【正文】 73畢業(yè)設計（論文） 配電系統(tǒng)設計2 配電系統(tǒng)設計 負荷等級及供電要求 負荷等級分類電力負荷應根據(jù)供電可靠性及中斷供電在政治、經濟上所造成的損失或影響的程度，分為一級負荷、二級負荷及三級負荷。　④中斷供電將造成公共場所秩序嚴重混亂者。②中斷供電將造成較大經濟損失者。但在實際設計中為了滿足一級負荷的供電，可以采用兩路高壓供電，但當供電不能滿足要求時，應設自備發(fā)電機，故可以采用一路高壓電源加一路備用電源（應急柴油發(fā)電機組）供電，當一級負荷容量較大時，應采用兩路高壓供電。③三級負荷對供電無特殊要求。并在最末一級配電箱處設置自動切換裝置。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)對電梯載重量及速度的要求和對客流量的分析,初步估算電梯的功率為30Kw/臺。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)計出需要安裝64個防火卷簾門，每個按照1Kw估計，得出防火卷簾門的安裝功率為64Kw。用需要系數(shù)法進行負荷計算的計算方法。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；對于高層建筑，地下建筑，機場等消防要求高的場所，宜選用干式電力變壓器SLL、SG、SGZ、SCB型；如電網電壓波動較大而不能滿足用電負荷的要求時，則應選用有載調壓電力變壓器，以改善供電電壓的質量。對供電可靠性要求高，又無條件采用低壓聯(lián)絡線或采用低壓聯(lián)絡線不經濟時，也應設置兩臺電力變壓器。按繞組導電材料分類：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變壓器一次側零序電流不能流通，當二次側三相不平衡負荷出現(xiàn)時，由此產生的零序電流用于激磁，使鐵心發(fā)熱增加，嚴重時會導致變壓器損壞，其二次側負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荷平衡的場合；D，yn11變壓器一次側為三角形接法，零序電流可以流通，因此其運行不受二次側負荷平衡度的影響，可用于單相負荷較多且不易平衡的場合。②最大負荷率一般取為75%～85%。變壓器總的安裝容量為1600KVA。補償容量的計算方法Q= P（tg1tg2）式中Q—需要補償?shù)臒o功功率（Kvar）tg1—補償前的無功功率因數(shù)角的正切值tg2—補償后的無功功率因數(shù)角的正切值P—總計算有功功率各臺變壓器的無功補償1號變壓器風機盤管及控制設備：計算有功功率：計算無功功率：冷熱水機組：計算有功功率：計算無功功率： Kvar防火卷簾：計算有功功率：計算無功功率： Kvar防排煙風機：計算有功功率：計算無功功率：消防控制室：計算有功功率：10KW計算無功功率： Kvar補償前計算有功功率：P= K（++++10）=補償前計算無功功率：Q= K（++++）=補償前功率因數(shù)：cos= P/，則需要補償?shù)娜萘繛椋篞= Kvar。2）按短路情況來校驗電氣設備的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性：a、如斷路器、負荷開關、隔離開關等的動穩(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：按滅弧介質分有油浸式、真空式、空氣式，應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，即常用做低壓進線柜的主開關。裝設開關處短路電流周期分量的有效值(KA).自動空氣開關脫扣器電流整定:為使自動空氣開關各脫扣器更好的發(fā)揮保護功能,需要結合保護對象,進行電流的整定計算,然后正確確定:配電線路用自動空氣開關,熱(或長延時)脫扣器整定電流,可用下式計算: ≥，可靠系數(shù),~,。按發(fā)熱條件選擇導線截面積,即是按照允許載流量來選擇，,是長期工作制負荷的電流載體,按: =來決定導線或電纜的允許載流量,選取導線或電纜截面。選取原則公式為：按此式選擇與之相近的標稱導線截面S,根據(jù)線路布置狀況計算出電抗值，如與所選值差別不大，證明所選正確。變壓器低壓側電纜選擇的主要矛盾是能否長期承受工作電流，故一般以載流量為條件來選擇電纜的截面。同時考慮到作為重要的資料室以及重要的公共建筑，電纜導體材料應當選用銅芯。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線、單元式結線和橋式結線。④經濟性：應能滿足最少的投資和年運行費用的要求，使總的經濟效益為最佳。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，以取得測量保護用的電壓信號。根據(jù)《民用建筑電氣設計規(guī)范》要求，一類建筑應按一級負荷供電要求進行供電。綜上，本設計高壓側采用兩回路獨立的10KV電源，分別來自不同的區(qū)域變電站，對于一級負荷中特別重要的負荷設置柴油發(fā)電機組，作為應急電源。所以在高、低壓電力系統(tǒng)設計中都應計算短路電流，按短路電流對開關電器、電纜等電氣設備進行短路效應校驗，使電氣設備不致?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）變壓器低壓側三相短路容量：③ 1)高壓側K1處，取 則=2)低壓側K2處，取 則=兩相短路電流的計算一般而言，無限大容量系統(tǒng)中三相短路電流大于兩相短路電流，在校驗短路效應時只考慮三相短路電流。本設計所用變壓器為干式，繞組聯(lián)結組別為：D，yn11。因此，對于干式變壓器應采用反應繞組短路時溫度升高的溫度保護。因此，當變壓器的實際負荷超過其額定負荷時，采用反應變壓器過負荷的過負荷保護。①相間短路保護確定保護裝置的接線方式：由于變壓器一次側為中性點不接地系統(tǒng)，對其進行相間短路保護可采用二互感器二繼電器的不完全星形接線，此時接線系數(shù)K=1。一般采用四溫控制：繞組溫度大于110℃時，系統(tǒng)自動起動風機冷卻，繞組溫度低于90℃時，自動停止風機，風機起動后，繞組溫度繼續(xù)上升，超過155℃時報警，超過170℃時發(fā)出跳閘信號。①動穩(wěn)定的校驗:i≥i或I≥I式中i—開關電器的極限通過電流峰值I—開關電器的極限通過電流有效值i—開關電器安裝處三相短路沖擊電流I—開關電器安裝處三相短路沖擊電流有效值②熱穩(wěn)定的校驗：I≤I式中I—開關電器安裝處三相短路電流有效值I—開關電器t秒內允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值 t—假象時間①熱穩(wěn)定校驗：熱穩(wěn)定要求的最小導線截面為: （mm） 假想時間t=保護動作時間+開關分閘時間+非周期分量假想時間=++= ∵銅芯交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電纜的K值為K=115∴=95mm∴變壓器的高壓側電纜能夠滿足熱穩(wěn)定的要求。： ①動穩(wěn)定校驗：變壓器高壓側三相短路沖擊電流峰值為i=，GN3010型隔離開關的極限通過電流的峰值為i=。②熱穩(wěn)定校驗：CM1系列斷路器1s熱穩(wěn)定電流為30KA，變壓器低壓側三相短路電流有效值=，假想時間t=，t=1s∴ ∴ 滿足熱穩(wěn)定要求。本設計中配電方式采用放射式。而照明、空調風機盤管、電腦負荷在每一層分布較為集中，應分別采用一個回路供一層樓的放射式供電。環(huán)境條件對照明設施有很大影響。選擇燈具時，除考慮環(huán)境光分布和限制眩目的要求外，還應考慮燈具的效率，選擇高光效燈具。選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應。 一般照明照明可分為一般照明、應急照明。 ②辦公室的一般照明宜設計在工作區(qū)的兩側，采用熒光燈時宜使燈具縱軸與水平視線平行。本圖書館大樓主要照度標準及光源、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、門庭：300lx 三管格柵熒光燈 ②機房、書庫： 50lx 熒光燈③走廊：50lx 白熾燈④廁所：75lx 白熾燈 應急照明應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安全應急照明：在正常照明突然熄滅時，為保證潛在危險場所(如醫(yī)院手術間)的人員人身安全而設置的照明。疏散應急照明燈宜設在墻面上或頂棚上。接線圖請參閱附錄1應急照明必須選用能瞬時啟動的光源，只有應急照明作為正常照明的一部分，并且應急照明和正常照明不出現(xiàn)同時斷電時，應急照明才可選用其它光源，因為若選用不瞬時啟動的光源(如氣體放電燈)時，當其不在正常照明運作中一同使用，一旦發(fā)生事故，因其啟動時間長而不能起到事故照明的作用。④公共建筑內的疏散走道和居住建筑內走道長度超過20m的內走道。正常狀態(tài)下，交流輸出；強切狀態(tài)下，交流輸出；轉入應急狀態(tài)下，直流輸出。：疏散指示備用照明 應急照明布置 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書庫照明：書庫內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準值類別參考平面及其高度照度標準值/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30開敞式運輸傳送設備75走廊、廁所地面20樓梯間地面30儲藏室30電梯前室地面50吸煙間50浴室地面30開水房地面20 本設計采用單位容量法計算燈具數(shù)量計算方法： ()式中：N規(guī)定照度下所需燈具套數(shù)，單位套。例如，對于書庫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，否則燈具的外殼應作接零或接地。根據(jù)規(guī)范要求，每個回路設計燈具的套數(shù)不宜超過25個，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，采用暗裝。③當插座為單獨回路時，數(shù)量不得超過10個。 照明電源和照明電壓照明網絡一般采用220／380V 三相四線制中性點直接接地系統(tǒng)，電壓一般采用220V，安全電壓按國家標準GB380583《安全電壓》的規(guī)定為42V、36V、24V、12V、6V五級。③具有導電灰塵的場所。③備用照明應有兩路電源或兩回路供電，當采用兩路高壓電源供電時，備用照明的供電干線應接自不同的變壓器。⑥當供電條件不具備兩個電源或回路供電時，備用電源宜采用蓄電池組或帶有蓄電池的應急照明燈。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算電流不宜大于100A，單項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。⑥重要場所氣體放電燈的照明線路，其中性線截面應與相線規(guī)格相同。③人與布線之間可接近的程度，如機房、倉庫、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，相同路徑上性質相同的回路可以合穿一管但零線不得合用，保護線共用時截面應取鋼管內最大的相線截面，各種線路的保護管內所穿導線數(shù)量最多不超過8根，插座支路均采用4mm2?？照{設備的電源有各層的空調配電箱集中供電，風機盤管的供電線路采用穿PVC管沿墻或在吊頂內暗敷，調速開關應采用暗裝。③報警回路為二總線制，線路沿耐火橋架經過電井引至各層,各層聯(lián)動控制線、消防廣播線均穿鋼管暗敷。消防廣播揚聲器均為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，屬一級保護對象，采用集中報警系統(tǒng)。4)電梯機房應裝設火災探測器，其一電梯是重要的垂直交通工具；其二電梯機房有發(fā)生火災的危險性；其三電梯豎井存在必要的開孔；其四在發(fā)生火災時，電梯豎井往往成為火勢蔓延的通道，容易威脅電梯機房的設施。3)對火災發(fā)展迅速、有強烈的火焰輻射和少量的煙、熱的場所或部位，應選擇火焰探測器。符合下列條件之一的場所宜選擇感溫探測器a、相對濕度經常大于95%；b、無煙火災和大量粉塵；c、在正常情況下有煙和蒸汽滯留；d、廚房、鍋爐房、發(fā)電機房、烘干車間等；e、吸煙室等；f、其他不宜安裝感煙探測器 廳堂和公共場所。設置火災探測器時，應滿足下述條件：　　點型火災探測器的設置數(shù)量和布局1)探測區(qū)域內每個房間至少設置一只火災探測器；2)感煙、感溫火災探測器的保護面積A和保護半徑R以及安裝間距應規(guī)定見下表3)一個探測區(qū)域內所需設置的探測器數(shù)量應按下式計算；N≥S/(KA)，N≥1(取整數(shù)) （式中）N：一個探測區(qū)域內所有需要設置的探測器數(shù)量，單位：只；A：探測器的保護面積（平方米）；S：探測區(qū)域的面積（平方米）；K：修正系數(shù)，～,～,～。從一個防火分區(qū)內的任何位置到最近的一個手動火災報警按鈕的步行距離，不應大于30米。故應在這些公共活動場所的主要出入口設置手動火災報警按鈕。2)在公共衛(wèi)生間的場所也應設置火災應急廣播揚聲器。疏散樓梯間也是發(fā)生火災時人員疏散和消防撲救的必經之地，且人聲嘈雜，故應設置火災應急廣播揚聲器，以利于火災應急播放