【正文】 個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛 在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ?化工業(yè)外）。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠 供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。 此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn) 等關(guān)系，既要照 II 顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。 本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是強(qiáng)電，主要設(shè)計(jì)該工程的配電系統(tǒng)和動(dòng)力照明系統(tǒng)。 本工程為三類建筑，二級(jí)負(fù)荷供電，三相五線制，采用 TN— C— S 系統(tǒng)，采用樹干式配電方式至各分配電箱。包括：供配電設(shè)計(jì)、電氣照明及插座設(shè)計(jì)和防雷接地設(shè)計(jì)。 防雷與接地：本工程為三級(jí)防雷建筑。 本工程的主要設(shè)計(jì)依據(jù)是： 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB5005295 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、 GB5005394 《 10kv 及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、 GB5005495 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定 3 第 2 章 電氣照明設(shè)計(jì) 照明設(shè)計(jì)概述 合理的照明設(shè)計(jì)能給操作者創(chuàng)造一個(gè)良好的工作環(huán)境，這對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，減少傷亡和設(shè)備事故都起著重要作用。 電氣照明的分類： （ 1） 按照明方式分為：一般照明，局部照明和混合照明。 照明設(shè)計(jì)的步驟 本設(shè)計(jì)中電氣照明設(shè)計(jì)的基本步驟： （ 1）根據(jù)規(guī)范要求對(duì)照明場(chǎng)所的視覺(jué)工作要求以及室內(nèi)環(huán)境情況確定設(shè)計(jì)照度。 （ 5）綜合上述因素確定照明控制方案和配電系統(tǒng)方案。 （ 8）繪制照明施工圖。在工業(yè)廠房中，照明燈具的懸掛高度在 4 米左右時(shí)，可以選擇熒光燈，懸掛高度在 5 米左右及以上時(shí)，一般 選擇適用的高壓氣體放電燈。高壓鈉燈光效高，金屬鹵化物燈顯色性好，高壓汞燈顯色性差。各類建筑的照度要 求以《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) }GB50034— 2020 為準(zhǔn)。 照度計(jì)算，是按照國(guó)家規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)及其他已知條件（如燈具的型式、房間反射條件、環(huán)境特點(diǎn)及布燈方案等），計(jì)算出燈泡的功率。設(shè)計(jì)中采用哪一種計(jì)算方法比較合適，應(yīng)視具體情況而定?？紤]到燈具在使用期間，由于光源的光通量逐漸衰減，環(huán)境對(duì)燈具的污染也使燈具的反射效率降低，從而引起工作面上的照度降低，故在計(jì)算照度時(shí)，應(yīng)考慮照度維護(hù)系數(shù) K值。氣體放電燈的大功率燈泡照明電壓應(yīng)采用交流單相 380V 電壓。由蓄電池供電時(shí)，可根據(jù)容量大小、電源條件、使用要求等因素分別采用220V、 36V、 24V、 12V 電壓。當(dāng)生產(chǎn)廠房采用“變壓器 — 干線”式供電而外部又無(wú)低壓聯(lián)絡(luò)線時(shí)，照明電源宜接自變壓器低壓側(cè)總開關(guān)之前；如外部引進(jìn)低壓聯(lián)絡(luò)線時(shí)，則照明電源宜接自變壓器低壓側(cè)總開關(guān)之后；當(dāng)車間變電所低壓側(cè)采用放射式配電系統(tǒng)時(shí)，照明電源一般接在低壓配電屏上的照明專用線上。 （ 3） 供人員疏散用的應(yīng)急照明，其供電宜按下列情況之一選用： ①當(dāng)裝有兩臺(tái)及以上變壓器時(shí)，宜與正常照明的供電干線分別接自不同的變壓器 ②僅裝有一臺(tái)變壓器時(shí)，宜與正常照明的供電干線自變電所的低壓配電屏（或母線上）分開。 （ 4） 在鋼鐵企業(yè)照明設(shè)計(jì)中，經(jīng)常將應(yīng)急照明作為正常照明的一部分同時(shí)使 8 用時(shí)，二者的配電線路及控制開關(guān)應(yīng)分開裝設(shè)。 室外照明線路應(yīng)與室內(nèi)照明線路分開供電。由于夜間電壓一般偏高，在有條件的情況下，電源宜引自采用有載自動(dòng)調(diào)壓裝置的變電所或自身采用調(diào)壓措施解決。室內(nèi)裝有帶旋轉(zhuǎn)部件的 設(shè)備，且采用氣體放電燈照明時(shí)，宜將同一或不同燈具的相鄰燈管（燈泡）分別接在不同的相線上，以降低頻閃效應(yīng)。 對(duì)于設(shè)有多個(gè)門的長(zhǎng)廠房間或樓梯間中宜采用雙控開關(guān)控制。在環(huán)境條件較差的多平臺(tái)建筑物內(nèi)（如鋼鐵廠、礦石處理、化學(xué)及其他工廠的某些車間），可以將照 明開關(guān)集中安裝于正常環(huán)境的照明分配電箱上。 一般照明的布置。 深照型工廠燈開啟型適用于大型車間的照明 均照型圓球燈閉合型適用于辦公室、閱覽室、走廊等處照明 配照型工廠燈開啟型使用工廠車間照明 廣照型防水防塵燈密閉型適用于多水多塵的操作場(chǎng)合 斜照燈開啟型適用于中、大型車間作為壁燈用 下圖為起重機(jī)廠廠房的照明圖 10 圖 21 廠房照明 11 下圖為起重機(jī)廠照明系統(tǒng)圖 圖 22 廠房照明系統(tǒng)圖 12 第 3章 供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 供配電系統(tǒng)的概述 電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和核心動(dòng)力。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。 隨著國(guó)民生活水平的提高和房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，各地新建工業(yè)廠區(qū)越來(lái)越多。 供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為減小電壓偏差，應(yīng)符合下列要求： 一、正確選擇變壓器的變壓比和電壓分接頭。 負(fù)荷的分級(jí)及要求 一、負(fù)荷分級(jí)的相關(guān)規(guī)范： 電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成損失或影響的程度進(jìn)行分級(jí)，并應(yīng)符合下列規(guī) 定： （一） 符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷： 。例如： 重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場(chǎng)館、經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要電力。 。 二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電。需要兩回電源線路的用電單位，應(yīng)采用同級(jí)電壓供電；但根據(jù)各級(jí)負(fù)荷的不同需要及地區(qū)供電的條件，也 可以采用不同的電壓供電。 電壓選擇和電能質(zhì)量 : 用電單位的供電電壓應(yīng)根據(jù)用電容量，用電設(shè)備的特性，供電距離，供電線路的回路數(shù)，當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展規(guī)劃等因素，經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。當(dāng)采用電力電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置時(shí)，應(yīng)就地平衡補(bǔ)償。 無(wú)功補(bǔ)償容量應(yīng)按照無(wú)功功率曲線或無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算確定。 為基本滿足上述要求，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)把無(wú)功補(bǔ)償裝置統(tǒng)一裝設(shè)在變壓器的低壓母線側(cè)。當(dāng)用電設(shè)備為大容量時(shí)，或負(fù)荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求的建筑物內(nèi)，應(yīng)采用放射式配電。如果周圍環(huán)境因素惡劣，選用具有防塵、防腐性能的全密閉電力變壓器 BSL1 型；對(duì)于高層建筑，地下建筑，機(jī)場(chǎng)等消防要求高的場(chǎng)所，宜選用干式電力變壓器 SLL、 SG、 SGZ、 SCB 型；如電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大 而不能滿足用電負(fù)荷的要求時(shí)，則應(yīng)選用有載調(diào)壓電力變壓器，以改善供電電壓的質(zhì)量。對(duì)供電可靠性要求高，又無(wú)條件采用低壓聯(lián)絡(luò)線或采用低壓聯(lián)絡(luò)線不經(jīng)濟(jì)時(shí)，也應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)電力變壓器。在裝設(shè)兩臺(tái)及以上電力變壓器的變電所，當(dāng)其中某一臺(tái)變壓器故障、檢修而停止運(yùn)行時(shí)，其他變壓器應(yīng)能保證一、二級(jí)負(fù)荷的用電，但每臺(tái)的容量應(yīng)在1000KVA 以內(nèi)。 電力變壓器的選擇，應(yīng)綜合供配電計(jì)算負(fù)荷、供電可靠性要求和用電單位的發(fā) 展規(guī)劃等因素考慮，力求經(jīng)濟(jì)合理，滿足用電負(fù)荷的要求。 ② 按短路情況來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性： 如斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)等的動(dòng)穩(wěn)定性滿足 Im≥Ish ,而其熱穩(wěn)定性滿足 ≥ 且It≥Ia ttima 。 (3) 低壓斷路器：按滅弧介質(zhì)分有油浸式、真空式、空氣式，應(yīng)用最多的是空氣式斷路器。選擇配電用斷路器多為萬(wàn)能式，且特別適用于低壓配電系統(tǒng)的主保護(hù)，即常用做低壓進(jìn)線柜的主開關(guān)。 kI 裝設(shè)開關(guān)處短路電流周期分量的有效值 (KA). 自動(dòng)空氣開關(guān)脫扣器電流整定 :為使自動(dòng)空氣開關(guān)各脫扣器更好的發(fā)揮保護(hù)功能 ,需要結(jié)合保護(hù)對(duì)象 ,進(jìn)行電流的整定計(jì)算 ,然后正確確定 :配電 線路用自動(dòng)空氣開關(guān) ,熱 (或長(zhǎng)延時(shí) )脫扣器整定電流 TROPI . ,可用下式計(jì)算 : TROPI . ≥ ?Crel IK .39。選取原則公式為：ini iaN LPUUrS ???? 121/ %100 按此式選擇與之相近的標(biāo)稱導(dǎo)線截面 S,根據(jù)線路布置狀況計(jì)算出電抗 0X 值，如與所選 0X 值差別不大，證明所選正確。 ② 電流互感器原線圈的額定電流應(yīng)大于線路的最大工作電流，一般取線路工 20 ③ 作電流的 ~ 倍，并要求在短路故障時(shí)，對(duì)測(cè)量?jī)x表的沖擊電流較小，即要求磁路能迅速飽和，以限制二次側(cè)電流成比例增長(zhǎng)。其中，接閃器就是專門用來(lái)接受直接雷擊（雷閃）的金屬物體。接閃的金屬網(wǎng)稱為避雷網(wǎng)。避雷器的型式，主要有閥式和排氣式等。只有當(dāng)這些附加的豎向接地體的長(zhǎng)度增加到可 以和平板的長(zhǎng)、寬尺寸相近時(shí)，平板趨近于一個(gè)半球時(shí)，電容才會(huì)有較大的增加，接地電阻才會(huì)明顯的減小。 在施工中底板接地網(wǎng)與護(hù)坡樁的鋼筋就近連接，連接點(diǎn)的數(shù)量與引下線的數(shù)量一致，并且應(yīng)對(duì)齊引下線的位置。 在工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)、施工中，利用其結(jié)構(gòu)主筋做引下線，本人認(rèn)為這樣做具有經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、易于操作的特點(diǎn)，由于現(xiàn)澆混凝土內(nèi)的引下線不易氧化，所以具有使用壽命長(zhǎng)的 特點(diǎn)。彎曲半徑不得小于圓鋼直徑的 10倍。 支持卡子安裝： (a)支持卡子采用 40 4mm 鍍鋅扁鋼，卡子埋深不應(yīng)小于 80mm。 防雷接地的設(shè)計(jì) 一、避雷帶的設(shè)計(jì)： 本工程設(shè)計(jì)在屋頂設(shè)環(huán)行避雷帶保護(hù)， 利用結(jié)構(gòu)框架梁底部鋼筋與框架梁內(nèi)作為引下線的鋼筋焊接成均壓環(huán)，所有引下線。 三、接地系統(tǒng)： 本工程設(shè)計(jì)中，接地系統(tǒng)利用基礎(chǔ)挖孔樁內(nèi)主鋼筋與底板內(nèi)主鋼筋焊接成綜合接地系統(tǒng)，并與防雷引下線可靠焊接，接地電阻不大于 4 歐姆。 TN— C— S 系統(tǒng)示意圖： PEN用電設(shè)備的外露非導(dǎo)電金屬L2L1L3PEN系統(tǒng)接地 圖 41 TN— C— S系統(tǒng)示意圖 接地 一、接地的意義 電力系統(tǒng)、電氣裝置和電氣設(shè)備的某一部分與大地作良好的電氣連接稱為接地。接地可分為工作接地（功能性接地）、保護(hù)接地（包括接零）、防靜電接地、防雷及防過(guò)電壓接地、屏蔽接地（隔離接地）以及其它特殊接地等。接地、接零、采用漏電保護(hù)器等 都是實(shí)現(xiàn)間接接觸保護(hù)的手段。在任何情況下，這個(gè)電壓系列的上限值，兩導(dǎo)體間或任一導(dǎo)體與地之間均不得超過(guò)交流（ 50～ 500HZ） 有效值 50V（直流安全電壓我國(guó)尚未規(guī)定）。這是因?yàn)榻佑|～ 24V 以上電壓時(shí)，仍有時(shí)間的限制，例如接觸～ 36V 電壓的時(shí)間規(guī)定為 3～ 6s。具體做法參加圖集 03D501。 電纜溝寬度 1000 毫米，高度 800 毫米。選用設(shè)備型號(hào)、數(shù)量、匯總設(shè)備一覽表。 變電所的負(fù)荷計(jì)算 用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，按照需要系數(shù)法及以下計(jì)算公式 KdPePj ?? 21/ ?C OSPjQj ?? 22 QjPjSj ?? UeSjIj 3/? 32 10kV 架空線選擇 10kV 架空線的選 擇 考慮到變壓器在電壓降低 5%時(shí)其出力保持不變，所以 10kV 架空線相應(yīng)的 Igmax= 即： Igmax = NNUS?3= 35310?= 根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 條 件 Tmax=2500h 取 J= 則導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)截面面積 S=Igmax/J=173/=。 熱穩(wěn)定的校驗(yàn)（按最大運(yùn)行方式 d2 點(diǎn)短路）： 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的條件，配電所的繼保動(dòng)作時(shí)限不能大于 秒，即 top=，斷路器開短時(shí)間 toc=，非周期分量等效時(shí)間 ts=,則 : 短路假想時(shí)間 tima=top+toc+ts=++=。 電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要電氣設(shè)備之一，它的安全運(yùn)行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，特別是大型電力變壓器，由于其造價(jià)昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦因故障而遭到損壞，其修復(fù)難度大，時(shí)間也很長(zhǎng)，必然造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。 35 為了反應(yīng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過(guò)電流，以及在變壓器內(nèi)部故障 時(shí)，作為瓦斯保護(hù)的后備，所以需