某大酒店供配电系统设计方案

1 某大酒店供配电系统设计方案 第一章 工程概述 本次设计的对象 “红藤大酒店”，它是集住宿、餐饮、娱乐、为一体的大型建筑物，建筑面积约为 17000 平方米，地上 13层、地下 1层。其中一层有酒店大厅、服务台、休息厅、舞厅、 美发厅、商场、 房、健身房、商务中心、快餐厅、厨房、消防中心等设施；二层是 各类餐厅酒吧、 厨房等设施；三层有多功能厅、各种会议室、休息厅等；四到十一层为客房其中有 套房、标准间；十二层是机房；地下一层有配电室、洗衣房、热交换间、水泵房、消防水池、风机房；另外还有一个游泳馆。 屋顶有卫星接收 室、风机房、水箱间、电梯机房等。 序号 用电设备名称 设备功率号 用电设备名称 设备功率中 工作的 其中 工作的 1 1#母线 284 9 二层消防电源 19 5 2 一层景关照明 20 10 消防中心 15 3 一层景关照明 20 11 一层消防电源 22 4 十二层景关照明 20 12 游泳馆消防电源 6 75 5 地下层电力照明 19 6 13 水泵房消防电源 67 6 洗衣房电源 30 14 地下层消防电源 32 7 十二层消防电源 53 1 15 2#母线 273 7 8 三层消防电源 18 16 游泳馆电力照明 140 07 总设备容量 10402 本次设计的主要任务是有关酒店的 供配电系统、电气照明系统、消防系统及防雷接地系统的设计。 作为一个现代化的大酒店在电气部分中至少应该达到以下要求： 1 整个酒店的电气设备布局合理。 （ 1） 功能规划合理； （ 2） 设施使用方便，安全； 2 内外装修采用的材料考究，工艺精致具有突出风格。 3 有中央空调系统，使各区域通风良好。 4 有与饭店星级相适应的计算机管理系统。 5 有背景音乐系统。 6 各 处应该有逃生指示灯，和线路故障应急灯，这方面应严格按照国家标准实施。 7 前厅面积宽敞与接待能力相适应，风格典雅、色调协调、光线充足。 8 客房中的电气要求和必备的电器设备：采用区域照明且目的物照度良好，有良好的排风系统，应有床头控制柜、床头灯、台灯、落地灯、 110/220V 电源插座、电话、电视（有闭路电视系统，播放频道不少于 16 个，其中有卫星电视节目或自办节目）音箱设备、吹风机、小冰箱等。 9 餐厅及酒吧：布局合理，灯光氛围要求适当典雅，与装修协调。 10 厨房：电器设备位置合理、布局科学，有足够的冷气设备和足够的冷冻库， 冷菜间内有空气消毒设施。 11 公共区域：有足够的高质量客用电梯、服务电梯、消防电梯。具有应急供电专用线和应急照明灯。 本次设计的对象 “红藤大酒店”属于一般负荷，消防属于二级负荷。市电由区域变电站引来两路电源，供电变压器有两台。正常工作时，两路电源同时供电，互为备用，各负担一半左右负荷，一路电源故障时，另一路电源提供全部负荷。为了减少动力设备用电对照明线路电压波动的影响，照明用电与动力用电线路尽量分开供给。 关于酒店的 照明 设计 应具有浓厚的生活感， 给人以温馨、舒适的感觉，与整个酒店的设计思想相融合，突出本地区的 特色和文化底蕴。不同的场所要通过灯光给人以不同的感觉，使环境有 合理的照度和显色性，适宜的亮度分布， 营造 舒适的视觉环境。 本工程照明系统包含大堂照明 ,餐厅照明 ,客房照明 ,一般照明和应急照明。 大堂 ,餐厅 ,走廊等照明在本次设计只预留照明电源 ,具体由二次装修设计完成。 一般照明的光源主要为荧光灯； 3 各机房和办公等用房及公共场所的照度均按现行国家标准进行设计。 本工程在重要机房 ,人员密集的场所及通道 ,走廊 ,楼梯间及其前室安置消防应急照明 ,各疏散过道及出入口均设置应急疏散指示照明。 应急照明采用消防应急电源系统 ,其光源 为荧光灯。它们在正常及事故时均点燃。应急疏散、楼层指示灯均自带蓄电池，应急供电时间不少于 20 本工程的火灾自动报警系统具有完善的联动控制功能。系统中每一回路上的总线元件及输入输出该系统的有源、无源信号均有其独立的编码地址。 根据有关消防规范的要求 ,本工程在变配电所 ,消防控制中心 ,电气竖井 , 及其它公共区域设置智能感烟探测器 ,在厨房 ,洗衣房设置智能感温探测器。 在防雷接地设计中，本工程按三类防雷建筑设计 ,在各标高女儿墙四周敷设避雷带做防雷接闪器。利用柱内两根主筋做防雷引下线 , 引下线间距不大于 25 8工程防雷接地和电源工作接地共用接地装置 ,其接地电阻不大于 1 欧姆。接地装置利用建筑物基础内的钢筋网 , 如因地质情况不理想 ,接地电阻难以满足要求时 ,可在建筑四周补打接地极 ,与引至室外的接地线 40 第二章 供配电系统设计 第一节 供配电系统设计任务 低压配电系统是民用建筑供配电系统的基本组成部分，无论就其重要性或工程量而言，都有举足轻重的地位。主要任务是：确定低压配电方式与配电网络的结构，其主要内容是竖直配电干线与水平配电干线的个数，位置与走向。进行分干线与干线 的负荷计算，选择开关设备及导线、电缆、封闭式母线的截面与形式。选择保护装置，进行保护整定计算并保证其级间的选择性配合，以防止穿越性跳闸。确定线路敷设方式，进行电气竖井与配电小间的设计。低压无功补偿容量计算，补偿方式与调节方式的选择。按需配置电气测量与电能计量装置。保护接地、重复接地系统的设计。 电力设计通常指动力负荷的供电设计。在大型民用建筑中，特别是高层建筑中，动力负荷种类复杂，台数甚多，其容量自数千瓦至数百千瓦以上，此外，在民用建筑中的放火卷帘门、自动门、空调器以及各种生活服务机械的负荷也各不相同，必须 通过合理的设计满足其供电要求。主要设计内容：确定负荷的位置、容量；按各动力负荷的性质及其对供电可靠性的要求，进行负荷分级，并采取相应的供电保证措施（如双电源互投的供电方式）； 4 确定动力负荷的配电网络型式，通常多采用放射式供电。确定配电装置的位置、选择开关设备与保护方式。按设备容量及其分组情况进行配电干线的负荷计算并选择干线保护的开关设备、导线截面与形式；确定线路敷设方式；进行接地系统与防电击技术措施的设计。 第二节 负荷计算 计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性负荷，其热效应与同一时 间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。 一、负荷计算的方法 需要系数法。用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简单，应用广泛，尤其适用于配、便电所的负荷计算。 利用系数法。采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。这种方法的理论依据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际，但因利用系数实测与统计较难，在民用建筑电气中一般不用。 二项式法。在设备组容量之和的基础上，考虑若干容量最大设备的影响，采用经验系数进行 加权求和法计算负荷。 单位面积功率法、单位指标法。 二、负荷计算方法选取原则 1 在方案设计阶段可采用单位指标法；在初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法；对于住宅，在设计的各个阶段均可采用单位指标法； 2 用电设备台数较多，各台设备容量相差不悬殊时，宜采用需用系数法，一般用于干线、配变电所的负荷计算； 3 用电设备台数少，各台设备容量相差悬殊时，宜采用二项式法，一般用于之干线和配电（屏）箱的负荷计算。 5 因此在本工程的负荷计算中，先用根据单位面积功率法大致估算本工程的计算负荷，然后再用须用系数法进 行进一步计算。 三、有关负荷计算的几点说明 1、用电设备进行分组计算时，按下列条件考虑： 组成用电设备的设备功率，指不包括备用设备在内的所有单个用电设备的设备功率之和。 三台及以下，计算负荷等于其设备功率的总和；三台以上时，其计算负荷通过计算确定。 类型相同的用电设备，其总容量可以用算数加法求得； 2、当消防用电的计算有功功率大于火灾时可能同时切除的一般电力、照明负荷的计算有功功率时，应按未切除的一般电力，照明负 荷，加上消防负荷计算低压总的设备功率，计算负荷。否则计算低压总负荷时，不应考虑消防负荷。 3、当采用需要系数法计算负荷时，应将配电干线范围内的用电设备按类型统一划组。配电干线的计算负荷为各用电设备组的计算负荷之和在乘以同时系数。变电所或配电所的计算负荷，为各配电干线计算负荷之和在乘以同时系数。计算变电所高压侧负荷时，应加上变压器的功率损耗。 四、本工程负荷计算 （一）根据单位面积功率法大致估算计算负荷： 表 2 2 1 旅游酒店的负荷密度及单位指标 4 用电设备 K （ W/ K (W/床 ) 平均 推荐范围 平均 推荐范围 全馆总负荷 72 65 79 2242 20002400 全馆总照明 15 13 17 928 850 1000 全馆总电力 56 50 62 2366 21002600 冷冻机房 17 15 19 969 870 1100 锅炉房 5 4 5 5 9 156 140 170 水泵房 1 2 1 2 43 40 50 风机 0 3 0 3 8 7 9 电梯 1 4 1 4 28 25 30 6 厨房 0 9 0 9 55 30 60 洗衣机房 1 3 1 3 48 45 窗式空调 10 10 357 320 400 根据单位面积功率法大致估算本工程的计算负荷为（关于旅游酒店的负荷密度及单位指标：参见表 2 2 1 ）： P j s=()/1000 为 960筑面积 17000 暂时设想用两台变压器供电，等经过以下深入计算后在进一步确定变压器的容量和型号。 （二）使用需用系数法进行深入计算： 用需要系数法确定计算负荷的公式为： 4 （ 1）用电设备组： 22 2）配电干线或变电所： )( )( 22 其中： K p 、 K q 是有功功率、无功功率同时系数，分别取： 0 8 0 9 和 0 93 0 97。 根据以上负荷计算方法，确定整个酒店的所有用电负荷情况如下（表 2 2 2 ）单位（ 表 2 2 2 整个酒店负荷情况 序号 用电设备名称 设备功率 序号 用电设备名称 设备功率 其中 工作的 其中 工作的 1 1#母线 284 9 二层消防电源 19 5 2 一层景关照明 20 10 消防中心 15 3 一层景关照明 20 11 一层消防电源 22 4 十二层景关照明 20 12 游泳馆消防电源 6 75 5 地下层电力照明 19 6 13 水泵房消防电源 67 6 洗衣房电源 30 14 地下层消防电源 32 7 十二层消防电源 53 1 15 2#母线 273 7 8 三层消防电源 18 16 游泳馆电力照明 140 07 总设备容量 10407 若需用系数 K 选 0 7 取 0 8 同时系数 K p 取 0 85、 K 95。这样整个酒店总的计算负荷是： P j =616 38 Q j =516 68 K v a r； S j=804 在设计中有关电力负荷的分布形式参考了国内许多其它酒店的情况：具体有以下几个（表 2 2 3） 6 表 2 2 3 北京部分酒店电耗的构成（ %） 序号 用 电设备名称 亮马河大厦 新世纪饭店 天桥饭店 宝辰饭店 香山饭店 1 空调系统 55 44 50 40 50 2 照明系统 17 20 17 22 6 3 锅炉 2 2 4 16 5 4 电梯 9 9 13 16 14 5 给排水 9 17 12 6 16 6 办公设备 8 8 4 9 注：摘自商业建筑空调节能改造技术指南 计算负荷为各变电所计算负荷之和在乘以同时系数 K p 、 K q。对配电所的 K p 、 K q 分别取： 0 85 1 和 0 95 1；对总降压变电所的 K p 、 K q 分别 取： 0 8 0 9和 0 93 0 97。 对于酒店而言它的具体需要系数和功率因数参看下（表 2 2 4） 6 序号 负荷名称 需要系数 K z 自然平均功率因数 平均值 推荐值 平均值 推荐值 1 全馆总负荷 0 45 0 4 0 5 0 84 0 8 2 全馆总照明 0 55 0 5 0 6 0 82 0 8 3 全馆总电力负荷 0 4 0 35 0 45 0 9 0 85 4 冷冻机房 0 65 0 65 0 75 0 87 0 8 5 锅炉房 0 65 0 65 0 75 0 8 0 75 6 水泵房 0 65 0 6 0 7 0 86 0 8 7 风机 0 65 0 6 7 0 83 0 8 8 电梯 0 2 0 18 0 22 直流 0 5 直流 0 4 交流 0 8 交流 0 8 9 厨房 0 4 0 35 0 45 0 7 0 75 0 7 10 洗衣机房 0 3 0 3 0 35 0 6 0 65 0 7 11 窗式空调 0 4 0 35 0 45 0 6 0 65 0 7 12 总同时系数 0 92 0 94 根据公式计算得出各个设备组的计算负荷 （系数取值参见表 2 2 4）。消防用电作为 8 二级负荷，由两条母线负责供电，其它一般负荷平均分配到两条母线上 ,尽量使两台变压器所带的负荷相等。计算结果见（表 2 2 5）。 表 2 2 5 各台变压器所带的负荷参见下： 序号 用电设备名称 设备功率 计算系数 计算负荷 其中 工作的 K x T P j Q j (k V A r) 1变压器 1 1#母线 284 0 7 0 8 0 75 198 8 149 10 2 一层景关照明 20 0 7 0 8 0 75 14 10 50 3 一层景关照明 20 0 7 0 8 0 75 14 10 50 4 十二层景关照明 20 0 7 0 8 0 75 14 10 50 5 地下层电力照明 19 6 0 7 0 8 0 75 13 72 10 29 6 洗衣房电源 30 0 7 0 8 0 75 21 15 75 7 十二层消防电源 53 1 0 7 0 8 0 75 37 17 27 88 8 三层消防电源 18 0 7 0 8 0 75 12 6 9 45 9 二层消防电源 19 5 0 7 0 8 0 75 13 65 10 24 10 消防中心 15 0 7 0 8 0 75 10 5 7 88 11 一层消防电源 22 0 7 0 8 0 75 15 4 11 55 12 游泳馆消防电源 6 75 0 7 0 8 0 75 4 725 3 54 13 水泵房消防电源 67 0 7 0 8 0 75 43 55 32 66 14 地下层消防电源 32 0 7 0 8 0 75 22 4 16 80 小 计 626 95 435 515 326 64 9 乘以同期系数 0 85、 0 93 370 19 303 775 序号 用电设备名称 设备功率 计算系数 计算负荷 其中 工作的 K x C o t P j Q j (k V A r) 2变压器 1 2#母线 273 7 0 7 0 8 0 75 191 59 143 69 2 游泳馆电力照明 140 07 0 7 0 8 0 75 98 049 73 54 3 十二层消防电源 53 1 0 7 0 8 0 75 37 17 27 88 4 三层消防电源 18 0 7 0 8 0 75 12 6 9 45 5 二层消防电源 19 5 0 7 0 8 0 75 13 65 10 24 6 消防中心 15 0 7 0 8 0 75 10 5 7 88 7 一层消防电源 22 0 7 0 8 0 75 15 4 11 55 8 游泳馆消防电源 6 75 0 7 0 8 0 75 4 725 3 54 9 水泵房消防电源 67 0 7 0 8 0 75 43 55 32 66 10 地下层消防电源 32 0 7 0 8 0 75 22 4 16 80 小 计 647 12 449 634 337 23 乘以同期系数 0 85、 0 93 382 19 313 62 由计算结果本工程选用容量为 630列低损耗干式变压器两台。这中变压器的特点是损耗低，适宜安置在多层或高层主体建筑物内的变电所里。变压器的接线采用D， 以 D， y n l 1 接线与 Y， 线的同容量的变压器相比较，前者空载损耗与负载损耗虽略大于后者，但 三次及以上的高次谐波激磁电流在原边接成形的情况下，可在原边形成环流，与原边接成 Y 形的情况下相比较，有利于抑制高次谐波电流，这在当前电网中接电力电子元件日益广泛的情况下，采用形接线是有利的。另外 D， y n 线比 Y， 线的零序阻抗要小得多，有利于单相接地短路故障的切除。还有，当接单相不平稳负荷时， Y， 线变压器要求中性线电流不超过低压绕组额定电流的 25%，严重地限制了接单相负荷的容量，影响了变压器设备能力的充分利用。因而在 荐采用 D， y n 线的配 电变压器。 这种接线的特点是 10 可以改善三相不平衡的状况、可以提高单相接地保护装置动作灵敏度、可以阻止三次谐波含量。 变压器的损耗： 02 （ ； 0 08 0 10） (k a v r) 所以： 2 6 （ ； 3 (k v a r) 因此高压侧的计算负荷为： P j=394 6 （ Q j=376 6 (k V a r)； S j=545 5 （ 计算电流： I j =31 49 （ 第三节 无功功率补偿 供电部门一般要求新建企业的月平均功率因数达到 0 9 以上。当达不到这个指标的时候就需要依靠无功功率设备进行补偿，从而提高企业的功率因数。 一、无功功率在系统的传输中所造成的影响 1、无功功率在通过电网时，会引起线路及设备的有功损耗。 2、电网的电压损失将会随着无功功率的增加而增加。 3、在电网输送有功不变下，无功增加而使总电流增加，会使供电系统中的如变压器、断路器、导线以及测量仪器、仪器等等的一次、二次设备的容量、规格尺寸增大，从而使投资费用增加。 二、本工程无功功率补偿 采用电力电容作无功补偿装置时，宜采用就地平衡原则，低压部分的无功负荷由低压电容器补偿。高压部分的无功负荷由高压电容器补偿。容量较大、负荷平稳且经常使用的用电设备的无功负荷宜单独就地补偿。 11 高压电容器组宜串联适当的电抗器以减少合闸冲击涌流和避免谐波放大。有谐波源的用户，装设低压电容时，宜采取措施，避免谐波造成过电压。 1、基本要求： （ 1）设计中应正确选择电动机、变压器的容量，减少线路感抗。 （ 2）当采用提高自然功率因数措施后，仍打不到下列要求时，应采用并联电力电容器作为无功补偿装置。 高压供电的用电单位，功率因数为 0 95； 低压供电的用电单位，功率因数为 0 9。 （ 3）高压供电的用电单位采用低压补偿时，高压侧的功率因数应满足供电部门的要求。 （ 4）采用电力电容器作为无功补偿装置时，宜采用就地平衡原则。低压部分的无功负荷由低压电容器补偿，高压部分的无功负荷由高压电容器补偿。容量较大、负荷平稳且经常使用的用电设备的无功负荷宜单独就地补偿。补偿基本无功负荷的电容器组，宜在配变电所内集中补偿。居住区的无功负荷宜在小区变电所低压侧集中补偿。 补偿装置的开关及导线的长期允 许电流，高压不应小于电容器额定电流的 1 35 倍，低压不应小于电容器额定电流的 1 5 倍。在一、二类建筑中的电容器应采用干式电容器。电容器组应设有放电装置。 在本次设计中采用高、低压混合补偿形式，低压功率因数补偿到 0 9 以上，高压功率因数补偿到 0 95。以互相补充，发挥各补偿方式的特点。操作形式选用手动投切式。 2、公式： （ 1） 自然功率因数的计算： 2)(11 S （ 2） 补偿后平均功率因数为： 2)(11 S （ 3） 人工补偿装置的补偿容量： )()(2121 P j 12 Q j K v a r； 电容器补偿时则称补偿补偿容量， K v a r； n 、 功负荷系数， n 一般取 0 7 0 75， n 一般取0 76 0 82； 0 7 0 8； t g 1 t g 2 经过计算：自然功率因数为 c o s =0 722 =0 958 ； P j s =616 38 Q j s =516 68 K v a r； 高压侧需要达到的功率因数为 0 95 所以高压侧需要补偿的容量 63压侧需要达到的功率因数为 0 9， 所以低压侧需要补偿的容量 123 K v a r。 3、并联电容器补偿方式 本次设计中电容补偿的接线方式采用下图（图 2 3 1）的接线方式：特点是初投资较少，运行和维护方便。 图 2 3 1 电容补偿的接线方式 13 第四节 高低压配电系统设计 一、电力供应主要指标和接线方式 1、 根据负荷计算确定总的供电指标如（表 2 4 1）： 表 2 4 1 总电力供应主要指标 总电力供应主要指标 序号 名称 单位 数量 备注 1 总设备容量 040 2 总计算容量 04 3 需用系数 K x 0 7 4 功率因数 C o 0 8 补 偿前平均功率因数 C o 0 72 补偿后平均功率因数 C o 0 95 5 静电电容器总容量 K v a r 163 6 安装变压器 台 2 7 变压器总容量 260 8 年用电小时数 H 8760 2、电能质量： 电压偏差值，对电动机系根据国家标准电机基本技术要求 ( 4 1 条规定：“电动机当电源电压 (如为交流电源时频率为额定 )与额定值的偏差不超过 5%时，输出功率仍能维持额定值”。 对照明系根据工业企业照明设计标准中有关的规定： “灯的端电压一般不宜高于其额定电压的 105%，亦不宜低于其额定电压的 95%(一般工作场所 )及 90%(对露天工作场所照明、远离变电所的小面积工作场所难于满足 95%时，对应急照明、道路照明、警卫照明及电压为 12 42V 的照明 )”。 对于其它用电设备，其允许电压偏差的要求应符合用电设备制造标准的规定，当无特殊规定时，根据一般运行经验及考虑与电动机、照明对允许电压偏差值基本一致，故条文规定为 5%。 用电设备，尤其是用得最多的异步电动机，端子电压如偏离 定的允许电压偏差范围，将导致它们的性能变劣，寿 命降低，及在不合理运行下增加运行费用，故要 14 求验算端子电压。 对于少数距离电源 (变电所等 )较远的电动机，如电动机端电压低于额定值的 95%时，仍能保证电动机温升符合 规定 (电压为额定值的 95%时温升允许超过的最大值： 1000以下为 10K， 1000上为 5K)，且堵转转矩、最小转矩、最大转矩均能满足传动要求时，则电动机的端电压可低于 95%(但不得低于 90%)，即电动机的额定功率适当选得大些，使其经常处于轻载状态，这时电动机的效率不比满载时低，但要增加电网的无功负荷。 正常运行情况下用电设 备端子处电压偏差允许值（以额定电压的百分数表示）可下列要求验算： 一般电动机 +5% 电梯电动机 +7% 照明：一般工作场所为 +5%；在视觉要求较高的屋内场所为 5% +5%；对于远离变电所的小面积一般工作场所，难以满足上述要求时，可为 +5%；应急照明、道路照明和警卫照明为 +5%； 其他用电设备，当无特殊规定时为 +5% 为减少电压 偏差提高供电质量，供配电系统应符合下列要求： 正确选择变压器的变压比和电压分接头； 合理减少系统阻抗； 合理补偿无功功率； 尽量使三相负荷平衡。 3、接线方式： 树干式配电包括变压器干线式及不附变电所的车间内干线式配电。其推荐理由如下： （ 1）、我国各工厂对采用树干式配电已有相当长的时间，积累了一定的运行经验。绝大部分车间的运行电工没有对此配电方式提出否定的意见。 （ 2）、树干式配 电的主要优点是结构简单，投资和有色金属较省。 （ 3）、有人认为这种方式的线路的接头不可靠，容易发生故障。此外，目前各级配电保护装置的遮断时间很难满足选择性的要求，常常因此而越级跳低压侧总的自动空气断路器，停电影响的范围较大，不及放射式供电可靠。但从调查的工厂反映，此配电方式一般能满足生产要求。 15 综上所述， 高压配电系统及低压干线配电方式常采用放射式，楼层配电则为混合式。竖井采用插接母线槽。水平干线因走线困难，采用动力与竖井母线通过插接箱连接。每层楼竖井设配电小间，经过插接箱竖井母线取得电源。 二、高压系统设计 1、高压系统配电原则 （ 1） 配电系统要保证供电可靠，具体要求就是：对一级负荷应有两个独立电源；对二级负荷一般有两个电源，可以手动切换；在有必要的情况下可以设置备用应急电源。 （ 2） 接线简单灵活，便于操作和维护，并能适应负荷的变化和系统的发展，同一电压的配电级数不宜多于三级。 （ 3） 制定配电系统方案时要充分考虑节省基建投资，降低运行费用，减少有色金属消耗量。 （ 4） 配电系统应考虑负荷的增长，预留必要的发展余地或做出分期建设的规划。配、变电所的电源进线应能承担全部一级负荷及大部分二级负荷。 （ 5） 配电电压的确定。 2、高压系统接线 根据对 供电可靠性的要求、变压器的容量及分布、地理环境等情况，高压配电系统宜采用放射式，也可采用树干式、环式或其它组合方式，下面是它们各自的特点。 （ 1）放射式：供电可靠性高，故障发生后影响范围较小，切换操作方便，保护简单，便于自动化，但配电线路和高压开关设备较多造价高。 （ 2）树干式：配电线路和高压开关设备数量少投资少，当故障影响范围大，可靠性较差。 （ 3）环式：有闭路环式和开路环式两种。为简化保护一般采用开路环式，其供电可靠性较高，运行比较灵活，但切换操作较麻烦。 在本次设计中，根据供电的特点在高压系统接线方式 中采用环式接线，在 1#和 2#母线之间设置联络开关柜，提高供电的可靠性，还设有电容补偿柜用以提高功率因数。 16 三、低压系统设计 1、低压配电系统设计应遵循以下基本原则： （ 1） 低压配电电压采用 220/380V，带电导体系统的形式宜采用单相二线制、两相三线制和三相四线制； （ 2） 在正常环境的建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，且无特殊要求时，宜采用树干式配电； （ 3） 当用电设备距供电点较远，而彼此相距近、容量小的次要用电设备，可采用链式配电，但每一回路上的设备不宜超过 5 台，其容量不宜超过 10量较小的用电设备的插座，采用链式 配电时，每一条环链的设备数量可适当增加； （ 4） 在高层建筑物内，当楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电；但部分较大容量的集中负荷或重要负荷，应由低压配电室的放射式配电； （ 5） 在 统接地形式的低压电网中，宜选用 D， Y n 线组别的三相变压器作为配电变压器； （ 6） 当采用 220/380V 的 统接地形式的低压电网时，照明和其它电力设备宜由同一台变压器供电。必要时，亦可单独设置照明变压器供电； 2、 低压系统接线 在低压配电系统设计中，采用放射式的接线方式，同样在 1#、 2#母线中设置联络开关柜。两条低压母线 同时向消防等二级符合供电。干线系统接线 常用的低压配电干线接线方案参看（表 2 4 2 ） 表 2 4 2 常用的低压配电干线接线方案参看 5 17 在本次设计中我们采用了方案 3：目的是使消防供电有可靠的保障。各层的具体配电情况请参考电施 5。 3、 低压配电系统接地型式 本工程采用 统。 力系统有一点直接接地，电气设施的外露可导电部分用保护线与该点连接。 统 (见图 2 4 1)，整个系统的中性线与保护线是分开的。 图 2 4 1 低压配电系统接地型式 四、配电设备的布置 18 （一）、一般规定 变电所低压配电室的配电设备布置，应符合国家标准 10以下变电所设计规范（ 0053规定。 第 3 1 2 条 配电室的位置应靠近用电负荷中心，设置在尘埃少、腐蚀介质少、干燥和震动轻微的地方，并宜适当留有发展余地。 第 3 1 3 条 配电设备的布置必须遵循安全、可靠、适用和经济 等原则，并应便于安装、操作、搬运、检修、试验和监测。 第 3 1 4 条 配电室内除本室需用的管道外，不应有其它的管道通过。室内管道上不应设置阀门和中间接头；水汽管道与散热器的连接应采用焊接。配电屏的上方不应敷设管道。 第 3 1 5 条 落地式配电箱的底部宜抬高，室内宜高出地面 50上，室外应高出地面 200上。底座周围应采取封闭措施，并应能防止鼠、蛇类等小动物进入箱内。 第 3 1 6 条 同一配电室内并列的两段母线，当任一段母线有一级负荷时，母线分段处应设防火隔断措施。 第 3 1 7 条 当 高压及低压配电设备设在同一室内时，且二者有一侧柜顶有裸露的母线，二者之间的净距不应小于 2m。 第 3 1 8 条 成排布置的配电屏，其长度超过 6m 时，屏后的通道应设两个出口，并宜布置在通道的两端，当两出口之间的距离超过 15m 时，其间尚应增加出口。 第 3 1 9 条 成排布置的配电屏，其屏前和后的通道最小宽度应符合 (表 2 4 3)的规定。 表 2 4 3 配电屏前后的通道最小宽度 注 :1受限制时指受到建筑平面的限制、通道内有柱等局部突出物的限制； 2控制屏、柜前后的通道最小宽度可按规定执行或适当缩小 ; 19 3屏后操作通道是需在屏后操作运行中的开关设备的通道。 （二） 对建筑的要求 第 3 3 1 条 配电室屋顶承重构件的耐火等级不应低于二级，其它部分不应低于三级。 第 3 3 2 条 配电室长度超过 7m 时，应设两个出口，并宜布置在配电室的两端。当配电室为楼上楼下两部分布置时，楼上部分的出口应至少有一个通向该层走廊或室外的安全出口。配电室的门均应向外开启，但通向高压配电室的门应为双向开启门。 第 3 3 3 条 配电室的顶棚、墙面及地面的建 筑装修应少积灰和不起灰；顶棚不应抹灰。 第 3 3 4 条 配电室内的电缆沟应采取防水和排水措施。 第 3 3 5 条 当严寒地区冬季室温影响设备的正常工作时，配电室应采暖。炎热地区的配电室应采取隔热、通风或空调等措施。 有人值班的配电室，宜采用自然采光。在值班人休息间内宜设给水、排水设施。附近无厕所时宜设厕所。 第 3 3 6 条 位于地下室和楼层内的配电室，应有设备运输的通道，并应有良好的通风和可靠的照明系统。 第 3 3 7 条 配电室的门、窗关闭应密合；与室外相通的洞、通风孔应有防止鼠、蛇类等小动物进入的网 罩，其防护等级不宜低于外壳防护等级分类（ 208。直接与室外露天相通的通风孔还应采取防止雨、雪飘入的措施。 第五节 短路电流计算 短路电流是供配电系统中的相间或相地之间因绝缘破坏而发生电气连通的故障状态。它的数值可达额定电流的十余倍至数十倍，而电路由常态变为短路的暂态工程中，还出现高达稳态短路电流 1 8 2 5 倍的冲击电流。会对供配电系统造成严重的破坏。 一、短路电流计算的目及几点说明 在供配电系统中除应采取有效技术措施防止发生短路外，还应设置灵敏、可靠的继电 20 保护装置和有足够 断流能力的断路器，快速切除短路回路，把短路危害抑制到最低限度。为此必须进行短路电流计算，以便正确选择和整定保护装置、选择限制短路电流的元件和开关设备。 （ 1）由于民用建筑内所装置的元件，其容量远比系统容量要小，而阻抗则较系统阻抗大得多，当这些元件遇到短路时，系统母线上的电压变动很小，可认为电压维持不变。因此，在本次计算中，都是以上述的由无限大容量电力系统供电作为前提来进行计算的。 （ 2）在计算高压电路中的短路电流时，只需考虑短路电流值有重大影响的电流元件如发电机、变压器、电抗器、架空线及电缆等。由于发电机、 变压器、电抗器的电阻远小于本身电抗，因此可不考虑。但当架空线和电缆较长，使短路电流的总电阻大于总电抗 1/3时，需要计如电阻。 （ 3）短路电流计算按金属性短路进行。 （ 4）电路计算的符号含义：短路电流计算应求出最大短路电流值，以确定电气设备容量或额定参数；求出最小短路电流值，作为选择熔断器、整定继电保护装置和效验电动机启动的依据。在此需要计算下列短路电流值。 S 三相短路电流周期分量第一周的有效值， I I I 三相短路电流第一周全电流峰值， 2 2 2 2 一、本工程短路电流的估算 在本次设计任务中因为不涉及到二次回路的设计，所以短路电流这部分计算不作重点考虑。下面仅就 变压器低压侧母线出三相短路电流 进行 估算 ：表 2 5 1 表 2 5 1 三相短路电流 进行 估算 21 变压器额定容量 k 变压器低压的额定电压 U e（ 变压器的阻抗电压百分数 U k（） 变压器低压的额定电流 I e（ A） 变压器低压侧母线出三相短路电流估算值 630 0 38 4 957 1860 23 9 摘自现代建筑 电气技术设计文集 e/U k% I e= 1 732 001 732 其中： k V A I A U V U A 第六节 设备选择 现代建筑要求电气设备防火、防潮、防爆、防污染、节能及小型化。电气设备的选择是涉及多种因素，首先要考虑并坚持的是产品性能质量。电气产品的选用必须符合国家有关规范。其次才是经济性，要根据业主功能要求、经济 情况做出选择。随着人们环境保护意识的日益增加，选择环保产品、节能产品也是新的时尚，这就不仅仅是钱的问题了。所要选择的产品包含在每个设计子项之中，主要有电源设备、高低压开关柜、电力变压器、电缆电线、母线槽、开关电器、照明灯具、电讯产品、消防安防产品、楼宇自控产品等。 22 一、总负荷计算及变压器选择 表 2 6 1 总负荷计算及变压器选择表 用电设备 组名称 设备容量 K w 需要系数 K x 功率因数 计算负荷 变压器容量 注 有功功率 无功功率 视在容量 P j s(K w) Q j s(K v a r) S j s (1#变压器 626 95 0 7 0 8 370 19 303 77 478 87 630 2#变压器 647 12 0 7 0 8 382 19 313 62 493 39 630 二、开关设备选择表 表 2 6 2 开关设备选择表 回路名称及编号 设备名称 型号 额定电压 额定电流 额定开断电流（ 热稳定性（ （ （ A） 容许值 容许值 1路器 0 630 16 2离开 关 00 10 200 14 7 10 3路器 0 630 16 4路器 0 630 16 5路器 0 630 16 6路器 0 630 16 7路器 0 630 16 8离开 关 00 10 200 14 7 23 9路器 0 630 16 10 路器 380V、 直至 440V 800 30 路器 380V、直至 440V 400 20 4 断路器 380V、直至 440V 600 15 路器 30(A) 80,20 100 3 5 8 断路器 30 80,20 50 5 2 断路器 30 80,0 5 4 断 路器 300 380V 200 35 6 断路器 30 80,20 50 5 8 断路器 300 380V 200 35 4 断路器 30(A) 80,20 100 3 5 8 断路器 30 80,20 50 5 路器 380V、直流 440V 800 30 路器 380V、直流 440V 400 20 2 断路器 380V、直流 440V 600 15 24 4 断路器 380V、直流 440V 400 20 8 断路器 30 80,20 50 5 6 断路器 300 380V 200 35 4 断路器 30 80,20 50 5 2 断路器 300 380V 200 35 8 断路器 30(A) 80,20 100 35 6 断路器 30 80,20 50 30 三、电流互感器选择表 表 2 6 3 电流互感器选择 回路名称及编号 型号及准确度 额定电压 (K v) 额定一次电流（ A） 动稳定性(热稳定性(容许值 容许值 370 100 52 5 21 2 38A 0 38 800 75 30 25 38A 0 38 700 75 30 2 38A 0 38 800 75 30 38A 0 38 700 75 30 四、电缆选择表 （一）导线和