目錄TOC\o"1-4"\h\z\u1設(shè)計(jì)目的 12設(shè)計(jì)任務(wù) 23設(shè)計(jì)思路 34設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)備與元器件選擇計(jì)算與參數(shù)選擇 44.1負(fù)荷計(jì)算公式 54.1.1單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 64.1.2多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 74.2教學(xué)樓的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算 84.3低壓配電 94.4變壓器的選擇 10電源及供電系統(tǒng) 11變壓器型號(hào)的選擇 124.5短路電流的計(jì)算 134.6電氣設(shè)備的選擇 144.7變電所進(jìn)出線及與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇 154.7.1引入電纜的選擇 164.7.2380V低壓出線的選擇 175參考資料 18教學(xué)樓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)目的供配電畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是進(jìn)一步強(qiáng)化電氣設(shè)計(jì)理論與電氣工程的設(shè)計(jì)、實(shí)踐能力的有機(jī)結(jié)合，更有效地培養(yǎng)本專業(yè)綜合設(shè)計(jì)思維以及安裝的實(shí)踐能力。設(shè)計(jì)的任務(wù)包括教學(xué)樓的供配電系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)以及供配電系統(tǒng)電路圖的設(shè)計(jì)。2設(shè)計(jì)任務(wù)濟(jì)職學(xué)院東區(qū)1號(hào)教學(xué)樓強(qiáng)弱供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)本校東區(qū)1號(hào)教學(xué)樓(含1—4層)的供電系統(tǒng)。設(shè)計(jì)并用計(jì)算機(jī)或手工繪制繪制電氣電路圖〔含系統(tǒng)圖、平面布置圖、設(shè)備接線圖〕、編制設(shè)計(jì)說明書、完成設(shè)計(jì)小結(jié)。3設(shè)計(jì)思路確定負(fù)荷級(jí)別；負(fù)荷估算：本階段主要采用單位容量法或單位指標(biāo)法進(jìn)行估算；電源：根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)和負(fù)荷容量，提出要求外供電源的回路數(shù)、容量、電壓等級(jí)的要求；確定變、配電所位置、數(shù)量、容量，變壓器臺(tái)數(shù)。4設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)備與元器件選擇計(jì)算與參數(shù)選擇4.1負(fù)荷計(jì)算公式4.1.1單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式有功計(jì)算負(fù)荷〔單位為kW〕〔4-1〕式中：為系數(shù)無功計(jì)算負(fù)荷〔單位為kvar〕〔4-2〕視在計(jì)算負(fù)荷〔單位為kvA〕〔4-3〕計(jì)算電流〔單位為A〕〔4-4〕式中：為用電設(shè)備的額定電壓〔單位為KV〕4.1.2多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式有功計(jì)算負(fù)荷〔單位為kW〕〔4-5〕式中：是所有設(shè)備有功計(jì)算負(fù)荷之和，是有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.85～0.95無功計(jì)算負(fù)荷〔單位為kvar〕〔4-6〕式中：是所有設(shè)備無功計(jì)算負(fù)荷之和，是無功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.9～0.97視在計(jì)算負(fù)荷〔單位為kvA〕〔4-7〕計(jì)算電流〔單位為A〕〔4-8〕4.2教學(xué)樓的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算〔1〕普通多媒體教室負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表1普通單個(gè)教室負(fù)荷統(tǒng)計(jì)單臺(tái)容量PN/KW臺(tái)數(shù)設(shè)備總?cè)萘縆W需要系數(shù)KdcosΦtanΦPc/kwQc/kvarSc/KvAIc/A熒光燈0.0860.480.70.551.520.3360.511—風(fēng)扇0.0640.240.50.750.880.120.106電腦0.2810.280.70.90.330.1960.065插座0.0640.240.70.750.880.1680.148總計(jì)0.48151.24———0.820.83取=0.9=0.950.7380.7891.081.641〔2〕樓梯過道負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表24層樓梯過道負(fù)荷統(tǒng)計(jì)單臺(tái)容量PN/KW臺(tái)數(shù)設(shè)備總?cè)萘縆W需要系數(shù)KdcosΦtanΦPc/kwQc/kvarSc/KvAIc/A白熾燈0.14040.7102.80—應(yīng)急燈0.01242.41102.40總計(jì)0.11646.4—5.20取=0.9=0.954.6804.687.11〔3〕衛(wèi)生間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表3衛(wèi)生間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)單臺(tái)容量PN/KW臺(tái)數(shù)設(shè)備總?cè)萘縆W需要系數(shù)KdcosΦtanΦPc/kwQc/kvarSc/KvAIc/A白熾燈0.160.60.7100.4200.420.64〔4〕1號(hào)樓負(fù)荷統(tǒng)計(jì)a.1號(hào)樓每層負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表41號(hào)樓每層負(fù)荷統(tǒng)計(jì)類型個(gè)數(shù)Pc/kwQc/kvarSc/KvAIc/A普通教室64.4284.7346.489.846b.1號(hào)樓總負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表5一號(hào)樓總負(fù)荷統(tǒng)計(jì)類型4層個(gè)數(shù)Pc/kwQc/kvarSc/KvAIc/A教室2417.71218.93625.9239.384衛(wèi)生間41.6801.682.56樓梯過道418.72018.7228.44總計(jì)取=0.9=0.9538.11218.93646.3270.3844.3低壓配電在正常環(huán)境的建筑物內(nèi)，當(dāng)大局部用電設(shè)備為中小容量，并且無特殊要求時(shí)候，應(yīng)采用樹干式配。當(dāng)用電設(shè)備為大容量時(shí)，或負(fù)荷性質(zhì)質(zhì)量，或在有特殊要求的建筑物內(nèi)，應(yīng)采用放射式配電。還有一種為混合式，它兼具前兩者的優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用最為廣泛。圖1一級(jí)放射式圖2樹干式在本次設(shè)計(jì)中對(duì)干同一區(qū)變管轄范圍內(nèi)用電設(shè)備性質(zhì)相同的采用放射式配電，而少區(qū)域內(nèi)采用樹干式配電。本教學(xué)樓采用放射式和樹干式相結(jié)合。具體圖如下：圖3變電所的主接線路圖4.4變壓器的選擇4.4.1電源及供電系統(tǒng)我們知道現(xiàn)學(xué)校采用10KV線路電源進(jìn)線，由于學(xué)校用電大多為三級(jí)負(fù)荷，只有行政樓和圖書館消防為二級(jí)負(fù)荷，對(duì)供電可靠性和靈活性要求不是太高。因此，用一臺(tái)變壓器就可以了。4.4.2用高效節(jié)能型三相電力變壓器S9來取代用熱軋硅鋼片的SJ1三相電力變壓器節(jié)能效果十清楚顯，通常所需的新增投資費(fèi)用在3年左右時(shí)間內(nèi)即可收回，在整個(gè)變壓器壽命期間可節(jié)約的電費(fèi)支出約為整個(gè)投資費(fèi)用的3-4倍，并有利于綠色環(huán)保。因此，我校采用的變壓器為S9-800/10(6),主變壓器的聯(lián)結(jié)組均采用Yyn0。4.5短路電流的計(jì)算〔1〕繪制計(jì)算電路，如圖4所示。圖4短路計(jì)算電路〔2〕確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值設(shè)，，即高壓側(cè)，低壓側(cè)，那么：〔4-9〕〔4-10〕〔3〕計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值①電力系統(tǒng)，故〔4-11〕②架空線路查表的LGJ-150的，而線路長8km，故〔4-12〕③電力變壓器查表的S9-830的，故〔4-13〕因此繪短路計(jì)算等效電路如圖5所示。圖5短路計(jì)算等效電路〔4〕計(jì)算k-1點(diǎn)〔10.5kV〕的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量①總電抗標(biāo)幺值〔4-14〕②三相短路電流周期分量有效值〔4-15〕③其他短路電流〔4-16〕〔4-17〕〔4-18〕④三相短路容量〔4-19〕〔5〕計(jì)算k-2點(diǎn)〔0.4kV側(cè)〕的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量①總電抗標(biāo)幺值〔4-20〕②三相短路電流周期分量有效值〔4-21〕③其他短路電流〔4-22〕〔4-23〕〔4-24〕④三相短路容量〔4-25〕以上短路計(jì)算結(jié)果綜合如下所示：表10短路電流計(jì)算統(tǒng)計(jì)表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA三相短路容量/MVA1.961.961.965.02.9635.717.117.117.131.518.611.94.6電氣設(shè)備的選擇表1110KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)工程電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10KV57.7A1.96kA5.0kA一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)高壓少油斷路器SN10-10I/63010KV630A16kA40kA高壓隔離開關(guān)10KV200A——25.5kA高壓熔斷器RN2-1010KV0.5A50kA————電壓互感器JDJ-1010/0.1kV————————電流互感器LQJ-1010KV100/5A——31.8kA81避雷器FS4-1010KV————————表12380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)工程電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)380V996.317.1kA31.5kA一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)低壓斷路器DW15-1500/3D380V1500A40kA————低壓刀開關(guān)HD13-1500/30380V1500A——————電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A——————查找資料，10kV母線選LMY-3(40×4)，即母線尺寸為40mm×4mm；380V母線選LMY-3(100×8)+60×6，即相母線尺寸為100mm×8mm，而中性線母線尺寸為60mm×6mm。4.7變電所進(jìn)出線及與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇4.7.1引入電纜的選擇由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)?！?〕按發(fā)熱條件選擇由及土壤穩(wěn)定25℃查表，初選電纜芯截面為25的交聯(lián)電纜，其，滿足發(fā)熱條件。〔2〕校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定〔4-26〕式中按終端變電所保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.5s，加斷路器短路時(shí)間0.2s，再加0.05s計(jì)，故=0.75s。因此YJL22-10000-3×25電纜滿足短路熱穩(wěn)定條件。4.7.2380V低壓出線的選擇〔1〕饋電給左半樓的線路采用BV-1000-1×240型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。①饋電給每層的線路采用BV-1000-1×240型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。a．饋電給每層的教室采用BV-1000-1×2.5型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。②饋電給樓梯過道的線路采用BV-1000-1×1.5型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)?！?〕饋電給右半樓的線路采用BV-1000-1×185型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。①饋電給每層的線路采用BV-1000-1×150型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。饋電給每層的教室采用BV-1000-1×2.5型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。饋電給每層的衛(wèi)生間采用BV-1000-1×1.5型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。②饋電給樓梯過道的線路采用BV-1000-1×1.5型聚氯乙烯