【文章內容簡介】 源沒有 特殊要求 。 4．消防負荷供電要求 《民用建筑電氣設計規(guī)范》（ JGJ 162020） 中對消防用電設備進行負荷等級劃分規(guī)定，本工程為 一類高層建筑 ， 消防用電（包括 一樓的 消防控制室、火災自動報警及聯(lián)動設備、應急照明、噴淋泵、消防栓水 泵、消防電梯、閥門、排煙風機、送風機）屬于一級負荷，采用專用電路供電 。 客梯、潛污泵、給水泵，熱水循環(huán)泵、排風機、補風機等屬于二級負荷，其他屬于三級負荷。 蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 6 負荷計算及無功功率補償 一、 綜合樓負荷 計算 1． 供電電源情況 本綜合樓變電所在 2屋頂，高壓干線從綜合樓附近的 10kV 公用 電源干線 接入 ，高壓采用兩路電源進線。 干線離 本綜合樓 距離為 5km， 在干線首端裝設 高壓斷路器 SN1010II，其 容量為 500MVA。 2． 負荷計算方法 計算負荷 能夠 選擇變壓器容量和電力系統(tǒng)其它設備， 正確進行負荷計算是 實現(xiàn)供配電系統(tǒng)安全可靠運行的必要前提 。 需要系數(shù)法和二項式法是設計中經(jīng)常采用的確定用電設備組計算 負荷的方法，需要系數(shù)法比二項式法更為簡便實用，所以本設計采用需要系數(shù)法來計算負荷。 需要系數(shù)法基本公式如式（ 21） — 式（ 24） 。 （ 21） （ 22） （ 23） （ 24） 上 式中， P30為有功計算負荷，單位為 kW； Q30為無功計算負荷，單位為 kvar；S30 為視在計算功率，單位為 KVA； I30 為計算電流，單位為 A。以上式子中運用到的需要系數(shù)值參見表 21。 3． 本工程負荷統(tǒng)計及計算 3030 3NSI U?30P KdPe?30 30 tanQP ?3030 cosPS ?蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 7 本工程負荷中，有平時需要運行的用電設備，有火災時才需要運行的消防用電設備 ，負荷計算按照平時運行的設備和火災時運行的設備來算。照明負荷按負荷性質分組， 1~9 層公共照明為一組， 1 層、 2 層、 3 層、 4~9 層照明為一組，動力負荷為一組 。負荷統(tǒng)計及計算如表 22 所示。 表 22 綜合樓負荷統(tǒng)計及計算 設備名稱 Pe /kW dk cos? tan 計算負荷 P30/kW Q30/kvar S30/kVA I30/A 19層 照明 地下室照明 36 一 層照明 197 2層照明 176 3層照明 150 120 120 49層照明 1122 客 梯 27 1 27 34 無障礙電梯 1 觀光電梯 24 1 24 18 30 熱水循環(huán)泵 37 1 37 給水泵 31 1 31 邊墻 排風機 1 換氣扇 1 5 入口潛污泵 3 1 3 潛污泵 3 1 3 無負壓 15 1 15 軸流風機 1 0,3 壁式排風機 1 1F 應急照明 6 1 1 0 6 0 6 13F 應急照明 1 0 0 49F 應急照明 1 0 0 蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 8 消防電梯 15 1 15 消火栓泵 37 1 37 噴淋泵 45 1 45 排煙機 1 屋面排煙 機 6 1 6 屋面送風機 1 28． 05 地庫噴淋泵 45 1 45 地庫消火泵 37 1 37 地庫排煙機 44 1 44 地庫送風機 37 1 37 總計 KP= Kq= 1506 764 總計算負荷， P=1506kW, Q=764kvar,取有功負荷，無功負荷同時系數(shù) KP=，Kq=,則總的有功計算負荷 P30=， Q30=,S30=，I30=。 二、 無功功率補償 由負荷統(tǒng)計表 (22)可知，該綜合樓 低壓 側的最大負荷時的功率因數(shù) cosy 為， 而據(jù)相關部門 要求 低壓側 最大負荷時的功率因數(shù) cosy 應大于 ， 因此 低壓側 最大負荷時功率因數(shù) cosy 暫取 來計算 ， 無功功率補償容量 公式如下： 3 0 1 2( t a n t a n ) 1 2 0 4 . 8 [ t a n ( a r c c o s 0 . 8 ) t a n ( a r c c o s 0 . 9 2 ) ] 3 9 0 v a rcQ P k? ? ? ? ? ? ? 選擇 1PGJ型低壓自動補償屏，并聯(lián)電容器為 型號為 14 3BW ??，采用其方案一 1 臺主屏和方案 3 的 4 臺輔屏，得到的總容量為 5 * 8 var 4 2 0 varkk?。 無功補償后， 10kV 側和 380V 側的計算負荷如表 23 所示。 表 23 綜合樓無功補償后的計算負荷 蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 9 變電所及主變壓器的選擇 變電所位置和型式的選擇 1． 變電所所址選擇 變電所選擇的一般原則 ： 根據(jù)《 10kV 及以下變電所設計規(guī)范》規(guī)定，“ 變電所位置 應根據(jù)下列條件來確定 ： 接近負荷中心；進出線方便 ； 接近電源側；設備運輸方便； 高層主體建筑不應設在人員密集場所，或者疏散出口 ” 。 變電所型式選擇 ：變電所分為屋內式和屋外式兩大型式，負荷較大的高層建筑或者廠房，應 設附設式 或獨立式變配電所。 本設計中變電 所設計在 2樓屋頂， 為了 便于進出線 及考慮到周圍建筑環(huán)境 ，決定在 2樓屋頂靠墻建造變電所，其型式為附設式。 2． 變電所總體布置 變電所布置要滿足“便于運行維護，保證運行安全，便于進出線，節(jié)約土地和建筑費用，適應發(fā)展”等要求，總體布置圖如圖 21 所示。 圖 21 總體布置圖 蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 10 主變壓器選擇 1． 主變壓器臺數(shù)的選擇 變壓器根據(jù)負荷計算可以選擇一臺或者兩臺 。 一臺主 變壓器不僅 接線 不繁瑣 ， 而且 占地面積、 控制設備也少，花費資金少。 一臺主變也有缺點， 負荷變化幅度較大的時候就 會消耗 掉很多的無功功率 ， 當 檢修時 可能會 停電。 兩臺主變壓器比一臺主變壓器優(yōu)點多，當一臺出現(xiàn)故障或者需要檢修時，另一臺可以投入運行， 2 臺相互切換，減少無功功率損耗。但 2 臺主變花費高，而且接線復雜。 考慮到以上優(yōu)缺點，本工程選用兩臺變壓器。 2． 主變壓器容量選擇 確定變壓器容量的原則如下： （ 1） 主變壓器容量考慮負荷長遠規(guī)劃，一般考慮 1020 年負荷發(fā)展。 （ 2） 裝設兩臺變壓器時 ，每臺變壓器 須 滿足 式 （ 25），式（ 26）。 30(0 .6 ~ 0 .7)NTSS? ? （ 25） 3 0 ( )N T I II??? （ 26） 本降壓變電所變壓器的容量 ： ( 0 . 6 ~ 0 . 7 ) 1 2 6 0 ( 7 5 6 ~ 8 8 2 )NTS k V A? ? ? ? 選擇兩臺 S91000/10 型低損耗 、低噪音 配電變壓器，主變壓器的聯(lián)結組 標號為Dyn11。 變電所主接線方案 本設計采用兩路電纜進線，高低壓均為單母線分段的接線方式，這種接線方式，當一臺主 變壓器發(fā)生故障或檢修時，切換另一臺變壓器，可迅速恢復供電，因此這種接線方式供電可靠性很高，可以給 本工程一二級負荷 供電 。 本設計高壓系統(tǒng)有 9 臺高壓柜，分別是 2 臺出線柜、 2 臺進線柜、 2 臺互 感器柜、 2 臺計量柜、 1 臺聯(lián)絡柜，采 用 GG1A(F)型高壓開關柜和 GG1A(J)型計量柜 ,外形尺寸為 1200mm 1200mm 3100mm。 低壓柜 采用 GGD2 型低壓配電柜 ， 外形尺寸為 800mm 600mm 2200mm。高低壓具體接線圖詳見施工圖。 計算短路電流 蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 11 設 10kV 進線的前端斷路器 容量為 500MVA，從 干線首端距離本變電所 距離為 5km。 1． 繪制計算電路 按照本工程實際情況，繪制出等效電路圖，如圖 22 所示。 圖 22 短路計算電路圖 2． 求 高壓側 K1 點的短路電流和短路容量 （ 1） 電力系統(tǒng)的電抗： Soc=500MV?A， ???? V A500 2oc21c1 ）（ 架空線路的電抗：由表 24 查得 X0=，因此 計算電路的總電抗 ????????? 211k ）（ （ 3） 計算三相短路電流和短路容量 蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 12 三相短路容量 Sk1（ 3） = 3 Uc1Ik1（ 3） = 3 =?A 3． 計算 低壓側 k2 點的 短路電流和短路容量 計算公式與 K1 點計算公式相同，不再敘述，直接給出結果。 Ik2（ 3） = I″（ 3） =I∞（ 3） =Ik2（ 3） = ish（ 3） =″（ 3） = =62kA Ish（ 3） =″（ 3） = = Sk2（ 3） = 3 Uc2Ik2（ 3） = 3 =?A 4． 高低壓側三相短路電流及三相短路容量結果如表 25 所示。 表 25 短路計算結果 變電所一次設備的選擇校驗 1． 高低壓母線的選擇 按 88D264《電力變壓器布置》 標準圖集規(guī)定， 10kV 母線選擇 LMY3(40 4），即高壓母線尺寸為 40mm 4mm；低壓母線選 LMY3（ 120 10） +806，即相母線尺寸為 120mm 10mm，而 中性線母線尺寸為 80mm 6mm。 2． 10kV 側 一次設備的選擇校驗 經(jīng)過計算，最終選擇的高壓側一次設備如表 26 所示。 蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 13 表 26 10kV 側設備的選擇校驗 3． 低壓 380V 側 一次設備的選擇校驗 經(jīng)計算，最終選定低壓側一次設備如表 27 所示。 表 27 380V 側一次設備的選擇校驗 變電所導線和電纜 的選擇 變電所 導線和電纜的選擇主要包含 10kV高壓進線和高壓配電室至主變的引入電纜 、 380V 低壓出線的選擇 與校驗 。 一、 10kV 進線和 高壓配電室至主變的 引入電纜的選擇 （ 1） 10kV 進線采用 LJ 型鋁絞線 橋架敷設，接往公用干線。 蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 14 按發(fā)熱條件選擇： 由于 I30=73A，查鋁絞線技術表初 次 選 擇 LJ16， Ia1=＞ I30=73A，滿足發(fā)熱條件。 校驗機械強度： 查 技術 表知，最小允許截面 Amin=35mm2，所以 按發(fā)熱條 件初選 的 LJ16 不滿足機械強度 的 要求， 所以 改選 LJ35。 （ 2） 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇 與 校驗 ， 初選 采用 YJV22型 電纜 埋地敷設。 按發(fā)熱條件選擇： 由 I30=73A 查表知，初選纜芯截面為 25mm2 的交聯(lián)電纜，其 Ia1=100A＞ I30 =73A，滿足發(fā) 熱條件。 校驗短路熱穩(wěn)定：按照以下式子 （ 27） 計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面 Amin=I∞（ 3） 0 .7 53 0 8 0 3 4 .677im atC ? ? ? mm2A=25mm2 （ 27） 因此 YJV223 25 電纜 不滿足短路熱穩(wěn)定條件，故改選 YJV22100003 35 電纜。 二 、低壓 側 出線線纜的選擇 與校驗 380V 側的低壓出線選用電纜橋架敷設， 動力照明分開