【正文】 得 = ( kW) = (kvar)= (kVA) =(A)2)12N、13N回路為備用回路，由于設(shè)備容量為備用，故現(xiàn)階段不予計(jì)算。3)14N回路 生活水泵組根據(jù)水專業(yè)所提條件知，設(shè)備容量為=128kW，查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》[4]，取=，=，由公式(21)得 = ( kW) =(kvar)=(kVA) =(A)4)15N回路 1樓應(yīng)急照明根據(jù)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)知，照明燈具總設(shè)備容量為=26kW，查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》[4]，取=1，=，由公式(21)得 =26( kW) =(kvar)=(kVA) =(A)5)16N回路 1樓消防電梯和梯間消防風(fēng)機(jī)根據(jù)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)條件知，消防電梯設(shè)備容量為=16kW，梯間消防風(fēng)機(jī)設(shè)備容量為=35kW，查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》[4]，取=，=，=1，=，=1，由公式(22)得=59(kW)=(kvar) =(kVA) =(A)6)17N回路 1樓客梯電梯根據(jù)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)條件知，設(shè)備容量為=32kW，查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》[4]，取=，=，由公式(21)得 =48( kW) =(kvar)=(kVA) =81(A)7)18N回路 1樓16～30層住宅用電根據(jù)照明系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)知，設(shè)備容量為=840kW，查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》[4]，取=，=，由公式(21)得 =588 ( kW) = (kvar)= (kVA) =(A)1公變所變壓器1T1所帶的計(jì)算負(fù)荷為11N~17N計(jì)算負(fù)荷之和，取總同期系數(shù)，得有功計(jì)算負(fù)荷為 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 1公變所變壓器1T2所供電的計(jì)算負(fù)荷只有18N回路，故取總同期系數(shù)，得有功計(jì)算負(fù)荷為 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 同理可得其他回路和變壓器的計(jì)算負(fù)荷，具體數(shù)值見(jiàn)負(fù)荷計(jì)算附表電力系統(tǒng)中的各種用電設(shè)備和輸電設(shè)備，大多都呈電感性，需要從電力系統(tǒng)中吸收無(wú)功功率，但無(wú)功功率并不是實(shí)際做功的功率，當(dāng)發(fā)電設(shè)備的視在功率一定時(shí)，無(wú)功功率的增加，將會(huì)造成有功功率的下降而影響發(fā)電機(jī)的出力。同時(shí)，無(wú)功功率在系統(tǒng)的輸送中還會(huì)造成許多不利的影響[1]：1) 無(wú)功功率通過(guò)電網(wǎng)時(shí)，會(huì)引起線路及設(shè)備的有功損耗。2) 電網(wǎng)的電壓損失將會(huì)隨著無(wú)功功率的增加而增加，這給電網(wǎng)電壓的調(diào)整帶來(lái)困難。3) 在電網(wǎng)有功不變的情況下，無(wú)功增加會(huì)使總電流增加，會(huì)使供電系統(tǒng)中的變壓器，斷路器，導(dǎo)線以及變壓器一二次側(cè)的設(shè)備的容量，規(guī)格尺寸增大，從而使投資費(fèi)用增加。正是由于無(wú)功功率對(duì)供電系統(tǒng)有著諸多不利影響，因此降低無(wú)功功率的輸送量，提高功率因數(shù)及用戶保證供電質(zhì)量，保證經(jīng)濟(jì)，合理的供電需要。功率因數(shù)的高低是衡量系統(tǒng)供電狀況的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。本工程設(shè)計(jì)中，在低壓配電室各臺(tái)變壓器低壓母線上，設(shè)置集中補(bǔ)償電容器柜，按負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。本工程還是以1樓公用變壓器1T1T2為例說(shuō)明補(bǔ)償電容器容量的計(jì)算。(1) 1T1變壓器無(wú)功補(bǔ)償容量的確定補(bǔ)償前1樓1T1低壓側(cè)功率因數(shù) 補(bǔ)償后1樓1T1低壓側(cè)目標(biāo)功率因數(shù) 需補(bǔ)償容量 所以實(shí)際采用440kvar的干式電容補(bǔ)償器進(jìn)行補(bǔ)償。補(bǔ)償后 補(bǔ)償后低壓側(cè)功率因數(shù) 計(jì)算變壓器的損耗，在負(fù)荷估算中，變壓器功率的損耗近似按下面(23)公式[1]計(jì)算：(23)本工程設(shè)計(jì)中，高壓側(cè) 功率因數(shù) 滿足要求。(2) 1T2變壓器無(wú)功補(bǔ)償容量的確定補(bǔ)償前1樓1T2低壓側(cè)功率因數(shù) 補(bǔ)償后1樓1T2低壓側(cè)目標(biāo)功率因數(shù) 需補(bǔ)償容量 所以實(shí)際采用340kvar的干式電容補(bǔ)償器進(jìn)行補(bǔ)償。補(bǔ)償后 補(bǔ)償后低壓側(cè)功率因數(shù) 根據(jù)(23)公式計(jì)算，得變壓器的損耗為高壓側(cè) 功率因數(shù) 滿足要求。變壓器的選擇包括變壓器臺(tái)數(shù)的確定，容量的確定以及其型號(hào)的確定。 變壓器臺(tái)數(shù)的確定考慮本建筑為高層一類住宅建筑，具有用電負(fù)荷集中、對(duì)供電負(fù)荷要求高等特點(diǎn)，為了滿足變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及節(jié)能要求，且保證供電的安全性及可靠性，故在每棟樓首層設(shè)置兩臺(tái)變壓器。每棟樓的供電形式為，11T1變壓器供電給1建筑內(nèi)的公共部分的照明、動(dòng)力以及3~15層的住宅用電。11T2變壓器只供電給本棟建筑的16~30層的住宅用電。21T1變壓器供電給21建筑內(nèi)的公共部分的照明、動(dòng)力以及2~16層的住宅用電。21T2變壓器只供電給本棟建筑的17~31層的住宅用電。22T1變壓器供電給22建筑內(nèi)的公共部分的照明、動(dòng)力以及2~16層的住宅用電。22T2變壓器只供電給本棟建筑的17~31層的住宅用電。專用變壓器給222的一級(jí)負(fù)荷以及小區(qū)內(nèi)公共部分的用電設(shè)備供電。 變壓器容量的確定(1) ，11T1變壓器的低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為故變壓器選擇一臺(tái)800kVA三相干式電力變壓器，其型號(hào)SCB10—800/10，額定電壓為10177。2%/，接線方式為Dyn11，電壓百分值為Uk%=6%，帶強(qiáng)制風(fēng)冷裝置。變壓器的負(fù)荷率為，達(dá)到最佳運(yùn)行方式。(2) ，11T2變壓器的低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為故變壓器選擇一臺(tái)800kVA三相干式電力變壓器，其型號(hào)SCB10—800/10，額定電壓為10177。2%/，接線方式為Dyn11，電壓百分值為Uk%=6%，帶強(qiáng)制風(fēng)冷裝置。變壓器的負(fù)荷率為，達(dá)到最佳運(yùn)行方式。用同樣的方法可得222樓及專用變壓器的容量分別為2SCB10—800/2SCB10—800/10及1SCB10—800/10。 柴油發(fā)電機(jī)組的選擇 柴油發(fā)電機(jī)的供電范圍本工程中，柴油發(fā)電機(jī)的供電范圍為：消防水泵、消防風(fēng)機(jī)、消防電梯、消防/安保中心、應(yīng)急照明；智能化系統(tǒng)用電；高層客梯、生活水泵、排污泵用電。 柴油發(fā)電機(jī)容量的確定柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源，其容量是按平時(shí)須確保的負(fù)荷與火災(zāi)時(shí)需繼續(xù)工作的負(fù)荷中較大值進(jìn)行選擇。發(fā)生火災(zāi)時(shí)切斷所有與消防無(wú)關(guān)的負(fù)荷，停止與發(fā)生火災(zāi)區(qū)域無(wú)關(guān)的平時(shí)/消防合用風(fēng)機(jī)，確保消防供電的可靠性。用電負(fù)荷計(jì)算：由于柴油發(fā)電機(jī)為高層建筑的應(yīng)急備用電源，其供電范圍為負(fù)荷計(jì)算，再進(jìn)行穩(wěn)定負(fù)荷計(jì)算[1]。(1) 用電負(fù)荷的計(jì)算：由于柴油發(fā)電機(jī)為高層建筑的應(yīng)急備用電源，其供電范圍均為不允許停電的重要電氣設(shè)備。并且滿負(fù)荷運(yùn)行。因此其需用系數(shù)和同時(shí)系數(shù)都取1。由負(fù)荷計(jì)算書(shū)可知 (2) 發(fā)電機(jī)總?cè)萘康拇_定：發(fā)電機(jī)的總?cè)萘康拇_定,應(yīng)先分別按穩(wěn)定負(fù)荷、尖峰負(fù)荷、和發(fā)電機(jī)組母線允許電壓降等計(jì)算出所需要的發(fā)電機(jī)組總?cè)萘浚購(gòu)闹羞x取最大值作為柴油發(fā)電機(jī)組的總?cè)萘俊?) 按照穩(wěn)定負(fù)荷計(jì)算(24)式中：—按穩(wěn)定負(fù)荷計(jì)算發(fā)電機(jī)組的總?cè)萘浚?kVA)；—發(fā)電機(jī)組所接用電設(shè)備組的綜合效率，；—發(fā)電機(jī)的額定功率因數(shù)。2) 按照尖峰負(fù)荷計(jì)算(25)式中：—按尖峰負(fù)荷計(jì)算發(fā)電機(jī)組的總?cè)萘浚?kVA)；—發(fā)電機(jī)組所接用電設(shè)備組功率下降系數(shù)，；—發(fā)電機(jī)允許過(guò)載系數(shù)，；—引起尖峰負(fù)荷最大單臺(tái)電動(dòng)機(jī)組或成組電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)容量，(kVA)。3) 按照發(fā)電機(jī)組母線允許電壓降計(jì)算(26)式中：—按發(fā)電機(jī)組母線允許電壓降計(jì)算發(fā)電機(jī)組的總?cè)萘浚?kVA)；—發(fā)電機(jī)組母線允許電壓降百分?jǐn)?shù)，；—發(fā)電機(jī)組暫態(tài)電抗，；—引起發(fā)電機(jī)組電壓降最大的電動(dòng)機(jī)組或成組電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)容量，(kVA)。從而確定柴油發(fā)電機(jī)組的總?cè)萘浚?27)式中：—發(fā)電機(jī)組額定視在功率，(kVA)；—、的最大值(kVA)。本工程設(shè)計(jì)中，= =90 kVA=150 kVA經(jīng)過(guò)計(jì)算，在地下一層的發(fā)電機(jī)房，設(shè)一臺(tái)備用700kW應(yīng)急自啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組(低壓400V，風(fēng)冷型機(jī)組)作為一級(jí)負(fù)荷備用電源。柴油發(fā)電機(jī)選擇計(jì)算表見(jiàn)附表1。發(fā)電機(jī)的日用油箱容量，按滿足機(jī)組8h額定功率連續(xù)運(yùn)行要求設(shè)置，其容量小于1m3。儲(chǔ)油間的油箱應(yīng)密閉且應(yīng)設(shè)置通向室外的通氣管，通氣管應(yīng)設(shè)置帶阻火器的呼吸閥，油箱的下部應(yīng)設(shè)置防止油品流散的設(shè)施。儲(chǔ)油間的門(mén)應(yīng)為能自動(dòng)關(guān)閉的甲級(jí)防火門(mén)。發(fā)電機(jī)尾氣經(jīng)噴淋除塵處理達(dá)到環(huán)保要求后，在塔樓屋面排放。市電與自發(fā)電的自投切換開(kāi)關(guān)加機(jī)械與電氣聯(lián)鎖，防止倒供。市電失壓后，5s內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急發(fā)電機(jī)組，30s內(nèi)自動(dòng)切換。柴油發(fā)電機(jī)組低壓配電系統(tǒng)接線圖如圖21所示。圖21 柴油發(fā)電機(jī)組低壓配電系統(tǒng)接線圖發(fā)電機(jī)和1專變壓器設(shè)置在地下室，其平面布置如22圖所示。圖22 發(fā)電機(jī)和1專變壓器的平面布置 配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本工程采用一路10kV市政電源對(duì)該住宅小區(qū)進(jìn)行環(huán)網(wǎng)供電，高壓配電系統(tǒng)均采用單母線運(yùn)行方式，高壓配電線路采用放射式配電方式。在各高壓進(jìn)線柜、計(jì)量柜、饋電柜處設(shè)帶電顯示裝置。 低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本工程低壓配電系統(tǒng)均采用單母線運(yùn)行方式，低壓配電線路采用樹(shù)干式和放射式混合配電方式，同一敷設(shè)路由的同類負(fù)荷以樹(shù)干式為主，重要負(fù)荷或大容量負(fù)荷以放射式為主。部分低壓配電回路設(shè)置火災(zāi)分勵(lì)脫扣裝置，可通過(guò)消防模塊強(qiáng)制分勵(lì)脫扣，切斷回路電源。其控制、反饋接口為干觸點(diǎn)形式，通過(guò)消防監(jiān)控模塊為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)提供DC24V分勵(lì)脫扣控制接口(單個(gè)接口控制電流不大于40mA，反饋回路開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)。另外還對(duì)部分照明回路以及動(dòng)力回路設(shè)置了剩余電流探測(cè)器，以監(jiān)視回路剩余電流的情況，當(dāng)超過(guò)設(shè)定值時(shí)，進(jìn)行報(bào)警，提高回路和設(shè)備的安全性和供電的可靠性，減少火災(zāi)隱患?；馂?zāi)時(shí)需繼續(xù)工作的消防設(shè)備、應(yīng)急照明以及弱電線路采用雙回路專線供電，末端自動(dòng)切換。所有雙電源切換裝置采用四級(jí)型，帶機(jī)械、電氣連鎖。雙電源切換裝置，帶檢修工位。若雙電源切換裝置沒(méi)有檢修工位，則要在雙電源切換裝置前加隔離開(kāi)關(guān)。低壓配電柜采用抽出式低壓開(kāi)關(guān)柜，630A及以上低壓開(kāi)關(guān)選用框架開(kāi)關(guān)，其余選用塑殼開(kāi)關(guān)。變電所不設(shè)電纜溝。高壓SM6環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜下設(shè)混凝土基礎(chǔ)，高壓電纜采用電纜橋架沿墻敷設(shè)至環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜基礎(chǔ)，電纜下進(jìn)下出；低壓配電柜電纜上進(jìn)上出。公變采用低壓計(jì)量方式。住宅類公共用電分類計(jì)量，電表設(shè)于低壓配電柜內(nèi)。住宅分戶計(jì)量，電表集中設(shè)于樓層配電間，供電公司抄表到戶。低壓配電系統(tǒng)中，在需要單獨(dú)計(jì)量的配電回路、支路(如公用設(shè)備用電)裝設(shè)電表，作為收費(fèi)或成本考核的依據(jù)。低壓配電系統(tǒng)采用TNS系統(tǒng)。N線僅在電源側(cè)(變壓器低壓側(cè))一次性接地，由變電所引至各層電氣豎井。為節(jié)省造價(jià)，設(shè)于配電間的配電總箱，其配電干線利用電氣豎井接地干線作為PE保護(hù)線(不含PE芯線)，接地保護(hù)干線(PE干線)宜多次重復(fù)接地。所有電力設(shè)備、用電設(shè)備的金屬外殼、電器安裝金屬支架及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電纜的金屬外皮、插座的接地孔，均應(yīng)以專用接地保護(hù)線與接地系統(tǒng)連通。連接示意圖如圖23所示。圖23 TNS系統(tǒng)電氣接地保護(hù)線截面選擇：(1) 相線截面小于及等于16時(shí)，PE線與相線等截面；(2) 相線截面大于16小于或等于35時(shí)，PE線截面采用16；(3) 相線截面大于35小于或等于400時(shí)，PE線截面取相線的1/2；(4) 相線截面大于400小于或等于800時(shí)，PE線截面采用200；(5) 相線截面大于800時(shí)，PE線截面取相線的1/4； (6) 當(dāng)PE線采用單芯絕緣導(dǎo)線時(shí)，還應(yīng)考慮機(jī)械強(qiáng)度要求。，無(wú)機(jī)械性保護(hù)時(shí)截面不應(yīng)小于4。1樓變電所的平面布置如圖24所示。其他變電所的平面布置圖見(jiàn)附圖。圖24 1樓變電所的平面布置電氣設(shè)備選擇應(yīng)遵循以下原則：(1) 按正常工作條件選擇額定電壓和額定電流。(2) 按短路情況校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。(3) 按裝置接地點(diǎn)的三相短路容量來(lái)校驗(yàn)開(kāi)關(guān)電器的斷流能力(遮斷容量)。 短路電流的計(jì)算如圖25所示為1樓變配電系統(tǒng)主接線圖。已知高壓供電電纜，變壓器SCB10800/10kV/，。(1) 變壓器高壓側(cè)設(shè)，假設(shè)電源容量為300MVA，則電源的阻抗標(biāo)么值為圖25 1樓變配電系統(tǒng)主接線圖電纜阻抗標(biāo)么值 電纜電抗標(biāo)么值 則有則有1) 變壓器高壓側(cè)短路電流有效值為2) 短路沖擊電流為3) 短路全電流最大有效值為4) 短路容量為(2) 變壓器低壓側(cè)變壓器電抗標(biāo)么值 總感抗標(biāo)么值 總阻抗標(biāo)么值 由于，故可以忽略。于是則有1) 低壓側(cè)短路電流有效值為2) 短路沖擊電流為3) 短路全電流最大有效值為4) 短路容量為 斷路器的選擇(1) 低壓斷路器額定運(yùn)行分?jǐn)嗄芰Σ坏陀?5kA。(2) 低壓斷路器整定要求：1) ，長(zhǎng)延時(shí)脫扣如低壓系統(tǒng)圖標(biāo)注；短延時(shí)()4In；2) 取消瞬時(shí)保護(hù),；3) 照明回路瞬時(shí)5In，動(dòng)力回路瞬時(shí)10Inl,取消除用于雙電源轉(zhuǎn)換裝置的所有斷路器失壓脫扣裝置；4) 。 互感器的選擇互感器用來(lái)使儀表、繼電器等二次設(shè)備與主電路絕緣并且擴(kuò)大儀表、繼電器等二次設(shè)備的應(yīng)用范圍。電流互感器一次額定電流有20A、30A、40A、50A、75A、100A、150A、200A、300A、400A、600A、800A、1000A、1200A、1500A、2000A。電流互感器的選擇應(yīng)遵循以下原則：1) 電流互感器一次側(cè)的額定電壓應(yīng)大于或等于線路的工作電壓；2) 電流互感器一次側(cè)的額定電流應(yīng)大于線路的最大工作電流，；3) 電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定應(yīng)滿足線路短路時(shí)的要求；4) 電流互感器的精確度等級(jí)應(yīng)滿足測(cè)量回路要求，測(cè)量用準(zhǔn)確度等級(jí)有：、、。；5) 電流互感器的二次負(fù)荷不得超過(guò)其額定容量，以保證測(cè)量準(zhǔn)確度。本工程設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)的電流互感器主要用于測(cè)量。電流互感器的變比詳見(jiàn)低壓配電系統(tǒng)圖。 母線的選擇母線一般按以下原則選擇和校驗(yàn)：1) 母線材料、類型和布置方式；2) 導(dǎo)線截面；3) 熱穩(wěn)定及動(dòng)