某大厦建筑供配电系统设计

主要内容：1 .阅读相关技术文献，寻找相关图纸资料。2 .熟悉民用建筑电气设计的规范和标准；3、熟悉建筑配电系统的设计方法、步骤和内容。熟练使用AutoCAD图面。5 .学会整理和总结设计文件的报告。6 .查找设备手册和相关参数，学习如何进行系统设计。基本要求：1、制定设计方案，确定电源电压、负载等级及配电方式。2、确定方案后，制作各电气设备等的配置平面图，制作高低压系统图。3 .进行设计计算，选择设备容量、整定值、型号、台数等。 写设计计算书。4 .编写课程设计书。已知参数：某大厦建筑供配电系统设计平面图及工程概况见图纸资料。主要参考资料：1 .配电工程设计指导，机械工业出版社，翁双安，20042 .现代建筑电气配电设计技术，中国电力出版社，李英姿等，2008年3.AutoCAD2008中文版电气设计完全自学手册，机械工业出版社，门德斯星等，20084 .配电系统设计标准，GB50054-20095 .民用建筑电气设计规范，GBJGJ_T16-2008目录第一章绪论31.1设计主题和工程概况31.2设计目的和要求31.3设计依据3第二章案论52.1配电方案的系统论证52.1.1高压配电系统52.1.2低压配电系统52.2方案事项5第三章负荷计算63.1负荷计算的依据和目的63.2负荷计算的方法63.3无功补偿和计算与选择73.4负荷计算7第四章设备及导线选择134.1变压器的选择134.2短路电流计算134.3高压断路器的选择： 154.5低压断路器的选择174.6低压电源线的选择18第五章配电室的设计205.1改变配电室的配置20第六章防雷接地设计216.1防雷设计216.2接地系统的设计21第七章结束语23参考文献24附录25第一章绪论1.1设计主题和工程概况设计主题：某大厦建筑的配电系统设计工程概况：本工程为十四层建筑两类建筑1.2设计的目的和要求目的：1 )阅读相关技术文献，寻找相关图纸资料。2 )熟悉民用建筑电气设计的规范和标准；3 )熟悉建筑配电系统的设计方法、步骤、内容；熟练使用AutoCAD图面。5 )学习设计文件报告的整理和总结。6 )检索设备手册和相关参数，学习进行系统设计的方法。设计要求：1 )制定设计方案，确定电源电压、负载等级及配电方式。2 )确定方案后，制作各电气设备等的配置平面图，制作高低压系统图。3 )进行设计计算，选择设备容量、整定值、型号、台数等。 写设计计算书。4 )制作课程设计书。1.3设计依据一、上级批准的文件及甲方的设计任务书2、国家目前有关实务规章、规范和标准主要包括在内1) 民用建筑电气设计规范 JB/T16-922) 高层民用建筑设计防火规范 GB50045-953) 人民防空地下室设计规范 GB50038-944) 住宅设计规范 GB50096-19995) 建筑防雷设计设计规范 (2000版) GB50057-94三、部门提供的资料第二章案论2.1配电方案的系统论证2.1.1高压配电系统1 )电源：本工程的电源供应双向10KV电源。 10KV侧的微电流接地系统，如果一个电源发生故障或停止检查，另一个电源可以保证一级负载的正常工作。2 )选择4台变压器3)10KV高压配电系统后单母线连接，一方电源故障或检查停电时，另一方电源可保证另一方电源的工作。2.1.2低压配电系统1 )低压配电系统采用辐射式和干式相结合的方式，对容量大的负载和重要负载采用辐射式供电，对照明和一般负载采用干式和辐射式相结合的供电方式。2 )电力系统采用380/220V、50HZ、TN-S系统，生活泵电梯采用辐射式供电，为保证重要负载供电，采用双回路电缆供电，末级配电箱采用双电源自接通。2.2方案事项一)根据具体要求认真选择和设计；2 )设计时注意电气安全、经济和可靠性第三章负荷计算3.1负荷计算的依据和目的负载计算依据：计算负载又称半小时最大负载，是在配电设计时选择变压器容量，确定备用电源，选择无功补偿容量、季节性负载容量、电气设备、电线电缆，计算电压偏差、功耗和功耗的依据。 本工程可根据设计的图纸取得数据。目的：负荷计算是为了便于变压器、断路器、变压器、熔断器和导线电缆参数选择的数据选择，也是为了在满足电路需求时节省最大的经济消耗。3.2负荷计算的方法系数法，利用系数法，单位指标法是必要的。 在这次的设计中，只使用了必要的系数法。需要系数法：在计算的范围内(干线、母线、变压器等)，根据设备的性质将电气设备分成几组，为各组选择适当的需求系数，计算各组电气设备的计算负荷，根据各组的计算负荷求总计的计算负荷的方法称为需求系数法。 三相用电气设备组计算负荷公式如下3.3无功补偿和计算与选择其中总负荷为2652.94KW的一二级计算总负荷为567.4KW即，补偿无功功率q=2652.94 tan (arccos0. 55 )-tan (arccos0. 92 ) =2898.3 kw (采用2900 )一二级计算的总负荷为567.4KW即，补偿无功功率q=567.4 tan (arccos 0.55 )-tan (arccos 0.92 ) =619.88 kw (采用620 )本工程采用低压集中自动补偿方式，按变压器低压母线设置不燃型干式补偿电容器，对系统进行无功功率补偿，补偿后高压变压器侧功率因数大于0.9，变压器二次侧功率因数大于0.92。3.4负荷计算用以上方法从图中找出一次负荷、二次负荷及总负荷，可计算各负荷的计算书如下所示为：第四章设备和导线的选择4.1变压器的选择根据负荷计算表，由于计算容量Sj=2962KVA，我们可以选择3台，因为变压器的2台容量为1600KVA，另外，此时每台变压器的利用率为1484/1600=92.7%，所以2台变压器不能满足要求由此可知应该选择这4台变压器，考虑工程事例，在每台变压器的容量必须大于1级负载的情况下以变压器为例(实际上消耗电力由于4台变压器平均分配，变压器是合理的)，变压器承担的1级总负载为s1 2=554.125(1级计算负载为1007.5KVA，所需系数为0.55 )，1600 S1,2、2、2成立，计算总负载Sj1=1164.81，因此变压器的利用率为1164.81/1600=72.8%，选择4台变压器比较合理。4.2短路电流计算其等效电路图为：1确定基准容量Sd=100MVA、Uav1=10.5kV、Uav2=0.4kV、Soc=500MVA2计算短路电路中各主要元件的电抗值(1)电力系统的标度值(2)架空线路的标准值调查显示X0=0.095/kmx2 *=0.095 *3* 100 MVA/10.52 kva=0.26(3)调查电力变压器电抗的标度值，Uk%=6x3 *=x4 *=6* 100 MVA/(100 * 1600 kva )=0.37将短路等效电路图绘制如下计算K-1点短路电容X*(K-1)=X1* X2*=0.2 0.26=0.46=Id1/X*(K-1)=5.5/0.46=11.96KA=11.96KA=2.55*11.96=30.498KA=1.55*11.96=18.06KA=SD/x *(k-1 )=100 MVA/0.46=217.4 MVA计算K-2点短路电容x *(k-2 )=x1* x2* x3*/x4*=0. 20.26.75/2=2. 335=id2/x *(k-2 )=144/2.335=61.67 ka=61.67KA=2.55*61.67=157.26KA=55*61.67=93.12KA=Uav2*=*0.4*61.67=42.7MVA换句话说，短路计算表如下表所示短路计算点三相短路电流(kA )三相短路容量(MVA )k-1战斗机11.9611.9611.9618.0630.498217.4k-2战斗机61.6761.6761.6793.12157.2642.74.3高压断路器的选择：根据线路的额定电压及电流选择VK10M25其参数为UN=12KV、IN=1250A、额定短时间耐电流It=25KA、额定峰值耐电流Ies (kA)=63KA、额定短路断路电流Ioc(kA)=25KAtima=top toc 0.05=0.015 0.8 0.05=1s高压断路器额定参数与计算数据的比较名字设备参数vk-10米25比较条件计算数据电压比较UN(kV )12UN(kV )10电流比较IN(A )1250Imax(A )185切断能力的验证国际奥委会25(kA )11.96热稳定性的检查It2t(kA)2.s2523=1875I2tima(kA)2.s143.04动态稳定性的验证Ies (kA )63(kA )30.4984.4高压侧变流器的选择LZZbj10的参数表明，二次电路选择BV-500-12.5mm2铜芯塑料线，线长10M，R4=0.1，一秒内所允许的额定电流的倍数Kt=90，一次额定电流的倍数Kns=160(1)额定电压：UN=Ul=10KV(2)额定频率：f=fl=50HZ(3)额定一次侧电流：IN=200AIj=185A(4)电流互感器精度等级的校验：SN2=200*200*ZL=40000*0.4=16000S2=5*5*(R1 R2 R3 R4 )=3.2 25*L/A*r 25*0.1=3.2 25*10/12.5*53 25*0.1=3.2 0.65 2.5=6.35即SN2S2满足要求(5)热稳定检查：(Kt*IN)2*t2明显满足要求(6)动态稳定性的验证：2* IN*Knsish显然符合要求4.5低压断路器的选择从线路额定电压和电流中选择M20H1/3P时，根据UN=380KV、IN=2500A、过电流跳闸额定电流=2000A、瞬时过电流跳闸动作电流IN=2500A(K=3)、长时间过电流跳闸动作电流IN=2000A(K=1)、切断电流Ioc=85KA、条件如下表所示330设备参数M20H1/3P比较条件计算数据UN(V )380UN(V )380IN(A )2500Imax(A )1769.14过电流跳闸器额定电流(a )2000Imax(A )1769.14瞬时过电流跳闸器动作电流(a )KIN=32500=7500KrelIpk(A )1.352500=3375YYKOLIal(A )4.52000=9000长延迟过电流跳闸器的动作电流Iop(l)(A )KIN=12000=2500KrelImax(A )1.11769.14=1946YYKOLIal(A )12500=2500灵敏度检查Ks=Ks1.3切断能力检查国际奥委会85Ik61.674.6低压电源线的选择变电站地下有负层，线路要短。 我们应该根据发热条件来选择导线的截面积。 根据附图，以长度50m的WP101线路为例进行了验证检查负荷报表通知：Pj=441KWIj=598.24A经网络调查，环境温度为30米时，NHYJV-3185 295、交联聚氯乙烯绝缘电缆的安全装载量为630A，符合要求。检查器电压损失：u %=pjl/c * s * 100=441 * 50/46.3 * 185 * 100=2.6%5%满足电压损失的要求选择NHYJV-3185 295时，需要交联聚氯乙烯绝缘电缆。第五章配电室的设计5.1改变配电室的配置配电室设在负一层，设在地下车库内，面积28.0016.00，配电站内设有电缆沟，高低压线下降。 变电站内设置4台变压器12台高压柜、32台低压柜、3台配电盘，为大楼整体供电。第六章防雷接地设计6.1防雷设计雷的形成是由于积雨云富含水蒸气，伴随着非常强的上升气流运动，使云中带正电的冰晶和带负电的雨滴摩擦，形成雷云。 异构