【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1 緒論 3 設(shè)計(jì)依據(jù) 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 5005220xx 《民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》 JGJ 1620xx 《建筑照明設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 5003420xx 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 5005720xx 《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB 5004595 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB 5001620xx 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB5005420xx 《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 500981999 《火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 5001620xx 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 2 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 2 供 配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 負(fù)荷分級(jí)及供電方案 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)， 根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 第 4 頁(yè)， 應(yīng)符合如下表 規(guī)定 ： 負(fù)荷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表 表 負(fù)荷級(jí)別 滿足負(fù)荷級(jí)別的要求 一級(jí)負(fù)荷 中斷供電造成人身傷亡 中斷供電造成政治、經(jīng)濟(jì)重大損失 中斷供電將影響有重大政治 經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作 二級(jí)負(fù)荷 中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失 中斷供電將影響重要用電單位正常工作 三級(jí)負(fù)荷 不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的負(fù)荷 根據(jù)上表規(guī)定，可分析本工程的用電負(fù)荷類型，如下表 所示： 本工程的負(fù)荷分級(jí)表 表 負(fù)荷級(jí)別 負(fù)荷類型 一級(jí)負(fù)荷 消防風(fēng)機(jī)、水泵、應(yīng)急照明及疏散照明、消防電梯、防火卷簾 等 三級(jí)負(fù)荷 普通照明、空調(diào)、扶梯、普通插座、等 根據(jù)負(fù)荷不同供電要求也不同。具體要求如下表 所示： 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 2 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 不同負(fù)荷級(jí)別的供電要求表 表 負(fù) 荷級(jí)別 負(fù)荷類型 供電要求 一級(jí)負(fù)荷 兩個(gè)電源供電，當(dāng)一個(gè)發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不致同時(shí)受到損壞 二級(jí)負(fù)荷 兩回線路供電 三級(jí)負(fù)荷 對(duì)供電無(wú)特殊要求 根據(jù)上表要求，并考慮本工程負(fù)荷級(jí)別均為一、三級(jí)負(fù)荷。一 級(jí)負(fù)荷供電要求 :“兩個(gè)電源供電，即當(dāng)一個(gè)發(fā)生 故障時(shí)， 另一個(gè)電源不致同時(shí)受到損壞?！?而在設(shè)計(jì)中常采用“一用一備”方式供電：兩路高壓進(jìn)線供電，或一路高壓進(jìn)線和柴油發(fā)電機(jī)的組合 [1]。 本設(shè)計(jì)中采用一路 10kV 高壓進(jìn)線和柴油發(fā)電機(jī)組合的方式進(jìn)行供電。 本工程為一類高層建筑，應(yīng)急照明、防火卷簾、消防控制室、 消防水泵、消防電梯、消防風(fēng)機(jī)、等消防設(shè)備及客梯、貨梯、生活水泵按一級(jí)負(fù)荷，采用雙電源供電，一路為 10kV 經(jīng)變壓器正常供電，當(dāng)應(yīng)急情況出現(xiàn)時(shí)，由柴 油發(fā)電機(jī)供電。其它動(dòng)力設(shè)備、照明用電為三級(jí)負(fù)荷，無(wú)特殊供電要求 。 負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算是在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，它是供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行控制與維護(hù)管理的重要基礎(chǔ)。 工程中的負(fù)荷計(jì)算主要方法有：需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法、單位指標(biāo)法等方法。這些負(fù)荷計(jì)算的方法和區(qū)別主要如下表 所示： ① 需要系數(shù) 法 [2]： 適用于設(shè)備臺(tái)數(shù)較多，且功率相差不大 的用電設(shè)備，若適用不當(dāng)，誤差較大。 需要系數(shù) dk ；計(jì)算有功功率 CP ；公式如下： CdP k P? ? () ② 二項(xiàng)系數(shù)法 [2]： 適用于設(shè)備臺(tái)數(shù)少、功率相差大的用電設(shè)備組 。 二項(xiàng)系數(shù) b、 c；計(jì)算有功功 率 CP ；公式如下： 1nC N i XiP b P cP???? () 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 2 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 ③ 單位指標(biāo)法 [2]： 適用于用電設(shè)備臺(tái)數(shù)和功率都未知的情況。 需要系數(shù) ? ； 單位數(shù)量 N；安裝功率NP???；公式如下： NPN????? () 根據(jù)計(jì) 算功率 ， 單位 W； 功率因數(shù) cos? ； 可求用電設(shè)備組的 計(jì)算電流： C3 3 8 0 co sj pI ?? ?? () 根據(jù) 表格內(nèi)容分析在本工程的設(shè)計(jì)，賣場(chǎng)普通照明及插座均預(yù)留，設(shè)備臺(tái)數(shù)及功率都是不知道的，所以預(yù)留照明普遍采用單位指標(biāo)法；而對(duì)于應(yīng)急照明，根據(jù)照明平面可知燈 具功率和數(shù)量，且燈具數(shù)量較多，宜用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。故本工程采用需要系數(shù)法和單位指標(biāo)法相結(jié)合來(lái)計(jì)算負(fù)荷。 單位指標(biāo)法和需要系數(shù)法所用到的參數(shù)主要如下表 所示 ： 設(shè)備或場(chǎng)所的單位功率密度、需要系數(shù)及功率因數(shù)表 表 設(shè)備或場(chǎng)所 功率密度（ W/ ） 需要系數(shù) 功率因數(shù) 一般 /高檔商店?duì)I業(yè)廳普照明 12～ 19 ～ 商場(chǎng)應(yīng)急照明 / 1 ～ 庫(kù)房照明 5 ～ ～ 專用配電房照明 8 ～ ～ 電梯 / 1 ～ （交流） 其他動(dòng)力設(shè)備 / 1 根據(jù)表 計(jì)算的方法和表 內(nèi)的參數(shù)，下面開始計(jì)算負(fù)荷。 以一層一般照明為例： 由一層平面照明和商鋪配電箱的數(shù)量已知， 除預(yù)留量外的安裝功率為 68kW，采用需要系數(shù)法： 1 6 8 k W 0 . 9 6 1 k WCdP k P? ? ? ?? 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 2 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 而賣場(chǎng)等普通照明預(yù)留，賣場(chǎng)面積為 22125Nm? ，考慮預(yù)留插座和照明單位指標(biāo)采用 230 /Wm,此時(shí)用單位指標(biāo)法估算剩余的照明負(fù)荷如下： 222 1 2 5 3 0 / 6 4NP N m W m k W??? ? ? ? ?? 2 6 4 0 . 9 5 8Cd NP k P k W k W??? ? ? ?? 一層普通照明總的計(jì)算負(fù)荷如下 ： 12 61 58 11 9 12 0C C CP P P k W k W k W k W? ? ? ? ? ? 3C 1 2 0 1 0 2273 3 8 0 c o s φ 3 3 8 0 0 . 8jI AP ?? ? ?? ? ? ? 由此可得一層可設(shè)置照明配電箱 1AL， 計(jì)算功率 120kW， 滿足配電要求 。 同理可得其他各層 照明類負(fù)荷計(jì)算 ，如表 所示： 照明負(fù)荷計(jì)算表 表 配電箱 (kW) (kW) (kW) (kW) (kW) 2AL 2 0 0 2 1AL 3 0 0 3 1AL 68 61 64 58 120 227 2AL 30 27 95 86 115 218 3AL 120 108 110 208 4AL 0 0 109 100 100 190 5AL 0 0 93 85 85 161 2ALE 1 5 5 0 0 5 1ALE 1 3 3 0 0 3 1ALE 1 3 3 0 0 3 2ALE 1 0 0 3ALE 1 4 4 0 0 4 4ALE 1 0 0 5ALE 1 0 0 根據(jù)其他專業(yè)提供的動(dòng)力設(shè)備， 由 《 供配電 系統(tǒng) 》 可知，當(dāng)設(shè)備臺(tái)數(shù) 3 臺(tái)時(shí)，重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 2 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 計(jì)算負(fù)荷不考慮需要系數(shù)，直接用設(shè)備功率相加即可。動(dòng)力配電箱所帶動(dòng)力設(shè)備臺(tái)數(shù)很少，不考慮需要系數(shù)，直接用設(shè)備功率相加得到 CP ； 由公式 可以計(jì)算出 計(jì)算電流等。 以屋頂層消防電梯為例： C 20P kW? 3C 2 0 1 0 513 3 8 0 c o s φ 3 3 8 0 0 . 6j API ?? ? ?? ? ? ? 其他動(dòng)力計(jì)算結(jié)果 如下表 所示 ： 動(dòng)力負(fù)荷計(jì)算表 表 配電箱 用途 (kW) 2JLAC1 防火卷簾 13 25 1JLAC1 防火卷簾 15 28 2JLAC1 防火卷簾 12 23 3JLAC1 防火卷簾 15 28 4JLAC1 防火卷簾 8 15 DTAC1 客用電梯 20 51 XFDTAC1(2) 消防電梯 20 51 HTAC 貨梯 20 51 1（ 2,3,4） FTAP1 扶梯動(dòng)力 22 75 5FTAP1 扶梯動(dòng)力 11 40 1KTAP1(2) 空調(diào)制冷主機(jī) 256 485 1KTAP3 空調(diào)冷凍水泵 45 85 1KTAP4 空調(diào)冷卻水泵 30 57 1KTAP5 熱水鍋爐等 16 2（ 1） SFJAM1 送風(fēng)機(jī) 33 63 2（ 1） PFJPYJAM1 排風(fēng)兼排風(fēng)機(jī) 66 125 2（ 1） PYJAM1 排煙機(jī) 66 125 1（ 2,3） SFJAM1 送風(fēng)機(jī) 22 42 4（ 5） SFJAM1 送風(fēng)機(jī) 11 21 1（ 2,3） PFJPYJAM1 排風(fēng)兼排煙機(jī) 44 83 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 2 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 配電箱 用途 (kW) 1(2,3)PYJA1 排煙機(jī) 44 83 4（ 5） PFJPYJAM1 排風(fēng)兼排 22 42 4(5)PYJAM1 排煙機(jī) 22 42 QWBAC1（ 2,3,4） 潛污泵 8 15 GSBAC1 生活給水泵 10 ZYBAC1 消火栓增壓泵 37 70 PLBAC1 噴淋水泵 40 76 1（ 2,3） KTAP1 空調(diào)末端盤管 10 19 1（ 2,3） KTAP2 空調(diào)末端盤管 10 19 4（ 5） KTAP1 空調(diào)末端盤管 15 28 由負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果可將以選擇變壓器。 空調(diào)類負(fù)荷單獨(dú)供電，部分季節(jié)可以停用。其他動(dòng)力和照明類負(fù)荷采用兩臺(tái)變壓器供電，兩臺(tái)變壓器做聯(lián)絡(luò)。消防類負(fù)荷采用發(fā)電機(jī)備用供電。 環(huán)氧樹脂變壓器各方面性能良好，具有 絕緣等級(jí)高、防燃 防爆性好、損耗小、噪聲小等諸多有點(diǎn)，故選用 SCB 型變壓器。變壓器、發(fā)電機(jī)的選擇如下表 所示： 變壓器和發(fā)電機(jī)的選擇表 表 編號(hào) 所帶負(fù)荷 計(jì)算功率（ kW） 型號(hào) 其他參數(shù) TD1 照明和動(dòng)力 724 SCB1000/10/ Dyn11。IP30。 TD2 照明和動(dòng)力 801 SCB1000/10/ Dyn11。IP30。 TD3 空調(diào)動(dòng)力 536 SCB800/10/ Dyn11。IP30。 發(fā)電機(jī) 消防負(fù)荷 949 888DFHD 1000kW(常用 )；強(qiáng)迫風(fēng)冷 變壓器配電采用 GCS 開關(guān)柜， 它具有三段保護(hù)特性和接地系統(tǒng)，供電可靠安全。并且所有功能單元都編程可控，有利于自動(dòng)控制。故本次設(shè)計(jì)中選用 GCS 開關(guān)柜。 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 2 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 根據(jù)選出的變壓器和負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。 根據(jù) 補(bǔ)償前功率因數(shù)角 1? ；補(bǔ)償后功率因數(shù)角 2? ；計(jì)算功率 cP ；負(fù)荷系數(shù) ? 可得無(wú)功補(bǔ)償容量為 [1]： 12( ta n ta n )CC CQP? ? ??? （ ） 以 TD1 為例： 已知 12c os 0. 79 。 c os 0. 93???? 得： 12t a n 。 t a n ???? 12( ta n ta n )CC CQP? ? ???1 7 2 4 (0 .8 7 9 0 .3 9 5 )? ? ? ?? 可以選擇 30kvar 的無(wú)功補(bǔ)償電容器 12 只進(jìn) 行無(wú)功補(bǔ)償。 其他變壓器的無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算如下表 所示： 無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算表 表 編號(hào) 計(jì)算功率（ kW） 總補(bǔ)償容量 電容器的補(bǔ)償容量（ kvar） 電容器的個(gè)數(shù) TD1 724 360 30 12 TD2 801 300 30 10 TD3 949 200 20 10 短路電