配电系统毕业设计说明书

'本科毕业设计说明书题目：供配电系统设计院（部）：信息与电气工程学院专业：电气工程与自动化班级：姓名:学号：指导教师：完成日期： IIIIVABSTRACT1前§1.1建筑电气概况11.2工程概况11.3设计内容12电气照明系统2.1设计原则32.1.1光源和灯具的选择32」.2灯具布置方案及开关类型32.2照度计算42.2.1九层的左下方制作室为例计算平均照度52.2.2九层内走廊为例计算平均照度72.3插座选型与布置92.4应急照明设计92.4.1应急照明分类92.4.2应急照明灯具选择及布置102.4.3应急灯具供电方式102.5照明配电箱中电气设备的选择102.5.1出线导线与断路器的选择以9AL为例说明112.5.2进线截面和断路器的选择132.6应急配电箱电气元件的选择142.6.1应急照明配电箱负荷计算及导线、断路器的选择142.6.2卷帘门控制箱回路负荷计算及导线、断路器的选择142.6.3应急照明配电箱总负荷计算及导线、断路器选型14264导线敷设方式15 3动力配电系统3.1负荷等级分类163.2供电要求163.3动力配电箱负荷确定及导线、电气元件的选择163.3.1AT-WY动力配电箱负荷计算及导线、断路器的选择163.3.25AT动力配电箱负荷计算及导线、断路器的选择183.3.3导线及主要电气元件的选择184低压配电系统4」设计原则204.2配电系统干线的选择204.3负荷计算204.4母线的选择114.5低压侧短路电流234.6电流互感器选择234.7干线断路器的选择244.8进线柜断路器的选择244.9低压开关柜的布置255高压配电系统5.1高压侧短路电流265.2高压开关柜选择265.2计量柜275.3进线柜进线的选择275.4进线柜断路器选择286结论29谢辞30参考文献31 摘要随着现代社会的发展，建筑物的规模逐渐扩大，这给高层建筑的电气设计带来了一些新的问题。木设计主要阐述了供配电系统设计的设计依据、原则、方法及设计选择的结论。本次设计中的电气照明设计，采用利用系数法计算出各房间所需的灯具个数，并通过单位容量法对其照度进行了校验，最后确定出灯具个数。对于高低压及动力系统的设计，通过科学合理的负荷计算结合本工程的实例，选出了导线、变压器及断路器和电流互感器的型号，低压配电系统中采用了树干式和放射式相结合的接线方式，选择了TN-S的保护接地形式。最后确定高压配电系统的主接线方案，并对高低压配电柜及里面的元器件进行了选择。这次设计，通过了准确的计算和合理的选择，提高了配电系统的可靠性，节省了能源。关键词：高层建筑；配电系统；负荷计算；照度计算；单位容量 DesignofPowerDistributionSystemforLaiwuLaborBuildingABSTRASTWiththedevelopmentofmodernsocietyandextensionofbuilding"sscale,afewnewquestionsareputforward.Thisthesismainlyexplainstheelectricaldesignbasicprinciple,methodsandtheconclusionofthedesignchoiceinpowerdistributionsystem.Thenumberoflampsisdeterminedbyusingofutilizationcoefficientmethodandcheckedbymeansofunitcapacitymethod・Inthehigh-voltageandlow-voltagepowersystemdesign,thewire,transformers,circuitbreakersandcurrenttransformermodelsarechoseaccordingtotheresultsofloadcalculationinthisproject.Themodeoflineconnectioninlow-voltagedistributionsystemwhichisTN-Sgroundingsystemiscombinationoftrunktypeandradiationtype.Finallythemainconnectionofhigh-voltageandlow-voltagedistributionsystemisfinished.Moreover,switchgearsandcomponentsinsidearechose・Duetotheaccuratecalculationandreasonablechoicethereliabilityofthedistributionsystemareimprovedgreatlyandelectricpowerissavedinthiselectricaldesign.KeyWords：distributiondesign;loadcalculation;luminancecalculation 1前言1.1建筑电气概况现代民用建筑电气技术是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人民居住或工作的生活环境的屯、光、声、冷和暖环境的一门跨学科的综合性的技术科学。它是强电和弱电与具体建筑的有机结合。随着科学技术的发展和人民牛活水平的不断提高，人们对对有关供配电、照明、消防、防雷接地、通信、有线电视等系统的要求越来越高，使得建筑开始走向高品质、多功能领域，并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。建筑屯气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下，进行工业与民用建筑建筑电气的设计，并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。1•2工程概况本工程为廊坊市广电大厦，即廊坊市广播电视局办公楼，总建筑面积约一万五千平方米，建筑高度约为49.15米。本建筑为二类高层建筑，框架剪力墙结构，耐火等级为一级。地下一层，地上十二层。设计需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要简捷实用、便于操作、管理和维护，减少综合投资。此次设计的目的是通过对该办公楼的各个系统的设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国建筑电气行业有关方针政策，理论联系实际。1.3设计内容本说明书主要阐述了该办公楼各系统电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论等。(1)照明配电系统设计。其中包括个功能分区的照明光源和灯具的选择，确定灯具布置方案和开关的选型，计算照度，照明负荷的计算及导线的布置与选择，选择照明配屯箱、保护和控制设备。确定插座的布置方案和型号。确定应急照明的设计方案。(2)动力配电系统设计。确定各楼层的动力设备的配电方案，计算相关配电箱的负荷，选择导线型号规格，选择配电箱、保护设备型号与规格。(3)低压配电系统设计。包括低压配系统的负荷计算，确定无功补偿的方式、容量和装置，计算低压电网的短路电流，选择各低压配电柜、选择各设备的型号与规格。确定变屯所主变压器的台数和容量。 (1)高压配屯系统设计。其中包括变配电所负荷计算，主接线方案的选择，选择进出线的规格型号，计算短路电流及开关设备的选择。 2电气照明系统2.1设计原则电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。环境条件对照明设施有很大影响。要使照明设计与环境空间相协调，就要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、照明器数量、形式与光色、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥积极的作用。2.1.1光源和灯具选择照明光源选择一般原则：(1)发光效率高；(2)显色性好，即显色指数高；(3)使用寿命长；(4)启点可靠、方便、快捷；(5)性能价格比高。本设计按照发光效率高，显色性好，性能价格比高的原则来选择光源。灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并U不产牛眩光和严重的光幕反射。选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。本建筑物内有吊顶的房间内选用嵌入式高效格栅荧光灯具配直管荧光灯。光源选用飞利浦TL5HE28WX840,功率为28W,光通量为29001m,直径为16mm,长度为1163.2mm。灯具选用飞利浦TBS769X228,长1197mm,宽为297mmo镇流器选用飞利浦EB-E128TL5220-230,负载光源个数为一个，损耗为5W。楼梯间内选用自带镇流器的圆形吸顶荧光灯(40W)；厕所内选用防潮防水的灯具配白炽灯(40W)。地下室采用吊装灯具，以上所有灯具均为I类灯具。2.1.2灯具布置方案及开关类型为满足照度均匀的要求，各场所内的灯具均匀布置。人工照明应与天然采光结合设计而形成舒适的照明环境，办公区域所有灯具均按与外窗平行方向分组控制；走廊内、楼梯间的的灯具采用一灯一控的方式。室内灯具开关安装的位置便于操作，开关靠近门框的边缘距门框的距离为0.15m至0.2m,下边缘距地1.3mo走廊灯具开关在走廊侧墙 距灯具最近的位置安装，下边缘距地1.3m,所有开关均为暗装。根据各层照明平面图分 别选择单联单孔、单联双控、双联单控及三联单控开关。开关均选用三雄极光产品。所用型号为PAK-V81/1、PAK-V81/2、PAK-V82/KPAK-V83/1o2.2照度计算以九层房间为例根据文献[1],本办公楼建筑照度如下表：表2.1各房间照度要求房间或场所参考平面及其高度照度标准值（lx）制作室0.75m水平面300编辑室0.75m水平而300会议室0.75m水平面300洽谈室0.75m水平面300储藏室地面100门厅地面100走廊地面50F牛间地面75记者室0.75m水平面300电梯机房地面150楼梯间地面100化妆室0.75m水平而500司机室0.75m水平面300消防泵房地面100消防控制室0.75m水平面300空调机房地面200值班室0.75m水平而300演播室0.75m水平面300强电进电问地面200库房地面100监控室0.75m水平面300 维护室0.75m水平面300 续表2」变配申宰地面200不间断电源室地面100录音室0.75m水平面300接待室0.75m水平面300休息室0.75m水平面100网络机房地面200平均照度计算采用利用系数法。2.2.1九层的左下方制作室平均照度计算(1)求空间系数力fc-0.75m,hcc-0.0加，hrc-3.5一0.75=2.75mRCR=弘(卄)二5X2.75x(5+7.5)二很lw5x7.5⑵求有效空间反射比求有效顶棚反射比“ccAo=5x7.5=37.5m2As=5x7.5+(5+7.5)x0.0x2=37.5m~0.5x5x7.5—0.537.5PAAS~PAS+PAo0.5x37.537.5-0.5x37.5+0.5x37.5=0.5取Pec=50%式屮：/o—顶棚空间开口面积（即实际顶棚面积或有效顶棚面积）;心一顶棚空间的内表面面积（实际顶棚面积与顶棚空间部分墙面面积之和）;p—顶棚空间内表面的平均反射比。⑶求有效地板反射比°左Ao=5x7.5=37.5m^ =0.7X0.75X5X2^0.5X0.75X7.5X24-0.2X5X7.5=0370.75x(5+7.5)x2+5x7.5As=5x7.5+(5+7.5)x0.75x2=56.25m2PA°Pfc0.37x37.556.25—0.37x56.25+0.37x37.5=0.28取Qfc=30%式中：血一地板空间开口而积(即实际地板而积或有效地板而积)；/s—地板空间的内表面面积(实际地板面积与地板空间部分墙面面积之和);地板空间内表面的平均反射比。若第，块表面的面积为4,。是该表面的实际反射比。(4)求墙面平均反射比窗户忽略不计，墙面平均反射比为pw=70%(5)确定利用系数1)灯具选用飞利浦公司的荧光灯具TBS769228,配T5(2x28W)直管的荧光灯Pg=50%Pfc=30%/?w=70%当RCR=4时U=0.67当RCR=5时U=0.622)用直线内插法求利用系数当ACT?=4.6时，U=0.643)修正地板空间有效比Pfc丰20%时对利用系数有影响Qfc=30%查文献［1］附录表1・4得修正系数为1.0282=0.64x1.0282=0.69(6)确定维护系数根据房间的环境特征，取K=0.8(7)确定灯具数量 =4个N_E^A_300x37.5-())UK~2x2900x0.69x0.8(8)实际照度值口N(/)UK昧一八=4X2900X0.69X0.8=322k37.5(1-10%)x3001x<3221x<(1+10%)3001x符合要求(9)校验照明功率密度LPDLPD==33x"4=7w/n)2<1lw/m2符合文献［1］规定A37.52.2.2九层内走廊平均照度计算走廊参考平面为地面，照度水平为1001X(1)求空间系数：Arc=3.5mRCR=5%c(/+w)Iw5x3.5x(2.2+50.4)2.2x50.4⑵求有效空间反射比求有效顶棚反射比DecAo=2.2x50.4=110.88m2As=110.88m20.5x2.2x50.4110.88=0.5 Pee0.5x110.88As-pAs+pA0110.88-0.5x110.88+0.5x110.88取Pee=50%式中：/o—顶棚空间开口面积(即实际顶棚面积或有效顶棚面积)；/s—顶棚空间的内表面面积(实际顶棚面积与顶棚空间部分墙面面积之和);0—顶棚空间内表面的平均反射比。(3)求有效地板反射比Qfc取Ofc=30%(4)求墙而平均反射比窗户忽略不计，墙面平均反射比为/?w=70%(5)确定利用系数1)/?cc=50%Qfc=30%pw=70%当=8时U=0.48当RCR=9时U=0.452)用直线内插法求利用系数当=时U=0.473)修正地板空间有效比QfcH20%吋对利用系数有影响/?fc=30%查文献［1］附录表1・4得修正系数为1.0197(7=0.47x1.0197=0.48(6)确定维护系数根据房间的环境特征，取K=0.8(7)光源灯具的选择1)光源选用飞利浦TL5HE14W840,功率为14W,光通量为13501m,直径为16mm, 长度为563.2mm。1)灯具选用飞利浦TBS769314,长597mm,宽为597mmo2)镇流器选用飞利浦EB-E114TL5220-230,负载光源个数为一个，损耗为3W。(3)确定灯具数量100x110.88个(/)UK3x13500x0.48x0.8取N=8个(4)实际照度值NQUK.A~=8X1350X3X0.48X0.8=H01x110.88(1-10%)x1001x<110x<(1+10%)1OOlx(5)校验照明功率密度LPDLPD-二17x3x8_37w/m2<1lw/m2符合文献［1］规定。A110.882.3插座选型与布置办公室内除了照明设备外，还有小容量的电器，由于它们都不是固定的，所以应设置电源插座。屯源插座宜由独立的回路供屯，且插座回路要安装漏屯保护器。一般制作间、会议室、编辑室侧墙布置四组单相五孔插座；四层网络机房布置地面单相五孔插座；消防泵房布置密闭防水型单相五孔插座。每1〜2个房间内的插座接至一个供电回路。为了维护检修安全，同一个房间的插座由同一回路供电。详见各层动力平面图。插座在墙上的安装位置为下边缘距地0.3m,均为暗装。墙面插座选用三雄极光PAK-V8/10US型号白色面板插座。地面插座选用三雄极光PAK—FAY1型号插座。2.4应急照明设计应急照明是现代公共建筑及工业建筑的重要安全设施，它同人身安全和建筑物安全紧密相关。当建筑物发生火灾或其它灾害，伴随着电源中断，应急照明对人员疏散、消防救援工作，对重要的生产、工作的继续运行或必要的操作处置，都有重要的作用。2.4.1 应急照明分类木设计说用到的应急照明有：疏散照明、备用照明(1)疏散照明：为保证人员在发生事故时能快速找到建筑物安全出口，从而快速撤离危险场所而设置的应急照明。灯具根据其安装部位和作用可分为三种：安全出口标志灯、疏散指示标志灯和疏散照明灯。安全出口标志灯和疏散指示灯正常时在30m远处能识别的标志，应急时在20m远处能识别的标志，照度水平大于0.51xo安全出口指示灯安装在疏散门口上方0.3n)处首层疏散楼梯的安全出口标志灯，安装在楼梯口的内测上方；疏散指示标志灯安装在疏散走道，下边缘距地0.3m安装，疏散走道中两指示标志灯安装间距小于20m；走廊内一半灯作为疏散照明，平吋做正常照明，应急吋作疏散照明。(2)备用照明：正常照明因故障熄灭后，能保证室内正常工作或活动继续进行所设置的照明。根据文献［3］中的第13.8.2条本建筑中的以下场所设置备用照明：消防控制室、不间断电源室、配电室、消防泵房。2.4.2应急照明灯具选择及布置应急照明必须选用能瞬时启动的光源，应急照明作为正常照明的一部分。适合作应急照明的光源主要有白炽灯、碘钩灯、电子镇流器荧光灯。本建筑中的主要光源是荧光灯，均为屯子镇流器灯具，选择正常照明屮的一部分作为应急照明。应急照明灯和灯光疏散指示标志均设有不燃烧材料(如玻璃)的保护罩。前室、消防控制室、不间断电源室、配电室、消防泵房按100%设置应急照明；门厅、走廊及楼梯间按止常照明的40%〜50%设置应急照明；在门厅、走廊、楼梯间及其前室主要出入口等场所设置疏散指示标志灯及安全出口指示标志灯。灯具布置详见照明平面图。2.4.3应急灯具供电方式木次设计中，使用双电源自动切换系统，此方式进线为两路，进线开关为双电源切换开关，详细接线见双电源配电箱系统图。此种方式的优点是可以和其他消防设备共用一个双电源切换配电箱。消防负荷一般都是在二级或以上负荷。比如在消防控制室，本来就需要设置一个双屯源切换配屯箱XF-AT来控制消防设备运行，那么消防控制室的备用照明电源就可引自XF-ATo2.5照明配电箱中电气设备的选择 本建筑为二类办公建筑，供电电源采用两路10kV高压电源电缆埋地引入本建筑，并送至本工程强电进电间。通过负荷的统计计算出的、用以按发热条件选择供屯系统屮各元件的负荷值，称为计算负荷。计算负荷是供电设计的基本依据。我国普遍采用的确定用电设备组计算负荷的方法主要有需要系数法和二项式法。木工程中采用需要系数法。每一楼层设置一个照明配电箱，每三至四层共用一个应急照明配电箱，一层消防控制室单独设置一个10KW的双电源配电箱。以九层配电箱(9AL)及该层层应急照明为例介绍各回路负荷计算及配电箱电气元件的选择。 2.5.1出线导线与断路器的选择以9AL为例说明（1）照明回路室内荧光灯具（考虑镇流器）的功率为：28x2+5x2=66W走廊荧光灯具（考虑镇流器）的功率为：14x3+3x3=51W厕所、楼梯间所用灯均为功率为40W的白炽灯各个回路的功率4WL1:66x26=1.716kWWL2:66x21=1.386kWWL3:51x9+40x7=0.739kWWL4:66x13=0.858kWWL5:66xl7+40x2=1.202kWWL6:66x17=1.22kW1）分支冋路计算电流厶0的确定选取WL1:Pe=1.716kWco(p=0.951.716220x0.95=8.2A2）导线的选择查文献［2］廊坊市最热刀平均气温为26.2°C,查文献［1］附表3-13得2.5mm2BV导线穿塑料管30°C时允许载流量为21A>8.2A所以选取的导线及敷设方式为：BV-3X2.5-PC16,CC,WC3）断路器的选择因为Z3o=8.2A所以初步选择ABB的S251S-C16型断路器脱扌II器脱扌II屯流：ZNOr=16A>8.2A动作电流：=（5〜10"nor=（80〜160）A荧光灯的可靠系数取4〜7灯30=（4〜“30=（32.8〜57.4）A13.4A所以选取的导线及敷设方式为：BV-3X4-PC20,CC,WC3）断路器的选择因为厶0i3・4A所以初步选择ABB的带有漏电保护的GS252S-C20/0.03型断路器脱扣器脱扣电流：ZNOr=20A>13.4A动作电流：/op=（5〜10）/NOr=（100〜200）A低压断路器瞬时过流脱扣器的可靠系数取K=5〜7%=（5〜7）/30=©7〜93.8）A8.2A所以选取的导线及敷设方式为：BV-3X2.5-PC16,CC,WC3）断路器的选择 选择ABB的S251S-D16型断路器脱扣器脱扣电流：ZNOr=16A>5.5A动作电流：/°p=（10〜20”nor=（160〜320）A尖峰电流/pk=（4〜7）/30=（22~37.5）A可靠系数取k=2K/pk=2（22〜37.5）A=（44〜75）A50.4A所以选取的导线及敷设方式为：YJV-5X16-PC40,CC,WC(1)断路器的选择选择ABB的S253S-C63型断路器脱扣器脱扣电流：ZNOr=63A>50.4A 动作电流:/op=（5〜10）/nor=（315〜630）A尖峰电流/PK=（2〜3）/30=（100.8〜151.2）A可靠系数取K=2KIpK=2x（100.8〜151.2）A=（201.6〜302.4）A2.66A,满足要求。5ALE应急照明配电箱卷帘门控制箱冋路断路器选择AAB公司产品：三极断路器S253S-D16o其脱扣器的脱扣电流/n・OR=16A>/3o=2.66A；动作电流7op=（10〜20yN.OR=（10〜20）x16=（160〜320）A。2.6.3应急照明配电箱总负荷计算及导线、断路器选型以1ALE为例确定应急照明配电箱的负荷计算及导线、断路器的型号口应急照明配电箱供电方式采用双电源供电。两路电源供电方式及供电线缆型号一致，以其中一路为例介绍。 LI、L2、L3三相中L1相设备容量最大PQ(p=0.806kW,则等效三相负荷为P；=3Pe(p=3x0.806=2.42kW1ALE应急配电箱计算负荷为佗=Q+2.8=5.22kWKd=1,cos。=0.9马°=KdPc=1x5.22=5.22kW‘30羽Ucos(p5.2273x0.38x0.9=8.8A按发热条件选择导线截面，查文献［5］表6.2.8YJV-5X6在30°C载流量为48A>8.8A2.6.4导线敷设方式1ALE应急照明配电箱卷帘门控制箱冋路导线敷设方式为：5单芯截面为2.5mm2的聚氯乙烯绝缘铜芯导线穿内径为20mm的钢管沿墙和顶棚暗敷即:NH-BV-5x2.5-SC20-WC,CC。强电井内从垂直桥架到应急配电箱导线的敷设方式为：一根5芯，单芯截面为6mn?的耐火铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆穿内径为32mm的钢管沿墙沿顶棚暗敷即：NH-YJV-5x6-SC32-WC,CC(两路进线敷设方式一致)。 3动力配电系统3.1负荷等级分类电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度,分为一级负荷、一级负荷：二级负荷及三级负荷。(1)中断供电将造成人身伤亡者。(2)中断供电将造成重大政治影响者。(3)中断供电将造成重大经济损失者。(4)中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。二级负荷：(1)屮断供屯将造成较大政治影响者。(2)中断供电将造成较大经济损失者。(3)中断供电将造成公共场所秩序混乱者。三级负荷：不属于一级和二级的电力负荷。本工程供电系统主要动力负荷有生活水泵、消防电梯、普通客梯、各层卷帘门、喷淋泵、雨淋泵、喷淋稳压泵、消火栓稳压泵、屯梯排水泵、前室正压送风机、屮庭排烟机、电梯房排风机、演播室排烟机、消火栓、空调室外机。3.2供电要求该设计楼二级负荷有各层卷帘门、喷淋泵、雨淋泵、喷淋稳压泵、消火栓稳压泵等消防系统电源及生活水泵、普通客梯，其余的为三级负荷。二级负荷的供屯要求“宜由两回线路供屯”，即当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电(或中断后能迅速恢复)通常要求两冋路供电，供电变压器也应有两台。该楼供电电源采用两路10kV电源进线采用电缆埋地引入木建筑，并送至本工程高压配电室。该工程采用TN・S系统。3.3动力配电箱负荷确定及导线、电气元件的选择3.3.1AT・WY动力配电箱负荷计算及导线、断路器的选择(1)动力负荷计算AT-WY配电箱内共引出六条回路均为三相用电负荷AT-WY配电箱风机回路WEI：Pc=5.5kW,Kd=l,cos^=0.8马0=KdPQ=1x5.5=5.5kW 排烟风机回路WE2、WE3：亿=6.7kW,Kd=l，cos0=O・8△o=KdPe=1x6.7=6.7kWVit/cos©73x0.38x0.8=12.7A稳压泵回路WE4、WE5：耳=2.2kW,Kd=l,cos°=0.8&)=KdPQ=1x2.2=2.2kW=4.2A二4()二2.230-V3t7cos^~73x0.38x0.8配电箱计算电流:pe=耳(WEI)+4(WE2)+&(WE3)+耳(WE4)+&(WE5)=5・5+6.7+6.7+2.2+2.2=23.3kW心=l,cos0=0.8△o=K讥=1x23.3=23.3kW=P3Q=23.3二/m壮3°=V3t/cos^=V3x0.38x0.8=(1)导线及主要屯气元件的选择1)按发热条件选择导线截面。以稳压泵回路为例确定配电出线截面。查文献［5］表628・1知0.6/lkV的4芯，单芯横截面积为2.5mm2的阻燃铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆(YJV)在30°C时空气中敷设载流量推荐值为28A>4.2A满足要求。确定配电箱进线截面。查文献［5］表6.2.8-1知0.6/lkV的5芯，单芯横截面积为10mm2的阻燃铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆(YJV)在30°C时空气屮敷设载流量推荐值为66A>44.3A,满足要求。2)选择断路器配电箱排烟风机回路WE2、WE3断路器选择ABB公司产品：三极断路器 S253S-D16。其脱扣器的脱扣电流Zn.Or=16A>Z30=12.7A；动作电流=（5〜10"n・or=（5〜10）x16=（80〜160）A，满足要求。配电箱稳压泵回路WE4、WE5断路器选择ABB公司产品：三极断路器S253S-D10o其脱扣器的脱扣电流/nor=10力>丿30=4.2A；动作电流©=（5〜10"n・or=（5〜10以20=（100〜200）人满足要求。配电箱进线断路器选择ABB公司产甜：PC级双电源自动切换4极断路器OTM50CE4DIK380VAC-22A.额定电流为50A,AC-22A型号额定容量为15kVA。该型号断路器满足要求。3.3.25AT动力配电箱负荷计算及导线、断路器的选择5AT配电箱内共引出六条回路均为空调室外机三相用电负荷5AT配电箱空调室外机回路WP3：Pc=33.03kW,Kd=0.8,cos。=0.8马0=Kd&=0.8x33.03=26.4kWV3(/cos^26.473x0.38x0.8=50.2A配电箱计算电流:=他WP3)+/e(WP4)+耳(WP5)+耳(WP6)+耳(WP7)+Pe(WP^)=33.03+33.03+33.03+24.055+33.03+24.055=180.23kWKd=0.8,cos^=0.8△o=KdPe=0.8x180.23=1442kW‘30△0_144.2coscpV3x0.38x0.8=274A3.3.3导线及主要电气元件的选择（1）按发热条件选择导线截面。以回路WP3为例确定配屯出线截面。查文献［5］表6.2YJV—3x16+1x10,载流量为55A>50.2A满足要求。确定配电箱进线截面。查文献［5］表6.2YJV—4x240+1x120,载流量408A>274A, 满足要求。（2）选择断路器配电箱排烟风机回路WE2、WE3断路器选择ABB公司产品：三极断路器S253S-D63o其脱扣器的脱扣电流Zn.Or=63A>73o=50.2A；动作电流/op=（5〜10"n・or=（5〜10）x63=（315〜630）A,满足要求。配电箱进线断路器选择ABB公司产品：T4N-400/R320,3Po其它配屯箱计算方法与上述方法一致，计算结果见系统图一至系统图四。 4低压配电系统4.1设计原则配电系统设计应满足供电可靠性和电压质量的要求。配电系统以三级保护为宜。系统结构不宜复杂，在操作安全、检修方便的前提下，应有一定的灵活性。配屯线路或配电室及配电箱应设置在负荷巾心，以最大限度地减小导线截面，降低电能损耗。同一用电设备性质相同或接近，应有同一线路供电；不同性质的用电设备应有不同支路的线路供电。在供电线路中，如果安装有冲击负荷大的用电设备，应有单独支路供电。对于容量较大的用电设备(10千瓦以上)，应有单独支路供电。在三相供电线路中，单相用电设备应均匀地分配到三相线路，应尽可能能做到三相平衡。由单相负荷分配不均匀所引起的中性线电流，不得超过额定电流的25%；每一相的电流在满载时不得超过额定电流值。在配屯系统屮的配屯屏、箱应留有适当的备用回路。选择导线截面也应当留有余量。4.2配电系统干线的选择低压配电干线有1WLM1、1WLM2、1WLM3、1WLM4、2WLM1、2WLM2、2WLM3、2WEM1、2WEM2、2WEM3、2WEM4、2WEM5、2WEM6、2WEM7、1WEM8、1WEM9干线，另有多条备用干线。以1WLM1为例(同时系数惫=0.9,功率因数cos。二0.9,tan=0.48)(1)配电干线的计算电流Pq=耳(9)+&(10)+4(11)+耳(12)=33.19+28.49+28.49+28.49=118.66kW4o=(马°⑼+^0(10)+与0(11)+^30(12))=0.9x(29.87+25.64+25.64+25.64)=96.1kW030=^30怡门（p=96.1x0.48=46.1kW=162.3A『_P30_96」屁COS073x0.38x0.9(2)干线的选择查文献［5］表6.2选用YJV—4x95+1x50,载流量为224A符合要求断路器选用ABB公司的T3N・250/200,3P4.3负荷计算(1)消防设备计算负荷 电梯为30kW、消火栓37kW、喷淋泵45kW、雨淋泵180kW、喷淋稳压泵2.2kW、消火栓稳压泵2.2kW、电梯排水泵4kW、前室正压送风机5.5kW、中庭排烟机6.7kW、电梯房排风机0.18kW、演播室排烟机3kW、消防控制室10kW、各层卷帘门5.6kW、各层应急照明和疏散指示灯10.642RWo△0消防=EP3()i=30+37+45+180+2.2+2.2+4+5.5+6.7+0.18+3+10+5.6+10.642=342.022kWQ30消防=51.9+19.95+25.65+102.6+1.65+1.65+3+4」25+5.025+0.135+2.25+7.5+4.2+4=232kvar(1)火灾时切除的非消防设备功计算负荷各层照明、风机盘管计算负荷为：地下层1.598kW、一层25.904kW、二层31.234kW、三层32.01kW、四层23.966kW、五层26.53kW、六层26.464kW、七层26.464kW、八层29.018kW、九层33.189kW、十层28.488kW、|，一层28.488kW、十二层28.488kW。动力设备：地下层50kW、五楼180.23kW、顶楼303.375kW。$()非消防=K》(1.598+25.904+31.234+32.01+23.966+26.53+26.464+26.464+29.018+33.189+28.488+28.488+28.488)+50+180.23+303.375=824.2kWQ30非消防=156+37.5+135.2+227.6=556.3kvar因为卩30消防V卩30非消防，因此计算负荷时不计入消防负荷S3O=Jp23o非消防+。230非消防=7824.22+556.32=994kV•A(2)选择变压器容量及台数本工程的一、二级负荷有：消防控制室配电箱、消防水泵、排烟风机、正压送风机、稳压泵、应急照明、生活水泵、排污泵、普通电梯本工程的一、二级负荷有：消防、应急、生活水泵、普通客梯。P30(/+〃)=340.22+3=345kWQ30(/+〃)=232+2.25=234.25kvarS30(/+〃)={PS""//)+0230(“〃)=J3452+234.25?=417kV•ASN>^30(I+II) SN-%30考虑一定裕量选择变压器容量800kV•Ao此时，变压所低压侧功率因数为cos©二鬻=0.83需要进行无功补偿，取cos©=0.92Qc=824x(tanarccos0.83-tanarccos0.92)203kvar取Qc=240kvar补偿后S30=J824?+(556.3—240)2=882.5kV•A再选变压器SnEoq+H)0.75*30考虑一定裕量选择变压器容量800kV•Ao变压器的功率损耗为:上叶=0.015^30=0.015x882.5=13.2kW40T=O.O6S3O=0.06x882.5=53kvar高压侧:p3o(l)=4o+艸=824+13.2二837.2kW030(1)=030+^0t=316.3+53=369.3kvarS30⑴=Vp230(l)+e230(l)=a/837.22+369.32=915kV•A补偿后高压侧功率因数:cos°=盘=市=0.91符合要求查文献［4］附录表8选择干式变压器SC9-800/10,连结组别为DynO空载损耗为1400W,负载损耗为7510W,空载电流0.8%,阻抗电压6%8374.4母线的选择_4。(1)2-，1397A30~73(/cos~V3x0.38x0.91- 查文献［5］表6.2.11-1选取LMY-100x10的母线，在30°C允许载流量为1710A4.5低压侧短路电流(1)电力系统的电抗S°c=1000MV-A二0.4kV0.42ioooxlOOO0.16m£l(2)变压器的电抗选用的变压器为SC9-800/10,查文献［4］附录表8得/P二6.43kWC/k%=6竺•空空X106100Sn100800=12mQ(3)母线段的电抗查文献［2］表4・24得X"。=0.156Q/mX=X^•/=()」56x5.2=0.8mQ(4)总电抗无工(k—2)++X[+X[=0」6+12+2.54+0.8=15.5mQ电流及其有效值Lh⑶=1.84/"=1.84x14.9=27.4kA厶人⑶=1.09厂⑶=1.09x14.9=16.2kA(5)三相短路容量Sk—2⑶二®c2，k—2⑶=V3x0.4xl4.9=10.3MV-A4.6电流互感器选择以干线1WLMI为例说明▲o=162A什NTA=(L2〜1.5)/30=(194〜243)A ^2NTA=5A故选择变流比为300/5的电流互感器4.7干线断路器选择以干线1WLMI为例，Z30=162A(1)QF额定电流确定QF过电流脱扣器额定电流/nor，NQF-^NOR-^30初步选定ABB公司的塑壳式断路器T4N-320/R250/3P脱扣器额定电流/nor=250A(2)反时限过电流脱扣器整定值"setl-‘30=162A，setl-人1=227A▲ctl整定为210A(3)瞬时过电流脱扣器整定值此干线为照明干线/set3>(35)/30=(486〜810)A人虻整定为1200A(4)校验分断能力Zoc>Zsh=16.24kA满足要求4.8进线柜断路器选择总计算电流/30=1397A初步选定ABB公司的空气断路器E1B12/PR121LSI/R1000/3P脱扣器额定电流为1500A(1)长延时过屯流脱扌II器整定值7sctln‘30i397A"setl-，al=1820A /setl整定为1500A(1)短延时过屯流脱扌II器整定值，sct2»l・2/sct3=2.4kA(2)瞬时过电流脱扣器整定值Zset3>(6^10)/30=(8-4~14)kA人虻整定为15kA4.9低压开关柜的布置木工程选用了两台变压器，低压侧采用单母线分段制，选用2个进线柜，2个无功补偿柜，4个出线柜。分别编号为AA1-01,AA2-01AA1-02,AA2-02,AA1-03,AA1-04,AA2-03,AA-04o两台变压器中间用一个联络柜联接，编号为AA2-05,见低压配电系统图。 5高压配电系统该高压配电系统采用中性的不接地的运行方式，由两路10kV进线进行供电，采用 以高压隔离开关分段的单母线制，互为备用。进线断路器在检修时可能两端来屯，所以为保证断路器检修时的安全，断路器的两侧均装设有高压隔离开关。所用的设备有进线柜、计量柜、开关柜，还包括两路线路之间的联络柜，见高压系统图。5.1高压侧短路电流计算(1)电力系统的电抗S°c=1000MV-AUu=10.5kVu?_10.52Soc_1000=0.110(2)架空线路的电抗查文献［4］表3・1得X(尸0.35Q/km=竝/=0.35x5=1.750电路总电抗为£(k_i)=X1+X2=0.22+1.75=1.86Q(1)计算三相短路电流和短路容量1)三相短路电流周期分量的有效值:10.573x1.86=3.26kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流有效值:厂⑶二：⑶二人_/3)=3.26ZA3)三相短路冲击电流及其有效值:，sh⑶=2.55/"=2.55x3.26=8.3kA/sh(3)=］.51厂⑶=1.51x3.26=4.9kA4)三相短路容量S—i⑶二®小人一1⑶=V3x10.5X3.26=59.3MV-A5.2高压开关柜选择KYN44A-12型，它属于户内铠装开试交流金属封装开关设备。 变压器高压侧计算电流:Snt_800翻Un_V3X10=46A高压进线总容量：S3o"=2Snt=1600MV.A高压进线的计算电流：(1)电流互感器的选择；30S30’二1600屁n_73x10=92A变压器高压侧电流互感器：An.ta=(1・2〜1・5”30查LZZBJ12-10电流互感器参数表，选择电流互感器的变比为75/5,精准级及额定输出为0.5/20VA,保护级额定输出及准确限值系数为15VA/10P15(2)高压进线处电流互感器LZZBJ12-10,变流比为150:5,精准级及额定输岀为0.5/20VA,保护级额定输出及准确限值系数为15VA/10P15(3)电压互感器选择LDZ12-10,变压比为10/0.1,准确级及额定输出为0.5/80VA。(4)高压进线的断路器在室内，因此选择户内真空断路器，并且满足/NQF=INOR>，30=92A查ABB断路器产品手册，可选择断路器型号：VD4-12630//25kA,检验其断流能力：/Oc=25kA>^k-i(max)5.2计量柜计量柜的主要元件有电流互感器，电压互感器，所选用的型号为：电流互感器选LZZJB12-10A电压互感器选JDZ12J05.3进线柜进线的选择进线柜计算电流:=92.4ASnt_160030~V3(7n~V3x10线路采用交联聚乙烯铜芯绝缘电缆直埋YJV型。查文献［4］附录表22.1,50mm2的电缆直埋时载流量为125A因此，按发热条件可选截面50mm2o10kV采用中性点不接地，YJV3x50。 5.4进线柜断路器的选择该进线的计算电流为92.4A,10kV母线的三相短路电流周期分量有效值人⑶=8.9A,继电保护的动作时间l.Oso根据以上数据试选VD4-12630A/20kA高压真空断路器，⑶=8.9A/Op=1.0stoc=0.075sUn.qf=12kV>UN=10kV脱扣器额定电流的选择/n.of=630A>/30=92.4A断流能力的校验=20kA>Ik⑶=8.9kA动稳定度校验「max=40kA>也⑶=22.8kA热稳定度校验/t2t=202x4=1600>Zoo⑶加=8.922x(l+0.075)=85.5其余电气元件的选择见高压配电系统图。 结论本设计主要阐述了廊坊市广电大厦各系统电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论。本设计内容包括建筑物的照明设计、动力配电系统设计、低压配电系统、高压配屯系统。照明设计包括正常照明和应急照明两部分。光源选用高效荧光灯，用利用系数法计算平均照度，确定房间内灯具的数量。走廊内的灯一部分作为疏散照明灯，平时作正常照明，确定疏散指示标志灯和安全出口指示灯的安装位置。确定各个回路，计算短路电流，选择合适的配电箱以及配电箱内的电气元件。动力配电系统，此建筑物内有大量的二级负荷，采用两回路供电，对于功率较大的动力负荷，采用树干式供电方式，而对于照明等对供电要求不是很高的回路采用混合式供电方式。对于二级负荷，用双电源配电箱进行供电。低压配电系统设计，干线断路器采用塑壳式的，通过计算干线的短路电流选择合适的断路器；通过负荷计算，选择补偿柜及确定变压器的容量；计算低压侧的短路电流，选择进线柜内的电气元件。高压配电系统设计，采用中性的不接地的运行方式，采用以高压隔离开关分段的单母线制，计算高压侧的短路电流，选择各个柜子里面的电气元件。 谢辞本毕业设计是在老师的悉心指导下完成的，设计全过程倾注了大量的心血和汗水。在此期间，指导老师们为我作了大量的辅导和答疑工作，帮我解决了设计过程中的一个又一个难题，使设计工作顺利完成，在此，谨向她们致以深深的谢意！同时，在本次设计及说明书的写作过程中，同学们也为我提供了力所能及的帮助，给我提了不少宝贵意见，并创造了浓厚的学习氛围，在大家的热心帮助之下我才得以顺利地完成了此次设计任务，我在此向他们表示自己最诚挚的感谢！'