【正文】 ～200375～600260～300780～900表4 需要系數(shù)及自然功率因數(shù)表負(fù)荷名稱規(guī)模（臺(tái)數(shù)）需要系數(shù)（Kd）功率因數(shù)（cosj）照明面積500m178?！?000～15000m178?！虉稣彰鳌鋬鰴C(jī)房鍋爐房1～3臺(tái)～～＞3臺(tái)～熱力站、水泵房、通風(fēng)機(jī)1～5臺(tái)～～＞5臺(tái)～電梯～～（交流電）（直流電）洗衣機(jī)房、廚房≤100KW～～＞100KW～窗式空調(diào)4～10臺(tái)～10～50臺(tái)～50臺(tái)以上～舞臺(tái)照明＜200KW1～～1＞200KW～ 本工程負(fù)荷計(jì)算本工程采用需要系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過程如下。由此可知，戶型1為4KW/戶的共4戶、戶型2為5KW/戶的共9戶、戶型3為6KW/戶的共2戶。用6條配電干線從地下室二層變電所引來,每條配電干線連接5個(gè)樓層電表箱，其中一條干線連接4個(gè)樓層。用戶配電箱部分，由公式2可得安裝容量：樓層電表箱,查表4得Kd=，cosj=，tanj=，由公式6和公式7可得樓層電表箱的計(jì)算負(fù)荷：配電干線,查表4得Kd=，cosj=，tanj=，由公式6和公式7可得配電干線的計(jì)算負(fù)荷：住宅負(fù)荷計(jì)算如表5所示。同時(shí)系數(shù)主要用在計(jì)算小區(qū)總負(fù)荷或計(jì)算變電所容量，由于用電設(shè)備組的全部設(shè)備并不同時(shí)運(yùn)行，存在同時(shí)運(yùn)行系數(shù)，所以需要乘以同時(shí)系數(shù)來折算負(fù)荷。由表5中的數(shù)據(jù)和公式9和公式10可計(jì)算得：（2）公共用電部分本工程公共用電部分包括：多層辦公樓用電、電梯用電、消防用電、園林及建筑景觀用用電、生活水泵用電、路燈和公共照明用電、排污設(shè)備用電等照明負(fù)荷以及動(dòng)力負(fù)荷。由所給資料可知商業(yè)區(qū)和寫字樓的安裝容量分別為261KW和208KW，根據(jù)需要系數(shù)法計(jì)算出其計(jì)算負(fù)荷。由公式6和公式7可得：寫字樓需要系數(shù)查表4得：Kd=，cosj=，tanj=。 無功補(bǔ)償 無功補(bǔ)償?shù)哪康挠捎诂F(xiàn)在的用電設(shè)備大都屬于阻性負(fù)載和阻感性負(fù)載，所以整個(gè)供電系統(tǒng)通常是阻感性的，因此供電系統(tǒng)中會(huì)消耗大量的無功功率，從而導(dǎo)致功率因數(shù)的降低。所以，根據(jù)供電部門的有關(guān)規(guī)定，需要對功率因數(shù)進(jìn)行一定限制，在某些供電場所需要達(dá)到一定的數(shù)值，低于這一數(shù)值是就必須進(jìn)行無功功率的補(bǔ)償，以免產(chǎn)生不必要的損失。但是，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，以滿足供電要求[4]。要想提高自然功率因數(shù)，可以選擇合適的電動(dòng)機(jī)型號規(guī)格，防止電動(dòng)機(jī)長時(shí)間空載運(yùn)行或者合理選擇變壓器的容量等方法都可達(dá)到目的。 無功補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ话銇碚f，要想補(bǔ)償無功功率的方法有：改變發(fā)電機(jī)的端電壓，就地補(bǔ)償無功功率等。所以，小區(qū)供配電系統(tǒng)的無功功率補(bǔ)償一般采用就地補(bǔ)償?shù)姆椒?。并?lián)電容器裝設(shè)位置共有高壓集中補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償和單獨(dú)就地補(bǔ)償是三種方法。這種方法補(bǔ)償與其他方法比較，使用電容器設(shè)備較為便宜，投資較小。不僅如此，補(bǔ)償無功后會(huì)使10KV變壓器的視在功率變小，從而能夠?qū)⑦x擇變壓器的容量減小，減小了變壓器的投資。電容器在低壓母線進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)均為自動(dòng)補(bǔ)償方式，即實(shí)際補(bǔ)償電容器容量隨自然功率因數(shù)的變化而調(diào)整。圖1 低壓無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置的原理電路 無功補(bǔ)償容量自然功率因數(shù)的計(jì)算方法如下： （12）采用分組自動(dòng)投切的補(bǔ)償裝置的無功補(bǔ)償容量應(yīng)按下式確定： （13）tanj1——補(bǔ)償前功率因數(shù)cosj1對應(yīng)的正切值； tanj2——補(bǔ)償后期望的功率因數(shù)cosj2對應(yīng)的正切值?！?，Qc∑=，由公式11可得出視在功率為：由公式12可算出自然功率因數(shù)，即：cosj=Pc∑/Sc∑=，則由公式13可得：根據(jù)計(jì)算出來的結(jié)果，可選用4組額定容量為15Kvar的電容器和3組額定容量為30Kvar的電容器。公共部分負(fù)荷TT2變壓器無功補(bǔ)償可用此方法進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見表表10。如斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器、互感器、母線、瓷瓶、電纜、架空線等等。（2）為繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。（3）在選擇與設(shè)計(jì)系統(tǒng)電氣之接成時(shí)，短路計(jì)算可為不同方案進(jìn)行技術(shù)性比較以及確定是否采取限制短路電流措施等提供依據(jù)。其特點(diǎn)是：當(dāng)用戶供電系統(tǒng)的負(fù)荷變動(dòng)甚至發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓能基本維持不變。 短路電流計(jì)算基本步驟本工程采用標(biāo)幺值法計(jì)算短路電流，其基本步驟為：（1） 確定基準(zhǔn)值基準(zhǔn)容量：Sd=100MV基準(zhǔn)電流： （14）Uc——元件所在處的短路計(jì)算電壓（KV）（2）計(jì)算短路回路各元件的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)電抗： （15）——電力系統(tǒng)變電所高壓饋電線出口處的短路容量（MV電力線路電抗： （16）Xo——電力線路單位長度的電抗（Ω/km）；l——電力線路的長度（km）。A）。若短路回路的總電阻值大于總電抗值的1/3，需計(jì)入電阻值。A。A；基準(zhǔn)電壓：Ud==。由公式16得：總的電抗標(biāo)幺值為：（3）計(jì)算三相短路電流與短路容量：l 三相短路電流周其分量有效值由公式18得：l 其他三相短路電流由公式121得：l 三相短路容量由公式22得：l 兩相短路電流由公式23得：根據(jù)圖2繪制出短路等效電路圖如圖3所示。表6 高壓側(cè)短路電流計(jì)算結(jié)果表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流（KA）三相短路容量（MVA）周期分量有效值次暫態(tài)電流穩(wěn)態(tài)短路電流沖擊電流峰值d1表7 低壓側(cè)短路電流計(jì)算結(jié)果表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流（KA）兩相短路電流（MV它是由發(fā)、輸、變、配用幾個(gè)部分組成起來的。住宅建筑使用380V/220V三相五線制供電。供配電系統(tǒng)中應(yīng)使接線保證安全性的同時(shí)，盡量滿足靈活性并且維修簡便。此外，還應(yīng)當(dāng)使電能損耗盡量降低，同時(shí)還要減少有色金屬的消耗。因此，住宅小區(qū)的供配電系統(tǒng)一定要將設(shè)計(jì)的眼光放長遠(yuǎn)一些，從實(shí)際出發(fā)，為以后增長的負(fù)荷預(yù)留一定的空間與容量。住宅小區(qū)內(nèi)的變電所應(yīng)遵循小容量、密布點(diǎn)、靠近負(fù)荷中心的原則進(jìn)行配置。同時(shí)，應(yīng)盡可能設(shè)置在環(huán)境干燥，遠(yuǎn)離有腐蝕性、塵埃多的環(huán)境中，最好能留有發(fā)展空間的場所。 當(dāng)高層建筑樓層較高時(shí)，用電負(fù)荷較大而且分散，對供電可靠性要求高，配電干線壓降不得超過允許值，以降低線路電能損耗。樓內(nèi)變電所常有以下幾種設(shè)置方式：地下室、中間的某層和高層。 變壓器容量和數(shù)目的選取原則變壓器的容量首先要滿足在計(jì)算負(fù)荷下變壓器能夠長期可靠運(yùn)行。變壓器容量的選擇除必須滿足上述基本要求外，還應(yīng)考慮：為適用發(fā)展和調(diào)整的需要，變壓器容量應(yīng)留有15％～25％的裕量，滿足變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件。對于有大量一、二級用電負(fù)荷、或用電負(fù)荷季節(jié)性（或晝夜）變化較大、或集中用電負(fù)荷較大的單位，應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)及以上電力變壓器。對供電可靠性要求高，又無條件采用低壓聯(lián)絡(luò)線或采用低壓聯(lián)絡(luò)線不經(jīng)濟(jì)時(shí)，也應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)電力變壓器。綜上所述，電力變壓臺(tái)數(shù)和容量的確定，應(yīng)根據(jù)供配電計(jì)算負(fù)荷、供電可靠性要求和 用電單位的發(fā)展規(guī)劃等因素綜合考慮確定，力求經(jīng)濟(jì)合理，滿足用電負(fù)荷的要求。因此，在供電可靠性保證的條件下，電力變壓器的臺(tái)數(shù)應(yīng)盡量減少?？偟囊曉谟?jì)算負(fù)荷公式為： (26)由于變壓器在運(yùn)行時(shí)還需要考慮到負(fù)荷率的影響，并且多臺(tái)設(shè)備在運(yùn)行的時(shí)候，各臺(tái)設(shè)備用電的最大值不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)，所以在選擇變壓器的時(shí)候還需要計(jì)入同時(shí)系數(shù)。同時(shí)系數(shù)的參考值，～，由于愈趨向電源端，負(fù)荷愈平穩(wěn)，所以對應(yīng)的值也愈大，本次設(shè)計(jì)同時(shí)系數(shù)取K∑p=。（1）住宅用電部分變壓器容量計(jì)算，即cosj=。由公式27可計(jì)算出：因此住宅部分供電可選用一臺(tái)800KVA的變壓器，計(jì)算數(shù)據(jù)如表8所示。表9 變壓器T1用電設(shè)備名稱設(shè)備臺(tái)數(shù)設(shè)備容量（KW）Kdcosjtanj需要容量有功（KW）無功KvarT1容量寫字樓照明141物業(yè)照明109變電所照明15車庫照明4032消防控制室15115客梯（備）2觀光電梯（備）2低區(qū)生活泵17中區(qū)生活泵1高區(qū)生活泵111換熱機(jī)組A2147換熱機(jī)組B1潛水排污泵A14潛水排污泵B3公共照明兼應(yīng)急照明（備）公共照明兼應(yīng)急照明66166送風(fēng)兼消防補(bǔ)機(jī)A1送風(fēng)兼消防補(bǔ)機(jī)B2送風(fēng)兼消防補(bǔ)機(jī)C13送風(fēng)兼消防補(bǔ)機(jī)D2送風(fēng)兼消防補(bǔ)機(jī)E3雙速排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)A112雙速排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)B19雙速排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)C1雙速排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)D113雙速排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)E4合計(jì)31426計(jì)入同時(shí)系數(shù)KΣp=，KΣq=補(bǔ)償容量150補(bǔ)償后變壓器選擇1400kVA表10 變壓器T2用電設(shè)備名稱設(shè)備臺(tái)數(shù)設(shè)備容量（KW）Kdcosjtanj需要容量有功（KW）無功（Kvar）T2容量寫字樓照明67商業(yè)照明261景觀照明8056變電所照明（備）消防控制室（備）客梯237觀光電梯2204低區(qū)生活泵（備）1中區(qū)生活泵（備）1高區(qū)生活泵（備）1換熱機(jī)組A（備）2換熱機(jī)組B（備）1潛水排污泵A（備）1潛水排污泵B（備）3公共照明兼應(yīng)急照明919公共照明兼應(yīng)急照明（備）送風(fēng)兼消防補(bǔ)機(jī)A（備）1送風(fēng)兼消防補(bǔ)機(jī)B（備）2送風(fēng)兼消防補(bǔ)機(jī)C（備）1送風(fēng)兼消防補(bǔ)機(jī)D（備）2送風(fēng)兼消防補(bǔ)機(jī)E（備）3雙速排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)A（備）1雙速排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)B（備）1雙速排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)C（備）1雙速排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)D（備）1雙速排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)E（備）4合計(jì)31449345．15計(jì)入同時(shí)系數(shù)KΣp=，KΣq=補(bǔ)償容量120補(bǔ)償后變壓器選擇1400kVA由表表10的計(jì)算結(jié)果可知，公共用電部分需要兩臺(tái)400kVA的變壓器。供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的型式、臺(tái)數(shù)及容量，并使所選變壓器的總費(fèi)用最小。由于住宅樓的負(fù)荷大多數(shù)為單相負(fù)荷，所以很容易造成三相不平衡現(xiàn)象，并且負(fù)荷超出變壓器每相額定功率15％的情況，因此，變壓器一般選用D，yn11的聯(lián)結(jié)方式。2%)KV/。當(dāng)終期容量在800kVA及以上時(shí)，宜設(shè)兩臺(tái)或兩臺(tái)以上變壓器，油浸式變壓器單臺(tái)容量不應(yīng)超過800kVA，干式變壓器單臺(tái)容量不應(yīng)超過1250kVA[8]。當(dāng)小區(qū)的變電所位于地面的時(shí)候，就可以選用全密封油浸式變壓器，這樣就可以處在獨(dú)立的變電所內(nèi)。根據(jù)建筑消防規(guī)范要求，在高層建筑主體內(nèi)不允許設(shè)置有可燃性油的電氣設(shè)備變電所。 本工程變電所的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)需要和實(shí)際情況特點(diǎn)，本工程需設(shè)置2座變電所，設(shè)于本樓地下二層。變壓器型號選擇10KV級SCB10系列樹脂澆注干式電力變壓器。1變電所內(nèi)設(shè)置800kVA的干式變壓器1臺(tái)，供住宅用電部分使用；2變電所內(nèi)設(shè)置400kVA的干式變壓器2臺(tái)，供公共用電部分使用。主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)從靈活、經(jīng)濟(jì)、可靠、安全這四個(gè)方面來考慮。 高壓電氣主接線高壓側(cè)電氣主接線共有以下幾種方式：（1）一路電源進(jìn)線的單母線接線這種結(jié)線方式適用于高層建筑負(fù)荷不大、可靠性要求稍低的場合。（3）無聯(lián)絡(luò)的分段單母線接線兩路10kV電源進(jìn)線，兩段高壓母線無聯(lián)絡(luò)，一般采用互為備用的工作方式。（4）母線聯(lián)絡(luò)的分段單母線結(jié)線這是高層建筑中最常用的高壓主接線形式，兩路電源同時(shí)供電、互為備用，通常母聯(lián)開關(guān)為斷路器，可以