【導(dǎo)讀】本工程為一民用住宅建筑，共十八層，屬于二類高層。本設(shè)計(jì)包含變配電系。統(tǒng)計(jì)算和設(shè)計(jì)、照明系統(tǒng)的計(jì)算和設(shè)計(jì)以及消防聯(lián)動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。余負(fù)荷均為三級(jí)負(fù)荷。根據(jù)單位指標(biāo)法和需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷容量計(jì)算，選擇符。度均勻度、功率密度的要求。根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)住宅的公共部分進(jìn)行報(bào)警探。測(cè)器布置和消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)計(jì)。2供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì).........

　　

【正文】 2 D1 D2 18 ① 、在電纜選擇的時(shí)候，低壓側(cè)主要是以計(jì)算電流為基準(zhǔn)來(lái)選擇電纜截面積，而高壓側(cè)由于電壓太高，本身計(jì)算電流就比較小。在這樣的情況下，再以計(jì)算電流為基準(zhǔn)來(lái)選擇高壓側(cè)電纜就不太準(zhǔn)確。所以，在選擇高壓側(cè)電纜截面積的時(shí)候，主要是以電纜的動(dòng)穩(wěn)定性為準(zhǔn)，選擇高壓電纜的截面積。 取基準(zhǔn)容量為 100MVA，基準(zhǔn)電壓為 。 ② 、高壓側(cè)各部分阻抗計(jì)算 1)、高壓側(cè)系統(tǒng)阻抗值計(jì)算 高壓側(cè)系統(tǒng)阻抗值用下列公式進(jìn)行計(jì)算： 21SSZZk? ?? () 21SSRRk? ?? () 21SSXXk? ?? () 將低壓側(cè)短路電流計(jì)算中得出的系統(tǒng)阻抗值代入上式，其中 k 為變比，2221/r T r Tk U U??? 。計(jì)算得出 ? ??， ? ??。 2)、高壓側(cè)電纜阻抗值 高壓側(cè)電纜阻抗值查表數(shù)據(jù)手冊(cè)，查出高壓電纜單位距離的阻抗值，計(jì)算得出高壓側(cè)高壓電纜電阻電抗值。 3)、高壓側(cè)短路電流計(jì)算 高壓側(cè)短路電流計(jì)算如以下公式所示： 223 avkkUI RX??? ??? () 計(jì)算得出高壓側(cè)短路電流 ?? kA。 高壓側(cè)電纜選擇的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)利用導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性來(lái)選擇。 熱 穩(wěn)定性具體推導(dǎo)在 中已具體列出 ， 重新查產(chǎn)品手冊(cè)，得出假想 時(shí)間，得出 Smin=。 則高壓側(cè)短路電流校驗(yàn)數(shù)據(jù)表如下： 表 高壓側(cè)三相短路電流計(jì)算與最小面積確定 回路編號(hào) 系統(tǒng) 電阻值 ? 系統(tǒng) 電抗值 ? 高壓側(cè) 電阻值 ? 高壓側(cè) 電阻值 ? 短路 電流值 kA 最小 截面積mm2 1TD 2TD 19 回路編號(hào) 系統(tǒng) 電阻值 ? 系統(tǒng) 電抗值 ? 高壓側(cè) 電阻值 ? 高壓側(cè) 電阻值 ? 短路 電流值 kA 最小 截面積mm2 3TD 導(dǎo)體及 開關(guān)設(shè)備 ① 、對(duì)于動(dòng)穩(wěn)定性的校驗(yàn)，一般針對(duì)于剛性導(dǎo)體，由于電纜導(dǎo)體是柔軟的，所以導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定性一般 不做考慮 ， 此處的校驗(yàn)主要針對(duì)的是熱穩(wěn)定性的校驗(yàn) 。 ② 、導(dǎo)體熱穩(wěn)定性 電氣設(shè)備在正常工作室，電流會(huì)在導(dǎo)體電阻中產(chǎn)生損耗，將部分電能轉(zhuǎn)化為熱能。這些熱能一部分使導(dǎo)體溫度升高，另一部分散失在周圍環(huán)境中，散失的速度與導(dǎo)體跟周圍環(huán)境的溫差正相關(guān)。當(dāng)發(fā)熱與散熱達(dá)到平衡時(shí)，溫度趨于穩(wěn)定，此時(shí)： N??? () 另外，在發(fā)生短路時(shí)，由于短路電流 kCII，導(dǎo)致發(fā)熱量劇增，導(dǎo)體的溫度也急劇上升，知道保護(hù)裝置動(dòng)作切斷短路電流，這是導(dǎo)體溫度達(dá)到短路后的最高值 k? 。熱穩(wěn)定性則要求 maxkk???? () maxk?? 的物理意義為：導(dǎo)體溫度一旦超過(guò)這個(gè)值，電氣設(shè)備將會(huì)因過(guò)熱而永久性損壞。所以，為了保證電氣設(shè)備的使用壽命，必須對(duì)其熱穩(wěn)定性進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)步驟如下： 1)、根據(jù)下列公式來(lái)校驗(yàn)導(dǎo)體熱穩(wěn)定性： imk tSIC? () 其中 S 為導(dǎo)體滿足熱穩(wěn)定性的最小截面積（ mm2）， Ik為設(shè)備安裝出的最大三相短路電流穩(wěn)態(tài)值（ A）； tim為假想時(shí)間，為非周期分量的假想時(shí)間和周期分量的假想時(shí)間只和（ s）； C 為熱穩(wěn)定系數(shù)（ 2A s mm??? ）。 2)、在計(jì)算最小截面積時(shí)，還應(yīng)當(dāng)知道假想時(shí)間 tim?！豆┡潆娤到y(tǒng)》指出假想時(shí)間由周期分量和非周期分量組成，假想時(shí)間周期分量，對(duì)于遠(yuǎn)點(diǎn)短路而言，假想時(shí)間周期分量就等于短路電流持續(xù)時(shí)間，即就是 im p k op QFt t t t? ? ? ? () 20 其中， top為主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間， tQF為斷路器全分閘時(shí)間，指自斷路器脫扣器接通至各相電弧全部熄滅所需要的時(shí)間。查產(chǎn)品樣本， top為 50ms， tQF為 20ms。 另外，在短路電流持續(xù)時(shí)間 tk小于 1s 時(shí)， imnpts? ?。則假想時(shí)間計(jì)算如下： im im p im npt t t???? () 代入 ? ? ，即就是 kt t s?? () 利用上式算出 tim=。 3)、將 tim、 C、 Ik代 入 ，得出 Smin=，已經(jīng)選定的截面大于最小截面積，所選截面積符合要求。 開關(guān)設(shè)備的動(dòng)熱穩(wěn)定性 ① 、電器的動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn) 點(diǎn)動(dòng)力大小與短路沖擊電流 ish有確定的正相關(guān)性。從工程體系的角度觸發(fā)，要求設(shè)備生產(chǎn)廠家根據(jù)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定試驗(yàn)結(jié)果，給出設(shè)備所能承受的最大短路沖擊電流瞬時(shí)值（又稱峰值），作為其承受點(diǎn)動(dòng)力沖擊能力的參數(shù)，成為動(dòng)穩(wěn)定性，記作 ims。這樣，動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)完全用電氣參數(shù)進(jìn)行，要求 sh msii? () 對(duì)于短路沖擊電流最大值的計(jì)算，有以下公式： 對(duì)于 阻抗較大 的中、高壓系統(tǒng)： piI? () 對(duì)于電阻較大的低壓系統(tǒng)： piI? () 由前面算出的短路電流，可以求出高壓短路沖擊電流為 ish1=16kA， 低壓側(cè)短路沖擊電流 ish2=。對(duì)于已經(jīng)選取的施耐德開關(guān)設(shè)備，低壓側(cè)斷 路器極限分段能力為 85kA，變壓器附近的框架式斷路器極限分段能力為 50kA。所選開關(guān)設(shè)備滿足電器動(dòng)穩(wěn)定性要求。 ② 、電器的熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 由短路電流熱效應(yīng)知，短路后導(dǎo)體達(dá)到的最高溫度與短路電流熱脈沖有單調(diào)的正相關(guān)性，因此設(shè)備生產(chǎn)廠家通過(guò)試驗(yàn)給出產(chǎn)品所能承受的最大熱脈沖，短路熱穩(wěn)定性校驗(yàn)只需要將短路時(shí)設(shè)備實(shí)際承受的熱脈沖與其所能承受的最大熱脈沖相比較。要求 22k im th thI t I t? () 21 21 2 ( 1)sh p shI I K? ? ? () 式中， Ik為設(shè)備安裝處的最大三相短路電流穩(wěn)態(tài)值（ kA）； tim為假想時(shí)間（ s）；Ith、 tth為產(chǎn)品樣本給出的一對(duì)參數(shù)，指設(shè)備在 tth（ s）內(nèi)的熱穩(wěn)定電流為 Ith（ kA）。 查施奈德產(chǎn)品樣本，低壓塑殼式斷路器 Ith=， tth=1s；中壓框架式斷路器 Ith=36kA， tth=1s 或 Ith=50kA， tth=1s，分段等級(jí)與型號(hào)不同，則產(chǎn)品所給出的參數(shù)有差異。 此處為低壓斷路器校驗(yàn)， 同樣選取 中所述的那條回路進(jìn)行具體說(shuō)明。 利用 Ik= 代入 ， 經(jīng)過(guò)校驗(yàn)，開關(guān)電器滿足熱穩(wěn)定性 要求 。 ① 、動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn) 本設(shè)計(jì)選擇的是高壓真空戶內(nèi)斷路器 ZN410/630，查產(chǎn)品樣本，動(dòng)穩(wěn)定電流為 50kA，由公式 ，代入高壓側(cè)最大短路電流，計(jì)算得出 ish=。滿足動(dòng)穩(wěn)定性。 ② 、熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 查產(chǎn)品樣本，熱穩(wěn)定電流為 20kA（ 2s），固有分閘時(shí)間取 ， 由公式 計(jì)算假想時(shí)間的時(shí)候，由于這是高壓側(cè)，必須加上短路短延時(shí)的延時(shí)時(shí)間 ，則假想時(shí)間最后計(jì)算得 tim=。經(jīng)校驗(yàn)，該電氣滿足熱穩(wěn)定性要求。 ① 、動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn) 本設(shè)計(jì)選擇的是高壓隔離開關(guān) GN610T/400，查樣本可知，極限通過(guò)電流峰值為 40kA，利用上面計(jì)算結(jié)果 ish=，校驗(yàn)滿足要求。 ② 、熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 查產(chǎn)品樣本得出該產(chǎn)品 5s 熱穩(wěn)定電流為 14kA，則代入 Ik以及 tim，校驗(yàn)該隔離開關(guān)滿足熱穩(wěn)定性要求。 ① 、轉(zhuǎn)移電流 為防止熔斷器單相熔斷后系統(tǒng)缺相運(yùn)行，要求在熔斷器與負(fù)荷開關(guān)直接設(shè)置聯(lián)動(dòng)裝置，使得只要有一相 熔體熔斷，都會(huì)撞擊負(fù)荷開關(guān)。 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，若短路電流足夠大，理論上三相熔斷器都會(huì)熔斷，但各相電流相位不同，總有一相會(huì)先于其他兩相熔斷，稱其為首開相。首開相一旦熔斷，便會(huì)裝機(jī)負(fù)荷開關(guān)跳閘。如果知道負(fù)荷開關(guān)跳閘時(shí)，其他兩相熔斷器都還未熔斷，便出現(xiàn)了由負(fù)荷開關(guān)開斷短路電流的現(xiàn)象，也就是把本應(yīng)由熔斷器開斷的短路電流轉(zhuǎn)移到由負(fù)荷開關(guān)開斷（首開相除外），這就是電流轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。 22 ② 、負(fù)荷開關(guān)轉(zhuǎn)移電流的校驗(yàn) 轉(zhuǎn)移電流也就是兩相短路電流，計(jì)算公式如下： (2) (3)? () 本設(shè)計(jì)中所選擇的中壓開關(guān)柜為 SM6 系列，最大能夠開斷的轉(zhuǎn)移電流為。由上述公式所算出的兩相短路電流始終要比最大能夠開斷的轉(zhuǎn)移電流要大很多，所以，當(dāng)熔斷器熔斷之后，剩下的兩條回路不能夠有負(fù)荷開關(guān)來(lái)開斷，必須由熔斷器開斷。則整定的熔斷器動(dòng)作值必須小于整定出來(lái)的兩相短路電流。 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 4 照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) 照明設(shè)計(jì) 概況 [15] 白天的時(shí)候，可以依靠自然光看清楚周圍的一切事物，但是，到了晚上，如果沒(méi)有其他憑借，就如同一個(gè)盲人一 般，無(wú)法看清周圍物體。在此情況下，照明器就成為了看清楚周圍事物的憑借。設(shè)置燈具的時(shí)候，不能隨便設(shè)置，照明器的選擇，安裝方式，都有一定的規(guī)定。 本 課題 照明設(shè)計(jì) ① 、本課題為一住宅電氣設(shè)計(jì)，其中的照明設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)包括普通照明設(shè)計(jì)和應(yīng)急照明設(shè)計(jì)及疏散指示。 其中，應(yīng)急照明的設(shè)置應(yīng)當(dāng)遵循以下幾點(diǎn)： 1)、 正常照明因故障熄滅后，需確保正常工作或活動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行的場(chǎng)所，應(yīng)設(shè)置備用照明； 2)、 正常照明因故障熄滅后，需確保處于潛在危險(xiǎn)之中的人員安全的場(chǎng)所，應(yīng)設(shè)置安全照明； 3)、 正常照明因故障熄滅后，需確保人員安全疏散 的出口和通道，應(yīng)設(shè)置疏散照明。 ② 、照明設(shè)計(jì)應(yīng)遵循照明節(jié)能原則 由《建筑照明設(shè)計(jì)規(guī)范》 [7]中規(guī)定，采用照明功率密度作為照明節(jié)能評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)范中規(guī)定，居住建筑中，起居室、臥室、餐廳、廚房以及衛(wèi)生間的功率密度不能超過(guò) 7W/m2，目標(biāo)值為 6 W/m2。 ③ 、照度 規(guī)范還對(duì)居住建筑各活動(dòng)場(chǎng)所的照度要求作出了明確的規(guī)定，在滿足節(jié)能的前提下，對(duì)各房間的照度提出了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。 ④ 、照明配電及控制 1)、照明電壓一般采用 220V交流供電，另外，照明燈具的端電壓不宜大于其額定電壓的 105%，對(duì)于本設(shè)計(jì)中的普通照明器的控制， 末端電壓不宜低于其額定電壓的 95%。 2)、照明配電系統(tǒng) 應(yīng)急照明的電源，應(yīng)根據(jù)應(yīng)急照明類別、場(chǎng)所使用要求和該建筑電源條件，采用下列方式之一： a、接自電力網(wǎng)有效地獨(dú)立于正常照明電源的線路； 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 b、蓄電池組，包括燈內(nèi)自帶蓄電池、集中設(shè)置或分區(qū)集中設(shè)置的蓄電池裝置； c、應(yīng)急發(fā)電機(jī)組； d、以上任意兩種方式的組合。 此外，疏散照明的出口標(biāo)志燈和指向標(biāo)志燈宜用蓄電池電源。 每一照明單相分支回路的電流不宜超過(guò) 16A，所接光源數(shù)不宜超過(guò) 25 個(gè)；連接建筑組合燈具時(shí)，回路電流不宜超過(guò) 25A，光源數(shù)不宜超過(guò) 60 個(gè)，插座不宜 和照明燈接在同一分支回路。 3)、導(dǎo)體選擇 照明配電干線和分支線，應(yīng)采用銅芯絕緣電線或電纜，分支線截面不應(yīng)小于。 照度計(jì)算 照度計(jì)算目的及方法 照度計(jì)算的目的，是根據(jù)所需要的照度值和其他已知條件（燈具形勢(shì)和燈具布置、房間各個(gè)方向的反射條件以及燈具的和房間的污染情況等）來(lái)決定燈泡的容量和燈具的數(shù)量，或在照明燈具形式、布置和光源容量都正確的情況下，計(jì)算某點(diǎn)的照度值。 照度計(jì)算的方法有利用系數(shù)法、單位容量法、查概曲線法、逐點(diǎn)計(jì)算法等。各種計(jì)算方法只能做到基本準(zhǔn)確。 利 用系數(shù)法估算房間照度值 [8] 對(duì)于住宅的照度計(jì)算，下面以住宅 A 標(biāo)準(zhǔn)戶型 01 戶型為例進(jìn)行照度計(jì)算說(shuō)明。由平均照度計(jì)算公式： av n U M FE A ?? ? ? ? ?? () 其中， Eav 為工作面的平均照度（ lx）； Φ 為每個(gè)燈具的光源的光通量（ lm）；A 為房間面積（ m2）； MF 為燈具的維護(hù)系數(shù)； η為燈具的 發(fā)光 效率； U為利用系數(shù)。 在計(jì)算利用系數(shù)的時(shí)候，首先要查得 頂棚和墻面反射板均為 ?? ，凈高h(yuǎn)RC=， l=， w=，則空間比計(jì)算為： 5 ( )RCh l wRCR lw?? () 將數(shù)據(jù)代入上述公式，得出 RCR=，查利用系數(shù)表得出利用系數(shù) U=。 各個(gè)房間安裝的燈具均為 1 個(gè) 18W 的節(jié)能燈，光通量為 1000lm，維護(hù)系數(shù)取 ，面積 A=8mm2， U=