变配电所课程设计锅炉房设计说明书.doc

课程设计课设名称： 变配电所课程设计 系： 电气工程系 专 业： 电气工程与智能化 班 级： 电智061 学 号： 学生姓名： 指导教师： 职 称： 教授 2009年6 月 4日课程设计说明书课设名称： 变配电所课程设计 系： 电气工程系 专 业： 电气工程与智能化 班 级： 电智061 学 号： 学生姓名： 指导教师： 职 称： 教授 2009年6 月 4日 目录第一章 任务书一、工程概况1二、配电系统1三、照明配电概括1四、动力配电概况1第二章 动力工程设计第一节 方案的确定及动力介绍1一、方案的确定1二、动力介绍1三、设备的选择2第二节锅炉房动力计算书3第三章 照明工程设计第一节 方案的确定5第二节 光源的选择5第三节 照明器的布置5第四节 照明线路5一、照明线路的一般要求5二、照明线路的基本形式6第五节 照度计算6一、 照度标准6二、照明种类6三、照度确定6四、开关和插座的选择9五、照明配电负荷计算表9六、导线的选择9七、照明器的安装 10第四章 防雷接地工程的设计第一节 防雷设计11第一节 接地设计11参考文献12设计题目：某锅炉房供配电系统设计第一章 任务书一、工程概况本工程是给两台2.8MW和2.1MW的供暖锅炉锅炉房的动力，照明工程的配电。其中，锅炉房是3065米单层建筑（各房间大小如建筑底图），内放置两台常压锅炉和三台循环水泵，其中两台常压锅炉根据工艺要求各配备一台5.5kW的电动机供给鼓风机，三台循环水泵各配备一台37kW的电动机，两台盐泵各配置一台4kW的电动机。防雷设计按三类防雷考虑。二、配电系统1、本工程中锅炉房对电力的供应没有特殊的要求，属于三级负荷，所以按三级负荷供电。电源采用380/220V三相四线制交流电源，中性线做重复接地，并分为N、PE（中性线）即TN-C-S接地系统，接地电阻不大于4欧姆。2、本工程的配电箱设在电控室，采用单母线放射式运行方式。三、照明配电概括1、照明设备配电均采用放射式配电，照明干线电线垂直和水平敷设时均穿钢管保护。 2、照明设备：AL1为照明配电柜3、除注明外，开关均为暗装，距地1.4m，未注明高度的插座底边距地0.3m。四、动力配电概况1、电力设备配电均采用放射式配电，电力干线电缆垂直和水平敷设时暗敷穿钢管保护。2、电力设备：电力配电柜包括AL1电力总柜；AL2动力配电柜。第二章 动力工程设计 第一节 方案的确定及动力介绍一、方案的确定本工程是给两台2.8MW和2.1MW的供暖锅炉锅炉房的动力，照明工程的配电。其中，炉房是3065米单层建筑，内放置两台常压锅炉和三台循环水泵，其中两台常压锅炉根据工艺要求各配备一台5.5KW的电动机供给鼓风机，三台循环水泵各配备一台37KW的电动机，两台盐泵各配置一台4KW的电动机。二、动力介绍1、设备功率的确定进行负荷计算时，需将用电设备按其性质分为不同的用电设备组，然后确定设备功率。用电设备的额定功率或额定容量是指铭牌上的数据。对于不同负载持续率下的额定功率或额定容量，应换算为统一负载持续率下的有功功率，即设备功率。（1）连续工作制电动机的设备功率等于其铭牌上的额定功率。（2）断续或短时工作制电动机的设备功率是指将额定功率换算为统一负载持续率下的有功功率。（3）整流器的设备功率是指额定直流功率。（4）成组用电设备的设备功率是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、设备的选择低压配电系统应满足生产和使用所需的供电可靠性和电能质量的要求，同时应注意接线简单，操作方便安全，具有一定灵活性要求。低压配电系统的设计应包括：低压配电线路的保护，保护电器选择性配合，开关电器的选择，导线选择及敷设方式，低压系统接地方式的选择1、 熔断器的选择熔断器熔体额定电流应大于回路计算电流：动力回路的熔体电流不应小于电路尖锋电流。照明配电回路熔体电流不小于回路气体放电灯的起动电流。2、断路器的选择：（1）、电动机干线保护用断路器选择：长延时电流脱扣器整定电流应大于或等于该线路的计算电流的1.1倍。短延时电流脱扣器整定电流应大于或等于回路的尖峰电流的1.2倍。瞬时电流脱扣器整定电流应大于或等于回路中可能出现的最大尖峰电流即考虑最大电动机的起动电流的2倍。（2）、电流互感器的选择项目如下：一次绕组的额定电压。一次测的额定电流，一般要大于等于线路的最大工作电流或线路变压器额定电流的1.21.5倍，而不至于造成事故。3、导线的选择标准PE和PEN的最小截面积：PE线若不是供电电缆或电缆保护层的组成部分时，按机械强度要求截面不应小于下列数值：有机械性的保护时为2.5mm，无机械性的保护时为4mm。（1）、当采用电缆的一根芯线或电缆的金属护套、屏蔽层、铠装作PE线时，PE线的最小截面没限制（2）、一般绝缘电线和裸导线如果敷设在瓷瓶、线夹等不具备保护作用的固定件上，则被认为无机械保护，用作PE线时最小截面为4mm。电气工程标准规范综合应用手册P1269规定如下：表1相线截面S（mm）PE和PEN线最小截面（mm）S16S16S3516S35S/2导线截面的选择与穿管管径有密切的关系，一般情况下，多根导线穿管时，导线总截面积不应超过管子内截面积的40%，穿线管的内径不小于导线束的1.5倍，有联所关系的电力控制及控制回路的导线可共管敷设，同一照明方式的不同支线可共管敷设，但一根管内不宜超过8根导线。第二节 锅炉房动力计算书1.利用需要系数法计算锅炉房动力计算书（1）计算锅炉房的动力总负荷计算如下表：表2序号用电设备名称台数n容量Pe/kW需要系数Kdcostan计算负荷备注P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1鼓风机电动机25.50.80.80.7574.455.893141.3循环水泵有一台备用2水泵电动机3373盐泵电动机24由表可知，锅炉房的动力有功计算负荷：P30= 74.4kW；无功计算负荷: Q30=55.8kvar；视在计算负荷: S30=93kVA；计算电流: I30=141.3 A .选择动力干线电缆型号：BV-370-135-SC80-FC（2）计算1台37kW循环水泵电动机的负荷如下表：表3序号用电设备名称台数n容量Pe/Kw需要系数Kdcostan计算负荷备注P30/KwQ30/kvarS30/kVAI30/A1水泵电动机1370.80.80.7529.622.23756.22有功计算负荷：P30= 29.6kW；无功计算负荷: Q30=22.2kvar；视在计算负荷: S30=37kVA；计算电流: I30=56.22 A .选择水泵导线型号：BV-416-SC32-FC选择断路器型号：DZ15-63/490（3）计算1台5.5kW鼓风机电动机的负荷如下表：表4序号用电设备名称台数n容量Pe/Kw需要系数Kdcostan计算负荷备注P30/KwQ30/kvarS30/kVAI30/A1鼓风机电动机15.50.80.80.754.43.35.58.36 有功计算负荷：P30= 4.4kW；无功计算负荷: Q30=3.3kvar；视在计算负荷: S30=5.5kVA；计算电流: I30=8.36 A .选择水泵导线型号：BV-44-SC15-FC选择断路器型号：DZ20H-100（4）计算1台4kW盐泵电动机的负荷如下表：表5序号用电设备名称台数n容量Pe/Kw需要系数Kdcostan计算负荷备注P30/KwQ30/kvarS30/kVAI30/A1盐泵电动机140.80.80.753.22.446.08 有功计算负荷：P30= 3.2kW；无功计算负荷: Q30=2.4kvar；视在计算负荷: S30=4kVA；计算电流: I30=6.08 A .选择水泵导线型号：BV-44-SC15-FC选择断路器型号：DZ20H-100第三章 照明工程设计第一节 方案的确定根据施工图纸读出锅炉房内有水泵房、电控室、锅炉间、休息室。其中休息室、电控室为一个回路，锅炉房内引一路， 水泵房引一路，沿线布置插座。第二节 光源的选择本设计选灯如下：电控室、休息室选荧光灯，锅炉房选用防水防尘型金属卤化物灯壁装，水泵房选用防水防尘灯。应急照明灯选用自带电源型的，当事故照明由蓄电池直流系统供电时，宜采用白炽灯。第三节 照明器的布置照明器的布置原则是满足一定的照度要求，保证照度均匀，并尽量减少眩光和阴影，做到经济合理，另外，必须满足局部照度的需要。悬挂高度和安装高度的确定要考虑的主要因素有几个方面，第一，是对照明器安全防护问题。对于不同的房间有着不同的最低悬挂高度值，根据实际情况制定了有关规定。第二，安装和维护问题。照明器的悬挂高度和安装高度应考虑安装和维修方便。在采用一般的辅助工具就可以进行安装和维护时高度，应该是首先选择的高度值。第三，照明器（光源）的适宜高度。照明器中光源的性质决定了它只能适合某种高度的照明，超出这个值的时候光源不能正常工作。为使照度均匀，照明器布置应力求均匀。灯具在房间内均匀布置时，一般采用正方形、矩形和菱形等形式。照明器布置是否合理，主要取决于照明器的间距L和计算高度h（灯具至工作面的距离）的比值（即距高比）是否恰当。距高比大，说明布灯稀，照度均度差；距高比小，说明布灯密，照度均度好，但经济性较差。第四节 照明线路一、照明线路的一般要求（1）照明网络一般采用380v/220v中性点接地的三相四线制系统，灯用电压220v。负载电流较小，低于30A时，则易于采用单相交流220v的两线制供电。（2）生产车间可采取动力和照明合一的供电，但照明电源应接在电力总开关之前，以保证一旦动力总开关跳闸时，车间还有照明电源。（3）事故照明电路应有独立的供电电源（例如蓄电池），并与工作照明电源分开，或者事故照明电路接在工作照明电路上，一旦发生故障，借助自动转换开关，接入备用的事故照明电源。（4）为保证工作照明亮度的稳定，室内照明最远一个灯的端电压不应低于额定值得97.5%，当采用气体放电灯时允许降至95%，灯泡所承受的最高电压不应超过额定值的105%。二、照明线路的基本形式（1）照明配电系统：当照明配电箱不超过3个时，采用链式配电系统，适用于规模不大的工厂照明。（2）控制方式：从配电箱引出的接用照明器的线路，需要用开关对照明器进行控制，应注意开关接在相线上，以保证安全。第五节 照度计算一、 照度标准照度标准制定的原则是根据可以满足视觉的功能要求、降低视疲劳的程度以及提高视觉满意度和综合经济性能等多种因素而制定的。任何一个国家都根据其本国的特点制定了符合自己国家的照度标准。照度标准是一个最低限度标准，也就是最低照度标准。工业建筑一般照度标准值见下表工业建筑一般照度标准值表6房间或场所参考平面及高度照度标准值/lx泵房地面100锅炉房的操作层地面100休息室地面150配电室地面75二、照明种类本工程均为正常照明，也有应急照明。采用一般照明方式。三、照度确定1）配电室配电室的面积为：5.13 m2选灯具型号选用吸顶式快速启动荧光灯，见表7荧光灯具有表面亮度低、光线柔和、发光效率高、寿命长等优点，属于冷光源。但是点燃时需要时间，正常工作时也需要一定的附件，频闪效应严重。吸顶式快速启动荧光灯表7型号功率LBHYG31-22361336注：钢制灯体，快速启动求室空系数和顶空系数控制室面积5.13 m2=H=50.750=4.25mRCR=54.25（5.3+3）/5.33=11.1估算室内各表面有效反射系数w =40%，cc =45%，确定利用系数根据RCR=11.1，w =40%，cc =45%，查建筑电气工程利用系数表用内插法算得U=0.39。由式（1-12）计算=755.33/30000.390.750.86=2照度验算 =230000.390.75/5.33=110lx75lx故满足照度要求。2）休息室休息室的面积：5.13 m2选灯具型号同控制室，选用吸顶式快速启动荧光灯。求室空系数和顶空系数=H=50.75=4.25mRCR=54.25（5.3+3）/5.33=11.1估算室内各表面有效反射系数w =50%，cc=45%确定利用系数根据RCR=11.1，w =50%，cc=45%，查建筑电气工程利用系数表用内插法算得U=0.52由式（1-12）计算=1505.33/30000.520.80.86=2照度验算 =230000.520.8/5.13=156lx150lx 故满足照度要求。3）锅炉房本体间采用比功率法计算，照明光源的比功率，就是单位水平面上的照明光源的安装功率，即锅炉本体间面积: 15.66 m2，查建筑供电与照明得锅炉房的安装功率为2-3W/ m2,此处取3 W/ m2，锅炉房本体间照明设计选用高压钠灯，主要参数见下表 表8 型号额定电压(V)功率（ W）光通量(lm)光效（lm/W）显色指数Ra色温(K)SON Plus5022050460092231950则由比功率的计算公式得 个，由于锅炉体积太大，可能影响光照，所以采用防水防尘壁装。4）水泵房水泵房的照度计算采用概曲线是按照有利算曲线法，灯具概算用系数法到处的公式进行计算而绘制出的被照房间面积与所用灯数之间的关系曲线，假设条件是：被照水平工作面的平均照度为100lx。首先根据房屋建筑的环境污染特征确定其顶棚、墙壁和地板的反射比，并求出该房间的水平面积A。然后有相应的灯具概算曲线上查得相应的灯数N。由于灯具概算曲线绘制所依据的减光系数K不一定与实际的减光系数K一致，而且概算曲线绘制所依据的平均照度为100lx，并非实际要求达到的平均照度，因此实际需要的灯数n应按下式进行换算：查有关资料照明技术手册选择GC1-2配照型工厂灯（150W），其概算曲线参照照明技术手册朱晓清主编第685页图D-2，水泵房的面积为9.3x6 m2，高度为5m，大约为5盏灯由于水泵房的照度要求100lx，所以由上式可知应选5盏工厂灯。四、开关和插座的选择常用照明器的开关控制形式分为：直接手动式（例如：扳把式、琴键式、拉线式等）、间接方式（触摸感应式、声音感应式、亮度感应式等）。如果按开关设备使用的环境可以分为：一般式、防水防潮式、防尘式、隔爆式和防爆式等。无论哪种形式在选择时都应该满足下列条件：开关设备本身的额定电压值必须大于所安装线路的工作电压值。开关设备本身的额定电流值必须大于所安装线路中的计算电流值。开关设备的形势必须符合使用环境的要求和控制方式的要求。五、照明配电负荷计算表查得锅炉房的需要系数为0.9，cos=1.0，tg=0计算负荷表表9序号名称数量功率（w）需要系数costg计算负荷灯插座（kw）（kvar）（kVA）（A）1休息间及配电间44360.91.000.2600.261.822锅炉房本体间012000.91.000.1800.180.273锅炉房本体间60500.91.000.2700.0652.474水泵房501500.91.000.67500.6753.1六、导线的选择（1）导线的选择同动力配电仍选用塑料绝缘导线（BV）（2）导线截面的选择查聚氯乙烯绝缘导线穿硬质塑料管敷设的载流量表，得铜芯线的截面尺寸和硬质塑料管管径如下：1号回路选择导线型号为:BV-32.5-PC15-WC2号回路选择导线型号为:BV-44-PC15-WC3号回路选择导线型号为:BV-32.5-PC15-WC4号回路选择导线型号为:BV-32.5-PC15-WC（3）导线的敷设照明线路采用穿硬质塑料管暗敷于墙壁或顶棚，具体参见照明平面图。5.3断路器的选择照明线路的保护一般情况下要装设短路保护、过负荷保护以及根据实际要求装设欠电压保护和漏电保护。常用的保护装置有熔断器、低压断路器和漏电保护器。它们的选择除按使用的环境条件选择外还必须满足下列条件：保护设备本身的额定电压值必须大于所安装线路中的工作电压值。保护设备本身的动作电流值必须大于所安装线路中的计算电流值。七、照明器的安装根据电气工程标准规范综合应用手册（上）P145规定。第四章 防雷接地工程的设计第一节 防雷设计根据有关规范燃气放散管的顶或其附近应设置避雷针，其针尖高出管顶不应小于3m，并使其保护范围高出管顶不应小于1m。（1）接地体 钢管壁厚不应小于3.5mm；钢管直径不应小于10mm；角钢厚度不应小于4mm；钢管厚度不应小于4mm,截面不应小于100mm。（2）接地引入线 扁钢:厚度不应小于4mm，截面不应小于100mm。 导线：铜芯不应小于16mm(要求接地电阻小于10时)；铜芯不应小于10mm（要