副本锅炉房设计

1、第一章 任务书一、设计目的该课程设计是工厂供电课程学习的实践性质的教学内容，是一个重要的实践性教学环节。其目的是培养学生照明、动力或变电所等实际工程的设计能力，学习CAD画图能力。具体如下：1、 通过课程设计加深对本课程知识的理解,提高综合利用本课程知识的能力；2、 掌握本课程工程设计的主要内容、步骤和方法；3、 提高制图能力，学会应用有关设计资料进行设计计算的方法；4、 提高独立分析问题，解决问题的能力，逐步增强对实际工程的认识和理解。二、设计题目 某锅炉房配电设计三、设计内容1、确定锅炉房计算负荷,编制负荷总表。2、拟定供配电方案拟定配电箱接线方案,并选择元件和设备的型号规格。3、选择各线

2、路的导线型号规格及敷设方式。4、进行动力工程和照明工程的必要计算。5、绘制系统图和平面图等必要的图纸。四、设计要求1、按照国家标准GB50052-95供配电系统设计规范,及GB50054-95低压配电设计规范及相关锅炉房设计的规范,进行供配电设计.做到"安全,可靠,优质,经济"的基本要求.并处理好局部与全局,当前与长远利益的关系,以便适应今后发展的需要,同时还要注意电能和有色金属的节约等问题. 2、设计说明书应包括设计题目,方案论证,负荷计算,设备及导线的选择等. 3、设计说明书要求方案可行,计算方法正确,图纸规范无误,条理清楚,语言通顺. 4、图纸内容为锅炉房配电系统图和

3、平面图.五、有关说明 1、情况介绍：某地一商住楼，需设置两台2.8MW和2.1MW的锅炉取暖，本工程是给锅炉房的动力，照明工程配电。具体内容如下： 锅炉房是30×6×5m，其内放置两台常压锅炉和三台循环水泵，其中，两台锅炉根据工艺要求各配置一台5.5KW的电动机拖动鼓风机，三台循环水泵各配置一台37KW的电动机，两台补水泵各配置一台4KW的电动机，两台上煤电动机各5.5kw，两台除渣电动机各1.5kw，两台炉排电动机各5.5kw，一台引风机电动机75kw。2、已知条件:（1）该工程所用变压器容量足够。（2）该工程为三级负荷。（3）该工程拟用非标配电箱2台实现三台水泵的控制。

4、（4）设置轴流风机与维护电动工具所用的电源，其他房间的电源按要求自行考虑。（5）在12轴线间有架空线路可提供380V电源。（6）工艺决定配置的电动机均是低压交流380V额定电压。（7）建筑物雨篷高度设为3.5米。第二章 动力工程的设计一、 配电系统设计及规定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380/220 三相四线制交流电源，中性线做重复接地，且选用塑料绝缘导线穿钢管埋地敷设方式。2、 本工程的配电箱设在配电室，采用单母线放射式的运行方式。3、 导体最小截面应满足机械强度的要求，固定敷设的导线最小芯线截面应符合下表的规定。固定敷设的导线最

5、小芯线截面敷设方式最小芯线截面（mm2）铜芯铝芯裸导线敷设在绝缘子上1010绝缘导线敷设在绝缘子上室内L<2m室外L<2M室内外2<L<6M2<L<16M16<L<25M1.02.5462.52.54610绝缘导线穿管敷设1.02.5绝缘导线槽板敷设绝缘导线线槽敷设塑料绝缘护套导线扎头直敷1.00.751.02.52.525注：L为绝缘子支持点间距。二.、锅炉房的动力总负荷的计算及进线选择1、动力总负荷计算:动力总负荷计算表电动机名称台数每台容量（kw）需要系数计算负荷备注P30(kw)Q30(kvar)S30(kvA)I30(A)其中一台循环水

6、泵备用送煤机电动机25.50.80.80.75154.4115.8193293.24除渣电动机21.5补水泵电动机24循环水泵电动机337炉排电动机25.5鼓风机电动机25.5引风机电动 机175由表可知有功计算负荷：P30=（5.5×6+37×2+4×2+1.5×2+1×75）× 0.8=154.4kw无功计算负荷：Q30=P30× =154.4×0.75=115.8kvar视在计算负荷：S30=P30/ =154.4/0.8=193kvA计算电流：I30=S30/(UN)=193/(×0.38)=29

7、3.24A2、进线选择及相关规定: 此为主电路,用于把电力源接入配电室,因计算电流比较大，所以选择电缆接入。下列为关于电缆型号选择及敷设。 电缆敷设方式的选择，应视工程条件、环境特点和电缆类型、数量等因素，以及满足运行可靠、便于维护和技术经济合理的原则来选择。直埋敷设电缆方式，应符合下列规定：（1） 电缆应敷设于壕沟里，并应沿电缆全长的上、下紧邻侧铺以厚度不少于100mm的软土或砂层。（2） 沿电缆全长应覆盖宽度不小于电缆两侧各50mm的保护板，保护板宜采用混凝土。（3） 城镇电缆直埋敷设时，宜在保护板上层铺设醒目标志带。（4） 位于城郊或空旷地带，沿电缆路径的直线间隔100m、转弯处或接头部

8、位，应竖立明显的方位标志或标桩。（5） 当采用电缆穿波纹管敷设于壕沟时，应沿波纹管顶全长浇注厚度不小于100mm的素混凝土，宽度不应小于管外侧50mm，电缆可不含铠装。直埋敷设于非冻土地区时，电缆埋置深度应符合下列规定：（1） 电缆外皮至地下构筑物基础，不得小于0.3m。（2） 电缆外皮至地面深度，不得小于0.7m；当位于行车道或耕地下时，应适当加深，且不宜小于1.0m。直埋敷设的电缆，严禁位于地下管道的正上方或正下方。电缆与电缆、管道、道路、构筑物等之间的容许最小距离，应符合表的规定。电缆与电缆、管道、道路、构筑物等之间的容许最小距离（m） 用隔板分隔或电缆穿管时不得小于0.1m； 特殊情况

9、时，减小值不得小于50。直埋敷设的电缆引入构筑物，在贯穿墙孔处应设置保护管，管口应实施阻水堵塞。直埋敷设电缆的接头配置，应符合下列规定：（1） 接头与邻近电缆的净距，不得小于0.25m。（2） 并列电缆的接头位置宜相互错开，且净距不宜小于0.5m。（3） 斜坡地形处的接头安置，应呈水平状。（4） 重要回路的电缆接头，宜在其两侧约1.0m开始的局部段，按留有备用量方式敷设电缆。直埋敷设电缆采取特殊换土回填时，回填土的土质应对电缆外护层无腐蚀性。三、送煤机电动机的计算负荷及导线选择1、送煤机计算负荷:送煤机计算负荷表名称台数每台容量（kw）需要系数计算负荷P30(kw)Q30(kw)S30(kw)

10、I30(A)送煤机电动机15.50.80.80.754.43.35.58.4由表可知有功计算负荷：P30=5.5×0.8=4.4kw无功计算负荷：Q30=P30× =4.4×0.75=3.3kvar视在计算负荷：S30=P30/ cos=4.4/0.8=5.5KV×A计算电流：I30=S30/(UN)=5.5/(×0.38)=8.4A2、送煤机电动机导线截面的选择:（1）相线截面的选择（选铜芯塑料线穿钢管）允许载流量kIal>= I30=8.4A30时5根单芯线穿钢管，BV铜芯线截面积为4mm2的Ial=26A>I30=8.4A,因

11、此按发热条件，相线截面可选4mm2（2）N线截面的选择N线截面按A0>=0.5A选2.5mm2（3）PE线截面的选择PE线截面按A<=16mm2时选APE>=A=16mm2所以APE=4mm2综上，5根单芯线穿钢管，钢管内径为20mm四、除渣电动机的计算负荷及导线选择1、除渣电动机计算负荷:除渣机计算负荷表名称台数每台容量（kw）需要系数计算负荷P30(kw)Q30(kw)S30(kw)I30(A)除渣机电动机11.50.80.80.751.20.91.52.28由表可知有功计算负荷：P30=1.5×0.8=1.2kw无功计算负荷：Q30=P30× =1.

12、2×0.75=0.9kvar视在计算负荷：S30=P30/ cos=1.2/0.8=1.5KV×A计算电流：I30=S30/(UN)=1.5/(×0.38)=2.28A2、除渣电动机导线截面的选择:（1）相线截面的选择（选铜芯塑料线穿钢管）允许载流量Ial>= I30=2.28A30时5根单芯线穿钢管，BV铜芯线截面积为4mm2的Ial=26A>I30=2.28A,因此按发热条件，相线截面可选4mm2（2）N线截面的选择N线截面按A>0=0.5A选2.5mm2（3）PE线截面的选择PE线截面按A<=16mm2时选APE>=A=16mm

13、2所以APE=4mm2综上，5根单芯线穿钢管，钢管内径为20mm五、补水泵泵电动机的计算负荷及导线选择1、补水泵电动机计算负荷:补水泵计算负荷表名称台数每台容量（kw）需要系数计算负荷P30(kw)Q30(kw)S30(kw)I30(A)补水泵机电动机140.80.80.753.22.446.1由表可知有功计算负荷：P30=4×0.8=3.2kw无功计算负荷：Q30=P30× tan=3.2×0.75=2.4kvar视在计算负荷：S30=P30/ cos=3.2/0.8=4KV×A计算电流：I30=S30/(UN)=4/(×0.38)=6.1A

14、2、补水泵电动机导线截面的选择:（1）相线截面的选择（选铜芯塑料线穿钢管）允许载流量Ial>= I30=6.1A30时5根单芯线穿钢管，BV铜芯线截面积为4mm2的Ial=26A>I30=6.1A,因此按发热条件，相线截面可选4mm2（2）N线截面的选择N线截面按A0>=0.5A选2.5mm2（3）PE线截面的选择PE线截面按A<=16mm2时选APE>=A=16mm2所以APE=4mm2综上，5根单芯线穿钢管，钢管内径为20mm。六、循环水泵电动机的计算负荷及导线选择1、循环水泵计算负荷:循环泵计算负荷表名称台数每台容量（kw）需要系数计算负荷P30(kw)Q3

15、0(kw)S30(kw)I30(A)循环水泵电动机1370.80.80.7529.622.23756.3由表可知有功计算负荷：P30=37×0.8=29.6kw无功计算负荷：Q30=P30× =29.6×0.75=22.2kvar视在计算负荷：S30=P30/ cos=29.6/0.8=37KV×A计算电流：I30=S30/(UN)=37/(×0.38)=56.3A2、循环水泵电动机导线截面的选择:（1）相线截面的选择（选铜芯塑料线穿钢管）允许载流量kIal>= I30=56.3A30时5根单芯线穿钢管，BV铜芯线截面积为16mm2的Ia

16、l=59A>I30=56.3A,因此按发热条件，相线截面可选16mm2（2）N线截面的选择N线截面按A0=0.5A选8mm2（3）PE线截面的选择PE线截面按A<=16mm2时选APE>=A=16mm2所以APE=16mm2综上，5根单芯线穿钢管，钢管内径为32mm。七、炉排电动机的计算负荷及导线选择1、炉排电动机计算负荷:炉排机计算负荷表名称台数每台容量（kw）需要系数计算负荷P30(kw)Q30(kw)S30(kw)I30(A)炉排机电动机15.50.80.80.754.43.35.58.4由表可知有功计算负荷：P30=5.5×0.8=4.4kw无功计算负荷：Q

17、30=P30× =4.4×0.75=3.3kvar视在计算负荷：S30=P30/ cos=4.4/0.8=5.5KV×A计算电流：I30=S30/(UN)=5.5/(×0.38)=8.4A2、炉排电动机导线截面的选择:（1）相线截面的选择（选铜芯塑料线穿钢管）允许载流量Ial>= I30=8.4A30时5根单芯线穿钢管，BV铜芯线截面积为4mm2的Ial=26A>I30=8.4A,因此按发热条件，相线截面可选4mm2（2）N线截面的选择N线截面按A0>=0.5A选2.5mm2（3）PE线截面的选择PE线截面按A<=16mm2时选A

18、PE>=A=16mm2所以APE=4mm2综上，5根单芯线穿钢管，钢管内径为20mm八、鼓风机电动机计算负荷表1、鼓风电动机计算负荷:鼓风机计算负荷表名称台数每台容量（kw）需要系数计算负荷P30(kw)Q30(kw)S30(kw)I30(A)鼓风机电动机15.50.80.80.754.43.35.58.4由表可知有功计算负荷：P30=5.5×0.8=4.4kw无功计算负荷：Q30=P30× =4.4×0.75=3.3kvar视在计算负荷：S30=P30/ =4.4/0.8=5.5KV×A计算电流：I30=S30/(UN)=5.5/(×0

19、.38)=8.4A2、鼓风机电动机导线截面的选择:（1）相线截面的选择（选铜芯塑料线穿钢管）允许载流量Ial>= I30=8.4A30时5根单芯线穿钢管，BV铜芯线截面积为4mm2的Ial=26A> I30=8.4A，因此按发热条件，相线截面可选4mm2（2）N线截面的选择N线截面按A0>=0.5A选2.5mm2（3）PE线截面的选择PE线截面按A<=16mm2时选APE>=A=4mm2所以APE=4mm2综上，5根单芯线穿钢管，钢管内径为20mm。九、引风机电动机计算负荷表1、引风机计算负荷:引风机计算负荷表名称台数每台容量（kw）需要系数计算负荷P30(kw)

20、Q30(kw)S30(kw)I30(A)引风机电动机1750.80.80.75604575113.95由表可知有功计算负荷：P30=75×0.8=60kw无功计算负荷：Q30=P30× =60×0.75=45kvar视在计算负荷：S30=P30/ cos=60/0.8=75KV×A计算电流：I30=S30/(UN)=75/(×0.38)=113.95A2、引风机电动机导线截面的选择:（1）相线截面的选择（选铜芯塑料线穿钢管）允许载流量Ial>= I30=113.95A30时5根单芯线穿钢管，BV铜芯线截面积为50mm2的Ial=120A&

21、gt;I30=113.95A,因此按发热条件，相线截面可选50mm2（2）N线截面的选择N线截面按A0>=0.5A选25mm2（3）PE线截面的选择PE线截面按35mm2<A时，选APE>=0.5A 所以APE=25mm2综上，5根单芯线穿钢管，钢管内径为50mm第三章 照明工程的设计一、方案的确定根据设计任务书可知锅炉房内有水泵房，锅炉房，配电室，休息室。其中休息室和配电室为一个回路，锅炉房为一个回路，水泵房为一个回路，沿线布置插座。二、光源及灯具的选择1、 休息室和配电室为一个回路，该回路为一般工作环境，选择荧光灯。2、 锅炉房内为高温干燥且多灰尘环境，同时对辨色要求不高

22、，因此可选防尘型的金属卤化物灯或高压钠灯。3、 水泵房为潮湿阴冷环境，因此应选防水防潮灯。4、 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，采用白炽灯。三、 照明器的布置照明器布置原则：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，既要经济适用，又要尽可能协调美观，另外，必须满足局部照度需要。悬挂高度和安装高度的确定要考虑以下因素：1、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。2、安全和防护问题。照明器的悬挂高度和安装高度应考虑安装和维修方便。3、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

23、作。为使照度均匀，照明器应力求均匀布置。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（灯具距工作面的距离）的比值（即距高比）是否恰当。距高比大，说明布灯稀，照度均匀度差；距高比小，说明布灯密，照度均匀度好，但经济性差。四、照度计算1、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，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房间或场所参考平面及高度照度标准值（lx）锅炉房地面100泵房

24、地面100休息室0.75m水平地面100配电室0.75m水平地面150门厅地面15本工程为正常照明，有应急照明，采用一般照明方式。2、照度确定:（1）、配电室配电室面积为5.1×3，参考平面为0.75m水平面，屋顶吊顶至高度为4m，灯具吸顶布置。则室空间高度和室空间比为：hrc=H-hp-hc=4-0.75=3.25mRCR=5× hrc（l+b）/(l×b)=5×3.25×（5.1+3）/(5.1×3)=8.6设墙面反射比为w=50地面反射比为f=20顶棚反射比为c=70查表得利用系数为u=0.36 减光系数为k=0.7若放两台荧光

25、灯,其型号为TLD58W/865，其光通量为5000lx，则平均照度为Eav=n×u×k×/A=2×0.36×0.7×5000/(5.1×3)=173.86lx>=150lx（2）、休息室配电室各数据均与休息室相同，则放两台灯具时平均照度为Eav=n×u×k×/A=2×0.36×0.7×5000/(5.1×3)=173.86lx>=100 lx（3）、锅炉房锅炉房面积15.6×6，选择漫射椭球形高压钠灯NG-70/M，用单位容量法（比

26、率法）计算所需灯具个数。NG-70/M主要参数见下表型号额定电压（V）额定功率（W）工作电压（V）工作电流（A）额定光通量（lm）NG-70/M22070900.985600查建筑供电与照明得锅炉房的安装功率为2-3W/,这里取3W/n=P0×A/PN=3×15.6×6/70=4.15个由于锅炉体积较大，可能影响光照，所以采用壁装，即防水防尘漫射椭球形高压钠灯壁装。（4）、水泵房水泵房面积9.3×6，高5m，选择GC1-A、B-2型灯，照度计算采用概算曲线法，GC1-A、B-2主要参数见下表型号额定电压（V）额定功率（W）额定光通量（lm）平均照度（lx

27、）GC1-A、B-22201002700100灯具概算用利用系数法导出的公式n=Eav×A/(u×k×)计算，绘出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，查工厂供电简明设计手册（刘介才），选GC1-A、B-2型配照灯（PZ-150），水泵房面积9.3×6,高5m，查“灯具概算图表”得用灯个数约为12盏。（5）、门厅由于门厅的照度标准值较低，选用一般白炽灯即可实现，型号为PZ220-100的白炽灯技术数据如下： PZ220-100型白炽灯技术数据型号额定电压（V）额定功率（W）额定光通量（lm）平均寿命（h）P

28、Z220-10022010012501000五、照明线路的选择1、照明线路的一般要求:（1）、该照明网络为380/220V中性点接地的三相四线制系统，灯用电压为220V，采用单线二线制供电。（2）、采用动力与照明分别供电，一旦动力开关跳闸，照明不受影响。在正常环境下，照明设备为中小容量，且无特殊要求，宜采用树干式配电。（3）、应急照明电路应由独立的供电电源（蓄电池），可接在工作照明电路上，一旦发生照明故障，应急照明立即启动，且持续时间一般不应小于20min。（4）、为保证工作照明亮度的稳定，室内最远的端电压不应小于额定值的97.5，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

29、值的105.2、线路的基本形式:该照明配电系统中，配电屏为3个，照明设备为中小容量，且规模不大，无特殊要求，因此采用树干式配电系统。照明配电负荷计算表名称灯数（个）插座（个）功率（W）需要系数计算负荷P30(kw)Q30(kvar)S30(kvA)I30(A)休息室及配电室441250.90.90.480.901.01.521锅炉房51700.90.51.730.31500.350.532水泵房1201000.90.51.731.0801.201.825雨棚201000.9100.1800.20.3043、导线截面的选择:选择的导线为铜芯聚氯乙烯穿硬质塑料管，查表得休息室及配电室导线型号为：B

30、V-4×2.5-PC20-WC雨棚及锅炉房导线型号为：BV-4×2.5-PC20-WC水泵房导线型号为：BV-4×2.5-PC20-WC第四章 防雷接地工程的设计一、 防雷设计锅炉房电气设计规范规定“燃气放散管的管顶或其附近应设计避雷针，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”。防雷设备可分为接闪器和避雷器两大类，其中接闪器又包括避雷针、避雷线、避雷带以及避雷网。避雷器又可分为阀式避雷器、排气式避雷器、保护间隙、金属氧化物避雷器和电涌保护器。接闪器可由下列的一种或多种组成1) 独立避雷针2) 架空避雷线或避雷网3) 直接装设在建筑物上的避雷

31、针建筑物防雷确定滚球半径避雷网格尺寸建筑物防雷类别滚球半径hr/m避雷网络尺寸/m第一类防雷建筑物305×5或6×4第二类防雷建筑物4510×10或12×8第三类防雷建筑物6020×20或24×16当避雷针高度h<=hr时避雷针在被保护物高度hx的平面上的保护半径按下式计算rx=-其中hr为滚球半径。避雷针在地面上的保护半径，按下式计算：r=1、避雷针的选择:该锅炉房为民用，所以可以定义为第三类防雷建筑物，其防雷设计如下布置接闪器时采用滚球法滚球半径hr=60m，烟囱高度为50m，设避雷针长2m所以避雷针高52m，保护半径为rx

32、=- =- =35.430m锅炉房顶端最远一角距离避雷针的水平距离为r=sprt(30×30+6×6)=30.59m<35.4m 由此可见，锅炉房的烟囱上的避雷针完全能覆盖这一锅炉房。2、引下线的选择：高度不超过40m的烟囱，可只设一根引下线，超过40m时应设两根引下线，可利用螺旋栓连接或焊接的金属爬梯作为两根引下线用。引下线宜采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢圆钢直径不应小于8mm扁钢截面不应小于48 mm2，厚度不应小于4mm引下线应沿建筑物外墙明敷，并经最短路径接地。第三类防雷建筑物环形人工基础接地体的规格尺寸闭合条形基础的周长（m）扁钢（mm）圆钢：根数×直径（mm）601×41040且604×202×4840钢材表面积总和1.89 mm2注：当长度相同、截面面积相同时，宜优先采用扁钢。 采用多根扁钢时，其敷设净距不应小于直径的2倍。3、接地体要求:埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢，管钢或圆钢；埋于土壤中的人工水平接地体宜采用扁钢或圆钢；圆钢直径不小于10mm，扁钢截面不应小于100 mm2，其厚不应小于4mm，角钢厚度不应小于4mm，钢管壁厚不应小于3.5mm最常用的垂直接地体为直径50mm、长2.5m的钢管。为了减少外界温度变化对流散电阻的影响，埋入地下的接地体，其