【正文】 73畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)2 配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 負(fù)荷等級(jí)及供電要求 負(fù)荷等級(jí)分類電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)供電可靠性及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失或影響的程度，分為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷及三級(jí)負(fù)荷?！、苤袛喙╇妼⒃斐晒矆?chǎng)所秩序嚴(yán)重混亂者。②中斷供電將造成較大經(jīng)濟(jì)損失者。但在實(shí)際設(shè)計(jì)中為了滿足一級(jí)負(fù)荷的供電，可以采用兩路高壓供電，但當(dāng)供電不能滿足要求時(shí)，應(yīng)設(shè)自備發(fā)電機(jī)，故可以采用一路高壓電源加一路備用電源（應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組）供電，當(dāng)一級(jí)負(fù)荷容量較大時(shí)，應(yīng)采用兩路高壓供電。③三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無特殊要求。并在最末一級(jí)配電箱處設(shè)置自動(dòng)切換裝置。②本圖書館大樓概況圖書館主體部分一共五層，第一層、第二層的面積均為5000m2，第三層、第四層、第五層的面積均為4600m2。根據(jù)對(duì)電梯載重量及速度的要求和對(duì)客流量的分析,初步估算電梯的功率為30Kw/臺(tái)。事故照明：一層、二層按7 w/㎡估算，得一、二層的正常照明安裝功率為35 Kw/層，三、四、 w/㎡估算，得三、四、五層的正常照明的安裝功率為30Kw/層，一般情況下事故照明容量按正常照明容量的20%估算，第一層事故照明由于庫(kù)房的照度要求低， Kw，略低于第一層正常照明容量的20%，其余各層事故照明安裝功率按各層正常照明安裝功率的20%估算。防火卷簾門：根據(jù)防火分區(qū)的數(shù)量統(tǒng)計(jì)出需要安裝64個(gè)防火卷簾門，每個(gè)按照1Kw估計(jì)，得出防火卷簾門的安裝功率為64Kw。用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算的計(jì)算方法。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。按繞組導(dǎo)電材料分類：有銅繞組變壓器和鋁繞組變壓器，目前一般均采用銅繞組變壓器。由于Y，yn0變壓器一次側(cè)零序電流不能流通，當(dāng)二次側(cè)三相不平衡負(fù)荷出現(xiàn)時(shí)，由此產(chǎn)生的零序電流用于激磁，使鐵心發(fā)熱增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致變壓器損壞，其二次側(cè)負(fù)荷三相不平衡度不能大于25%，因此，Y，yn0變壓器一般只用于三相負(fù)荷平衡的場(chǎng)合；D，yn11變壓器一次側(cè)為三角形接法，零序電流可以流通，因此其運(yùn)行不受二次側(cè)負(fù)荷平衡度的影響，可用于單相負(fù)荷較多且不易平衡的場(chǎng)合。②最大負(fù)荷率一般取為75%～85%。變壓器總的安裝容量為1600KVA。補(bǔ)償容量的計(jì)算方法Q= P（tg1tg2）式中Q—需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率（Kvar）tg1—補(bǔ)償前的無功功率因數(shù)角的正切值tg2—補(bǔ)償后的無功功率因數(shù)角的正切值P—總計(jì)算有功功率各臺(tái)變壓器的無功補(bǔ)償1號(hào)變壓器風(fēng)機(jī)盤管及控制設(shè)備：計(jì)算有功功率：計(jì)算無功功率：冷熱水機(jī)組：計(jì)算有功功率：計(jì)算無功功率： Kvar防火卷簾：計(jì)算有功功率：計(jì)算無功功率： Kvar防排煙風(fēng)機(jī)：計(jì)算有功功率：計(jì)算無功功率：消防控制室：計(jì)算有功功率：10KW計(jì)算無功功率： Kvar補(bǔ)償前計(jì)算有功功率：P= K（++++10）=補(bǔ)償前計(jì)算無功功率：Q= K（++++）=補(bǔ)償前功率因數(shù)：cos= P/，則需要補(bǔ)償?shù)娜萘繛椋篞= Kvar。2）按短路情況來校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性：a、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。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)。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,可用下式計(jì)算: ≥，可靠系數(shù),~,。按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面積,即是按照允許載流量來選擇，,是長(zhǎng)期工作制負(fù)荷的電流載體,按: =來決定導(dǎo)線或電纜的允許載流量,選取導(dǎo)線或電纜截面。選取原則公式為：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)算出電抗值，如與所選值差別不大，證明所選正確。變壓器低壓側(cè)電纜選擇的主要矛盾是能否長(zhǎng)期承受工作電流，故一般以載流量為條件來選擇電纜的截面。同時(shí)考慮到作為重要的資料室以及重要的公共建筑，電纜導(dǎo)體材料應(yīng)當(dāng)選用銅芯。⑤ 電流互感器的選擇電流互感器的原線圈之額定電壓大于或等于線路之工作電壓。中低壓供配電系統(tǒng)中主要采用單母線結(jié)線、單元式結(jié)線和橋式結(jié)線。④經(jīng)濟(jì)性：應(yīng)能滿足最少的投資和年運(yùn)行費(fèi)用的要求，使總的經(jīng)濟(jì)效益為最佳。往往與斷路器配合使用。⑥電壓互感器：是一種電壓變換電器，隔離高電壓，通常將高電壓變成低電壓，以取得測(cè)量保護(hù)用的電壓信號(hào)。根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，一類建筑應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷供電要求進(jìn)行供電。綜上，本設(shè)計(jì)高壓側(cè)采用兩回路獨(dú)立的10KV電源，分別來自不同的區(qū)域變電站，對(duì)于一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組，作為應(yīng)急電源。所以在高、低壓電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中都應(yīng)計(jì)算短路電流，按短路電流對(duì)開關(guān)電器、電纜等電氣設(shè)備進(jìn)行短路效應(yīng)校驗(yàn)，使電氣設(shè)備不致?lián)p壞。Z∑、R∑、X∑分別為短路電流的總阻抗、總電阻和總電抗值。3）高壓側(cè)電纜電抗：4）變壓器的電抗： 5）總阻抗6）三相短路電流的周期分量有效值：7）變壓器低壓側(cè)三相短路容量：③ 1)高壓側(cè)K1處，取 則=2)低壓側(cè)K2處，取 則=兩相短路電流的計(jì)算一般而言，無限大容量系統(tǒng)中三相短路電流大于兩相短路電流，在校驗(yàn)短路效應(yīng)時(shí)只考慮三相短路電流。本設(shè)計(jì)所用變壓器為干式，繞組聯(lián)結(jié)組別為：D，yn11。因此，對(duì)于干式變壓器應(yīng)采用反應(yīng)繞組短路時(shí)溫度升高的溫度保護(hù)。因此，當(dāng)變壓器的實(shí)際負(fù)荷超過其額定負(fù)荷時(shí)，采用反應(yīng)變壓器過負(fù)荷的過負(fù)荷保護(hù)。①相間短路保護(hù)確定保護(hù)裝置的接線方式：由于變壓器一次側(cè)為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行相間短路保護(hù)可采用二互感器二繼電器的不完全星形接線，此時(shí)接線系數(shù)K=1。一般采用四溫控制：繞組溫度大于110℃時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)起動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻，繞組溫度低于90℃時(shí)，自動(dòng)停止風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)起動(dòng)后，繞組溫度繼續(xù)上升，超過155℃時(shí)報(bào)警，超過170℃時(shí)發(fā)出跳閘信號(hào)。①動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn):i≥i或I≥I式中i—開關(guān)電器的極限通過電流峰值I—開關(guān)電器的極限通過電流有效值i—開關(guān)電器安裝處三相短路沖擊電流I—開關(guān)電器安裝處三相短路沖擊電流有效值②熱穩(wěn)定的校驗(yàn)：I≤I式中I—開關(guān)電器安裝處三相短路電流有效值I—開關(guān)電器t秒內(nèi)允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值 t—假象時(shí)間①熱穩(wěn)定校驗(yàn)：熱穩(wěn)定要求的最小導(dǎo)線截面為: （mm） 假想時(shí)間t=保護(hù)動(dòng)作時(shí)間+開關(guān)分閘時(shí)間+非周期分量假想時(shí)間=++= ∵銅芯交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電纜的K值為K=115∴=95mm∴變壓器的高壓側(cè)電纜能夠滿足熱穩(wěn)定的要求。： ①動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：變壓器高壓側(cè)三相短路沖擊電流峰值為i=，GN3010型隔離開關(guān)的極限通過電流的峰值為i=。②熱穩(wěn)定校驗(yàn)：CM1系列斷路器1s熱穩(wěn)定電流為30KA，變壓器低壓側(cè)三相短路電流有效值=，假想時(shí)間t=，t=1s∴ ∴ 滿足熱穩(wěn)定要求。本設(shè)計(jì)中配電方式采用放射式。而照明、空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管、電腦負(fù)荷在每一層分布較為集中，應(yīng)分別采用一個(gè)回路供一層樓的放射式供電。環(huán)境條件對(duì)照明設(shè)施有很大影響。選擇燈具時(shí)，除考慮環(huán)境光分布和限制眩目的要求外，還應(yīng)考慮燈具的效率，選擇高光效燈具。選擇照度必須與所進(jìn)行的視覺工作相適應(yīng)。 一般照明照明可分為一般照明、應(yīng)急照明。 ②辦公室的一般照明宜設(shè)計(jì)在工作區(qū)的兩側(cè)，采用熒光燈時(shí)宜使燈具縱軸與水平視線平行。本圖書館大樓主要照度標(biāo)準(zhǔn)及光源、燈型選擇如下：（走廊、廁所為0米工作面照度，）①配電室、辦公室、消防控制室、值班室、商場(chǎng)、門庭：300lx 三管格柵熒光燈 ②機(jī)房、書庫(kù)： 50lx 熒光燈③走廊：50lx 白熾燈④廁所：75lx 白熾燈 應(yīng)急照明應(yīng)急照明按照用途可分為三類：疏散照明、安全照明、備用照明。 ②安全應(yīng)急照明：在正常照明突然熄滅時(shí)，為保證潛在危險(xiǎn)場(chǎng)所(如醫(yī)院手術(shù)間)的人員人身安全而設(shè)置的照明。疏散應(yīng)急照明燈宜設(shè)在墻面上或頂棚上。接線圖請(qǐng)參閱附錄1應(yīng)急照明必須選用能瞬時(shí)啟動(dòng)的光源，只有應(yīng)急照明作為正常照明的一部分，并且應(yīng)急照明和正常照明不出現(xiàn)同時(shí)斷電時(shí)，應(yīng)急照明才可選用其它光源，因?yàn)槿暨x用不瞬時(shí)啟動(dòng)的光源(如氣體放電燈)時(shí)，當(dāng)其不在正常照明運(yùn)作中一同使用，一旦發(fā)生事故，因其啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)而不能起到事故照明的作用。④公共建筑內(nèi)的疏散走道和居住建筑內(nèi)走道長(zhǎng)度超過20m的內(nèi)走道。正常狀態(tài)下，交流輸出；強(qiáng)切狀態(tài)下，交流輸出；轉(zhuǎn)入應(yīng)急狀態(tài)下，直流輸出。：疏散指示備用照明 應(yīng)急照明布置 圖書館各房間的照度要求和燈的布置①閱覽室照明：閱覽室照明的照度一般以150～300lx為宜。②書庫(kù)照明：書庫(kù)內(nèi)的書架上要求有上下均勻的垂直照度，一般為20～50lx，特別要確保書架下部的照度要求。平面布置圖如圖所示： 書庫(kù)照明平面布置圖③辦公室照明：辦公室照明大多采用吸頂式普通熒光燈。④衛(wèi)生間照明：衛(wèi)生間照明必須明亮，否則不便于保持清潔衛(wèi)生。 圖書館建筑照明的照度標(biāo)準(zhǔn)值類別參考平面及其高度照度標(biāo)準(zhǔn)值/lx（中）一般閱覽室、美工室200老年、視殘讀者閱覽室300陳列室、視聽室100讀者休息室50書庫(kù)30開敞式運(yùn)輸傳送設(shè)備75走廊、廁所地面20樓梯間地面30儲(chǔ)藏室30電梯前室地面50吸煙間50浴室地面30開水房地面20 本設(shè)計(jì)采用單位容量法計(jì)算燈具數(shù)量計(jì)算方法： ()式中：N規(guī)定照度下所需燈具套數(shù)，單位套。例如，對(duì)于書庫(kù)S=,照度要求50lx,，則查得0米工作面上W=，Z=1。邊等距墻約為相鄰燈距離的一半，否則燈具的外殼應(yīng)作接零或接地。根據(jù)規(guī)范要求，每個(gè)回路設(shè)計(jì)燈具的套數(shù)不宜超過25個(gè)，多管熒光燈、節(jié)能燈、花燈除外。③在洗手間采用防濺型二位單極開關(guān)，采用暗裝。③當(dāng)插座為單獨(dú)回路時(shí)，數(shù)量不得超過10個(gè)。 照明電源和照明電壓照明網(wǎng)絡(luò)一般采用220／380V 三相四線制中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，電壓一般采用220V，安全電壓按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB380583《安全電壓》的規(guī)定為42V、36V、24V、12V、6V五級(jí)。③具有導(dǎo)電灰塵的場(chǎng)所。③備用照明應(yīng)有兩路電源或兩回路供電，當(dāng)采用兩路高壓電源供電時(shí)，備用照明的供電干線應(yīng)接自不同的變壓器。⑥當(dāng)供電條件不具備兩個(gè)電源或回路供電時(shí)，備用電源宜采用蓄電池組或帶有蓄電池的應(yīng)急照明燈。本圖書館的照明配電柜采用嵌墻明裝。①由低壓配電屏供電的照明回路的計(jì)算電流不宜大于100A，單項(xiàng)供電線路的電流不宜超過30A，每一回路連接的配電箱不宜超過4個(gè)。⑥重要場(chǎng)所氣體放電燈的照明線路，其中性線截面應(yīng)與相線規(guī)格相同。③人與布線之間可接近的程度，如機(jī)房、倉(cāng)庫(kù)、車間等人與布線之間可接近的程度明顯不同。照明回路和插座回路不得合穿一管，相同路徑上性質(zhì)相同的回路可以合穿一管但零線不得合用，保護(hù)線共用時(shí)截面應(yīng)取鋼管內(nèi)最大的相線截面，各種線路的保護(hù)管內(nèi)所穿導(dǎo)線數(shù)量最多不超過8根，插座支路均采用4mm2?？照{(diào)設(shè)備的電源有各層的空調(diào)配電箱集中供電，風(fēng)機(jī)盤管的供電線路采用穿PVC管沿墻或在吊頂內(nèi)暗敷，調(diào)速開關(guān)應(yīng)采用暗裝。③報(bào)警回路為二總線制，線路沿耐火橋架經(jīng)過電井引至各層,各層聯(lián)動(dòng)控制線、消防廣播線均穿鋼管暗敷。消防廣播揚(yáng)聲器均為3瓦，有吊頂處用嵌入式，無吊頂處壁掛。均采用雙路電源切換，末端自投或自帶蓄電池。本建筑為一類高層建筑，屬一級(jí)保護(hù)對(duì)象，采用集中報(bào)警系統(tǒng)。4)電梯機(jī)房應(yīng)裝設(shè)火災(zāi)探測(cè)器，其一電梯是重要的垂直交通工具；其二電梯機(jī)房有發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性；其三電梯豎井存在必要的開孔；其四在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，電梯豎井往往成為火勢(shì)蔓延的通道，容易威脅電梯機(jī)房的設(shè)施。3)對(duì)火災(zāi)發(fā)展迅速、有強(qiáng)烈的火焰輻射和少量的煙、熱的場(chǎng)所或部位，應(yīng)選擇火焰探測(cè)器。符合下列條件之一的場(chǎng)所宜選擇感溫探測(cè)器a、相對(duì)濕度經(jīng)常大于95%；b、無煙火災(zāi)和大量粉塵；c、在正常情況下有煙和蒸汽滯留；d、廚房、鍋爐房、發(fā)電機(jī)房、烘干車間等；e、吸煙室等；f、其他不宜安裝感煙探測(cè)器 廳堂和公共場(chǎng)所。設(shè)置火災(zāi)探測(cè)器時(shí)，應(yīng)滿足下述條件：　　點(diǎn)型火災(zāi)探測(cè)器的設(shè)置數(shù)量和布局1)探測(cè)區(qū)域內(nèi)每個(gè)房間至少設(shè)置一只火災(zāi)探測(cè)器；2)感煙、感溫火災(zāi)探測(cè)器的保護(hù)面積A和保護(hù)半徑R以及安裝間距應(yīng)規(guī)定見下表3)一個(gè)探測(cè)區(qū)域內(nèi)所需設(shè)置的探測(cè)器數(shù)量應(yīng)按下式計(jì)算；N≥S/(KA)，N≥1(取整數(shù)) （式中）N：一個(gè)探測(cè)區(qū)域內(nèi)所有需要設(shè)置的探測(cè)器數(shù)量，單位：只；A：探測(cè)器的保護(hù)面積（平方米）；S：探測(cè)區(qū)域的面積（平方米）；K：修正系數(shù)，～,～,～。從一個(gè)防火分區(qū)內(nèi)的任何位置到最近的一個(gè)手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕的步行距離，不應(yīng)大于30米。故應(yīng)在這些公共活動(dòng)場(chǎng)所的主要出入口設(shè)置手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕。2)在公共衛(wèi)生間的場(chǎng)所也應(yīng)設(shè)置火災(zāi)應(yīng)急廣播揚(yáng)聲器。疏散樓梯間也是發(fā)生火災(zāi)時(shí)人員疏散和消防撲救的必經(jīng)之地，且人聲嘈雜，故應(yīng)設(shè)置火災(zāi)應(yīng)急廣播揚(yáng)聲器，以利于火災(zāi)應(yīng)急播放