建筑供配電課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　《建筑供配電》課程設(shè)計(jì)計(jì)算書</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第1章 緒論····················&#

2、183;·································· 3</p>

3、<p>　　1.1設(shè)計(jì)題目及工程概況································

4、83;·········· 3</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)目的····················

5、3;································ 3</p><p>　　

6、1.3設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)要求··································

7、3;········ 3</p><p>　　1.4設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)程序······················

8、····················· 4</p><p>　　1.5設(shè)計(jì)任務(wù)··········&

9、#183;····································

10、;······ 4</p><p>　　第2章 初步設(shè)計(jì)方案························

11、83;····················· 5</p><p>　　2.1配電設(shè)計(jì)·········

12、3;····································&#

13、183;······ 5</p><p>　　2.2其他說(shuō)明························

14、83;···························· 5</p><p>　　第3章 負(fù)荷計(jì)算··

15、83;····································&

16、#183;·········· 6 </p><p>　　3.1負(fù)荷計(jì)算的依據(jù)和目的···················&

17、#183;····················· 6</p><p>　　3.2利用需要系數(shù)法計(jì)算計(jì)算負(fù)荷········

18、;··························· 6</p><p>　　3.3 系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算···&

19、#183;····································

20、;····· 7</p><p>　　第4章 高低壓設(shè)備選擇及要求·························

21、;············· 8</p><p>　　4.1變壓器選擇··················

22、;································· 8</p><p&

23、gt;　　4.2 高壓開關(guān)柜的選擇··································

24、;·········· 8</p><p>　　4.3 高低壓斷路器的選擇····················

25、······················ 8</p><p>　　4.4 電流互感器的選擇········&#

26、183;··································· 10&l

27、t;/p><p>　　4.5電纜的選擇································

28、;·················· 11</p><p>　　第5章 配變電所的布置············

29、······························ 12</p><p>　　5.1高壓配電柜平面布置&

30、#183;····································

31、;····· 12</p><p>　　5.2低壓開關(guān)柜平面布置·························

32、················· 12</p><p>　　5.3變電所接地··············

33、;···································· 1

34、2</p><p>　　心得體會(huì)································

35、························ 13</p><p>　　參考文獻(xiàn)·······

36、83;····································&

37、#183;··········· 14</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　建筑工程的電氣設(shè)計(jì)中，需要講究設(shè)計(jì)的可操作性、延續(xù)性、系統(tǒng)性和整體協(xié)調(diào)性。本次設(shè)計(jì)的電氣系統(tǒng)為變配電系統(tǒng)，通過理論和實(shí)踐相結(jié)合，提高分析問題和解決

38、問題的能力;學(xué)會(huì)使用規(guī)范及有關(guān)的設(shè)計(jì)資料，掌握設(shè)計(jì)的基本方法。</p><p>　　1.1設(shè)計(jì)題目及工程概況</p><p><b>　　1.1.1設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　樂派零配件工廠變電所電氣設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.1.2工程概況</b></p><

39、;p>　　本工程為工廠變電所，建筑面積為135.72，地上一層，建筑高度為3.9m，建筑結(jié)構(gòu)形式為磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用毛石基礎(chǔ)，負(fù)荷級(jí)別為三級(jí)。</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1）掌握變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論知識(shí)，方法程序，技術(shù)規(guī)范。</p><p>　　2）學(xué)會(huì)對(duì)變配電所的高低壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及相關(guān)設(shè)備的

40、選擇。</p><p>　　3）學(xué)會(huì)合理的布置變配電所內(nèi)的設(shè)備。</p><p>　　4）學(xué)會(huì)天正電氣、CAD、Word等軟件的使用。  </p><p>　　5）培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和獲取新知識(shí)的能力以及樹立起嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、實(shí)事求是、刻苦鉆研、團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作態(tài)度。</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)要求</p><

41、;p><b>　　1.3.1設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　1.安全性：設(shè)計(jì)階段應(yīng)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。</p><p>　　2.可靠性：體現(xiàn)在供電電源和供電質(zhì)量的可靠性。</p><p>　　3.合理性：一方面要符合國(guó)家有關(guān)政策和法令，符合現(xiàn)行的行業(yè)行規(guī)要求，另一方面要符合建筑方的經(jīng)濟(jì)

42、實(shí)力、運(yùn)行維護(hù)及擴(kuò)充發(fā)展等的要求。</p><p>　　4.先進(jìn)性：杜絕使用落后、淘汰設(shè)備，不使用未經(jīng)認(rèn)可的技術(shù)，要充分考慮未來(lái)發(fā)展。</p><p>　　5.實(shí)用性：考慮降低物耗，保護(hù)環(huán)境，綜合利用等實(shí)用因素。如提高功率因數(shù)，深入負(fù)荷中心，選用高效電光源，選用節(jié)能開關(guān)等等。</p><p><b>　　1.3.2設(shè)計(jì)要求</b></p&

43、gt;<p>　　在本次建筑變配電所的設(shè)計(jì)中，我們要學(xué)會(huì)用自己所學(xué)的理論知識(shí)與認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的感性認(rèn)識(shí)，對(duì)本次設(shè)計(jì)做合理分析，論證，并根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求和工作計(jì)劃，在老師的指導(dǎo)下，來(lái)合理分配各個(gè)階段的工作量，妥善安排時(shí)間。</p><p>　　在進(jìn)行方案論證中，小組同學(xué)之間，應(yīng)集思廣益，通過小組討論并在教師的指導(dǎo)和幫助下，取得合理有據(jù)的方案，在設(shè)計(jì)過程中，要學(xué)會(huì)積極思考，求同存異的分析問題，解決問題，以

44、取得設(shè)計(jì)滿足實(shí)際問題的需要和要求方案。所有變配電系統(tǒng)圖紙的繪制必須符合國(guó)家有關(guān)最新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，包括線條，圖形符號(hào)及圖紙的折疊和裝訂等。</p><p>　　1.4設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)程序</p><p><b>　　1.4.1設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　1、國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范、規(guī)程及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：</p><p>　　

45、1）《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50217-2007</p><p>　　2）《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50052-2009</p><p>　　3）《10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50053-95</p><p>　　4）《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010</p><p>　　5）《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50054-2

46、011</p><p>　　其他有關(guān)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p><b>　　1.4.2設(shè)計(jì)程序</b></p><p>　　1.制定設(shè)計(jì)方案。確定建筑物供配電方案及保護(hù)設(shè)備控制方式等</p><p>　　2.確定方案后，繪制施工圖。</p><p>　　3.進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，選擇設(shè)備容量

47、、整定值、型號(hào)、臺(tái)數(shù)等編寫書。編寫設(shè)計(jì)計(jì)算書。</p><p><b>　　1.5設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　本工程設(shè)計(jì)包括以下電氣系統(tǒng):</p><p>　　1）10/0.4kV變配電系統(tǒng)高壓、低壓、配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；</p><p>　　2）設(shè)備計(jì)算與選擇；</p><p>　　3）配

48、變電所平面布置圖、剖面圖；</p><p><b>　　4) 接地等電位；</b></p><p><b>　　5）計(jì)算書；</b></p><p>　　第2章 初步設(shè)計(jì)方案</p><p><b>　　2.1配電設(shè)計(jì)</b></p><p><b

49、>　　1 供電方式</b></p><p>　　本工程由市政電網(wǎng)引來(lái)一路10kV電源供電。高壓系統(tǒng)電壓等級(jí)為10kV，低壓系統(tǒng)電壓等級(jí)為~220V\380V。</p><p>　　低壓配電系統(tǒng):本工程低壓配電系統(tǒng)采用TN- S系統(tǒng)。</p><p>　　低壓配電主要采用放射式、樹干式配電。負(fù)荷采用樹干式與放射式相結(jié)合的供電方式。</p>

50、<p><b>　　2 變壓器</b></p><p>　　變電所內(nèi)共設(shè)置一臺(tái)500kV.A變壓器和一臺(tái)1000kV.A變壓器，變壓器總安裝容量為1500kV.A。變壓器至低壓配電柜出線采用側(cè)出線，低壓柜為上出線。采用單母線聯(lián)絡(luò)供電方式。</p><p><b>　　2.2其他說(shuō)明</b></p><p>　

51、?。?）高壓供配電系統(tǒng)中，為了保證整個(gè)系統(tǒng)的供電可靠性，擬采用高壓母線分段聯(lián)絡(luò)的供電方式。</p><p>　?。?）低壓配電系統(tǒng)中為保證本工程的三級(jí)負(fù)荷供電可靠性，擬采用低壓母線分段聯(lián)絡(luò)的供電方式，并擬用TN-S系統(tǒng)。</p><p>　?。?）根據(jù)相關(guān)規(guī)定，同時(shí)為了提高在變配電所工作的安全可靠性，擬采用接地線同基礎(chǔ)主筋可靠焊接的方法，對(duì)整個(gè)變配所采用等電位系統(tǒng)。</p>

52、<p><b>　　第3章 負(fù)荷計(jì)算 </b></p><p>　　3.1負(fù)荷計(jì)算的依據(jù)和目的</p><p>　　系統(tǒng)的構(gòu)成依賴于系統(tǒng)中的每個(gè)設(shè)備的確定，以及這些設(shè)備必須滿足在正常負(fù)荷電流作用下長(zhǎng)時(shí)間安全運(yùn)行的要求。</p><p>　　在負(fù)荷計(jì)算中，嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家規(guī)范規(guī)定計(jì)算設(shè)備容量，還應(yīng)考慮由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平提高所帶來(lái)的

53、用電量的增加。 </p><p>　　3.2利用需要系數(shù)法計(jì)算計(jì)算負(fù)荷</p><p><b>　　Pc=Kd*Pe </b></p><p>　　Qc=Pc*tanΦ</p><p><b>　　Sc=</b></p><p><b>　　Ic=Sc/Ur<

54、/b></p><p>　　Pc=K（ 多臺(tái)設(shè)備取同期系數(shù) ）</p><p><b>　　Qc=</b></p><p>　　3.2.1選擇D6出線計(jì)算負(fù)荷為例</p><p>　　Pc=Kd*Pe=0.6*132.45=79.47kW</p><p>　　Qc=Pc*tanΦ=79.47

55、*0.75=59.60kvar</p><p>　　Sc===99.34kVA</p><p>　　Ic=Sc/Ur=99.34/（*0.4）=143.38A</p><p>　　3.2.2 T2低壓側(cè)干線計(jì)算負(fù)荷 </p><p>　　Pc=K=1*242.8=242.8kW</p><p>　　Qc==1*178.

56、16=178.16KVAR</p><p>　　Sc===301.15kVA </p><p>　　Ic=Sc/Ur=301.15/（*0.4）=434.68A</p><p>　　3.3 系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算</p><p>　　本工程采用低壓側(cè)自動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆绞綄?duì)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。</p><p>　　T1補(bǔ)償容量計(jì)算公式

57、：</p><p>　　（Qc為總的無(wú)功功率） </p><p>　　Pc=K=1*242.8=242.8kW</p><p>　　Qc=198.69kvar</p><p>　　=178.16—95.96=82.2kvar</p><p>　　采用低壓側(cè)45kvar*2電容柜補(bǔ)償</p><

58、;p>　　校驗(yàn)：=0.94大于0.90</p><p>　　第4章 高低壓設(shè)備選擇及要求</p><p><b>　　4.1變壓器選擇</b></p><p>　　由公式： Sc=Pc/βcosφ</p><p><b>　　β=SC/Sr</b></p><p&g

59、t;　　式中 SC——變壓器計(jì)算容量kVA</p><p>　　Sr——變壓器額定容量</p><p>　　PC——計(jì)算負(fù)荷kW</p><p>　　β——變壓器負(fù)荷率（本次設(shè)計(jì)按照有關(guān)規(guī)定變壓器負(fù)荷率應(yīng)該取值應(yīng)小于80%）</p><p>　　cosφ——補(bǔ)償后的功率因數(shù)</p><p>　　拿T2變壓器選用為

60、例：</p><p>　　根據(jù)前面計(jì)算 SC=798.46kVA</p><p>　　Sr= =798.46/0.8=998.08kVA</p><p>　　因此選用型號(hào)為SCB9-1000/10/0.4干式變壓器，額定容量為1000kVA，該變壓器設(shè)有強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)及溫度監(jiān)測(cè)及報(bào)警裝置。 根據(jù)以上方法T2變壓器用型號(hào)為SCB9-1000/10/0.4干式變壓器，額定

61、容量為1000kV。</p><p>　　4.2 高壓開關(guān)柜的選擇</p><p>　　高壓開關(guān)柜用在高壓電力系統(tǒng)中，作電能接受和分配的通、斷和監(jiān)視及保護(hù)之用。</p><p>　　根據(jù)本工程變壓器使用環(huán)境是戶內(nèi)，工作電壓是10kV，為了提高設(shè)備工作可靠性要求，本工程確定使用手車式開關(guān)柜，GZS1系列高壓開關(guān)柜，該開關(guān)柜外殼防護(hù)等級(jí)為IP2X，安全可靠，維修方便，各

62、小室和斷路器室門打開時(shí)的防護(hù)等級(jí)時(shí)IP2X，具有埋地電纜進(jìn)出線。</p><p>　　4.3 高低壓斷路器的選擇</p><p>　　高低壓斷路器是供配電系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備之一，它能在事故情況下迅速地?cái)嚅_短路電流，防止事故擴(kuò)大。</p><p>　　G4高壓柜的出線回路進(jìn)行短路電流計(jì)算：</p><p>　　斷路器的阻抗忽略不計(jì)時(shí)：<

63、;/p><p>　　變壓器T1：X1=（uk%∕100 ）×（U2r ∕Sr。T ）×1∕k2=9.6mΩ</p><p>　　所以Z=9.6mΩ </p><p>　　==400∕(1.7329.6)=24.06kA</p><p>　　ish= =1.4141.3724.06kA=46.62kA</p>

64、<p>　　=24.06kA=27.15 kA</p><p>　　因?yàn)榈蛪簜?cè)=1244.21kA，所以高壓側(cè)=49.77kA</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)切斷操作，所以必須能夠承受的住短路沖擊電流和短路過程中的熱能作用。工程采用安全系數(shù)較高的ZN28高壓真空斷路器。其它高壓斷路器選擇也按以上方法，具體見高壓供配電系統(tǒng)圖。&

65、lt;/p><p>　　具體數(shù)值對(duì)比見下表：</p><p>　　根據(jù)上面高壓斷路器選擇校驗(yàn)方法，該低壓回路選用HA1-2000/4P-1600A斷路器。其他回路選用斷路器和整定電流根據(jù)產(chǎn)品樣本選擇。</p><p>　　具體數(shù)值對(duì)比見下表：</p><p>　　4.4 電流互感器的選擇</p><p>　　1）滿足工作電

66、壓要求即：</p><p><b>　　Ur=UN</b></p><p><b>　　Um≧Uw</b></p><p>　　式中 Um——電流互感器最高工作電壓；</p><p>　　Uw——電流互感器裝設(shè)處的最高電壓；</p><p>　　Ur——電流互感器額定電壓；

67、</p><p>　　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><p>　　（a）一次側(cè)額定電流Ir1：</p><p><b>　　Ir1≧Ic</b></p><p>　　式中Ic————線路計(jì)算電流

68、。</p><p>　?。╞）二次側(cè)額定電流Ir2：</p><p><b>　　Ir2=5A</b></p><p><b>　　3）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左右較易準(zhǔn)確讀數(shù)，因此：</p><p>　　Ir1=（1.

69、5～2.0）Ic</p><p>　　以低壓配電柜A11中的D10回路為例：</p><p>　　由于 Ur=380V</p><p><b>　　Ic=57.28A</b></p><p>　　Ir1=（1.5～2.0）Ic=85.92～114.56A</p>&

70、lt;p>　　本工程供配電系統(tǒng)的電流互感器主要用于測(cè)量，因此準(zhǔn)確級(jí)選0.5</p><p>　　級(jí)。其它電流互感器選擇按以上方法選擇，具體見本工程供配電系統(tǒng)圖。</p><p><b>　　4.5電纜的選擇</b></p><p>　　電纜選擇至少要滿足三個(gè)條件：</p><p>　　1）滿足發(fā)熱條件：Ial≧Ic

71、；</p><p>　　2）滿足電壓損失U%≦5%；</p><p>　　3）滿足機(jī)械強(qiáng)度條件 銅芯電纜Smin≧1mm2；</p><p>　　低壓柜A11柜的D10回路的電纜選擇：</p><p>　　a.經(jīng)計(jì)算IC=57.28A，因此擬定YJV22-1KV-450的電纜，實(shí)測(cè)150m，Ial=134A，（30°，埋地敷設(shè)）則滿

72、足要求;</p><p>　　b.U%= ==0.81%，0.81% ≦5%,則滿足要求；</p><p>　　c.所選導(dǎo)線橫截面積是50mm2，大于1mm²，顯然滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。</p><p>　　根據(jù)前面計(jì)算，故選用YJV22-1KV-450，作為輸出回路電纜。其它電纜選</p><p>　　擇按照以上方法,均為耐火電纜，

73、具體電纜選擇見本工程的系統(tǒng)圖。</p><p>　　第5章 配變電所的布置</p><p>　　5.1高壓配電柜平面布置</p><p>　　表3-6 高壓配電室內(nèi)各種通道最小寬度（mm）</p><p>　　當(dāng)電源從柜后進(jìn)線且需在柜正背后墻上另設(shè)隔離開關(guān)及其手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，柜后通道凈寬不應(yīng)小于1.5m，當(dāng)柜（屏）背面的防護(hù)等級(jí)為IP2X

74、，可減為1.3m。</p><p><b>　　變壓器平面布置</b></p><p>　　由配電裝置的布置和導(dǎo)體、電器、架構(gòu)的選擇，應(yīng)符合正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓等情況的要求。變壓器設(shè)在高壓開關(guān)柜前面。配電變壓器高壓側(cè)采用開關(guān)柜控制，按寬面推進(jìn)安裝。</p><p>　　本工程設(shè)置兩臺(tái)變壓器，其之間的凈距為1000mm以滿足安全運(yùn)行和檢修

75、的需要，本工程采用基礎(chǔ)抬高式，相對(duì)標(biāo)高為+0.15m，其下方懸空，上表面與抬高的地坪平齊，以便于變壓器的穩(wěn)定。</p><p>　　5.2低壓開關(guān)柜平面布置</p><p>　?。?）低壓配電室內(nèi)成排布置的配電屏，其屏前、屏后的通道最小寬度，應(yīng)符合表3-7的規(guī)定</p><p>　　表3-7 配電屏前、后通道最小寬度（mm）</p><p>

76、;　?。?）低壓開關(guān)柜與變壓器的凈距宜≥1.2m。具體布置見平面圖。</p><p><b>　　5.3變電所接地</b></p><p>　　根據(jù)相關(guān)規(guī)定，變電所接地線與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)主筋可靠焊接，且保證接地極電阻＜10Ω，變配電所整體采用40*4的鍍鋅扁鋼進(jìn)行等電位連接，具體接線見接地平面圖。</p><p><b>　　心得體會(huì)<

77、;/b></p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)中我受益匪淺，首先我能更加熟練的操作CAD，并能準(zhǔn)確的運(yùn)用快捷鍵，明白了主接線圖、低壓豎向配電示意圖、低壓配電系統(tǒng)圖、配變電圖等的基本畫法。其次我學(xué)會(huì)了怎樣查產(chǎn)品手冊(cè)，知道了怎樣選配電柜、斷路器、電流互感器、電壓互感器等器件。我還學(xué)會(huì)怎樣自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作，知道了合作精神的重要性。雖然這次課程設(shè)計(jì)很累很辛苦，但是真的收獲了很多。感謝姚老師在此次課程設(shè)計(jì)中對(duì)我們的指

78、導(dǎo)！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.雍靜主編《供配電系統(tǒng)》 機(jī)械工業(yè)出版社2003.6</p><p>　　2.孫成群編著《建筑電氣設(shè)計(jì)與施工技術(shù)問答》中國(guó)水利水電出版社</p><p>　　3.朱林根主編《21世紀(jì)建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》中國(guó)建筑工業(yè)出版社2001</p>

79、<p>　　4.朱林根主編《現(xiàn)代建筑電氣\設(shè)計(jì)與施工手冊(cè)》中國(guó)建筑工業(yè)出版社</p><p>　　5.焦流成主編 《供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》中國(guó)計(jì)劃出版社1997</p><p>　　6.劉思亮主編《建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》中國(guó)建筑工業(yè)出版社2002</p><p>　　7.白忠敏編著《電力用互感器電能計(jì)量裝置設(shè)計(jì)選型與應(yīng)用》中國(guó)電力出版社</p>&

80、lt;p>　　8.《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50217-2007</p><p>　　9.《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50052-2009</p><p>　　10.《10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50053-95</p><p>　　11.《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010</p><p>　　12.《低壓配電設(shè)計(jì)