【文章內(nèi)容簡介】 的發(fā)展。 提高設備配套能力：對工業(yè)企業(yè)和一些大型用電設備，將現(xiàn)行的電壓升壓 升 為 高 電壓，可增加輸電距離，提高輸電能力；減少變壓器數(shù)量，簡化配電系統(tǒng)，提高供 電可靠性；縮小電纜截面 ，節(jié)省有色金屬；降低功率損耗；擴大異電動機的制造容量。只是由于我國在設備上還不能全面配套而尚未推廣。 廣泛使用配電自動化系統(tǒng)：借助計算機技術和網(wǎng)絡通信技術，對配電網(wǎng)進行離線和在線的智能化監(jiān)控管理。做到保護、運行、管理的自動化，提高運行人員工作效率，增強供配電系統(tǒng)可靠性 。 本設計研究的主要內(nèi)容 本設計 主要針對邯鄲 通信大樓建筑供配電及照明 系統(tǒng) 設計 。首先 通過 供配電系統(tǒng)設計應 計算 出大樓 負荷，選擇合適的變壓器， 畫出電氣主接線圖，根據(jù)電氣主接線圖以及短路電流計算選擇相應的電器元件并 對其進行校驗。 其次根據(jù)建筑圖中 然后畫出配電所的平面圖。對變電所進行設計。包括配電柜等。再次，是對各樓層的照明系統(tǒng)和配電系統(tǒng)進行設計，包燈具的選擇、布置，線路的選擇和敷設。然后通過各各樓層的情況再畫出干線系統(tǒng)圖。最后，是對邯鄲通信大樓的防雷與接地設計 等等 。 2 概述 工程概述 邯鄲通信大樓建筑總面積為 ㎡，建筑高度約為 82m，地下兩層，層高為 ，地上主體二十二層，一層 ，其他層 。地下一、二層為設備層，地上各層主要是營業(yè)廳、辦公場所和通訊設備機房。 用電設備分布如圖所示 電開水爐每層均有。 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 10 除 14層無集中空調(diào)外，其余每層配有相同的集中空調(diào)系統(tǒng)。 除 1 1 1 18層無專用空調(diào)外，其余每層配有相同的專用空調(diào)系統(tǒng)。照度要求達到 200lx。 （ 設備分部見附錄 5） 高層民用建筑的特點 高層民用建筑采用 10KV 甚至 35KV 高壓供電，而一般 高層 通信大樓 則可采用城市公用變壓器低壓供電 ； 高層民用建筑的用電量大，對電氣設備的要求較高 ； 高層民用建筑對消防系統(tǒng)的安全、可靠性要求較高 ； 高層民用建筑對防雷、接地等安全要求較高 ； 高層民用建筑功能較 全，對弱電部分依賴較多，智能化水平較高 。 高層建筑電氣設計過程中應注意的主要問題 (一 ) 高層建筑由于照明、空調(diào)、電梯、給排水等諸多設備 ,因此負荷多，用電量特別大 , 且供電的可靠性要求很高。 (二 ) 在高層建筑中 ,照明與動力基本上不共用干線。動力負荷多采用放射式供電 ,照明負荷則多采用母線槽配電 , 與動力分開。 (三 ) 電氣設備的管線應采取防火措施。 (四 ) 空調(diào)等主要用電設備布局分散 ,多數(shù)要求采用計算機集中管理。 (五 ) 采取防震措施。如配電屏、燈具等電氣設備的防震；管線的層間貫通和建 筑伸縮縫與沉降縫的耐震處理等。 (六 ) 消防要求高。因為高層建筑高度高 ,體量大 ,人員密集 ,設備多 ,建筑本身火災隱患多 , 故對消防要求很高。 (七 ) 在高層建筑的電氣設計中 ,要把電能消耗指標作為全面技術經(jīng)濟分析的重要組成部分。節(jié)電的設計方案 ,應根據(jù)技術先進、安全適用、經(jīng)濟合理、節(jié)約能源和保護環(huán)境的原則確定。采用合理的配電方式 ,采用高效率變壓器、電動機和照明光源、無功功率補償裝置和設備監(jiān)控電腦系統(tǒng)等措施 ,減少電能損耗 ,節(jié)約用電。 高層建筑電氣設計的主要內(nèi)容 負荷的計算 電力負荷 是供電設計的依據(jù)參數(shù)。計算準確與否，對合理選擇設備，安全可靠與經(jīng)濟運行，均起決定性作用。高層建筑的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數(shù)法。 供電電源及電壓的選擇 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 11 為了保證供電可靠性，現(xiàn)代高層建筑至少應有兩個獨立電源，具體數(shù)量應視負荷大小及當?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。另外，還須裝設應急備用柴油發(fā)電機組，要求在 15 秒鐘內(nèi)自動恢復供電，保證事故照明、電腦、消防、電梯等設備的事故用電。國內(nèi)高層建筑的供電電壓，都采用 lOKV標準電壓等級。 高低壓配電系統(tǒng)的設計 高壓配電系統(tǒng)：現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨立的 lOKV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。 計費方式，采用高供高計。但在低壓側(cè)，仍裝設計費電度表，采用將照明與動力分開的兩部電價法。 為減少變壓器臺數(shù)，單臺變壓器的容量選擇一般都大于 lOOOKVA。為限制低壓側(cè)的短路電流，正常時變壓器解列運行，中間設聯(lián)絡開關。 高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設備中的主要部分是干線。現(xiàn)代高層建筑的豎井 多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母千線聯(lián)接等等。 主要設備的選型 高壓開關柜?，F(xiàn)代高層建筑的變配電室設在主樓地下層，按規(guī)定不宜采用油開關。應根高層建筑地下室的標準，選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜。 電力變壓器。根據(jù)防火要求，主樓內(nèi)不允許裝設大容量的油浸電力變壓器。 低壓配電屏。國外低壓配電屏的結(jié)構(gòu)，幾乎都做成抽屜式，特別是大容量的出線，則做成手車式。 應急備用發(fā)電機組。過去大多是采用柴油發(fā)電機組做應急備用電源的。近年 國外高層建筑已開始采用燃汽輪發(fā)電機。這種發(fā)電機具有體積小、重量輕、反應速度快，故障率低等優(yōu)點。 變電所位置 變電所位置 的確定現(xiàn)代高層建筑的用電量相當大，在確定變電所位置時，應盡可能使高壓深人負荷中心。這對節(jié)約電能，提高供電質(zhì)量都有重要意義。 電氣照明設計 電氣照明設計，包括光源選擇、照度計算、燈具造型，燈具布置，眩光控制和調(diào)光控制和照明配電線路敷設等。照明設計與建筑裝飾有著非常密切的關系，應該相互配合，在使用功能及藝術意境方面求得統(tǒng)一?，F(xiàn)代建筑物中，使用定時器，傳感器，或光 敏元件來實現(xiàn)照明自動控制功能是普遍的。選用各種河北工程大學畢業(yè)設計說明書 12 建筑物自動化系統(tǒng)（特別是直接數(shù)字控制系統(tǒng)）來觸發(fā)照明電路和接觸器。同時，選用高光效電光源，是照明節(jié)能的手段之一。 防雷與接地 現(xiàn)代高層建筑的防雷設計，除采用避雷針和避雷帶的傳統(tǒng)做法外，近年還出現(xiàn)有消雷器和放射性避雷針。這兩種防雷技術雖然在工程上得到不少實際應用，但在理論上一直是有爭議的?，F(xiàn)代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻，與樓板的連接是十分可靠的。關鍵是做好金屬管線的接地。 現(xiàn)代高層建筑的防雷接地、電氣設備的保護接地和工作接地，都是合在一起的，組成混合接地系統(tǒng)。接地電阻按最小的要求而定，通常是在 4 歐以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎作接地板。盡管基礎鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎連接成接地網(wǎng)，這對均衡電位，提高安全性都有好處。 、建筑電氣設計中的節(jié)能原則 建筑電氣設計節(jié)能的原則建筑電氣節(jié)能應堅持以下三個原則： 滿足建筑物的功能 即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)；滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風量，也就是舒適衛(wèi)生；滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻；滿足特殊工 藝要求，如娛樂場所的一些電氣設施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。 考慮實際經(jīng)濟效益 節(jié)能應根據(jù)國情考慮實際經(jīng)濟效益，不能因為注重節(jié)能而過高地消耗投資，增加運行費用。 節(jié)省無謂消耗的能量 節(jié)能的著眼點，應是節(jié)省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關的，再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，宜采用先進技術使其能耗降低。因此，節(jié)能措施也應貫徹實用、經(jīng)濟合理、技術先進的原則 。民用建筑的節(jié)能潛力很大，應在設計中精心考慮。但是在選用節(jié)能的新設備上，應具體了解其原理、性能、效果，從技術、經(jīng)濟上進行比較后，再選定節(jié)能設備，以達到真正節(jié)能的目的。 3 供配電系統(tǒng)設計 負荷分級及供電要求 相關規(guī)范 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 13 第 條 電力負荷應根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成損失或影響的程度進行分級，并應符合下列規(guī)定： 一、符合下列情況之一時，應為一級負荷： １．中斷供電將造成人身傷亡時。 ２．中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失時。例如：重大設備損壞、重大產(chǎn)品報廢、用重要 原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢、國民經(jīng)濟中重點企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時間才能恢復等。 ３．中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟意義的用電單位的正常工作。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場館、經(jīng)常用于國際活動的大量人員集中的公共場所等用電單位中的重要電力負荷。 在一級負荷中，當中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災等情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷，應視為特別重要的負荷。 二、符合下列情況之一時，應為二級負荷： １．中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成較大損失時。例如：主要設備損壞、大量產(chǎn)品報 廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時間才能恢復、重點企業(yè)大量減產(chǎn)等。 ２．中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如：交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所秩序混亂。 三、不屬于一級和二級負荷者應為三級負荷。 第 條 一級負荷的供電電源應符合下列規(guī)定： 一、一級負荷應由兩個電源供電；當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不應同時受到損壞。 二、一級負荷中特別重要的負荷，除由兩個電源供電外，尚應增設應急電源，并嚴禁將其它負荷接入應急供電系 統(tǒng)。 第 條 下列電源可作為應急電源： 一、獨立于正常電源的發(fā)電機組。 二、供電網(wǎng)絡中獨立于正常電源的專用的饋電線路。 三、蓄電池。 四、干電池。 第 條 根據(jù)允許中斷供電的時間可分別選擇下列應急電源： 一、允許中斷供電時間為 15s 以上的供電，可選用快速自啟動的發(fā)電機組。 二、自投裝置的動作時間能滿足允許中斷供電時間的，可選用帶有自動投入裝置的獨立于正常電源的專用饋電線路。 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 14 三、允許中斷供電時間為毫秒級的供電，可選用蓄電池靜止型不間斷供電裝置、蓄電池機械貯能電機型不間斷供電裝置或柴油機不間斷 供電裝置。 第 條 應急電源的工作時間，應按生產(chǎn)技術上要求的停車時間考慮。當與自動啟動的發(fā)電機組配合使用時，不宜少于 10min。 第 條 二級負荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電。在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負荷可由一回 6KV 及以上專用的架空線路或電纜供電。當采用架空線時，可為一回架空線供電；當采用電纜線路時，應采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應能承受 100%的二級負荷。 結(jié)合本次工程選擇等級 本次畢業(yè)設計所選題目是 邯鄲通信大樓，其負責的是整個邯鄲市的通信工程如果出現(xiàn)意外 會相當嚴重的 政治、經(jīng)濟上造成重大損失。國民經(jīng)濟中重點企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時間才能恢復 以及國家的相關緊急政策不能第一時間到達本市。 因此這次設計選擇為一級負荷 。 需要設計的相關問題 電源及供電系統(tǒng) 供配電系統(tǒng)的設計，除一級負荷中特別重要的負荷外，不應按一個電源系統(tǒng)檢修或者故障的同時另外一個電源又發(fā)生故障的情況進行設計。需要兩回電源線路的用電單位，應采用同級電壓供電；但根據(jù)各級負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。供電系統(tǒng)應簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不應 多于兩級。高壓配電系統(tǒng)應采用放射式。根據(jù)負荷的容量和分布，配變電所應靠近負荷中心。 我們知道現(xiàn)智能大樓用的是 10KV 雙回路電源進線，其中一回為大專線，已經(jīng)滿足了大樓有負荷的用電需求；考慮到該大樓的重要性原因，現(xiàn)有庫存柴油發(fā)電機 是一定要設計的， 畢竟 要起到作用 有點“雞肋”的感覺 —— 食之無味，棄之可惜。故擬在高壓配電房旁邊設置一柴油發(fā)電機房。相信這樣的設置更能超額滿足 大樓 用電要求了，并且能很好的推動學校各項工作的向前發(fā)展。 電壓選擇和電能質(zhì)量 用電單位的供電電壓應根據(jù)用電容量，用電設備的特性，供電距離， 供電線路的回路數(shù)，當?shù)毓搽娋W(wǎng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展規(guī)劃等因素，經(jīng)濟技術比較確定。 供配電系統(tǒng)的設計時，應正確選擇變壓器的變比及電壓分接頭，降低系統(tǒng)阻抗，并應采取無功功率補償?shù)拇胧?，還應使三相負荷平衡，以減少電壓的偏河北工程大學畢業(yè)設計說明書 15 差。 單相用電設備接入三相系統(tǒng)，使三相保持平衡。 220V照明負荷，當線路大于 30A 時，應采用三相系統(tǒng)，并應采用三相五線制。這樣，可以降低三相低壓配電系統(tǒng)的不對稱性和保證電氣安全。 當單相用電設備接入電網(wǎng)時，求其計算負荷是以其三相中最大的一相負荷乘以三所得。那么我們在設計中盡量或者注意使其三相平衡分布 ，這樣單相接入的負荷就可以以其全部負荷相加即為其計算負荷。后面的負荷列表中將引用這一用電思想。 無功補償 供配電設計中正確選擇電動機、變壓器的容量，降低線路的感抗。當工藝條件適當時，應采取同步電機或選用帶空載切除的間歇工作制設備等，提高用電單位自然功率因數(shù)措施后，仍達不到電網(wǎng)合理運行要求時，還可以采用并聯(lián)電力電容器作為無功補償裝置；合理時，還可