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文檔簡(jiǎn)介
1、<p><b> 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p> 題目: 某圖書(shū)館供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p> 姓 名: </p><p> 院 (系): 電氣信息工程學(xué)院 </p><p> 專業(yè)班級(jí): 建筑電氣10--01
2、 </p><p> 學(xué) 號(hào): </p><p> 指導(dǎo)教師: </p><p> 成 績(jī): </p><p> 時(shí)間: 2013 年 01 月 7 日至 2013 年 01 月 11 日</p><p> 課 程 設(shè)
3、計(jì) 任 務(wù) 書(shū)</p><p> 題目 某圖書(shū)館供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p> 專業(yè)、班級(jí) 建筑電氣10-1 學(xué)號(hào) 姓名 </p><p> 主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等:</p><p><b> 主要內(nèi)容:</b><
4、;/p><p> 1.閱讀相關(guān)科技文獻(xiàn),查找相關(guān)圖紙資料。</p><p> 2. 熟悉民用建筑電氣設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。</p><p> 3. 熟悉建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法、步驟和內(nèi)容。</p><p> 4.熟練使用AutoCAD繪圖。</p><p> 5.學(xué)會(huì)整理和總結(jié)設(shè)計(jì)文檔報(bào)告。</p>
5、<p> 6.學(xué)習(xí)如何查找設(shè)備手冊(cè)及相關(guān)參數(shù)并進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。</p><p><b> 基本要求:</b></p><p> 1、制定設(shè)計(jì)方案,確定電源電壓、負(fù)荷等級(jí)及供配電方式。</p><p> 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。</p><p> 3、進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)
6、算,選擇設(shè)備容量、整定值、型號(hào)、臺(tái)數(shù)等。編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)。</p><p> 4、編制課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。</p><p><b> 已知參數(shù):</b></p><p> 某圖書(shū)館供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)平面圖和工程概況見(jiàn)圖紙資料。</p><p><b> 主要參考資料:</b></p>&
7、lt;p> 1.供配電工程設(shè)計(jì)指導(dǎo),機(jī)械工業(yè)出版社,翁雙安,2004</p><p> 2建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì),人民交通出版社,曹祥紅等,2011</p><p> 3.AutoCAD2008中文版電氣設(shè)計(jì)完全自學(xué)手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社,孟德星等,2008</p><p> 4.供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范,GB50054-2009</p><p
8、> 5.民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范,GBJGJ_T16-2008</p><p> 完 成 期 限: 2013-01-11 </p><p> 指導(dǎo)教師簽名: </p><p> 課程負(fù)責(zé)人簽名: </p><p> 2012年 12 月 26 日<
9、;/p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 1.工程概況3</b></p><p> 2.負(fù)荷分級(jí),負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償3</p><p><b> 2.1負(fù)荷分級(jí)3</b></p><p><b> 2
10、.2負(fù)荷數(shù)據(jù)3</b></p><p><b> 2.3負(fù)荷計(jì)算5</b></p><p> 2.3.1平時(shí)運(yùn)行的負(fù)荷計(jì)算5</p><p> 2.3.2火災(zāi)時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷計(jì)算6</p><p> 2.3.310/0.38kV變電所計(jì)算負(fù)荷6</p><p> 3
11、.供電電源電壓選擇與電能質(zhì)量10</p><p> 3.1供電電源10</p><p> 3.2電壓選擇10</p><p> 3.3電能質(zhì)量10</p><p> 4.電力變壓器選擇11</p><p> 4.1變壓器形式選擇11</p><p> 4.2變壓器容量選擇
12、11</p><p> 4.3變壓器負(fù)荷分配及無(wú)功補(bǔ)償11</p><p> 5.變電所主接線設(shè)計(jì)與變電所所址和型試的選擇12</p><p> 5.1變電所高壓側(cè)電氣主接線設(shè)計(jì)12</p><p> 5.2變電所低壓電氣主接線設(shè)計(jì)12</p><p> 5.3變電所所址選擇與形式的選擇13<
13、;/p><p> 6.低壓配電干線系統(tǒng)設(shè)計(jì)13</p><p> 6.1低壓帶電導(dǎo)體接地形式與低壓系統(tǒng)接地形式13</p><p> 6.1.1低壓帶電導(dǎo)體接地形式13</p><p> 6.1.2低壓系統(tǒng)接地形式13</p><p> 6.1.3低壓配電形式13</p><p>
14、; 6.2低壓配電干線系統(tǒng)接線方式設(shè)計(jì)13</p><p> 6.2.1照明負(fù)荷配電干線系統(tǒng)14</p><p> 6.2.2電力負(fù)荷配電干線系統(tǒng)14</p><p> 6.2.3消防負(fù)荷配電干線系統(tǒng)14</p><p> 6.3層間配電箱系統(tǒng)14</p><p> 7.短路電流計(jì)算及設(shè)備和導(dǎo)線的
15、選擇14</p><p> 7.1短路電流計(jì)算14</p><p> 7.1.1變電所高壓側(cè)短路電流計(jì)算15</p><p> 7.1.2變電所低壓側(cè)短路電流計(jì)算16</p><p> 7.2設(shè)備選擇17</p><p> 7.2.1高壓電氣設(shè)備選擇17</p><p>
16、 7.2.2低壓電氣設(shè)備的選擇22</p><p> 7.3導(dǎo)線及電纜選擇23</p><p> 8.防雷與接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)24</p><p> 8.1建筑物防雷等級(jí)確定24</p><p> 8.2防雷措施24</p><p> 8.2.1防直擊雷24</p><p>
17、 8.2.2雷電過(guò)電壓保護(hù)25</p><p> 8.3電氣裝置接地與等電位聯(lián)接25</p><p> 8.3.1電氣裝置的接地要求與接地電阻的要求25</p><p> 8.3.2接地裝置設(shè)計(jì)26</p><p> 8.3.3等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì)26</p><p><b> 總結(jié)27<
18、;/b></p><p><b> 參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b> 1.工程概況</b></p><p> 本工程為****新校區(qū)圖文信息中心大樓,總共六層,全為地上建筑,一層設(shè)有報(bào)告廳,無(wú)地下室??偨ㄖ娣e為13680平方米。安裝負(fù)荷為828KW,計(jì)算負(fù)荷為497KW。10kv高壓進(jìn)線供配電
19、所為建筑物主電源,有學(xué)院10kv變電所提供,一層內(nèi)設(shè)變配電室,為單電源供電,進(jìn)線采用三相四線制,出線為三相五線制。從低壓配電室放射式配給動(dòng)力設(shè)備和樓層配電箱,各層由層配電箱出至各分配電箱。樓內(nèi)接地形式采用TS-S型。主體建筑為框架剪力墻結(jié)構(gòu),建筑面積在一萬(wàn)平方米以上。</p><p> 消防設(shè)計(jì):主體建筑為三類建筑。耐火等級(jí)一級(jí),一層到二層為五個(gè)防火分區(qū),三層為四個(gè)防火分區(qū),四層到五層為三個(gè)防火分區(qū),六層兩個(gè)防
20、火分區(qū),屋頂一個(gè)防火分區(qū)。</p><p> 2.負(fù)荷分級(jí),負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償</p><p><b> 2.1負(fù)荷分級(jí)</b></p><p> 該工程屬于二類建筑,用電多為二級(jí)負(fù)荷,用電負(fù)荷分級(jí)如下:</p><p> 一級(jí)負(fù)荷:各層公共照明,消防電梯(平時(shí)兼做客梯),所有消防負(fù)荷及應(yīng)急照明,消防控制室用
21、電,防排風(fēng)煙機(jī),會(huì)議室照明,資料室,研究室供電,辦公室用電等。</p><p> 二級(jí)負(fù)荷:一層照明。</p><p> 三級(jí)負(fù)荷:插座用電,各層閱覽室,多媒體培訓(xùn),各層照明用電等。</p><p><b> 2.2負(fù)荷數(shù)據(jù)</b></p><p> 本工程包括照明,電力及消防負(fù)荷。該圖文信息中心閱覽室報(bào)告廳等部
22、分用電需要二次設(shè)計(jì)因此先按單位功率法預(yù)留負(fù)荷,其余用電設(shè)備負(fù)荷功率由照明設(shè)計(jì)計(jì)算而得或有其他專業(yè)提供,弱電部分有其他專業(yè)提供。根據(jù)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì),該綜合樓各部分負(fù)荷數(shù)據(jù)見(jiàn)表—1,表—2.</p><p> 本工程照明負(fù)荷數(shù)據(jù) 表--1</p><p> 本工程電力負(fù)荷數(shù)據(jù) 表--2</p><p> 本工程消防負(fù)荷數(shù)據(jù)
23、表—3</p><p><b> 2.3負(fù)荷計(jì)算</b></p><p> 本工程的各類負(fù)荷中有平時(shí)運(yùn)行的用電設(shè)備,也有發(fā)生火災(zāi)時(shí)才需要運(yùn)行的設(shè)備。因此負(fù)荷計(jì)算按照平時(shí)運(yùn)行的負(fù)荷和火災(zāi)時(shí)運(yùn)行的負(fù)荷來(lái)分別進(jìn)行計(jì)算。</p><p> 2.3.1平時(shí)運(yùn)行的負(fù)荷計(jì)算</p><p><b> 照明負(fù)荷計(jì)算&l
24、t;/b></p><p> 照明負(fù)荷按照負(fù)荷性質(zhì)分組,一層報(bào)告廳照明為一組,設(shè)備室照明為一組,一層照明為一組,二到六層照明為一組。采用需要系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算,不計(jì)備用設(shè)備功率。照明負(fù)荷計(jì)算書(shū)見(jiàn)下表-4</p><p> 照明負(fù)荷計(jì)算書(shū) 表-4</p><p> 電力負(fù)荷和平時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷計(jì)算</p><p> 電力負(fù)
25、荷和平時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷按設(shè)備類型和負(fù)荷性質(zhì)分組,采用需要系數(shù)法分別進(jìn)行計(jì)算,不計(jì)備用設(shè)備功率。電力負(fù)荷和平時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷計(jì)算書(shū)見(jiàn)表10-5.、</p><p> 本工程電力負(fù)荷和平時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷計(jì)算書(shū) 表-5 </p><p> 2.3.2火災(zāi)時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷計(jì)算</p><p> 火災(zāi)時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷按設(shè)備類型和負(fù)荷性質(zhì)分組,采用需要系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算
26、,不計(jì)備用設(shè)備功率。負(fù)荷計(jì)算書(shū)見(jiàn)表-6</p><p> 本工程火災(zāi)時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷計(jì)算書(shū) 表-6</p><p> 2.3.310/0.38kV變電所計(jì)算負(fù)荷</p><p> 因?yàn)閼?yīng)急照明平時(shí)用做照明燈,所以火災(zāi)時(shí)的消防負(fù)荷計(jì)入總計(jì)算負(fù)荷,總計(jì)算負(fù)荷等于照明負(fù)荷電力負(fù)荷及平時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷的總和。由表-4、表-5可得照明計(jì)算負(fù)荷。本工程10/0.3
27、8kV變電所計(jì)算過(guò)程如下:</p><p> 正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷計(jì)算</p><p><b> 總計(jì)算負(fù)荷Pc</b></p><p> 為: Pc1=215.4kW Qc1=13.1kvar</p><p> 電力及消防負(fù)荷總計(jì)算負(fù)荷為Pc2=242.3kW Qc2=85.5kvar</p&
28、gt;<p> 火災(zāi)運(yùn)行時(shí)的消防負(fù)荷為Pc3=39kW Qc3=31.4kvar</p><p> 由此可以的變電所低壓側(cè)總計(jì)算負(fù)荷為</p><p> Pc= Pc1+ Pc2+ Pc3=215.4+242.2+39=496.6≈497kW</p><p> Qc= Qc1+ Qc2+ Qc3=13.1+85.5+31.4=130kva&l
29、t;/p><p> 計(jì)入同時(shí)系數(shù)后的總計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)。對(duì)于總計(jì)算負(fù)荷,取有功和無(wú)功同時(shí)系數(shù)分別為K∑p= K∑q=0.8,則計(jì)入同時(shí)系數(shù)后的總計(jì)算負(fù)荷為</p><p> 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T 16-2008:</p><p> 參考手冊(cè):《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版:</p><p><b> 負(fù)荷:&l
30、t;/b></p><p><b> 【計(jì)算公式】:</b></p><p> Pjs = Kp * ∑(Kx * Pe)</p><p> Qjs = kq * ∑(Kx * Pe * tgΦ)</p><p> Sjs = √(Pjs * Pjs + Qjs * Qjs)</p><
31、p> Ijs = Sjs / (√3 * Ur)</p><p><b> 【輸出參數(shù)】:</b></p><p><b> 進(jìn)線相序 : 三相</b></p><p> 有功功率Pjs: 397.44</p><p> 無(wú)功功率Qjs: 103.88</p><
32、p> 視在功率Sjs: 410.79</p><p> 有功同時(shí)系數(shù)kp:0.80</p><p> 無(wú)功同時(shí)系數(shù)kp:0.80</p><p> 計(jì)算電流Ijs: 624.13</p><p> 總功率因數(shù): 0.97</p><p> 【計(jì)算過(guò)程(不計(jì)入補(bǔ)償容量)】:</p><
33、;p> Pjs = Kp * ∑(Kx * Pe)</p><p> =397.44(kW)</p><p> Qjs = kq * ∑(Kx * Pe * tgΦ)</p><p> =103.88(kvar)</p><p> Sjs = √(Pjs * Pjs + Qjs * Qjs)</p><p&
34、gt; =410.79(kVA)</p><p> Ijs = Sjs / (√3 * Ur)</p><p> =624.13(A)</p><p> 無(wú)功補(bǔ)償容量的計(jì)算。</p><p> 根據(jù)規(guī)范要求,民用建筑低壓側(cè)無(wú)功功率補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.90以上,一般在計(jì)算時(shí)按達(dá)到0.95來(lái)計(jì)算,因?yàn)榭偣β室驍?shù)0.97大于0.95
35、.所以不需進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。</p><p><b> 變壓器的損耗</b></p><p> 有功損耗為△Pt=0.01×Sjs =4.11kW</p><p> 無(wú)功損耗為△Qt=0.05×Sjs =20.55 kvar</p><p> 變電所高壓側(cè)的總計(jì)算負(fù)荷</p><
36、;p> 變電所高壓側(cè)的總計(jì)算負(fù)荷</p><p> Pcl= Pjs+△Pt=397.44+4.11=401.6kW</p><p> Qcl= Qjs+△Qt=103.88+20.55=124.4kva</p><p> Scl= (Pcl ² + Qcl ²) ½=420.4kvar</p><p&
37、gt; 總功率因數(shù)為 cos &= Pcl╱Scl=0.96</p><p> 2)電源故障時(shí)切除三級(jí)負(fù)荷后僅供一二級(jí)負(fù)荷運(yùn)行的負(fù)荷計(jì)算 </p><p> 切除三級(jí)負(fù)荷后照明負(fù)荷電力及平時(shí)運(yùn)行的消防負(fù)荷中總的一級(jí)負(fù)荷為和二級(jí)負(fù)荷為</p><p> 一級(jí)負(fù)荷為Pcl1=18+9+10.5+39=76.5kW<
38、;/p><p> Qcl1=8.7+4.4+18.2+31.4=62.7kva</p><p> 二級(jí)負(fù)荷為Pcl2=38.4kW</p><p> Qcl2=23.8kva</p><p> 則總的一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷為</p><p> Pcl=76.5+38.4=114.9kW</p><
39、p> Qcl=62.7+23.8=86.5kva</p><p> 取有功和無(wú)功同時(shí)系數(shù)為K∑p=0.8,K∑q=0.85.則計(jì)入同時(shí)系數(shù)后的一二級(jí)總計(jì)算負(fù)荷為</p><p> 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T 16-2008:</p><p> 參考手冊(cè):《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版:</p><p><b>
40、; 負(fù)荷:</b></p><p><b> 【計(jì)算公式】:</b></p><p> Pjs = Kp * ∑(Kx * Pe)</p><p> Qjs = kq * ∑(Kx * Pe * tgΦ)</p><p> Sjs = √(Pjs * Pjs + Qjs * Qjs)</p&g
41、t;<p> Ijs = Sjs / (√3 * Ur)</p><p><b> 【輸出參數(shù)】:</b></p><p><b> 進(jìn)線相序 : 三相</b></p><p> 有功功率Pjs: 92.74</p><p> 無(wú)功功率Qjs: 47.72</p>
42、<p> 視在功率Sjs: 104.29</p><p> 有功同時(shí)系數(shù)kp:0.80</p><p> 無(wú)功同時(shí)系數(shù)kp:0.85</p><p> 計(jì)算電流Ijs: 158.46</p><p> 總功率因數(shù): 0.89</p><p> 【計(jì)算過(guò)程(不計(jì)入補(bǔ)償容量)】:</p>
43、;<p> Pjs = Kp * ∑(Kx * Pe)</p><p> =92.74(kW) Qjs = kq * ∑(Kx * Pe * tgΦ)</p><p> =47.72(kvar)</p><p> Sjs = √(Pjs * Pjs + Qjs * Qjs)</p><p> =104.29(kVA)&
44、lt;/p><p> Ijs = Sjs / (√3 * Ur)</p><p> =158.46(A)</p><p><b> 無(wú)功補(bǔ)償容量為</b></p><p> Q=92.74kW*(tan(arccos0.89)-tan(arccos0.92))=8.0kva</p><p>
45、 無(wú)功補(bǔ)償后的一二級(jí)總有功負(fù)荷保持不變,總無(wú)功負(fù)荷為</p><p> Q=Qjs-△Q=47.06-8.0=39.06kva</p><p> 補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷為S=√(Pjs²+Q²)=100.6kva</p><p> 功率因數(shù)cos &=Pjs∕S=0.92,無(wú)功補(bǔ)償滿足要求。</p><p>
46、 本工程10∕0.38kV變電所負(fù)荷計(jì)算書(shū)如表-7</p><p> 本工程10∕0.38kV變電所負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷 表-7</p><p> 3.供電電源電壓選擇與電能質(zhì)量</p><p><b> 3.1供電電源</b></p><p> 本工程高壓側(cè)總計(jì)算負(fù)荷僅為828kW,故可以有學(xué)院10kv變壓器供
47、電,根據(jù)當(dāng)?shù)仉娫唇M狀況,本工程從供電部門的110/10kv引入學(xué)院變壓器房,變壓后為10/0.38kv直接供給供給該建筑,同時(shí)一層應(yīng)急照明及報(bào)告廳照明有備用30kw備用電源提供,為其第二電源。消火栓電源有消火栓泵房直接引來(lái),不計(jì)入總負(fù)荷計(jì)算,10kv電源有學(xué)院總開(kāi)閉所引入樓層變電房。</p><p> 本工程有一個(gè)10kv供電電源獨(dú)立供電,同時(shí)設(shè)有30kW的備用電源,供一樓應(yīng)急照明和報(bào)告廳應(yīng)急照明,消火栓電源有
48、消火栓泵房引入。滿足一級(jí)負(fù)荷雙電源供電的要求且不能同時(shí)損壞的要求。且工程中沒(méi)有特別重要的一級(jí)負(fù)荷,因此不用再自備柴油發(fā)電機(jī)或其他集中式應(yīng)急電源裝置。</p><p> 以知10kv中性點(diǎn)采用TN-C-S接地。</p><p><b> 3.2電壓選擇</b></p><p> 本工程為普通公共建筑,用電設(shè)備電壓為220/380V,低壓配電
49、距離最長(zhǎng)不到150米。本工程由學(xué)院10kv變電所供電,故只設(shè)一個(gè)10/0.38kv變電所,對(duì)所以設(shè)備均采用低壓220/380V三相五線制TN-C-S系統(tǒng)配電。</p><p><b> 3.3電能質(zhì)量</b></p><p> 采用蝦類措施保證電能質(zhì)量</p><p> 選用Dyn11聯(lián)接組別的三線配電變壓器,采用±5%無(wú)勵(lì)磁調(diào)
50、壓分頭。</p><p> 采用銅芯電纜,選擇合適導(dǎo)體面積,講電壓損失控制在5%以內(nèi)。</p><p> 采用就地?zé)o功補(bǔ)償,使功率不小于0.92,在變電所低壓側(cè)采取集中補(bǔ)償,自動(dòng)投切。</p><p> 將單相設(shè)備均勻的分布在三相配電系統(tǒng)中。</p><p> 照明與動(dòng)力配電回路分開(kāi)。對(duì)于較大容量的電力設(shè)備入電梯,空調(diào)等采用專線供電。
51、</p><p><b> 4.電力變壓器選擇</b></p><p> 4.1變壓器形式選擇</p><p> 變電所的形式由用電負(fù)荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定,根據(jù)《變電所位置和形式的選擇規(guī)定》及GB50053-1994的規(guī)定,結(jié)合本大樓的實(shí)際情況,這里變電所采用單獨(dú)設(shè)立方式。本工程為一般公共六層建筑,藏書(shū)數(shù)量大,且人員集中,人員密集,
52、防火消防要求高為了建筑用地,變電所位于主題建筑一樓的室內(nèi),變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時(shí),宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器:有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷;季節(jié)性負(fù)荷變化較大;集中負(fù)荷較大。結(jié)合本大樓的情況,考慮到重要負(fù)荷的供電安全可靠,故選擇一臺(tái)主變壓器,為節(jié)省空間,變壓器與開(kāi)關(guān)柜布置在同一房間內(nèi),變壓器外殼防護(hù)等級(jí)選用IP2X。</p><p> 4.2變壓器容量選擇</p>&
53、lt;p> 本工程總的是視在計(jì)算負(fù)荷為410.6kVA(cos & =0.92),其中一二級(jí)負(fù)荷為為100.6(cos & =0.92)不到工程的一半。故選擇一臺(tái)變壓器。為了變壓器運(yùn)行最佳負(fù)荷率不得超過(guò)70%,即當(dāng)β=βm=√(△Po/△Pk)時(shí)變壓器的效率最高。</p><p> 表 國(guó)產(chǎn)SGL型電力變壓器最佳負(fù)荷率βm</p><p> 所以選擇
54、一臺(tái)變壓器,按總視在計(jì)算負(fù)荷容量的70%計(jì)算(410.6×0.7=387.4)且不小于一二級(jí)負(fù)荷的總和100.6kVA即選擇一臺(tái)1000kVA的變壓器、正常運(yùn)行時(shí)照明負(fù)荷與電力負(fù)荷公用一臺(tái)變壓器使變壓器正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷率在80%左右。</p><p> 最終選擇一臺(tái)SG10-1000-10/0.4型變壓器,其技術(shù)參數(shù)為:Uk=6%,△Pk=8.17,IP2x外殼的尺寸長(zhǎng)×寬×高=16
55、40mm×960mm×1685mm.</p><p> 4.3變壓器負(fù)荷分配及無(wú)功補(bǔ)償</p><p> 1)變壓器的負(fù)荷分配</p><p> 根據(jù)前面提供的負(fù)荷數(shù)據(jù)可得,設(shè)備的主要負(fù)荷總功率為828kW,總有功計(jì)算負(fù)荷為497kW,無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為129.9,計(jì)入同時(shí)系數(shù)KΣp=0.8.KΣq=0.85,總有功計(jì)算負(fù)荷為397.6kW無(wú)功
56、計(jì)算負(fù)荷為110.4kvar功率因數(shù)為0.78.</p><p> 將功率因數(shù)提高到0.92以上,進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償,補(bǔ)償容量為</p><p> 92.7×[tan(arccos0.78)- tan(arccos0.92)]=7.89kvar</p><p> 補(bǔ)償后有功計(jì)算負(fù)荷不變?yōu)?14.9,無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為39.06.補(bǔ)償后低壓母線總視在計(jì)算負(fù)荷
57、為</p><p> Sc=√(Pc2+Qc2)=410.6kVA</p><p> 選擇大于并接近該視在計(jì)算負(fù)荷的變壓器容量,故應(yīng)選擇變壓器容量為1000kVA。負(fù)荷率為40.1%</p><p> 5.變電所主接線設(shè)計(jì)與變電所所址和型試的選擇</p><p> 5.1變電所高壓側(cè)電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p&g
58、t; 本工程變電所為院系提供的10kV外供電源。有一個(gè)30kw的備用電源。</p><p> 方案一:采用單母線不分段接線,擔(dān)全部負(fù)荷,此種接線簡(jiǎn)單清晰,使用設(shè)備少,投資省,操作方便,但供電可靠性低,不適用于圖書(shū)館用電。</p><p> 方案二:采用雙母線不分段,正常時(shí)由工作電源帶全部負(fù)荷,當(dāng)正常工作電源故障時(shí)由30kW備用電源供電,保障一樓照明和報(bào)告廳照明,便于檢修電路,供電可靠
59、性高。</p><p> 綜上分析,本工程采用方案二,雙母線不分段主接線。</p><p> 5.2變電所低壓電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p> 變電所有一臺(tái)變壓器,低壓側(cè)電氣采用單母線不分段設(shè)計(jì)形式。</p><p> 5.3變電所所址選擇與形式的選擇</p><p> 根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求,本工程設(shè)置設(shè)于一層的
60、室內(nèi)變電所,內(nèi)有一臺(tái)干式變壓器,三面高壓中置式開(kāi)關(guān)柜,七面低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜,同時(shí)在附近設(shè)有值班室</p><p> 綜合考慮高壓電源進(jìn)線與低壓配電線路的方便,變電所設(shè)于建筑物一層的東南角,該處上方無(wú)廁所,洗手間等長(zhǎng)積水的場(chǎng)所,且不與上述場(chǎng)所比鄰,與電井等負(fù)荷中心比較進(jìn),且與圖書(shū)館小門比較近,設(shè)備運(yùn)輸方便。高壓線經(jīng)預(yù)埋進(jìn)入變電所,低壓有橋架進(jìn)出變電所,在所內(nèi)部設(shè)電纜溝埋地敷設(shè)。</p><p&
61、gt; 變電所設(shè)備布置及電力干線平面圖見(jiàn)圖紙。</p><p> 6.低壓配電干線系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p> 6.1低壓帶電導(dǎo)體接地形式與低壓系統(tǒng)接地形式</p><p> 6.1.1低壓帶電導(dǎo)體接地形式</p><p> 對(duì)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
62、電設(shè)備配電的支線線路,采用單相三線制系統(tǒng)將負(fù)荷均勻的分配在三相系統(tǒng)中</p><p> 6.1.2低壓系統(tǒng)接地形式</p><p> 本工程對(duì)安全要求較高,根據(jù)要求采用TN-C-S系統(tǒng)</p><p> 6.1.3低壓配電形式</p><p> 本工程低壓配電為混合式配電。根據(jù)負(fù)荷類別和性質(zhì)將負(fù)荷分組作為配電干線,各干線從變電所低壓柜
63、放射式向外配電,每條干線中的多個(gè)用電設(shè)備則根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)和作用采用放射式、樹(shù)干式或鏈?zhǔn)脚潆姟?lt;/p><p> 6.2低壓配電干線系統(tǒng)接線方式設(shè)計(jì)</p><p> 照明負(fù)荷和電力負(fù)荷分成不同的配電系統(tǒng),以便于計(jì)量和管理。消防負(fù)荷的配電系統(tǒng)則自成系統(tǒng),以保證供電的可靠性。</p><p> 6.2.1照明負(fù)荷配電干線系統(tǒng)</p><p>
64、 1).照明為三級(jí)負(fù)荷的線路,1~6層各自采用放射式配電,引一條母線至各層然后放射式分配到各個(gè)房間。</p><p> 2).照明1~3層、照明4~頂層一級(jí)屬于三級(jí)負(fù)荷,分別為樹(shù)干式單回路供電。</p><p> 6.2.2電力負(fù)荷配電干線系統(tǒng) </p><p> 1).開(kāi)水插頭為三級(jí)負(fù)荷,1~3和4~5層分別采用樹(shù)干式配電??照{(diào),電扇屬于三級(jí)負(fù)荷,1~5層
65、采用樹(shù)干式配電。</p><p> 2).電梯為一級(jí)負(fù)荷,分別用單回路樹(shù)干式單獨(dú)供電,設(shè)單獨(dú)配電箱</p><p> 6.2.3消防負(fù)荷配電干線系統(tǒng)</p><p> 1).應(yīng)急照明為一級(jí)負(fù)荷,對(duì)每層從配電室采用單獨(dú)樹(shù)干式配電,一層應(yīng)急照明在末端配電箱進(jìn)行雙電源自動(dòng)切換。</p><p> 2)一樓的照明負(fù)荷和報(bào)告廳的照明為一級(jí)負(fù)荷采
66、用雙回路單獨(dú)供電。</p><p> 3).消防電梯為一級(jí)負(fù)荷平時(shí)用做普通電梯放射式單回路單獨(dú)供電。</p><p> 6.3層間配電箱系統(tǒng)</p><p> 1).1層照明配電箱以樹(shù)干式分別配電給2臺(tái)層間應(yīng)急照明配電箱四臺(tái)照明配電箱其中配電箱1AL再有放射式分配給四個(gè)房間配電箱,。</p><p> 2). 2~5層照明配電箱分別以
67、放射式配電各個(gè)房間配電箱。</p><p> 3).頂層電梯配電箱采用樹(shù)干式分別供電。</p><p> 4).開(kāi)水插頭采用樹(shù)干式配電其中1~3層為一組4~6層為一組。</p><p> 5).應(yīng)急負(fù)荷采用樹(shù)干式分別分配到各層。</p><p> 7.短路電流計(jì)算及設(shè)備和導(dǎo)線的選擇</p><p><b&
68、gt; 7.1短路電流計(jì)算</b></p><p> 供電部門提供的數(shù)據(jù)如下:</p><p> 1)提供10kv專線電源的110/10kV變電站距離本站3km,電源引入線電纜型號(hào)初選為YJV22-8.7/9-3×120,110/10kv變電站10 kv母線處三相短路電流有效規(guī)劃最大值為25kA,最小值為18kA。電纜首段過(guò)電流保護(hù)延時(shí)時(shí)間為0.8s,真空斷路器
69、全開(kāi)短時(shí)間為0.1s。提供10KV專線電源的院總開(kāi)閉所劇本工程1km,電源引入電纜型號(hào)初選為YJV22-10-3×120。</p><p> 7.1.1變電所高壓側(cè)短路電流計(jì)算</p><p> 根據(jù)變電所高壓側(cè)主接線短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖,畫(huà)出本工程變電所高壓側(cè)短路電流計(jì)算電路如下圖:</p><p> 采用標(biāo)幺值法進(jìn)行計(jì)算,</p>&
70、lt;p> 取Sd=100MVA Soc=500MVA</p><p><b> 基準(zhǔn)電壓 </b></p><p> Ud1=Uav1=10.5KV</p><p> Ud2=Uav2=0.4 KV</p><p><b> 基準(zhǔn)電流</b></p><p&
71、gt;<b> 5.5kA</b></p><p><b> 電抗標(biāo)幺值</b></p><p><b> Xs*= =0.2</b></p><p> 電纜線路單位長(zhǎng)度電抗值x0=0.095Ω/km,長(zhǎng)度為1KM,則電纜線路的電抗標(biāo)幺值為</p><p> XL*=
72、 x0 L =0.095×1× =0.086</p><p> K-3短路總電抗標(biāo)幺值為.</p><p> XΣ*=0.286 </p><p><b> 三相短路電流為</b></p><p> = =19.23KA</p><p><b> 進(jìn)而<
73、;/b></p><p> = = =19.23KA</p><p><b> 三相短路容量</b></p><p> = =349.7KVA</p><p> =0.866 =16.65 KA</p><p> 7.1.2變電所低壓側(cè)短路電流計(jì)算</p><p
74、> 由于低壓側(cè)短路電路電阻遠(yuǎn)小于電抗,且配電母線較短,仍可按上述標(biāo)幺值法計(jì)算短路電流。</p><p><b> 此時(shí)假定K-4短路</b></p><p><b> 則電力變壓器電抗</b></p><p> XT*= * =7.14 (其中 )</p><p> 母線TWMY的
75、X0=0.126,L=0.1KM</p><p> XWL*= X0 L =0.011</p><p><b> 短路電流</b></p><p> = = = =19.44KA</p><p> = = =19.41KA</p><p><b> = =67KVA</
76、b></p><p> 低壓配電線的短路電流短路計(jì)算點(diǎn)選在配電干線首端分支處與末端分支處,每層分支線末端。此處略去計(jì)算。</p><p><b> 7.2設(shè)備選擇</b></p><p> 高壓電氣設(shè)備選擇,本工程高壓配電柜內(nèi)安裝的高壓電器主要為高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)(加接地開(kāi)關(guān)),熔斷器,互感器等電氣設(shè)備,重點(diǎn)為互感器選擇</p>
77、;<p> 7.2.1高壓電氣設(shè)備選擇</p><p><b> 1)斷路器的選擇</b></p><p> 高壓斷路器除了進(jìn)行正常的投切操作外,還必須能夠?qū)收系亩搪冯娏鬟M(jìn)行切斷操作,所以必須能夠承受的住短路沖擊電流和短路過(guò)程中的熱能作用。工程采用安全系數(shù)較高的VD4高壓真空斷路器。</p><p><b>
78、選擇原則:</b></p><p> 1.滿足工作電壓要求 即:</p><p><b> 式中:</b></p><p> ——電流互感器最高工作電壓;</p><p> ——電流互感器裝設(shè)處的最高電壓;</p><p> ——電流互感器額定電流;</p>
79、<p><b> ——系統(tǒng)標(biāo)稱電壓。</b></p><p> 2.滿足工作電流要求 即:</p><p><b> 式中:</b></p><p> ——開(kāi)關(guān)電器額定電流;</p><p> ——開(kāi)關(guān)電器裝設(shè)處的計(jì)算電流。</p><p> 3.
80、滿足工作環(huán)境要求 選擇電氣設(shè)備時(shí),應(yīng)考慮其適合運(yùn)行環(huán)境條件要求,如:溫度、風(fēng)速、濕度、污穢、海拔、地震烈度等。</p><p> 4.滿足動(dòng)穩(wěn)定要求 短路時(shí)電器設(shè)備能受到的電動(dòng)力,與導(dǎo)體間形狀系數(shù)、間距、長(zhǎng)度、材料以及通過(guò)導(dǎo)體的電流大小有關(guān)。對(duì)于開(kāi)關(guān)電器而言,一旦制造出來(lái),無(wú)論用于系統(tǒng)何處,其導(dǎo)體間間距、長(zhǎng)度及形狀系數(shù)都不會(huì)改變,因此通過(guò)導(dǎo)體的電流的大小就成為決定該開(kāi)關(guān)電器能否達(dá)到動(dòng)穩(wěn)定要求的唯一因素,即只要
81、滿足: </p><p><b> 或 </b></p><p><b> 式中:</b></p><p> ——開(kāi)關(guān)電器的極限通過(guò)電流峰值;</p><p> ——開(kāi)關(guān)電器的極限通過(guò)電流有效值;</p><p> ——開(kāi)關(guān)電器安裝處的三相短
82、路沖擊電流;</p><p> ——開(kāi)關(guān)電器安裝處的三相短路沖擊電流有效值。</p><p> 5.滿足熱穩(wěn)定要求 開(kāi)關(guān)電器自身可以承受的熱脈沖應(yīng)大于短路時(shí)最大可能出現(xiàn)的熱脈沖,稱為滿足熱穩(wěn)定要求,即:</p><p><b> 式中:</b></p><p> ——開(kāi)關(guān)電器的t秒熱穩(wěn)定電流有效值;</p&
83、gt;<p> ——開(kāi)關(guān)電器安裝處的三相短路電流有效值;</p><p><b> ——假想時(shí)間。</b></p><p> 6.滿足天關(guān)電器分?jǐn)嗄芰Φ囊?lt;/p><p> 開(kāi)關(guān)電器分?jǐn)嗄芰τ脴O限分?jǐn)嗄芰皖~定分?jǐn)嗄芰蓚€(gè)參數(shù)來(lái)表達(dá)。極限分?jǐn)嗄芰κ侵冈谠摋l件下開(kāi)關(guān)斷后,不考慮開(kāi)關(guān)電器繼續(xù)承載額定電流,即不考慮其是否還能正
84、常使用;額定分?jǐn)嗄芰κ侵冈谠摋l件下開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗪螅_(kāi)關(guān)電器還能繼續(xù)承載額定電流正常運(yùn)行,并能反復(fù)分?jǐn)嘣摋l件電路多次。</p><p> 斷路器 斷路器應(yīng)能分?jǐn)嘧畲蠖搪冯娏?lt;/p><p><b> 或 </b></p><p><b> 式中:</b></p><p> ——斷路器的額定分?jǐn)嚯娏?/p>
85、;</p><p> ——斷路器的額定分?jǐn)嗳萘浚?lt;/p><p> ——斷路器安裝處最大運(yùn)行方式下三相短路電流有效值;</p><p> ——斷路器安裝處最大運(yùn)行方式下的短路容量。</p><p> 2) 電流互感器的選擇</p><p> 1.滿足工作電壓要求即:</p><p>&
86、lt;b> 式中:</b></p><p> ——電流互感器最高工作電壓;</p><p> ——電流互感器裝設(shè)處的最高電壓;</p><p> ——電流互感器額定電壓; UN——系統(tǒng)標(biāo)稱電壓。</p><p> 2.滿足工作電流要求,應(yīng)對(duì)一、二次側(cè)電流進(jìn)行考慮。 </p>
87、;<p><b> 一次側(cè)額定電流 :</b></p><p> 式中 ———線路計(jì)算電流。</p><p><b> 二次側(cè)額定電流 :</b></p><p><b> 準(zhǔn)確度等級(jí)</b></p><p> 由于考慮到儀表指針在儀表盤1/2~2/3左
88、右較易準(zhǔn)確讀數(shù),因此:</p><p> 本工程供配電系統(tǒng)的電流互感器主要用于測(cè)量,為了測(cè)量的準(zhǔn)確性,因此選用不同的準(zhǔn)確級(jí)。具體見(jiàn)本工程供配電系統(tǒng)圖。</p><p> 3) 電壓互感器的選擇才</p><p> 滿足工作電壓要求 對(duì)一、二次側(cè)分別考慮如下:</p><p> 一次側(cè)電壓: </p>
89、<p><b> 式中:</b></p><p> ——電壓互感器最高工作電壓</p><p> ——電壓互感器裝設(shè)處的最高工作電壓</p><p> ——電壓互感器額定電壓</p><p><b> ——系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓</b></p><p><
90、b> 二次側(cè)電壓 :</b></p><p> 高壓電流互感器選擇,本工程高壓電流互感器有計(jì)量專用的,有做繼電保護(hù)的,選擇LZZBJ9-10A型戶內(nèi)高壓電流互感器。</p><p> 額定電壓:Un=10KV </p><p> 額定一次電流:I1N=1000A I1N>Imax=623.8A</p><p&
91、gt; 額定二次電流:I2N=5A</p><p> LZZBJ9-10A-1000~1500A型電流互感器</p><p> 準(zhǔn)確度級(jí)0.5 容量 20VA動(dòng)穩(wěn)定imax=112.5KA 熱穩(wěn)定it=45kA</p><p><b> 三相星型連接</b></p><p><b> 電流互感器
92、校驗(yàn)</b></p><p> (1)動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)imax=112.5>ish=2.55×19.3=49</p><p><b> 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求</b></p><p><b> ?。?)熱穩(wěn)定性校驗(yàn)</b></p><p> t=2025> tima=37
93、0KvA</p><p><b> 滿足熱穩(wěn)定要求</b></p><p><b> 準(zhǔn)確度級(jí)校驗(yàn)</b></p><p><b> r1=0.026Ω</b></p><p> S2= + (0.1+r1)=1+ (0.1+0.026)=4.07< =20VA&
94、lt;/p><p> 高壓電壓互感器選擇,本工程有做電壓測(cè)量用的電壓互感器</p><p> 選用JDZ-10(10/0.1)型戶內(nèi)高壓電壓互感器</p><p> 額定一次電壓I1N=10KV U1N>Uns=10KV</p><p> 額定二次電壓:U2N =100V</p><p> 選擇查手冊(cè)準(zhǔn)
95、確度級(jí)及容量0.2/30</p><p> 7.2.2低壓電氣設(shè)備的選擇</p><p> 本工程0.38KV低壓電器系統(tǒng),低壓開(kāi)關(guān)柜中安裝的低壓電器設(shè)備有低壓斷路器,電流互感器,低壓配電低壓配電垂直母線干線,低壓系統(tǒng)插接箱及層配電箱中低壓電器有低壓斷路器,重點(diǎn)介紹變壓器T低壓進(jìn)線斷路器選擇</p><p><b> 初步選擇</b>&l
96、t;/p><p> 額定電流選擇:IN=1000A>Ic=623.8A</p><p> IOC=40KA> IK=19.44KA</p><p> 低壓保護(hù)電氣設(shè)備的整定與級(jí)間配合</p><p> ?。?)過(guò)電流脫扣器額定電流選擇</p><p> IN.OR≥Imax=Ic=623.8A 選擇I
97、N.OR =1000A</p><p> ?。?)長(zhǎng)延時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流IoP(l)</p><p> IoP(l)=1000A≥Krel Imax=1.1×623.8=686.2A</p><p> 與線路允許載流量配合,滿足IoP(l)≤KolIal=1×1690=1690A</p><p> ?。?)短延時(shí)過(guò)
98、電流脫扣器整定電流IoP(S)</p><p> 躲過(guò)短時(shí)尖峰電流IoP(S) ≥Krel Ipk滿足要求</p><p> 與低壓出線保護(hù)器選擇性配合IoP(S) ≥IoP(S)(IoP(S)(2))</p><p> ?。?)瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流IoP(O)</p><p> 躲過(guò)短時(shí)尖峰電流滿足要求</p>&l
99、t;p> 與低壓出線保護(hù)器選擇性配合</p><p> Ik1max(2)=15.8KA</p><p> IoP(O) ≥1.2 Ik1max(2)=1.2×15.8=18.96KA</p><p> 取IoP(O)=20KA滿足要求</p><p> 保護(hù)靈敏度的校驗(yàn),已知 =16.65KA</p>
100、<p> = =8.325>1.5滿足要求</p><p> 其余低壓配電垂直干線系統(tǒng),低壓系統(tǒng)插接箱及層配電箱中低壓電器中低壓斷路器的選擇及整定方法類似,不再詳述。</p><p> 7.3導(dǎo)線及電纜選擇</p><p> 1.本工程選用銅芯導(dǎo)線電纜,消防負(fù)荷干線、支線采用DWZR-YJE-0.6/1KV電纜穿焊接鋼管敷設(shè),其它干線支線
101、采用WDZ-YJ(F)E-0.6/1KV穿鋼管(SC)或電線(TC)沿樓板明(暗)敷設(shè)或電纜橋架(CT),消防線路暗敷在非燃燒體內(nèi)時(shí),保護(hù)層不應(yīng)小于30mm,明敷時(shí)焊接鋼管應(yīng)涂有防火涂料。</p><p> 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線夾安裝,從豎井至各配電箱干線線路沿橋架CT,在天棚梁底或頂板面敷設(shè),配電箱支線路采用SC鋼管暗敷設(shè),所有強(qiáng)點(diǎn)、弱電橋架均為防火性。</p
102、><p> 3.控制電纜均為NHKVV型電纜,醫(yī)療設(shè)備采用自帶配套專用電纜。</p><p> 4.應(yīng)急照明支線采用ZRBV-450/750V導(dǎo)線,其他照明支線采用BV-450/750V導(dǎo)線,除注明外,導(dǎo)線均為2.5mm,照明線路均穿SC鋼管暗敷,照明與插座分支路供電。</p><p> 5.中壓線路,由于距系統(tǒng)較近,短路電流大且故障時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),但其負(fù)荷電流較小
103、,線纜選擇的主要矛盾是能否承受短時(shí)電流的作用,即熱穩(wěn)定問(wèn)題.因此,一般用熱穩(wěn)定條件確定線纜截面,再以機(jī)械條件和載流量較驗(yàn).</p><p> 6.滿足熱穩(wěn)定性要求的電纜最小截面 應(yīng)為: </p><p> 10KV專線電源的進(jìn)線電纜選擇 容量Sc=540KVA</p><p><b> Imax=818A</b></p>
104、<p> 專線電源進(jìn)線電纜選擇YJV22-10-3×120允許溫升選擇,最不利散熱敷設(shè)</p><p> =341A>Ic=32.1A</p><p> 由導(dǎo)線敷設(shè)條件K=0.9</p><p> Ial´=306.9A>Ic=32.1A滿足發(fā)熱條件</p><p> 檢驗(yàn)電壓損失Pc=49
105、7kw Qc=211.72Kvar 查表S=70時(shí)的YJV電纜單位長(zhǎng)度電阻,電抗分別為r0=0.310Ω r1= 0.101Ω有△U%=2.67</p><p> 滿足△Ual%=5%>△U%=2.67的電壓損失要求。</p><p> 短路熱穩(wěn)定性的校驗(yàn)同樣滿足最小截面的要求</p><p> 最終確定選擇電纜截面的型號(hào)規(guī)格為YJV22-10-
106、3×120</p><p> 其余導(dǎo)線和電纜截面的選擇與上述過(guò)程相同,不再贅述。</p><p> 8.防雷與接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p> 8.1建筑物防雷等級(jí)確定</p><p> 本工程屬于多層民用建筑,主樓六層,長(zhǎng)93.17m寬78.88m,高25m. </p><p> 年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)計(jì)
107、算書(shū)</p><p> 參考規(guī)范:《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057―2010</p><p><b> 1.已知條件:</b></p><p> 建筑物的長(zhǎng)度L = 93.17m</p><p> 建筑物的寬度W = 78.88m</p><p> 建筑物的高度H = 25m<
108、/p><p> 當(dāng)?shù)氐哪昶骄妆┤仗鞌?shù)Td =21.4天/年 校正系數(shù)k = 1.0</p><p> 不考慮周邊建筑影響。</p><p><b> 2.計(jì)算公式:</b></p><p> 年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù): N = k*Ng*Ae = 0.0939</p><p> 其中:
109、 建筑物的雷擊大地的年平均密度: Ng = 0.1*Td = 0.1*21.4 = 2.1400</p><p> 等效面積Ae為: H<100M,</p><p> Ae =[LW+2(L+W)*SQRT(H*(200-H))+3.1415926*H(200-H)]*10^(-6)</p><p><b> = 0.0439</b>
110、;</p><p><b> 3.計(jì)算結(jié)果:</b></p><p> 根據(jù)《防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》,該建筑應(yīng)該屬于第三類防雷建筑。</p><p> 三類:0.01<=N<=0.05 省部級(jí)辦公建筑和其他重要場(chǎng)所、人員密集場(chǎng)所。</p><p> 0.05<=N<=0.25 住宅、辦公樓等一般性
111、民用建筑物或一般性工業(yè)建筑。</p><p><b> 8.2防雷措施</b></p><p><b> 8.2.1防直擊雷</b></p><p> 1.建筑物外部防雷裝置的布置</p><p> ?。?)三類防雷宜采用裝設(shè)在建筑物上避雷網(wǎng)(帶)或避雷針或由這兩種混合組成的接閃器。避雷網(wǎng)(帶
112、)沿屋角,屋脊,屋檐,檐角等易受雷擊的部位敷設(shè)。并應(yīng)在整個(gè)屋面組成不大于20m×20m或24m×16m網(wǎng)格,平屋面的建筑物,當(dāng)其寬度不大于20m時(shí)可僅沿網(wǎng)邊敷設(shè)一圈避雷器,引下線不少于兩根,但周長(zhǎng)不超過(guò)25m高不超過(guò)40m可只設(shè)一根引下線,引下線沿建筑物四周均勻或?qū)ΨQ布置,間距不大于25m。</p><p> 本工程屋面采用φ10mm鍍鋅圓鋼作為接閃器,沿女兒墻四周敷設(shè),支持卡子間距離為1m
113、,轉(zhuǎn)角懸空段不大于0.3m,避雷帶高出屋面裝飾柱或女兒墻0.15m。屋面采用φ10mm鍍鋅圓鋼組成不大于20m×20m,如六層在一圈避雷帶的同時(shí),組成14.4m×12.2m的避雷網(wǎng),并在平面面積很小的七層只沿網(wǎng)邊輻射一圈避雷帶。三層,五層屋面同樣根據(jù)其面積劃分網(wǎng)格大小。</p><p> ?。?)突出屋面的所有金屬構(gòu)件、金屬通風(fēng)管、屋頂風(fēng)機(jī)等均與避雷帶可靠焊接。</p><
114、p> (3)引下線應(yīng)不小于兩根,在建筑物的四周均勻或?qū)ΨQ布置,當(dāng)僅利用建筑物四周的鋼柱或柱子鋼筋作為引下線時(shí),可按跨接度接引下線,但引下線的平均間距不應(yīng)大于25m。建筑物外廊易受雷擊的幾個(gè)角上的柱子鋼筋宜被利用。</p><p> (4)利用混凝土柱或板墻內(nèi)鋼筋作為防雷自然引下線時(shí),其上部(屋頂上)應(yīng)與接閃器焊接,下部在室外地坪下0.8-1m處焊出一根φ12mm或40mm×4mm的鍍鋅導(dǎo)體,作
115、為連接板以供測(cè)量、接人工接地體和作等電位聯(lián)接用,此導(dǎo)線伸向室外距外墻皮的距離一不小于1m。當(dāng)圓鋼為φ16mm及以上時(shí),應(yīng)利用兩根圓鋼(綁扎或焊接)作為一組引下線;當(dāng)圓鋼為φ10mm及以下時(shí),應(yīng)利用四根圓鋼(綁扎或焊接)作為一組引下線。</p><p> 8.2.2雷電過(guò)電壓保護(hù)</p><p> 本工程10KV變電所布置于地下室內(nèi),已在主體建筑物的防雷保護(hù)范圍之內(nèi),因此高壓電氣設(shè)備不許
116、裝設(shè)直接雷擊保護(hù)裝置,但仍需采取防雷電波侵入的過(guò)電壓保護(hù)。</p><p> (1)、對(duì)電纜的進(jìn)出線,應(yīng)在進(jìn)出端將電纜的金屬外皮、鋼管等與電氣設(shè)備接地相連;當(dāng)電纜轉(zhuǎn)換為架空線時(shí),應(yīng)在轉(zhuǎn)換處裝設(shè)避雷器,避雷器、電纜金屬外皮和絕緣子鐵腳等應(yīng)連接在一起接地。</p><p> (2)、進(jìn)出建筑物的架空金屬管道在進(jìn)出處應(yīng)就近接到防雷或電氣的接地裝置上或單獨(dú)直接接地。</p>&l
117、t;p> 8.3電氣裝置接地與等電位聯(lián)接</p><p> 8.3.1電氣裝置的接地要求與接地電阻的要求</p><p> 將電力系統(tǒng)或電氣裝置的某一部分經(jīng)接地線直接良好電氣聯(lián)結(jié)到接地體,稱為接地。接地電阻是接地體的流散電阻與接地線和接地體本身的電阻之和。一般接地線的電阻很小,可以略去不計(jì),因此可以認(rèn)為接地體的流散電阻就是接地電阻。沖擊接地電阻 小于30Ω,工頻接地電阻 小于1
118、Ω。通常所說(shuō)的接地電阻都是指工頻接地電阻。</p><p> 當(dāng)采用公共用接地裝置時(shí),其接地電阻應(yīng)按各系統(tǒng)中最小值要求設(shè)置。在結(jié)構(gòu)完成后,必須通過(guò)測(cè)試點(diǎn)測(cè)試接地電阻,若達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,應(yīng)加接人工接地體。在電源中性點(diǎn)接地的低壓配電系統(tǒng)中,中性線(N)、保護(hù)線(PE)、或中性保護(hù)線(PEN)、可以提供單相電氣設(shè)備的相電壓和電流回路,承受三相系統(tǒng)不平衡電流,降低三相系統(tǒng)中性點(diǎn)的偏移。保護(hù)線與用電設(shè)備外露的可導(dǎo)電部分可
119、靠連接,在發(fā)生單相絕緣損壞對(duì)地短路時(shí),保護(hù)人身安全。</p><p> 8.3.2接地裝置設(shè)計(jì)</p><p> ?。?)利用建筑物鋼筋混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為自然接地體,并將建筑物的外周地圈梁內(nèi)的鋼筋可靠的焊接成整體作為均壓帶且與接地線可靠連接。</p><p> ?。?)引下線距室外地坪0.5m處設(shè)連接板。連接板共六處。</p><p>
120、 ?。?)避雷帶引下線至柱內(nèi)主筋連接線宜比避雷帶圓鋼截面大一級(jí)。</p><p> ?。?)接地裝置完工后,應(yīng)測(cè)其實(shí)際接地電阻,如大于1Ω時(shí),還應(yīng)補(bǔ)設(shè)人工接地體。</p><p> (5)人工接地體距建筑物出入口或人行通道應(yīng)不小于3m。當(dāng)小于3m時(shí),減少跨步電壓,應(yīng)采取下列措施之一:</p><p> 水平接地體局部深埋應(yīng)不小于1m。</p>&l
121、t;p> 水平接地體局部應(yīng)包絕緣物,可采取50-80mm的瀝青覆蓋,其寬度應(yīng)超過(guò)接地裝置2m。</p><p> 本工程接地平面圖見(jiàn)附錄所示。圖中注明了接地裝置型式、接地材料和敷設(shè)方式、接地電阻要求值以及利用樁基、基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋做接地時(shí)應(yīng)采取的措施。</p><p> 8.3.3等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì)</p><p> 總等電位聯(lián)結(jié)作用于全建筑物。它在一定程度上可
122、降低建筑物內(nèi)間接接觸電擊的接觸電壓和不同金屬部件間的電位差,并消除自建筑物外經(jīng)電氣線路和各種金屬管道引入的危險(xiǎn)故障電壓的危害,還對(duì)防止雷電波侵入對(duì)于人身及設(shè)備造成的危害有重要作用。</p><p> 在建筑物的每一電源進(jìn)線處,設(shè)置總得等電位聯(lián)結(jié)端子箱,將建筑物內(nèi)的保護(hù)干線、煤氣、給水總管、通風(fēng)管道等各種公共設(shè)施金屬管道及建筑物金屬構(gòu)件等導(dǎo)體匯接到總等電位聯(lián)結(jié)端子箱的端子排板上進(jìn)行連接。如:屋頂風(fēng)機(jī)外殼、衛(wèi)生間伸
123、出屋外的金屬透氣管應(yīng)與避雷帶可靠連接。</p><p> 系統(tǒng)在總配電間電源進(jìn)線處作重復(fù)接地,接地電阻不大于1Ω。各照明配電箱空調(diào)電源插座、數(shù)據(jù)信息電源插座、普通電源插座和照明回路均分開(kāi)設(shè)置,各插座回路除單相空調(diào)插座回路外均采用漏電保護(hù),額定漏電動(dòng)作電流為30mA。</p><p><b> 總結(jié)</b></p><p> 經(jīng)過(guò)一周的課程
124、設(shè)計(jì),我終于完成了圖書(shū)館供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)是某圖書(shū)館建筑電氣設(shè)計(jì)。針對(duì)本工程的情況本設(shè)計(jì)包含的主要內(nèi)容主要有變配電設(shè)計(jì),照明設(shè)計(jì),防雷設(shè)計(jì),消防設(shè)計(jì)。近年來(lái),我國(guó)建筑電氣的發(fā)展極為迅速,并且要求不斷提高,技術(shù)先進(jìn),控制體系豐富多樣。更新?lián)Q代特別快。于是,建筑電氣的工程設(shè)計(jì)也便成為教學(xué)重點(diǎn)。</p><p> 這次課程設(shè)計(jì)能夠最終設(shè)計(jì)完成,除了自己的努力之外,還得到了指導(dǎo)老師的熱心指導(dǎo),她在百忙之中對(duì)我的設(shè)
125、計(jì)給予了細(xì)致的指導(dǎo)和建議,對(duì)我的輔導(dǎo)耐心認(rèn)真,在她的輔導(dǎo)下按質(zhì)按量的完成了這次課程設(shè)計(jì)。同時(shí)我還要感謝隊(duì)友的和其他同學(xué)的大力幫助,他們?cè)谖页霈F(xiàn)困難的時(shí)熱情幫助,使我少走了很多彎路,學(xué)會(huì)了很多東西。在此,我對(duì)老師以及所有在這次課程設(shè)計(jì)中提供過(guò)幫助的同學(xué)表示誠(chéng)摯的感謝!</p><p> 通過(guò)此次課程設(shè)計(jì),我加深了對(duì)課本理論知識(shí)的理解,懂得了學(xué)以致用,我和同組同學(xué)一起進(jìn)行課題討論分析、查閱資料、悉心請(qǐng)教,耐心進(jìn)行設(shè)
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