【正文】 名稱(chēng) 單位容量（ ? ） 6 辦公樓 8 實(shí)驗(yàn)室 10 教學(xué)樓 8 金工車(chē)間 6 住宅 4 焊接車(chē)間 8 食堂 4 鑄鐵車(chē)間 8 浴室 3 銀行 10 鍋爐房 4 水泵房 8 商店 10 體育館 10 （注：上表中未列出而又在后面的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)中出現(xiàn)的房間取與上有相似或相近功能的房間的單位容量值 ） 主教學(xué)區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及相關(guān)設(shè)備的選擇 設(shè)備 樓宇 照明 空調(diào) 電梯 水泵 電腦 多媒體 電視臺(tái) 其它 dK 總計(jì) （ KW） 綜合樓 8?12K ?100 11K?2 11K?2 ?2 300?600 2K? 24 15K 5K 機(jī)械樓 8?14K ?50 —— —— 300?700 2K? 50 —— 200K 后勤處 8?600 ?10 —— —— 300?10 —— —— 5K 印刷廠 8?400 ?10 —— —— —— —— —— 30K 醫(yī)院 8?1K ?30 —— —— —— —— —— 5K ?K CP ?=(KW) CS (KVA) 下面將進(jìn)行變壓器的選取 變壓器的選取原則： (1) 變壓器臺(tái)數(shù)的選取：電力變壓器臺(tái)數(shù)的選取應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、節(jié)能和降低工程造價(jià)等因素綜合確定。 對(duì)于一般車(chē)間、居民住宅、機(jī)關(guān)學(xué)校等，如果一臺(tái)變壓器能滿足用電負(fù)荷需要時(shí)，宜選用一臺(tái)變壓器，其容量大小由計(jì)算負(fù)荷確定，但總的負(fù)荷通常在 1000KV 以下，且用電負(fù)荷變化不大。如有大型沖擊負(fù)荷，為減少對(duì)照明或其它用電負(fù)荷的影響，應(yīng)增設(shè)獨(dú)立變壓器。選用兩臺(tái)變壓器時(shí)，其容量應(yīng)能滿足一臺(tái)變壓器故障或檢修時(shí)，另 一臺(tái)仍能對(duì)一級(jí)和部分二級(jí)負(fù)荷供電。 對(duì)于無(wú)特殊要求的用電部門(mén)，應(yīng)考慮近期發(fā)展，單臺(tái)電力變壓器的額定容量按總視在計(jì)算負(fù)荷值再加大 15%~25%來(lái)確定，以提高變壓器的運(yùn)行效率，但單臺(tái)變壓器的容量應(yīng)不超過(guò) 1000KVA。 在確定電力變壓器容量時(shí)，還應(yīng)考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。我們從以前學(xué)過(guò)的知識(shí)知道，變壓器的效率曲線不是單增的，而是先增加再下降，在其上有一個(gè)最大值：即： dη /d *2I =0 可求出產(chǎn)生最大功率的條件為： *2I =kPP0即是說(shuō)當(dāng)不變損耗等 于可變損耗時(shí)，變壓器的效率達(dá)到最大值。但有一個(gè)不變的原則是：在保證供 電可靠性的前提下，電力變壓器的臺(tái)數(shù)應(yīng)盡量的減少，盡可能的少。 配電設(shè)備的選擇： 我們以綜合樓為突破口對(duì)電力電纜，低壓斷路器，刀開(kāi)關(guān)，電流互感 器等進(jìn)行選?。? 8 (1) 在進(jìn)行電器設(shè)備的選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程的特點(diǎn)，按照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，在保證供配電安全可靠性的前提下，力爭(zhēng)做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理： ① 按正常工作條件選擇額定電壓和額定電流： a、電氣設(shè)備的額定電壓 eNU. 應(yīng)符合電器裝設(shè)點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓，并應(yīng)大于或等于正常時(shí)最大工作電壓 mWU. 即： eNU. ≥ mWU. 。 ② 按短路情況來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性： 如斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)等的動(dòng)穩(wěn)定性滿足 Im≥Ish ,而其熱穩(wěn)定性滿足 ≥ 且 It≥Ia ttima 。 ④ 按 照 裝置地點(diǎn)、工作環(huán)境、使用要求及供貨條件來(lái)選擇電氣設(shè)備的適當(dāng)型式。 (3) 低壓斷路器：按滅弧介質(zhì)分有油浸式、真空式、空氣式，應(yīng)用最多的是空氣式斷路器 。萬(wàn)能式斷路器即框架式斷路器，所有器件均裝于框架內(nèi)，其部件大部分設(shè)計(jì)成可拆卸的，便于制造安裝和檢修。選擇配電用斷路器多為萬(wàn)能式，且特別適用于低壓配電系統(tǒng)的主保護(hù)，即常用做低壓進(jìn)線柜的主開(kāi)關(guān)。 低壓斷路器（即自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)）的選擇原則：注意開(kāi)關(guān)主觸頭額定電流 NI ， 電磁脫扣器（即瞬時(shí)或短延 時(shí)脫扣器）額定電流 ERNI. 和熱（長(zhǎng)延時(shí)）脫扣器的額定電流 TRNI. 之間要滿足下式關(guān)系： NI ≥ ERNI. ≥ TRNI. ≥ CI 開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間小于 秒（如 DZ系列）時(shí)，其開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗄芰τ孟率叫ｒ?yàn)： QAoffI . ≥ shI 開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間大于 秒 (如 DW 系列 )時(shí) ,其開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗄芰τ孟率叫ｒ?yàn) : QAoffI . ≥ kI 9 QAoffI . 自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)的分?jǐn)嚯娏?(KA)。 kI 裝設(shè)開(kāi)關(guān)處短路電流周期分量的有效值 (KA). 自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)脫扣器電流整定 :為使自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)各脫扣器更好的發(fā)揮保護(hù)功能 ,需要結(jié)合保護(hù)對(duì)象 ,進(jìn)行電流的整定計(jì)算 ,然后正確確定 :配電線路用自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān) ,熱 (或長(zhǎng)延時(shí) )脫扣器整定電流 TROPI . ,可用下式計(jì)算 : TROPI . ≥ ?Crel IK .39。relK 可靠系數(shù) ,熱脫扣器取 ~,長(zhǎng)延時(shí)脫扣器取 。選取原則公 式為：ini iaN LPUUrS ???? 121/ %100 按此式選擇與之相近的標(biāo)稱(chēng)導(dǎo)線截面 S,根據(jù)線路布置狀況計(jì)算出電抗 0X 值，如與所選 0X 值差別不大，證明所選 10 正確。 ③按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面：為兼顧有色金屬耗量投資與降低導(dǎo)線能耗費(fèi)用之間的矛盾，提出 了經(jīng)濟(jì)電流密度的概念，所選的截面對(duì)兩者而言是經(jīng)濟(jì)的。 ② 電流互感器原線圈的額定電流應(yīng)大于線路的最大工作電流，一般取線路工作電流的 ~ 倍，并要求在短路故障時(shí)，對(duì)測(cè)量?jī)x表的沖擊電流較小，即 要求磁路能迅速飽和，以限制二次側(cè)電流成比例增長(zhǎng)。 (6) 下面進(jìn)行各樓宇電氣設(shè)備的選擇： ①綜合樓： ?cos =（ *注）， CI =（ A） 取 VV— 1000 型電力電纜，查表有最大允許載流量為 根并起來(lái)承擔(dān)： VV— 1000— 3（ 3?120+1? 70） 斷路器： DZ20— 630/3 脫扣器整定值： 630 電流互感器： ②機(jī)械樓：整個(gè)主教學(xué)區(qū)的變電房設(shè)置在機(jī)械樓內(nèi)，為避免重復(fù)建設(shè)，浪費(fèi)資源和金錢(qián)，擬把機(jī)械樓的低壓配電房與變電房的配電合成而建。 ?cos =， CI =（ A）； / CI =(A)。按前面的方法有 1 ?? 查補(bǔ)償率表有： ???? tgtg 。 具體布置詳見(jiàn)主教學(xué)區(qū)系統(tǒng)圖。 12 第 4 章 對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的評(píng)價(jià) 現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，包括企事業(yè)的飛速發(fā)展，已經(jīng)越來(lái)越緊密地與點(diǎn)聯(lián)系在一起。經(jīng)濟(jì)合理安全可靠的供電質(zhì)量對(duì)現(xiàn)代文明的發(fā)展更是快馬加鞭，促成飛躍?？偟膩?lái)說(shuō)，我?，F(xiàn)有的供配電系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)： (1) 選址位置基本位于負(fù)荷中心，減少了電纜長(zhǎng)度（即有色金屬的耗量）節(jié)約了成本。 (2) 變電所區(qū)域管轄范圍比較合理，通常 2 臺(tái)變壓器管理一個(gè)區(qū)域，這樣相對(duì)來(lái)講監(jiān)管和維護(hù)比較容易。故，現(xiàn)有系統(tǒng)的低壓聯(lián)絡(luò)線設(shè)置得是很合理的，在假期中節(jié)約了大量的能源。 相對(duì)欠缺的是： 13 (1) 二食堂處變壓器房的設(shè)置地方不是很合理，因?yàn)猷徑梅?，并且在房間中還有水管穿過(guò)，工作環(huán)境比較惡劣，建議遷址重建。建議擴(kuò)大配電房或者在高壓處加一個(gè)補(bǔ)償柜。我們根據(jù)南區(qū)統(tǒng)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)知道，在北區(qū)大概需要用電容量為 7000KVA。 規(guī)劃設(shè)計(jì) 方案 規(guī)劃方案 1 現(xiàn)狀中，南區(qū)高壓配電房可以容納 13 面配電柜，剛好能滿足設(shè)計(jì)中的 13 塊變電區(qū)域的需求。 我?，F(xiàn)有的兩路高壓進(jìn)線前已介紹。但在此方案中不用常規(guī)的一回線路運(yùn)行，另一回線路完全備用的形式，而是采用雙回線路同時(shí)運(yùn)行的方式：主要的考慮為 1) 兩回線 路的供電質(zhì)量都很高，都能分別滿足用戶(hù)用電的需求。 在中間設(shè)立一個(gè)聯(lián)絡(luò)柜。 配 電 方 式 全 采 用 高 壓 放 射 式 。在這一概念的基礎(chǔ)上，規(guī)劃方案 2擬考慮南北分治，即在現(xiàn)有配電設(shè)施的基礎(chǔ)上，在北區(qū)另外單建一個(gè)高壓配電房，南北相互獨(dú)立，互不牽制，毫無(wú)關(guān)聯(lián)。 同樣如方案 1中說(shuō)講，為減少線路損失，采用兩回電源同時(shí)運(yùn)行的方式，也在南區(qū)高壓總配設(shè)置母線斷路器聯(lián)絡(luò)，斷路器平時(shí)是斷開(kāi)的，僅在雙回電源中，某一回受損后，才 16 開(kāi)啟使用，即由另一條母線獨(dú)立的向所有的負(fù) 荷供電?？傮w的思維依然是南北分治，但是把南北兩區(qū)用一根高壓聯(lián)絡(luò)電纜連接起來(lái)，目的是使北區(qū)的供電可靠性得到增強(qiáng)。 南北校區(qū)的聯(lián)絡(luò)線如果設(shè)置的合理的話，那么對(duì)北區(qū)的供電來(lái)說(shuō)將形成高壓環(huán)式接線，對(duì)北區(qū)來(lái)講，供電的可靠性將大大的增強(qiáng)。平面示意圖和系統(tǒng)示意圖如下所示： 這也是一個(gè)高壓放射式接線。 方案 1：只需要一個(gè)高壓通道引出至南區(qū)總配即可；需從雙港線上引一段架空線（或者是 10KV 高壓電纜線）到高壓總配電房，距離約在 400 米。 方案 3：方案 3基本同方案 2，只是多了一條從南到北的一段電力電纜線，約 450 米。 電壓絕緣等級(jí)花費(fèi) 由于兩回線路采用的都是 10KV 電壓 ，絕緣設(shè)備花費(fèi)幾個(gè)方案相同。 方案 2：需在現(xiàn)有的高壓配電房的基礎(chǔ)上再在北區(qū)建一個(gè)高壓配電房（或者是高壓子配電房）花費(fèi)較方案 1大；并且這樣的話，將增加管理人員的數(shù)量，監(jiān)管費(fèi)用增加。 施工費(fèi)用 方案 1：增設(shè)了 5 根電纜到北區(qū)，在線路鋪設(shè)的時(shí)候比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。 20 其它方案中，由于走的都是獨(dú)立的電力電纜，比較好處理， 施工簡(jiǎn)單。 在社會(huì)效益方面，方案 1更可觀些，因?yàn)椴捎玫氖歉邏悍派涫脚潆姺绞?，各配出線之間沒(méi)有聯(lián)系，當(dāng)某條線路發(fā)生故障時(shí)，不會(huì)牽連到其它的線路，因故而造成的停電范圍也會(huì)比較小。并且也沒(méi)有能很好的滿足北區(qū)綜合教 學(xué)樓的消防電梯和其它消防設(shè)備的供電要求。滿足了 2 級(jí)負(fù)荷的全部要求。 供電電能質(zhì)量 四個(gè)方案相當(dāng)。在具體的配電柜中，都采用了電流互感器，接地刀開(kāi)關(guān)，高壓斷路器，避雷器，能完全保證正常的運(yùn)行。 其它方案中只是需要較多的管理人員，在維修監(jiān)管作業(yè)的條件與方案 1一樣。 施工條件：方案 4中，均需在南北兩區(qū)作業(yè)，并且配電電纜所走的線路 比較長(zhǎng)， 21 相對(duì)施工比較麻煩些。 分期建設(shè)的可能性及靈活性 方案 1：比較靈活，由于有 13面柜子的空間，現(xiàn)已經(jīng)上了 7 面，等以后北校區(qū)、研究生學(xué)院區(qū)、孔目湖校區(qū)相繼建成后，可分期上配電柜，即是說(shuō)建成一個(gè)區(qū)位，上一面柜子。 其他方案中，不管具體的這樣建設(shè)，北區(qū)配電房無(wú)論如何要一次性建設(shè)到位，但選址在何處，建成什么樣式的，以后是否能很好的融入主體建筑群，是很難說(shuō)清楚的（因?yàn)楝F(xiàn)在北區(qū)有很多地方還有待開(kāi)發(fā)，有待整合）。中間用斷路器連接，平時(shí)使用的是雙回路同時(shí)運(yùn) 行：利于減少電能在線路上的損失；即使在線路 發(fā)生故障的情況下，也能保證至少有一半的用電負(fù)荷不會(huì)停電，造成的負(fù)面社會(huì)影響較?。灰换鼐€路發(fā)生故障的時(shí)候，可以通過(guò)倒閘操作，閉合母連斷路器，實(shí)現(xiàn)繼續(xù)供電。大大的提高了供電的可靠性和持續(xù)性。 二食堂變 考慮到二食堂處的生活區(qū) 1 變工作的環(huán)境比較惡劣 —— 旁邊有水泵房，并且在配電所 22 中有水管穿過(guò)，擬遷址重建。這樣使得變電所更接近負(fù)荷中心，減少能耗和有色金屬耗量，并且可以把南大門(mén)，地下道的用電負(fù)荷點(diǎn)加入的此區(qū)。 主教學(xué)區(qū)，學(xué)生區(qū)，生活 1 區(qū)，北校區(qū)和孔目湖校區(qū)變有兩臺(tái)變壓器的變電所宜設(shè)置成單母線分段接線，通常情況下各變壓器僅向各自的母線段供電；在緊急情況下，用單臺(tái)變壓器向整條線路供電 —— 把母線聯(lián)絡(luò)斷路器連接即可。 實(shí) 習(xí)工廠區(qū)，由于其中的符合性質(zhì)相差很大，故雖只有一臺(tái)變壓器，也宜設(shè)置成單母線分段形式，學(xué)生區(qū)在一段上，工廠區(qū)在另一段上。 整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行方式 根據(jù)前面的設(shè)計(jì)，在正常情況（或用電需求不是很緊迫的情況）下，各變電所是相互 獨(dú)立的，互相之間沒(méi)有影響，互相也不會(huì)受到牽制，這也是放射式配電的優(yōu)勢(shì)。完成整個(gè)的變配電過(guò)程。 柴油發(fā)電機(jī)房 在整個(gè)系統(tǒng)中，兩回線路已經(jīng)足以能滿足我校的用電需求和國(guó)家的相關(guān)用電規(guī)范。為了能很好的安置它們，讓它們“老”有所用，擬在高壓配電房旁邊設(shè)置柴油 發(fā)電機(jī)室。在緊急情況下，還可以 作 為應(yīng)急電源使用。這些地方主要是在 —— 南區(qū)綜合樓中的中心計(jì)算機(jī)，學(xué)校重要的研究所，實(shí)驗(yàn)室等等。 GB7260— 87 按輸出電流的不同，給出了一張產(chǎn)品系列表：從 ~1500A 的輸出范圍不等，把 UPS 分成 27 個(gè)等級(jí)，單相輸出為 220V，三相輸出為 ，額定輸出電壓偏差不超過(guò) 額定值的 2%。 通常在學(xué)校來(lái)說(shuō)，可以選用大于 15 分鐘的 UPS。 節(jié)能設(shè)備 在整個(gè)片區(qū)內(nèi)建議全部選用節(jié)能型的設(shè)備，包括 像 節(jié)能電燈，節(jié)能冰箱，節(jié)能空調(diào)等。 下面僅以照明節(jié)能來(lái)說(shuō)明這樣做的效果： 在照明設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能的滿足工作時(shí)的視覺(jué)要求，那么在選 用光源，燈具的時(shí)候就要綜合考慮照明特性和長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)普遍采用的新型節(jié)能燈有：緊湊型高效節(jié)能熒光燈，細(xì)管型節(jié)能熒光燈，緊湊型定向照明鹵物燈，小功率高壓鈉燈，和金屬鹵化物燈。這可不是一個(gè)小數(shù)目哦。 ① 選用合理的照度方案 ② 采用合理的建筑藝術(shù)照明設(shè)計(jì) ③ 裝設(shè)必要的節(jié)能裝置：使用調(diào)光開(kāi)關(guān)，屋頂墻面等用高反射率的材料粉刷，并且建立定期清掃制度。 (1) 及時(shí)切除輕載變壓器 。 (2) 更換額定負(fù)載或輕載變壓器。此時(shí)可更換一臺(tái)較大容量的變壓器，使其運(yùn)行在高效節(jié)能區(qū)。 (3) 停用夜間或假日中多余的變壓器。