毕业论文-某法院建筑电气工程设计.doc

重庆大学本科学生毕业设计（论文）民用建筑五电气设计学 生：学 号：指导教师： 专 业：电气工程与自动化重庆大学电气工程学院二O12六月Graduation Design(Thesis) of Chongqing UniversityDesign of Civil construction fiveUndergraduate: Supervisor: ProfMajor: Electrical engineering and automationSchool of Electrical engineering,Chongqing UniversityChongqing UniversityJune 2016重庆大学本科学生毕业设计（论文）中文摘要摘要本文通过对所提供的建筑物建筑电气工程设计任务书和建筑物的平面图，暖通和水条件平面图以及建筑电气工程设计的相关规范，对该法院建筑进行建筑电气工程设计，设计的主要内容包括供配电系统设计，照明系统设计，以及消防报警系统的设计。通过对建筑电气设计概况的阐述深入到该法院的建筑电气工程的设计中，供配电系统的设计中，通过建筑平面图对所有用电设备进行负荷分级，对比不同负荷计算方法的优缺点并选的负荷计算的具体方案，通过查阅相关建筑电气工程设计规范对整个法院建筑的用电设备进行负荷计算，通过负荷计算的结果进行相关变压器的选择以及供配电系统的配电方案的确定，然后进行高低压配电系统图的绘制。根据负荷计算中各个用电设备的计算电流值可以通过查阅相关建筑电气设计规范进行各个用电设备干线的截面积以及相关断路器的选择，最后进行短路电流计算，对整个供配电系统的各个设备进行动热稳定性校验和灵敏度校验直至校验合格。照明系统的设计中，首先通过对法院建筑的性质划分查阅相关规范得出照度要求以及功率密度的要求，然后通过dialux软件选取适合的灯具并根据各个房间尺寸仿真布置灯具使得各个房间的照度和功率密度均能达到规范的要求，最后根据仿真结果绘制CAD照明平面图。在消防报警系统的设计中，通过相关规范可以查阅感烟探测器、火灾声光报警器、消火栓起泵、手动报警按钮和广播的具体布置要求，然后在建筑平面图上进行正确的布置。整个设计过程中用到AutoCAD、dialux软件，绘制的图有供配电系统的高、低压配电系统图，低压配电柜图，照明平面图以及消防报警平面图，要求将其打印成图纸。关键词：建筑电气，法院，供配电系统设计，照明系统设计，火灾自动报警系统设计38重庆大学本科学生毕业设计（论文） ABSTRACTABSTRACTIn this paper, the architectural electric engineering design of the court buildings through the building electrical engineering design task book and the plan of buildings, HVAC and the plan of water condition and the relevant norms of building electrical engineering design. The main contents of the design include power distribution system design, lighting system design and fire alarm system design.The conduct of court building electrical engineering design, supply and distribution system design through the elaboration of the profile of building electrical design. Do all electrical equipment load classification through the building plan. Compare different load calculation method through the advantages and disadvantages of load calculation. The conduct of the entire court building electrical equipment carries on the load computation through access to relevant building electrical engineering design specification. The transformer selection and determination of the supply distribution power system scheme through the load calculation results. Then drawing the diagrams for high and low voltage power distribution system. Through access to relevant architectural electrical design code and the calculated load in each with electric equipment in terms of the current value of each cross-sectional area of the main electrical equipment and associated circuit breaker selection. Finally, conducting short-circuit current calculation. For the various equipment of the entire power supply and distribution system to carry out the dynamic thermal stability calibration and sensitivity check up until the verification qualified. In lighting system design, first of all, through access to relevant specifications and the division of the court building nature, we can get the requirements of the intensity of light and power density requirements. Then select the appropriate lighting by the software Dialux and according to the room size simulation of the lighting fixture makes each room illumination and power density can meet the requirements of the specification. Finally, drawing CAD lighting plan by the simulation results. In the design of fire alarm system, according to related specifications can refer to sense smoke detectors, fire acousto-optic alarm, fire hydrant on pump, manual alarm button and the specific arrangement requirements of the broadcast, then make the correct placement in the building plan.The whole design process using AutoCAD, dialux software：power supply system of high and low voltage power distribution system diagram, low voltage power distribution ark figure, lighting plan and the automatic fire alarm system diagram,Request to print it into drawings. Keywords: Building electrical ,The court,Power supply and distribution system design,Lighting system design ,Automatic fire alarm system design 重庆大学本科学生毕业设计（论文） 目录目录摘要IABSTRACTII1引言11.1 建筑电气工程设计综述11.1.1建筑电气设计概念11.1.2建筑电气设计发展现状11.1.3建筑电气设计意义11.2 本次设计概述21.2.1设计对象概况21.2.2设计依据21.2.3设计主要内容22供配电系统设计32.1 负荷分级与负荷计算32.1.1负荷分级32.1.2负荷计算方案的介绍以及选择42.1.3负荷计算62.1.4变压器的选择82.1.5发电机的选取92.1.6线缆截面积选取102.2法院建筑供配电系统配电结构设计132.2.1变压器主结线设计132.2.2低压网络接线形式确定132.3 线缆短路电流计算及校验142.3.1高压侧、低压侧线缆短路电流计算142.3.2用电设备干线短路电流计算152.3.3低压断路器的选择182.3.5低压断路器的过载保护与短路保护整定212.3.6动热稳定性校验及灵敏度校验233.照明系统设计313.1照明要求313.1.1法院建筑照明种类与方式的确定313.1.2照度标准值和照明功率密度现行值的确定313.1.3灯具型号与数量的选取以及布灯方式的确定324.火灾自动报警系统设计364.1火灾自动报警装置的选择及布置364.1.1火灾探测器364.1.2火灾声光报警器和手动火灾报警按钮364.1.3消火栓起泵按钮364.1.4火警扬声器365.结论38参考文献39重庆大学本科学生毕业设计（论文） 引言1 引言1.1 建筑电气工程设计综述1.1.1建筑电气设计概念建筑电气是以建筑物为平台，以电气技术为手段，在有限的空间创造人性化生活环境的一门应用学科。而建筑电气设计，是通过国家制定的相关规范，将供配电、照明、消防报警、综合布线等电气技术相结合，为建筑打造一个安全可靠而舒适的用电环境为目的，对建筑进行变配电系统、照明、动力控制、消防等电气设计。1.1.2建筑电气设计发展现状当今社会，在经济建设飞速增长下，建筑行业取得了巨大的发展，人们对建筑物的追求从其结构和外观逐步转移到建筑内在的电气结构建设中。建筑电气工程设计的主要对象从大类上区分有强电和弱电两类，具体的设计对象有变配电系统、电气控制系统、照明系统、电气安全与防雷接地系统、火灾消防自动报警系统、电话配线与有线电视网络、数据通信网络等。随着人类社会日益进步、建筑物的功能逐步实现多元化和智能化，建筑电气从原来涉及的供配电、照明、防雷接地的简单学科上升到了与物理学、光电学、电磁学、通信学等各类学科相联系的复杂学科。如今，建筑电气技术作为涉及到建筑和电气两大专业的一门综合性技术，已经成为建筑设计行业中不可或缺的一部分，已然日趋成熟和完善，能够做到将供配电、照明、通信、综合布线以及消防紧密结合，实现建筑电气智能化的水平。1.1.3建筑电气设计意义对建筑用电的意义一个可靠性高的建筑电气设计会带来安全而舒适的建筑用电环境。对建筑内部一级负荷采用双电源供电，使其在某一电源故障情况下仍可以正常运行；将应急照明作为独立的回路从变配电所引出，当建筑内部停电后可以确保应急照明正常工作；对电力设备较多的房间可设立设备控制中心，减少了系统的出线，并且更加有利于控制电力设备。对当代建筑电气专业学生的培养意义建筑电气设计是建筑电气专业学生的最终目标，具有重大的培养意义。在设计过程中，学生可以采用对比的方法得出最佳方案，如低压断路器的选择、配电网络系统的设计等；也可以通过设计熟悉和掌握相关规范，如绘制照明平面图和动力平面图时注意规范标注。通过此次设计，学生可以扎实自己的专业知识，并且培养独立思考、独立解决工程问题的能力，为今后在工作单位中进行正式的建筑电气设计打下基础。该课题所涉及的规范很多，这也可以培养学生阅读规范的能力，拓展知识面和就业面。1.2 本次设计概述1.2.1设计对象概况本次设计对象为县级人民法院建筑，根据中国1995年颁布施行的高层民用建筑设计防火规范GB50045-95,2005版1中规定：建筑高度超过24米的公共建筑为一类高层建筑。该法院建筑高35.3米，属于重要的办公楼档案楼，所以为一类高层。地上共有七层，地下有一层，地下层高4.2m，地上层高4.3m，总建筑面积27780.69平方米。法院负一层有配电室、水泵房、柴油发电机房等重要设备站房，一层到七层为法院的审判区域和办公区域，消防控制室设置在一层。该法院建筑内含有大量一级负荷与二级负荷，负一层到顶层均有分布。1.2.2设计依据国家相关规范及标准： a.供配电系统设计规范GB50052-2009b.通用用电设备配电设计规范GB50055-2011c.建筑照明设计标准 GB50034-2013e.低压配电设计规范 GB50054-2011f. 火灾自动报警系统设计规范 GB50116-20131.2.3设计主要内容供配电系统设计：包括负荷分类及负荷计算、短路电流计算、干线截面确定、低压断路器选择、低压中压开关柜选择等内容；区域照明系统光照设计：包括照明灯具的选择、区域的照度计算、照度均匀度计算、照明标准值的确定以及照明配电等内容； 火灾自动报警系统设计：包括火灾报警探测器数量计算，探测器和联动装置的布置重庆大学本科学生毕业设计（论文）供配电系统设计2供配电系统设计2.1 负荷分级与负荷计算2.1.1负荷分级根据法院建筑平面图，水条件图和暖通平面图，以及供配电系统设计规范 GB50052-2009第3.0.1条2，可以将该法院建筑的负荷分级如下表所示：法院负荷分级表表2.1负荷分级负荷名称类别所在楼层非消防一级负荷羁押区一般照明及插座审判区非动力负荷负一层审判区走道照明审判区非动力负荷一七层办公区走道照明办公区非动力负荷一七层UPS电源室、数字信息设备室一般照明及插座办公区非动力负荷二层羁押电梯审判区动力负荷负一层非消防二级负荷审判区一般照明审判区非动力负荷一七层车库一般照明负一层办公区一般照明办公区非动力负荷一七层无障碍电梯办公区动力负荷一层客梯办公区动力负荷一层消防一级负荷审判区应急照明审判区非动力负荷一七层车库应急照明负一层审判区走道应急照明审判区非动力负荷一七层办公区走道应急照明办公区非动力负荷一七层柴油发电机房负一层配电室负一层消防控制室一层审判区消防电梯审判区动力负荷负一层办公区消防电梯办公区动力负荷负一层消防水泵动力负荷负一层防火卷帘动力负荷负一层五层送风机动力负荷负一层七层2.1.2负荷计算方案的介绍以及选择在设计供配电系统时，希望知道给定负荷条件下系统的承受能力，所以目的就是要明确与该承受力相关的电网元件的本构参数，使系统的承受能力在结构上得以实现。然而承受能力取决于负担的大小，因此如何表征负荷给系统带来的负担，是表达系统承受能力的关键。人们希望以负荷的量值形式来描述负担的大小，但负荷量值是随着时间发生变化的，纯粹用负荷量值表达负担的大小有失准确。换个思路考虑，找出一个量值恒定的负荷，使其产生热效应的大小与实际负荷在同时段内产生的热效应大小相等，则这个量值恒定的负荷就可以表征负担的大小，且可以作为确定系统承受能力的依据，即等效负荷。计算负荷就是该恒定的等效负荷。根据上述推理研究，我们可以得知，计算负荷是一个假设出来的持续性的负荷，它产生的热效应和同时段内的实际负荷产生的最大热效应相等。计算负荷计作Pc、Qc、Sc,分别为计算有功功率（kW）、无功功率(kvar)、视在功率(kVA)其中 (2.1) (2.2)Ic为计算电流(A)，UN为系统标称电压（kV）。负荷计算的方法多种多样，有需要系数法，二项式法以及单位指标法。需要系数法：需要系数：是对已运行的系统进行测量统计所得出的参数，其目的是对类似系统设计阶段的计算负荷进行预测。按照一定的规则将设备进行分组，统计后可以发现：很多同类用电设备组的计算功率Pc与该组设备的设备功率PNi（本构参数）总和之比趋于一致，将该比值称之为需要系数Kd。即： (2.3)上式中，Kd为用电设备组的需要系数，Pc为用电设备组的计算负荷，PNi为用电设备组的单台设备功率，n为设备台数。需要系数法计算步骤：依据需要系数表，对建筑电气工程设计的设备进行分组，计算设备组内每台设备的功率PN，查出各个设备组对应得需要系数Kd和功率因数cos对单个设备组进行负荷计算， Pc=Kdi=1nPNi (2.4)Qc=Pctan (2.5) (2.6)计算所有设备组的总计算负荷，即步骤中单个设备组负荷计算所得所得出的有功、无功计算负荷分别相加后乘以有功、无功同时系数KP和KQ，Pc=KPj=1mPcj (2.7)Qc=KQj=1mQcj (2.8)KP和KQ一般取值相等，范围为0.81.0，靠电源侧取低限值，靠负荷侧取高限值。二项式法：当所涉及的建筑电气工程设计对象的设备台数少，功率相差大时，需要系数法将不再适用于该建筑电气工程设计的负荷计算。对此，提出二项式法作为需要系数法的补充。在二项式系数法中，计算负荷由两个部分构成，其一为所有用电设备的均值负荷，其二则是考虑大功率设备的功率对负荷计算的影响，步骤如下：建筑电气工程设计对象仅为单组用电设备，Pc=bi=1nPNi+cPx (2.9)Qc=Pctan (2.10)b、c为二项式系数，可查表得出：x为该设备组中最大功率设备的台数，Px为x台最大功率设备的功率之和。建筑电气工程设计对象为多个用电设备组时，将各个用电设备组的计算负荷均值项相加，然后与所有用电设备组中附加项中的最大附加项相加。即Pc=j=1mbji=1njPNij+MaxcPxj，j=1，2m (2.11)Qc=j=1mbjtanji=1njPNij+MaxcPxjtanj，j=1，2m (2.12)其中，Pc和Qc为建筑电气工程设计对象所有用电设备组的总的计算有功功率和计算无功功率，m为用电设备的组数，nj表示第j用电设备组的设备台数。单位指标法：在实际的工程设计阶段，很多时候，如办公楼、住宅等的建筑电气工程设计的用电设备的功率是未知的，若用需要系数法或者二项式法进行负荷计算，会发现进行负荷计算的前提条件都是未知的，这种情况下，宜采用单位指标法进行负荷计算。单位指标法的具体计算方式有两种：通过用电设备安装功率的单位指标，估算出设备总功率，再用需要系数法等方法来进行负荷计算。通过计算负荷的单位指标直接进行负荷计算。用单位指标法进行负荷计算的前提是设备自身有单位指标，计算结果的准确性则是取决于指标数据的有效性。本次建筑电气工程设计的对象为法院建筑，根据甲方提供的资料可知，动力设备的功率均为已知，非动力用电设备的功率均为未知。根据上述是那种负荷计算的方法所需要的前提条件可知，本次法院建筑的建筑电气工程设计中，动力设备采用需要系数法进行负荷计算，而非动力设备宜采取单位指标法进行负荷计算。2.1.3负荷计算非动力设备负荷计算：以审判区应急照明为例采用单位指标法进行负荷计算，根据建筑平面图中测得审判区域面积为13294.6，根据工业与民用配电设计手册3可查得单位指标为0.003kW/，需要系数Kd取0.8，功率因数cos取0.8，则功率因数正切值tan为0.75，所以可得Pc=PeSKd=0.00313294.60.8=31.91kW (2.13)Qc=Pctan=31.910.75=23.93kVar (2.14) (2.15)由公式 (2.16)可得审判区应急照明计算电流为 (2.17)对于其他分组的非动力用电设备，计算方法均与上述相似动力设备负荷计算：以审判区消防电梯为例采用需要系数法进行负荷计算，根据甲方提供条件可知消防电梯的设备功率为15kW/部，根据工业与民用配电设计手册可查得需要系数Kd取1，功率因数cos取0.5，则功率因数正切值tan为1.73，所以可得Pc=PNKd=15kW (2.18)Qc=Pctan=151.73=25.98kVar (2.19) (2.20)由公式 (2.21)可得审判区消防电梯线路的计算电流为 (2.22)对于其他分组的动力设备，计算方法均与上述相似。综上可知，对于其余用电设备，均可从工业与民用配电设计手册查取相应的单位指标，需要系数，功率因数，然后进行相应的负荷计算，最后可得出所有用电设备的负荷计算表如下所示：用电负荷计算表 表2.2用电设备计算有功功率Pc (kW)计算无功功率Qc(kVar)计算负荷Sc(kVA)计算电流Ic(A)羁押区一般照明及插座13.510.116.925.6审判区走道照明11.28.41421.3办公区走道照明11.28.41421.3UPS电源室、数字信息设备室照明及插座13.510.116.925.6审判区一般照明353.251.3418.8636.3车库一般照明8.16.110.1 15.4 办公区一般照明87.6 65.71 109.5166.4 审判区应急照明31.9 23.9 39.960.6 车库应急照明5.4 4.1 6.8 10.3审判区走道应急照明5.64.2 7 10.6 办公区走道应急照明5.6 4.27 10.6 柴油发电机房及配电室9 6.8 11.3 17.1 消防控制室9 6.8 11.317.1 羁押电梯15 26 30 45.6 无障碍电梯15 26 30 45.6 客梯15 26 30 45.6审判区消防电梯1526 30 45.6 办公区消防电梯15 26 30.0 45.6 2.1.4变压器的选择根据2.1.3中正常供电情况下的负荷计算表，先假定所有用电设备组均有一个变压器T供电，则将所有用电设备组的计算有功功率、计算无功功率分别相加可得：PcT=731.3kW (2.23)QcT=622.1kVar (2.24)则变压器T的计算负荷为： (2.25)设有功负荷系数为=0.80，无功负荷系数为=0.93，则该变压器T的平均功率因数为： (2.26) (2.27)根据供变电系统的供电要求可知，变压器低压侧功率因数不得小于0.95，cosav=0.71远远没有达到要求值，所以需要对变压器T进行无功功率补偿。假设补偿后功率因数能达到cos=0.95，tan=0.33。根据公式：Qcc=PcTtanT-tan (2.28)可以算出变压器T的无功补偿容量为：QccT=O.90731.30.99-0.33=386.27kVar (2.29)所以可知电容的实际补偿量不应小于362.24kVar,取实际补偿量为QccT=390kVar (2.30)则变压器低压侧所有用电设备的计算负荷为ScT=PcT2+QcT-QccT2=614.65kVA (2.31)假设变压器容量为ST=800kVA,则变压器负载率为： (2.32)根据民用建筑电气设计规范JGJ 16-2008第4.3.2条4，配电变压器长期工作负载率不宜大于85%，上述计算结果满足变压器的负载率要求。所以，变压器选定容量为800kVA，数量为1台，具体数据如下表所示：变压器选择表表2.3变压器编号额定容量（kVA）联结组标号额定电压（kV）空载损耗（W）短路损耗（W）阻抗电压（%）空载电流（%）T800Dyn1110/0.41550750061.22.1.5发电机的选取本次法院建筑电气工程设计中根据供配电系统设计规范 GB50052-2009第3.0.2条可知，所有一级负荷均采用双电源供电，则所有消防一级设备和非消防一级设备都要有专门的发电机作为备用电源供电。根据工业与民用配电设计手册第六节中对柴油发电机组容量选择的规定，按下述方法计算并选取容量最大者作为柴油发电机的容量：按稳定负荷计算发电机容量根据公式 (2.33)式中=0.820.88，cos=0.8，根据负荷计算表可以算得发电机总负荷计算功率P=773kW，计算可得 (2.34)按尖峰负荷计算发电机容量根据公式 (2.35)式中，Kj=0.90.95，KG=1.41.6，根据负荷计算表可以算得最大成组电动机启动容量为 (2.36)所以 (2.37)按发电机母线允许压降计算发电机容量根据公式 (2.38)式中，U=0.2，Xd=0.2，假设导致发电机最大电压降的电动机采用Y-D接法，所以它的启动电流为中电动机组额定电流的两倍，根据S=UI，可知启动电流I为中电动机组额定电流的两倍，所以导致发电机最大电压降的电动机启动容量为Sst=2Sm=267.8kVA，所以 (2.39)比较三种方法，第一种计算出的容量最大，所以发电机容量JHK-1000GF，容量为S=1250kVA2.1.6线缆截面积选取高压侧10kV电力电缆截面积选取在变压器高压侧处有两路10kV进线的电力电缆，本次工程设计中采用YJY三芯绝缘电缆作为两路10kV进线的电力电缆，对于线缆截面积如何选取，根据2.1.4中已经选出变压器的容量为ST=800kVA，由计算电流公式 (2.40)可得高压侧10kV电力电缆的计算电流为 (2.41)由于该法院建筑的施工地点为重庆市，根据重庆市的具体环境、气温情况可以假设土壤温度为30，敷设方式为埋地敷设。根据线缆载流量大于线缆计算电流的原则，查询工业与民用配电设计手册表9-33可以选出高压侧两路10kV进线电力电缆载流量为120A，截面积为35mm2低压侧干线截面积选取低压侧采用YJY绝缘电缆作为干线，根据电力工程电缆设计规范GB50217-2007第3.2.1条5，保护线与中性线相对独立，则选取五芯YJY绝缘电缆，假设环境温度为40，敷设方式为敷设在空气中，查询工业与民用配电设计手册表9-29(a),取表称环境温度为0=25，取YJY线缆长期允许工作温度为Nmax=90,前文已经假设敷设处实际环境温度为0=40,所以根据供配电系统6中温度校正公式可得温度校正系数为 (2.42)又根据供配电系统图9-7可得并敷校正系数为0.8，所以两个校正系数相乘得到一个新的校正系数设为K=0.880.8=0.7，这个校正系数的意义在于通过对低压侧设备的干线计算电流进行修正达到更加准确地选择干线截面积的目的。以羁押电梯为例，根据负荷计算表可知羁押电梯干线计算电流为Ic=45.58A，校正后的计算电流为 (2.43)所以，根据工业与民用配电设计手册表9-29(a)中选取干线载流量应大于65.1A则选取干线载流量为82A，截面积为16mm2。根据上述方法，可以确定所有用电设备的载流量和干线截面积如下表所示用电设备干线线缆截面积选取表表2.4干线名称线缆截面积 (mm2)载流量 (A)正常供电羁押区一般照明及插座645审判区走道照明645办公区走道照明645UPS电源室、数字信息设备室照明及插座645一三层审判区一般照明185390四六层审判区一般照明185390七层审判区一般照明70208车库一般照明434 办公区一般照明95252 审判区应急照明25109车库应急照明434审判区走道应急照明434办公区走道应急照明434 柴油发电机房及配电室4 34消防控制室4 34羁押电梯16 82 无障碍电梯16 82 客梯16 82 审判区消防电梯16 82 办公区消防电梯1682 消防供电审判区消防电梯1682 办公区消防电梯1682一七层审判区应急照明25109一七层审判区走道应急照明645一七层办公区走道应急照明645车库应急照明434柴油发电机房及配电室434 消防控制室434 送风机一组120292 送风机二组120292 送风机三组1061送风机四组50164 送风机五组35135防火卷帘一组1061防火卷帘二组645消防水泵一组95252消防水泵二组95252消防水泵三组351352.2法院建筑供配电系统配电结构设计2.2.1变压器主结线设计根据2.1.5中对变压器的选择，可知本次法院建筑电气工程设计中的所有用电设备均可由1台800kVA的变压器进行供电。在该法院建筑电气工程设计中，变配电所有两路10kV进线，因为不能保证这两路10kV进线的电压在量值和相位上保持相同，所以不能将这两路10kV进线同时投入到母线上，否则将会产生类似于短路的情况，比如，两路10kV进线的电源电压量值相同，相序一致而相位不同时，这时两路10kV进线之间将会产生一个电压差ut,其量值与两路进线提供的电源电压的相位差值有关，由于两路进线之间母线的阻抗很小，所以该电压差ut作用在此段母线上可能会产生一个远远超过正常符合电流值的过电流，这一过电流可能会烧坏线路，造成设备损失，也可能使保护动作，从而停电。 所以可知，在两路10kV进线之间有应设置互锁装置，从而保证正常供电。2.2.2低压网络接线形式确定由2.1.1中的负荷分级表可知，根据消防情况该法院建筑的所有用电设备可被分为消防一级负荷，非消防一级负荷和非消防二级负荷。其中法院羁押区的一般照明及插座，审判区和办公区的走道照明，UPS电源室、数字信息设备室一般照明及插座，羁押电梯属于非消防一级负荷；审判区和办公区的一般照明，车库一般照明，无障碍电梯，客梯属于非消防二级负荷；审判区应急照明，车库应急照明，审判区和办公区走道应急照明，柴油发电机房，配电室，消防控制室，审判区消防电梯，办公区消防电梯，消防水泵，防火卷帘，送风机属于消防一级负荷。根据用电设备的用电属性又可将该法院建筑的所有用电设备分为动力负荷和非动力负荷，其中羁押电梯，审判区消防电梯，办公区消防电梯，无障碍电梯，客梯，消防水泵，防火卷帘，送风机属于动力负荷，剩余所有用电设备均属于非动力负荷。根据供配电系统设计规范GB50052-2009中对一级负荷的供电要求，此次法院建筑电气设计中的非消防一级负荷和消防一级负荷应当采取双电源供电，两个电源相对独立，一个电源产生故障时，另一电源不应受其影响，这里采用两路0.38kV进线作为两个供电电源，柴油发电机作为备用电源。非消防二级负荷则可采用单电源供电。因为送风机，防火卷帘，消防水泵等消防设备分布在不同防火分区，且功率较大，所以按照防火分区的不同，将这三类消防用电设备分为不同组。供配电系统主接线图如下所示：图1.1供配电系统主接线图2.3 线缆短路电流计算及校验2.3.1高压侧、低压侧线缆短路电流计算根据2.1.5中线缆截面积选取表可知该电力电缆截面积为35mm2，查阅电气安全附表237可得线缆单位长度短路电阻值与短路电抗值分别为rkWL=0.51/km (2.44)xkWL=0.08/km (2.45)根据甲方提供的短路电流计算条件可知上级变电站变压器容量为Sk=500MVA，距离本法院建筑电气距离为L=2.5km，所以系统阻抗为 (2.46)系统电抗为XS=ZS0.995=0.22050.995=0.2193975 (2.47)系统电阻为RS=XS0.1=0.21939750.1=0.02193975 (2.48)线缆短路电阻为RkWL=rkWLL=0.512.5=1.275 (2.49)线缆短路电抗为XkWL=xkWLL=0.082.5=0.2 (2.50)所以高压侧短路总阻抗为Zk=RkWL+RS2+XkWL+XS2=1.363065288 (2.51)高压侧短路电流为 (2.52)同理，可以算出低压侧中，系统短路电阻为 (2.53)系统短路电抗为 (2.54)查询电气安全附表25可得变压器低压侧短路电阻值和短路电抗值分别为RkT=0.00165 (2.55)XkT=0.01189 (2.56)所以低压侧总短路电阻和总短路电抗分别为Rk=RS+RkT=0.00353218 (2.57)Xk=XS+XkT=0.012498649 (2.58)低压侧系统总短路阻抗为 (2.59)所以低压侧短路电流为 (2.60)2.3.2用电设备干线短路电流计算以羁押电梯为例，羁押电梯干线线缆截面积为16mm2，查询电气安全附表23可得单位长度相保电阻和相保电抗分别为rP=3.291/km (2.61)xP=0.174/km (2.62)测得最长电气距离为L=0.04km,所以羁押电梯干线电缆总相保电阻和总相保电抗分别为RP=rPL=0.13164 (2.63)XP=xPL=0.00696 (2.64)所以，从变压器低压侧到羁押电梯干线电缆末端的总相保电阻和总相保电抗分别为：RP总=Rk+RP=0.13517218 (2.65)XP总=Xk+XP=0.019458649 (2.66)所以总相保阻抗为ZP总=RP总2+XP总2=0.136565579 (2.67)所以羁押电梯干线电缆单相短路电流为： (2.68)其余用电设备干线短路电流计算方法均与上述相同，通过计算可以得出短路电流计算表如下：用电设备干线短路电流计算表表2.5干线名称线缆截面积 (mm2)总相保阻抗 短路电流kA正常供电羁押区一般照明及插座60.40.5审判区走道照明60.60.4办公区走道照明60.60.4UPS电源室、数字信息设备室照明及插座60.30.6一三层审判区一般照明1850.036.8四六层审判区一般照明1850.037.2七层审判区一般照明700.092.6车库一般照明40.50.4办公区一般照明950.073.4审判区应急照明250.21.1车库应急照明40.50.4审判区走道应急照明40.90.2办公区走道应急照明40.90.2柴油发电机房及配电室4 0.50.4消防控制室4 0.60.4羁押电梯16 0.11.6无障碍电梯16 0.21.3客梯16 0.20.7审判区消防电梯16 0.11.6办公区消防电梯160.11.6消防供电审判区消防电梯160.11.6办公区消防电梯160.11.6一七层审判区应急照明250.21.1一七层审判区走道应急照明60.90.2一七层办公区走道应急照明60.90.2车库应急照明40.50.4柴油发电机房及配电室40.50.4消防控制室40.60.34送风机一组（防火分区一区）1200.054.9送风机二组（防火分区二区）1200.054.9送风机三组（防火分区三区）100.20.9送风机四组（法院七层）500.11.9送风机五组（法院顶层）350.11.8防火卷帘一组（防火分区一区）100.30.7防火卷帘二组（防火分区二区）60.50.4消防水泵一组（防火分区一区）950.045.4消防水泵二组（防火分区一区）950.045.4消防水泵三组（防火分区二区）350.12.22.3.3低压断路器的选择根据供配电系统和电气安全中对低压断路器的介绍，可以得出低压断路器的详细信息如下：断路器简介断路器是一种开关电器，它能承载正常负荷电流以及规定范围内的短路电流；它既能开合正常负荷电流，又能在一定范围内开断量值很大的短路电流，是供配电系统中一种很重要的配电设备。低压断路器类型按照低压断路器开断能力划分，可分为限流型断路器（开断能力较高）和非限流型断路器（开断能力较低）。按低压断路器的短路特性划分，可分为非选择型断路器和选择型断路器。其中非选择型断路器包含长延时脱扣