【文章內(nèi)容簡介】 1 緒論 3 設計依據(jù) 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》 GB 5005220xx 《民用建筑設計規(guī)范》 JGJ 1620xx 《建筑照明設計規(guī)范》 GB 5003420xx 《建筑物防雷設計規(guī)范》 GB 5005720xx 《高層民用建筑設計防火規(guī)范》 GB 5004595 《建筑設計防火規(guī)范》 GB 5001620xx 《低壓配電設計規(guī)范》 GB5005420xx 《住宅設計規(guī)范》 GB 500981999 《火災報警系統(tǒng)設計規(guī)范》 GB 5001620xx 重慶大學本科學生畢業(yè)設計 （論文） 2 供配電系統(tǒng)設計 4 2 供 配電系統(tǒng)設計 負荷分級及供電方案 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， 根據(jù)《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》 第 4 頁， 應符合如下表 規(guī)定 ： 負荷分級標準表 表 負荷級別 滿足負荷級別的要求 一級負荷 中斷供電造成人身傷亡 中斷供電造成政治、經(jīng)濟重大損失 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 二級負荷 中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成較大損失 中斷供電將影響重要用電單位正常工作 三級負荷 不屬于一級和二級負荷的負荷 根據(jù)上表規(guī)定，可分析本工程的用電負荷類型，如下表 所示： 本工程的負荷分級表 表 負荷級別 負荷類型 一級負荷 消防風機、水泵、應急照明及疏散照明、消防電梯、防火卷簾 等 三級負荷 普通照明、空調(diào)、扶梯、普通插座、等 根據(jù)負荷不同供電要求也不同。具體要求如下表 所示： 重慶大學本科學生畢業(yè)設計 （論文） 2 供配電系統(tǒng)設計 5 不同負荷級別的供電要求表 表 負 荷級別 負荷類型 供電要求 一級負荷 兩個電源供電，當一個發(fā)生故障時，另一個電源不致同時受到損壞 二級負荷 兩回線路供電 三級負荷 對供電無特殊要求 根據(jù)上表要求，并考慮本工程負荷級別均為一、三級負荷。一 級負荷供電要求 :“兩個電源供電，即當一個發(fā)生 故障時， 另一個電源不致同時受到損壞?！?而在設計中常采用“一用一備”方式供電：兩路高壓進線供電，或一路高壓進線和柴油發(fā)電機的組合 [1]。 本設計中采用一路 10kV 高壓進線和柴油發(fā)電機組合的方式進行供電。 本工程為一類高層建筑，應急照明、防火卷簾、消防控制室、 消防水泵、消防電梯、消防風機、等消防設備及客梯、貨梯、生活水泵按一級負荷，采用雙電源供電，一路為 10kV 經(jīng)變壓器正常供電，當應急情況出現(xiàn)時，由柴 油發(fā)電機供電。其它動力設備、照明用電為三級負荷，無特殊供電要求 。 負荷計算 負荷計算是在整個設計過程中是一個十分重要的環(huán)節(jié)，它是供配電系統(tǒng)設計、運行控制與維護管理的重要基礎。 工程中的負荷計算主要方法有：需要系數(shù)法、二項式法、單位指標法等方法。這些負荷計算的方法和區(qū)別主要如下表 所示： ① 需要系數(shù) 法 [2]： 適用于設備臺數(shù)較多，且功率相差不大 的用電設備，若適用不當，誤差較大。 需要系數(shù) dk ；計算有功功率 CP ；公式如下： CdP k P? ? () ② 二項系數(shù)法 [2]： 適用于設備臺數(shù)少、功率相差大的用電設備組 。 二項系數(shù) b、 c；計算有功功 率 CP ；公式如下： 1nC N i XiP b P cP???? () 重慶大學本科學生畢業(yè)設計 （論文） 2 供配電系統(tǒng)設計 6 ③ 單位指標法 [2]： 適用于用電設備臺數(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 算功率 ， 單位 W； 功率因數(shù) cos? ； 可求用電設備組的 計算電流： C3 3 8 0 co sj pI ?? ?? () 根據(jù) 表格內(nèi)容分析在本工程的設計，賣場普通照明及插座均預留，設備臺數(shù)及功率都是不知道的，所以預留照明普遍采用單位指標法；而對于應急照明，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)法進行負荷計算。故本工程采用需要系數(shù)法和單位指標法相結合來計算負荷。 單位指標法和需要系數(shù)法所用到的參數(shù)主要如下表 所示 ： 設備或場所的單位功率密度、需要系數(shù)及功率因數(shù)表 表 設備或場所 功率密度（ W/ ） 需要系數(shù) 功率因數(shù) 一般 /高檔商店營業(yè)廳普照明 12～ 19 ～ 商場應急照明 / 1 ～ 庫房照明 5 ～ ～ 專用配電房照明 8 ～ ～ 電梯 / 1 ～ （交流） 其他動力設備 / 1 根據(jù)表 計算的方法和表 內(nèi)的參數(shù)，下面開始計算負荷。 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? ? ? ?? 重慶大學本科學生畢業(yè)設計 （論文） 2 供配電系統(tǒng)設計 7 而賣場等普通照明預留，賣場面積為 22125Nm? ，考慮預留插座和照明單位指標采用 230 /Wm,此時用單位指標法估算剩余的照明負荷如下： 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算負荷如下 ： 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 ?? ? ?? ? ? ? 由此可得一層可設置照明配電箱 1AL， 計算功率 120kW， 滿足配電要求 。 同理可得其他各層 照明類負荷計算 ，如表 所示： 照明負荷計算表 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)提供的動力設備， 由 《 供配電 系統(tǒng) 》 可知，當設備臺數(shù) 3 臺時，重慶大學本科學生畢業(yè)設計 （論文） 2 供配電系統(tǒng)設計 8 計算負荷不考慮需要系數(shù)，直接用設備功率相加即可。動力配電箱所帶動力設備臺數(shù)很少，不考慮需要系數(shù)，直接用設備功率相加得到 CP ； 由公式 可以計算出 計算電流等。 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 ?? ? ?? ? ? ? 其他動力計算結果 如下表 所示 ： 動力負荷計算表 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 扶梯動力 22 75 5FTAP1 扶梯動力 11 40 1KTAP1(2) 空調(diào)制冷主機 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 送風機 33 63 2（ 1） PFJPYJAM1 排風兼排風機 66 125 2（ 1） PYJAM1 排煙機 66 125 1（ 2,3） SFJAM1 送風機 22 42 4（ 5） SFJAM1 送風機 11 21 1（ 2,3） PFJPYJAM1 排風兼排煙機 44 83 重慶大學本科學生畢業(yè)設計 （論文） 2 供配電系統(tǒng)設計 9 配電箱 用途 (kW) 1(2,3)PYJA1 排煙機 44 83 4（ 5） PFJPYJAM1 排風兼排 22 42 4(5)PYJAM1 排煙機 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 由負荷計算的結果可將以選擇變壓器。 空調(diào)類負荷單獨供電，部分季節(jié)可以停用。其他動力和照明類負荷采用兩臺變壓器供電，兩臺變壓器做聯(lián)絡。消防類負荷采用發(fā)電機備用供電。 環(huán)氧樹脂變壓器各方面性能良好，具有 絕緣等級高、防燃 防爆性好、損耗小、噪聲小等諸多有點，故選用 SCB 型變壓器。變壓器、發(fā)電機的選擇如下表 所示： 變壓器和發(fā)電機的選擇表 表 編號 所帶負荷 計算功率（ kW） 型號 其他參數(shù) TD1 照明和動力 724 SCB1000/10/ Dyn11。IP30。 TD2 照明和動力 801 SCB1000/10/ Dyn11。IP30。 TD3 空調(diào)動力 536 SCB800/10/ Dyn11。IP30。 發(fā)電機 消防負荷 949 888DFHD 1000kW(常用 )；強迫風冷 變壓器配電采用 GCS 開關柜， 它具有三段保護特性和接地系統(tǒng)，供電可靠安全。并且所有功能單元都編程可控，有利于自動控制。故本次設計中選用 GCS 開關柜。 重慶大學本科學生畢業(yè)設計 （論文） 2 供配電系統(tǒng)設計 10 根據(jù)選出的變壓器和負荷計算的結果進行無功補償。 根據(jù) 補償前功率因數(shù)角 1? ；補償后功率因數(shù)角 2? ；計算功率 cP ；負荷系數(shù) ? 可得無功補償容量為 [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 的無功補償電容器 12 只進 行無功補償。 其他變壓器的無功補償計算如下表 所示： 無功補償計算表 表 編號 計算功率（ kW） 總補償容量 電容器的補償容量（ kvar） 電容器的個數(shù) TD1 724 360 30 12 TD2 801 300 30 10 TD3 949 200 20 10 短路電