【L中医院配电系统设计案例5500字（论文）】

L中医院配电系统设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u15438L中医院配电系统设计案例 1852521.1低压配电方式 18282751.2负荷计算 19322941.2.1需要系数法 20263601.2.2本工程负荷计算 21213591.3电线、电缆及低压电器的选择 2733831.1.1电线、电缆的选择原则 27180601.1.2电线、电缆的选型 29312181.1.3断路器的选择原则 30182401.1.4断路器的选型 31224721.4配电箱、配电屏的选择 3128680结论 32电力网上的用电设备所消耗的功率称为用户的用电负荷或电力负荷，用电负荷的性质决定了用户供电的可靠性等级。本工程供电负荷中，主要通道、产房、婴儿室、重症监护室、手术室的照明负荷等级为二级，其余为三级。配电设计主要包括配电箱选择、配电回路分配、负荷计算、断路器选择和线缆的选择和敷设，是选择电气设备和电工材料及电力分配的主要依据。配电系统设计的一般步骤是:（1）确定配电箱个数及安装位置。（2）根据平面图分配配电箱的各条回路所连接的负荷，尽量做到三相平衡。（3）进行负荷计算，主要有有功功率和计算电流。（4）选择线缆的截面积、型号及敷设方式，选择断路器型号及规格。（5）以上四条作为基础绘制配电系统图。1.1低压配电方式在医院等类似公共建筑的供电与配电系统中，低压配电系统的结构和形式必须符合相关要求和规定来确定的。在低压配电网络的设计应该满足供配电的主要性质，比如：供电可靠性、电能质量、减少消耗、操作过程安全、检修和电气系统主接线简单方便等。低压配电的主接线最主要及其普遍使用的方式有三种，分别是：放射式主接线方式、树干式主接线方式和混合式主接线方式。放射式主接线的方式就是每一个负荷都具有一条独立的配电线路。它的供电可靠性较高，但是所需要的配电线路过长，耗费材料多，投资较高。这种接线方式可以在设备过于密集的情况下使用、容量相对较大，并且需要满足供电可靠性要求较高的场所。树干式主接线方式就是每一个负荷按照距离电源位置的远近按一定顺序连接在同一条配电线路中。这种接线方式的回路中使用的导线少，成本较低，但是这种方式下供电可靠性较弱。这种接线方式可以在用电设备分布均匀的情况下使用，并且这种接线方式容量不大、无法特殊使用环境下使用；混合式主接线的方式是上述两种主接线的方式组合使用，有时也称为分区树干式。它既保证了一定的可靠性，又适当减少了建设投资，适用于楼层配电。本设计中，宜采用混合配电方式，一层采用放射式配电方式，由一个低压配电屏向两个配电箱分别供电，然后由配电箱向上送电。具体配电方式如图1.1所示。图1.1本设计配电方式1.2负荷计算负荷计算是确定各条回路的计算负荷和计算电流，以便后期正确选择电线电缆的截面积和各线路断路器的型号（额定电压、电流的大小）。同时在选择各个设备时还要考虑本建筑后期的扩建，为将来发展留有一定余量。负荷计算的方法有需要系数法、二项式法和利用系数法。在民用建筑中常用需要系数法进行计算。采用需要系数法时，应首先确定用电设备组的设备容量。用电设备铭牌上标示的容量为额定容量。同类型的用电设备归为一组，即用电设备组。用电设备组的总容量并不一定是这些设备的额定容量相加，而是必须先把它们换算为同一工作制下的额定容量，才进行相加。经过换算至同一规定的工作制下的额定容量称为设备容量

，记为。1.2.1需要系数法（1）单条线路的计算负荷有功功率（kW） 荧光灯为用电设备时，需考虑损耗系数α 无功功率（kvar） 视在功率（kVA） 计算电流（A） （2）配电干线的计算负荷有功功率（kW） 无功功率（kvar） 视在功率（kVA） 计算电流（三相） ：表示需要系数，本设计中取0.6；α：表示荧光灯的损耗系数，本设计中取0.2；cosφ：表示功率因数，本设计中取0.95；tanφ：表示功率因数角的正切值；UN：表示额定电压，单相时取220，三相时取380。、：表示有功、无功同时系数，本设计中分别取0.8、0.93。这种方法比较简便，应用广泛，尤其适用于用电设备数量多但单个设备容量小的供电系统以及配、变电所干线的负荷计算。1.2.2本工程负荷计算（1）单条回路负荷计算配电箱MX1-1中，N2回路含双管荧光灯8套。设备容量 有功功率 计算电流 配电箱MX2-1中，N5回路中含插座8个，每个插座按100W计算。设备容量 有功功率 计算电流 配电箱MX2-2中，N2回路中含应急疏散指示灯13个，每个应急疏散指示灯为20W，为荧光灯光源。设备容量 有功功率 计算电流 各配电箱所有回路的负荷计算结果如下表所示。表1.1MX1-1配电箱负荷计算表回路设备容量有功功率计算电流N12201320.63N2576345.61.65N310006002.87N4396237.61.14N5364218.41.04N610006002.87N7432259.21.24N8864518.42.48N9288172.80.83表1.2MX1-2配电箱负荷计算表回路设备容量有功功率计算电流N112675.60.36N2448268.81.29N310806481.1N416297.20.47N5684410.41.96N69005402.58N7648388.81.86N88004802.3N92601560.75表1.3MX2-1配电箱负荷计算表回路设备容量有功功率计算电流N12201320.63N2936561.62.69N36003601.72N44002401.15N58004802.3N67204322.07N7432259.21.24N8648388.81.86N910006002.87表1.4MX2-2配电箱负荷计算表回路设备容量有功功率计算电流N19005402.58N22601560.75N3972581.22.79N48004802.3N5882529.22.53N69005402.58N71476885.64.24N82701620.78N910006002.87表1.5MX3-1配电箱负荷计算表回路设备容量有功功率计算电流N18004802.3N27004202.01N33402040.98N4382230.41.1N58805282.53N68004802.3N78004802.3N81074644.41.08表1.6MX3-2配电箱负荷计算表回路设备容量有功功率计算电流N18004802.3N2648388.81.86N36003601.72N43602161.03N56503901.87N65003001.44N77004202.01表1.7MX4-1配电箱负荷计算表回路设备容量有功功率计算电流N18004802.3N27004202.01N3346207.60.99N42401440.69N56603961.89N68004802.3N72901740.83N86603961.89表1.8MX4-2配电箱负荷计算表回路设备容量有功功率计算电流N19005402.58N2612367.21.76N3314188.40.9N4228136.80.65N5624374.41.79N66003601.72N720741491.37.14N86003601.72 表1.9MX5-1配电箱负荷计算表回路设备容量有功功率计算电流N1176105.60.51N2828496.82.38N310006002.87N4328196.80.94N5944566.42.71N69005402.58N7936561.62.69N810006002.87表1.10MX5-2配电箱负荷计算表回路设备容量有功功率计算电流N12901740.83N2234140.40.67N314801065.65.1N410006002.87N51296777.61.72N62001200.57（2）配电箱干线负荷计算MX1-1配电箱中共有9条回路。设备容量 有功功率 无功功率 视在功率 计算电流 楼内所有配电箱负荷计算的结果如下表。表1.11配电箱总负荷计算表配电箱MX1-15.142.470.752.584.13MX1-25.1082.450.752.565.15MX2-15.5762.680.822.85.65MX2-27.461.581.091.747.55MX3-15.7762.770.852.95.84MX3-24.2582.040.622.134.29MX4-14.4962.160.662.264.54MX4-25.5922.680.822.86.01MX5-16.1122.930.91.076.17MX5-24.52.160.662.264.54WP1回路包含MX1-1至MX5-1这五个配电箱。设备容量 有功功率 无功功率 视在功率 计算电流 WP2回路包含MX1-2至MX5-2这五个配电箱。设备容量 有功功率 无功功率 视在功率 计算电流1.3电线、电缆及低压电器的选择1.1.1电线、电缆的选择原则在本设计中，可以先通过发热的条件来计算并选择出导线的截面积，然后再按允许电压损失校验和按机械强度校验。（1）按发热条件选择导线截面积当电流通过导体时，由于导线自身具有阻止电流通过的特性，会导致部分电能转化为内能，导体自身内能的升高会使其产生发热效果，进而造成电能的损失。如果通风或者电流过大的时候导线和电缆的自身温度会不断升高，温度过高时会导致绝缘性能的损坏，严重的时候将会引起火灾的发生。裸露的导线温度过高的时候，会加快裸露的导线与空气接触部分的氧化程度，将会导致接触电阻的增大，使之温度升高速度更快，形成一个恶性循环，严重时会导致电线或者电缆断线。为此对不同材料制作的绝缘导线所被允许载流量做出了规范。通过导线的电流只要不超过其中规定的载流量范围，导线自身的温度就不会超过其发热的允许值。按发热条件选择导线的截面积就是在正常运行状态下计算所得的电流大小小等于导线允许的载流量大小即可。如式表示： ：表示导线或电缆被允许的载流量大小（A）。：表示正常运行时计算所得的电流大小（A）。（2）按允许电压损失校验在导线内部存在自身阻止电流通过的特性，即为导线的自阻抗，所以在导通的电路中电流通过时电压将会有一部分的损失，电压损失的大小使用线路的始、末电压和的数值之差占其额定电压的百分比来表示，也叫电压变化率，用来表示。 导线内部产生的电压损失会使用电设备的额定电压不等于所正常使用的实际电压，可以称之为电压偏移。当电压偏移值过大甚至超过了规定的值，将会导致用电设备无法继续正常的工作。以白炽灯为例；如果白炽灯两端的电压减少10个百分点，白炽灯的光通量就会减弱30个百分点，造成白炽灯的灯光变暗，从而影响人其工作的效率。所以工作场所中使用照明灯的电压偏移可以在的范围中被允许；在室内部分场所中具有较高视觉要求的电压偏移只允许在-2.5%~5%的范围内;通常离变电所的小型工作场所中，满足上述条件较为困难，电压偏移可以允许为-10%的范围内。其他没有特殊规定要求的电气设备其电压偏移的范围都是±5%。对导线横截面积的计算更多的是为了保证线路电压偏移值在规定的范围以内。如果导线内部的电压损失超过规定的允许值范围内，可以减小导线内部电压进而可以增大导线横截面积的方式来处理，进而使得电压损失值在规定范围以内。纯阻性负载的电压损失的计算：导线截面积： 电压损失： S：表示导线的横截面积（）。：表示导线上的总计算负荷（kW）；：表示导线的长度大小（m）。：表示电压变化率。：表示负荷矩（）；C：表示电压损失的计算常数值。（3）按机械强度校验正常工作状态下的导线，会受到自身重力等外部作用力的干扰；在导线铺设安装的拉伸过程中，导线的机械强度不足时会导致其断裂。为了保证供配电不会因为导线的断裂导致电力系统正常供电的中断，断裂导线还有可能发生触电等其他威胁到人身安全的事故。在满足使用时所需要的机械强度的前提下规定出在不同的敷设情况下导线的最小横截面积。表1.12按机械强度要求的导线最小允许截面积用途铜芯软线最小截面积/铜线最小截面积/户内民用建筑照明0.751.5户内工业建筑照明0.751.5户外1.02.5穿管敷设的绝缘导线1.01.51.1.2电线、电缆的选型(1)照明回路线缆的选择根据负荷计算部分得出=（0.36~5.95）（A）按发热条件选择导线截面积，并且考虑机械强度查表得导线规格为：BV-。即照明回路选择的聚氯乙烯绝缘铜芯导线，穿管径为20的PVC管沿顶棚，墙内敷设。(2)插座回路线缆的选择根据负荷计算部分得出=（1.44~2.87）（A）按发热条件选择导线截面积，并且考虑机械强度查表得导线规格为：BV-。即插座回路选择的聚氯乙烯绝缘铜芯导线，穿管径为20的PVC管沿地面，墙内敷设。(3)配电箱进线线缆的选择根据负荷计算部分得出=（4.29~7.55）（A）按发热条件选择导线截面积，并且考虑机械强度查表得导线规格为：BV-。即配电箱进线选择的聚氯乙烯绝缘铜芯导线，穿管径为50的PVC管沿墙内敷设。1.1.3断路器的选择原则断路器是在电路故障时可以自动断开电路的保护电器，又叫做自动空气开关。它可以降低电路在过电流、短路和欠电压等故障状态下的损伤。断路器可以带负荷通断电路是因为断路器的灭弧性能较好。当电路的操作不频繁时，断路器的主触头可以手动或者电动的操作用来通断电路，而且在电路发生故障时可以自动脱扣。与负荷开关或熔断器比较，它在操作使用时简单方便、工作时具有较强的可靠性、使用时具有很高的安全性、分断能力强、保护特性稳定、能多次重复通断、动作值可以调整等优点，被广泛应用。在选择断路器时，应满足以下的一般选择要求:（1）断路器正常工作时额定电压大等于用电回路正常工作状态下的额定电压。（2）断路器正常工作时额定电流大等于用电回路正常工作状态下的计算负荷电流。（3）断路器正常工作时其脱扣器的整定电流大等于用电回路正常工作状态下的计算负荷电流。（4）断路器正常工作时的极限通断能力下的电流大等于用电回路故障状态下最大的短路电流。（5）断路器故障状态下欠电压脱扣器的额定电压等于用电回路正常工作状态下的额定电压。断路器作为回路的控制和保护装置，其脱扣器的整定电流在延时和瞬时两种状态下的过电流分别为 ：表示断路器脱扣器的动作整定电流在长延时过电流的大小（A）；：表示断路器脱扣器的动作整定电流瞬时过电流的大小（A）；：表示脱扣器在长延时状态下的计算系数，荧光灯取1；：表示脱扣器在瞬时状态下的计算系数，荧光灯取6；：表示照明各个支路的计算电流。1.1.4断路器的选型（1）照明回路断路器的选择根据负荷计算部分得出=（0.36~5.95）（A）断路器长延时过电流脱扣器的动作整定电流；断路器瞬时过电流脱扣器的动作整定电流。本设计选用TCL系列断路器，根据其主要技术数据，照明回路均选用TLM1N-125/3P型号断路器，脱扣器额定电流为10A。（2）插座回路断路器的选择根据负荷计算部分得出=（1.44~2.87）（A）断路器长延时过电流脱扣器的动作整定电流；断路器瞬时过电流脱扣器的动作整定电流。本设计选用TCL系列断路器