 2155411.1研究背景 240661.2國(guó)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(jì)算 6261443.1需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷 655743.2照明負(fù)荷計(jì)算 7301463.3動(dòng)力負(fù)荷計(jì)算 9126003.4消防負(fù)荷計(jì)算 1513316第四章設(shè)備選型 16301484.1無(wú)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(jì)算無(wú)功功率 22176934.4主要電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 24275994.5防雷接地 2575064.5.1接地 25300644.5.2防雷設(shè)計(jì) 2520180第五章短路電流計(jì)算 25262095.1短路概述 2565955.2三相短路電流計(jì)算 2786875.3單相接地短路電流的計(jì)算 2712576第六章總結(jié) 288287參考文獻(xiàn) 29摘要:本次設(shè)計(jì)是以某中小型企業(yè)辦公樓為研究對(duì)象。按照專業(yè)的設(shè)計(jì)規(guī)范，詳細(xì)的設(shè)計(jì)本次項(xiàng)目的供電系統(tǒng)。包括接線的設(shè)計(jì)、低壓配電方案、負(fù)荷計(jì)算、無(wú)功補(bǔ)償、主變壓器的選擇、短路電流的計(jì)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(guò)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(jì)，短路電流計(jì)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(dòng)力。電能可以通過(guò)能量轉(zhuǎn)化實(shí)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(shí)也影響著現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步以及資源能量的消耗。更是直接與國(guó)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(lái)利用好電能，那么無(wú)疑電力系統(tǒng)是最主要的系統(tǒng)之一。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀世界各國(guó)目前電力方面都處于高速發(fā)展時(shí)期。我國(guó)現(xiàn)在也在大力發(fā)展電業(yè)，用電能來(lái)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(guó)仍處于發(fā)展階段，世界上有些發(fā)達(dá)國(guó)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(jì)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(jì)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(jì)REF_Ref5096\w\h[1]。我國(guó)有關(guān)于供電的設(shè)計(jì)有些方面還需要與其他國(guó)家做對(duì)比，揚(yáng)長(zhǎng)避短取其精華去其糟粕，當(dāng)然，也要保持著中國(guó)特色的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，并且還要保持生態(tài)環(huán)境的平衡。在做到對(duì)環(huán)境影響最小的同時(shí)，不斷提高我國(guó)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(jì)的要求REF_Ref13988\w\h[2]：供電安全性。供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)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(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)人民生產(chǎn)生活都會(huì)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(wèn)題會(huì)對(duì)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(jiǎn)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(jì)總建筑面積約1500㎡，能夠滿足日常的生活與辦公?？偣灿形鍖訕?，把此次的負(fù)荷等級(jí)定為三級(jí)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(jì)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(gè)系統(tǒng)把工作零線和保護(hù)線徹底分開(kāi)。當(dāng)系統(tǒng)供電設(shè)備正常運(yùn)行的時(shí)候，在其專門的保護(hù)線上是不會(huì)有電流流過(guò)的，在其工作零線上會(huì)有一些不平衡的電流。保護(hù)線對(duì)地是沒(méi)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?？煽俊蜗嗾彰骰芈房梢杂霉ぷ髁憔€，漏電保護(hù)開(kāi)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(guò)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(shí)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(jì)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(wú)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(duì)于這個(gè)項(xiàng)目在供電主路上我選用放射式，當(dāng)其他線路出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)不會(huì)對(duì)本項(xiàng)目供電影響太大，對(duì)于后期的操作與維護(hù)來(lái)說(shuō)也方便了很多。對(duì)于項(xiàng)目?jī)?nèi)其余支路供電來(lái)說(shuō)，我選用干線式供電。這樣可以節(jié)約一些成本，實(shí)施起來(lái)也比較簡(jiǎn)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(wèn)題，保證在人員操作、維護(hù)、維修設(shè)備時(shí)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(dòng)幅度不大。保證電氣設(shè)備不因電能質(zhì)量的問(wèn)題受到損傷，保證生產(chǎn)的產(chǎn)品不因電能質(zhì)量問(wèn)題而不合格。（3）保證供電的靈活性此項(xiàng)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(dòng)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(xiàng)目規(guī)模較小僅由一臺(tái)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(jiǎn)單，使用的設(shè)備少操作比較簡(jiǎn)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(huì)造成辦公樓全部停電。第三章負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算就是對(duì)于本次設(shè)計(jì)所涉及到的用電設(shè)備進(jìn)行歸納計(jì)算，求取出一些關(guān)鍵的物理量，例如負(fù)荷的有功無(wú)功等。用來(lái)確定本項(xiàng)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(xiàng)目的供電系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期正常的運(yùn)行下去。在負(fù)荷計(jì)算時(shí)一定不能出現(xiàn)很大的誤差，計(jì)算出來(lái)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(jì)算是本次項(xiàng)目設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。負(fù)荷計(jì)算有很多方法，例如：需要系數(shù)法、單位指標(biāo)法、二項(xiàng)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(jì)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(gè)要素，分別為：需要系數(shù)、設(shè)備功率計(jì)算還有同時(shí)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(wú)功功率—視在功率—計(jì)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(jì)算照明在本次設(shè)計(jì)項(xiàng)目中非常重要，所以下面我要計(jì)算一下照明所需要的用電負(fù)荷。需要算出經(jīng)過(guò)系統(tǒng)中的電流以及功率照明負(fù)荷容量的計(jì)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(wú)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(duì)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(duì)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(jì)算負(fù)荷:

P無(wú)功計(jì)算負(fù)荷:

視在計(jì)算負(fù)荷:

計(jì)算電流：

I3.3動(dòng)力負(fù)荷計(jì)算在本項(xiàng)目中由于每層房間、電力布局基本相同，所以以首層為例來(lái)計(jì)算動(dòng)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(hào)所帶負(fù)載名稱數(shù)量（間）總計(jì)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(dòng)化研究所4112N4行政辦公室426發(fā)電機(jī)室28保管室215總計(jì)（kW）401表5部分負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表表6負(fù)荷種類說(shuō)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(gè)三相插座箱以及2個(gè)三相空調(diào)插座業(yè)務(wù)員辦公室368個(gè)三相插座和1個(gè)三相空調(diào)插座，機(jī)器應(yīng)用研究所14選用10個(gè)單相插座以及1個(gè)三相空調(diào)插座發(fā)電機(jī)室44個(gè)單相插座行政辦公室6.55個(gè)單相插座以及1個(gè)空調(diào)插座保管室7.56個(gè)單相插座以及1個(gè)空調(diào)插座打字復(fù)印室6.55個(gè)單相插座以及1個(gè)空調(diào)插座副經(jīng)理室6.55個(gè)單相插座以及1個(gè)空調(diào)插座，1個(gè)動(dòng)力配電箱引出4條支路調(diào)試員工作室28選用12個(gè)三相插座箱以及2個(gè)三相空調(diào)插座，2個(gè)動(dòng)力配電箱分別引出5條支路自動(dòng)化研究所28選用12個(gè)三相插座箱以及2個(gè)三相空調(diào)插座，2個(gè)動(dòng)力配電箱分別引出5條支路Kx=0.8，cosN1回路：各類計(jì)算負(fù)荷：有功計(jì)算負(fù)荷:

P無(wú)功計(jì)算負(fù)荷:

視在計(jì)算負(fù)荷:

計(jì)算電流：

IN2回路：各類計(jì)算負(fù)荷：有功計(jì)算負(fù)荷:

P無(wú)功計(jì)算負(fù)荷:

視在計(jì)算負(fù)荷:

計(jì)算電流：

IN3回路：各類計(jì)算負(fù)荷：有功計(jì)算負(fù)荷:

P無(wú)功計(jì)算負(fù)荷:

視在計(jì)算負(fù)荷:

計(jì)算電流：

IN4回路：各類計(jì)算負(fù)荷：有功計(jì)算負(fù)荷:

P無(wú)功計(jì)算負(fù)荷:

視在計(jì)算負(fù)荷:

計(jì)算電流：

I則該配電箱總的計(jì)算負(fù)荷為：總的有功計(jì)算負(fù)荷:

P=67.2kW+124.8kW+89.6kW+39.2kW=320.8kW總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷:

=60.5kvar+112.4kvar+80.6kvar+35.3kvar=288.8kvar總的視在計(jì)算負(fù)荷:

=90.4kVA+168kVA+121kVA+52.8kVA=432.2kVA總的計(jì)算電流：

I==463A所以，如上面負(fù)荷計(jì)算得出編號(hào)為AP1-1的配電箱各類功率分別為：有功功率：320.8kW，無(wú)功功率：288.8kvar，視在功率：432.2kVA，計(jì)算電流：463A。其它線路上動(dòng)力負(fù)荷也如上計(jì)算，表7為本項(xiàng)目的動(dòng)力負(fù)荷計(jì)算。表7本項(xiàng)目動(dòng)力配電箱計(jì)算負(fù)荷配電箱編號(hào)有功功率(kW)無(wú)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(jì)22631842.629183.4消防負(fù)荷計(jì)算在本項(xiàng)目中消防負(fù)荷是各個(gè)樓層的防火卷簾門，1~4層每層裝設(shè)一臺(tái)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(duì)4個(gè)衛(wèi)生間、公司領(lǐng)導(dǎo)室、1間售后服務(wù)室、1間測(cè)試室供電其容量：P取需用系數(shù)0.6，功率因數(shù)0.75.計(jì)算負(fù)荷：有功計(jì)算負(fù)荷:

P無(wú)功計(jì)算負(fù)荷:

視在計(jì)算負(fù)荷:

計(jì)算電流：

I綜合上述，本次設(shè)計(jì)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(wú)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(chǎng)來(lái)進(jìn)行能量的傳遞與轉(zhuǎn)換。無(wú)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(chǎng)而需要的電功率。在輸送的有功功率相等時(shí)，無(wú)功功率越小，線路上的電流就會(huì)越小，那么輸電線路上的損耗也會(huì)變小。然而一些用電設(shè)備對(duì)無(wú)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(wú)功功率，進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。無(wú)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(jì)中有著不可缺少的地位。（1）無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ胙a(bǔ)償無(wú)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(gè)別補(bǔ)償、集中補(bǔ)償、分散補(bǔ)償。（2）無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑碓谌粘５挠秒娫O(shè)備中，除了個(gè)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(jiàn)圖3：圖SEQ圖\*ARABIC3無(wú)功補(bǔ)償電路原理圖及矢量圖是沒(méi)有電容補(bǔ)償時(shí)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(wú)功補(bǔ)償容量的計(jì)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(shí)，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(jì)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(jì)中，需將原來(lái)總共計(jì)算好的功率因數(shù)補(bǔ)償至，，。則

Q為了本項(xiàng)目供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，我所選擇的無(wú)功補(bǔ)償裝置REF_Ref14615\w\h[7]是帶有自動(dòng)補(bǔ)償功能的無(wú)功補(bǔ)償柜。它可以檢測(cè)功率因數(shù)，如果功率因數(shù)過(guò)低可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。一共安裝六組，確保功率因數(shù)長(zhǎng)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(tái)數(shù)一般重要的供電系統(tǒng)會(huì)配備多臺(tái)變壓器。因?yàn)楸卷?xiàng)目為中小型企業(yè)辦公樓，所以我只配設(shè)一臺(tái)變壓器，為本項(xiàng)目單獨(dú)供電。因?yàn)檫@不光線路簡(jiǎn)單而且還會(huì)降低成本的預(yù)算。（2）主變壓器容量該項(xiàng)目總負(fù)荷為：

P該項(xiàng)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(jì)算容量為：S主變壓器型號(hào)為使本項(xiàng)目供電系統(tǒng)可正常運(yùn)行，那么要選擇一個(gè)合適的變壓器REF_Ref14615\w\h[8]，參照以上計(jì)算以及查閱相關(guān)資料，我選擇變壓器的型號(hào)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(hào)額定容量（kVA）額定高壓(kV)額定低壓(kV)連接組標(biāo)號(hào)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(xiàng)目完工后正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)發(fā)生太大的電力波動(dòng)，能夠長(zhǎng)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(duì)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(shí)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(shí)存在就會(huì)產(chǎn)生很大的熱能，那么其線路上溫度就會(huì)上升。如果線路上流經(jīng)的電流超過(guò)了線路的最大載流量，長(zhǎng)期在這種情況下運(yùn)行就會(huì)導(dǎo)致線路溫度長(zhǎng)期過(guò)高，從而影響導(dǎo)線的絕緣能力。這會(huì)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(huì)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(shí)，要求電流不可超過(guò)該導(dǎo)線規(guī)定值，溫度不可超過(guò)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(zhǎng)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(guò)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電阻和電抗。那么就會(huì)造成線路上的電壓損耗，如果損耗較大，可能會(huì)造成電力設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以對(duì)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(huì)對(duì)其造成很大的影響。風(fēng)吹、日曬、雨淋等會(huì)影響導(dǎo)線溫度的變化，也會(huì)對(duì)導(dǎo)線的磨損絕緣等產(chǎn)生很大的影響。通過(guò)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(shuō)明了本次采納TN-S接地形式，根據(jù)低壓配電設(shè)計(jì)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(duì)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?yàn)樽儔浩鞯亩蝹?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(yàn)。動(dòng)力部分按一樓配電柜的動(dòng)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(shí)驗(yàn)室，總共有四條支路，對(duì)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(shí)的載流量選擇相線截面，相線：35℃時(shí)，BV管截面時(shí)，，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(shí)，，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(hào)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(shí)，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(xiàng)目辦公樓一樓裝兩個(gè)照明配電箱，標(biāo)號(hào)分別為AL1－1和AL1－2。AL1－1有12個(gè)出線回路，AL1－2有21個(gè)出線回路。下面以配電箱AL1－1為例計(jì)算各照明回路的負(fù)荷。N1回路：N1線路的負(fù)荷是8個(gè)熒光燈和1個(gè)吊扇，每個(gè)熒光燈有3個(gè)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(xiàng)計(jì)算負(fù)荷為：計(jì)算有功功率：熒光燈：吊扇：總有功功率：計(jì)算無(wú)功功率：熒光燈：吊扇：總無(wú)功功率：綜合自然功率因數(shù)：計(jì)算視在功率：計(jì)算電流：N2回路：N2線路的負(fù)荷是4個(gè)熒光燈，每個(gè)熒光燈有3個(gè)50W的燈管；有4個(gè)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(xiàng)計(jì)算負(fù)荷為：計(jì)算有功功率：熒光燈：吊扇：總有功功率：計(jì)算無(wú)功功率熒光燈：吊扇：總無(wú)功功率：綜合自然功率因數(shù)：計(jì)算視在功率：計(jì)算電流是：以上是對(duì)N1、N2回路進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，其中N3~N12回路負(fù)荷計(jì)算與上述計(jì)算相同，通過(guò)計(jì)算可知，該配電箱計(jì)算負(fù)荷：有功功率：7420.5W，無(wú)功功率：8662.5var，視在功率：11.56kW，計(jì)算電流：50.56A，其綜合自然功率因數(shù)：表12為照明配電箱計(jì)算負(fù)荷。表12整個(gè)樓的照明配電箱計(jì)算負(fù)荷配電箱編號(hào)有功功率(kW)無(wú)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(jì)84.7399.05130.940.65以L1回路為例：，相線：35℃時(shí)，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(yàn)380V側(cè)進(jìn)線柜中的斷路器REF_Ref14615\w\h[10]的選擇過(guò)程如下：由第三章負(fù)荷計(jì)算可得低壓側(cè)的總負(fù)荷為2311kW，則它的計(jì)算電流為：I所以選用NSX250NTM200D3P型的低壓斷路器。下面是對(duì)這個(gè)斷路器能力的校驗(yàn)：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(jì)算公式為：（4-9）本次設(shè)計(jì)變壓器選擇SCB11-2500kVA10/0.4型，所以，則：該斷路器的短路延時(shí)電流35000A>2923.1A，所以符合本項(xiàng)目要求。同理，用以上方法也能夠算出其他回路的計(jì)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(jì)直擊雷和感應(yīng)雷都會(huì)給用電設(shè)備造成嚴(yán)重的損傷。損傷基本都是因?yàn)槔纂姰a(chǎn)生了很高的過(guò)電壓破壞了電氣設(shè)備的絕緣。雷電的瞬時(shí)電壓幅值通常是幾十萬(wàn)伏，最高可達(dá)百萬(wàn)伏，對(duì)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(jì)中防雷接地也是顯得尤為重要。在此次設(shè)計(jì)中我選用的是YH5WS-17/15避雷器。此避雷器是交流無(wú)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(guò)電壓以及操作過(guò)電壓的損害。第五章短路電流計(jì)算5.1短路概述5.1.1短路種類常見(jiàn)的短路種類、符號(hào)以及性質(zhì)如表14：表14短路的種類短路種類示意圖符號(hào)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(xiàng)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(xiàng)發(fā)生單項(xiàng)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(guò)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(xiàng)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(xiàng)目中對(duì)于短路電流計(jì)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(niǎo)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(shí)被擊穿；本身設(shè)計(jì)、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(duì)設(shè)備的危害REF_Ref21486\w\h[14]：短路點(diǎn)產(chǎn)生的電流會(huì)燒壞設(shè)備；短路電流過(guò)高所產(chǎn)生的熱能會(huì)破壞設(shè)備的絕緣；設(shè)備可能會(huì)因?yàn)殡妱?dòng)力沖擊變形、損壞。對(duì)電網(wǎng)的影響：會(huì)引起電網(wǎng)中同步發(fā)電機(jī)暫態(tài)失穩(wěn)；會(huì)導(dǎo)致電壓下降，影響附近用戶用電；導(dǎo)致異步電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩急速下降。5.2三相短路電流計(jì)算本項(xiàng)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(wú)窮大系統(tǒng)REF_Ref21486\w