1、第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：某單位小高層住宅樓供電照明設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：（一） 供電部分：1.統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)計(jì)算數(shù)據(jù)：（1）統(tǒng)計(jì)負(fù)荷量（給出負(fù)荷量統(tǒng)計(jì)表格）；（2）進(jìn)行無功功率補(bǔ)償；（3）選兩臺變壓器；（4）列出負(fù)荷量統(tǒng)計(jì)表格（包含有內(nèi)容（1），（2），（3）的數(shù)據(jù)）；（5）完成短路電流計(jì)算（列出短路電流計(jì)算表格）。2.確定供電方案：（1）確定電源進(jìn)線類型；（2）確定高壓開關(guān)類型及個(gè)數(shù)；（3）確定進(jìn)出線類變壓器臺數(shù)、類型；（4）確定配電柜類型及個(gè)數(shù)；（5）確定配電柜出線類；（6）完成成變電所接地；（7）繪制一次系統(tǒng)圖。3.選擇一次系統(tǒng)圖中所有導(dǎo)線和設(shè)備（同類導(dǎo)線設(shè)備只選一次）。4.二次設(shè)計(jì)：（1

2、）確定各類高壓開關(guān)柜面上應(yīng)安裝儀表類型（列出表格）；（2）完成成變壓器二次保護(hù)整定（列出表格）。（二）照明部分：1.完成標(biāo)準(zhǔn)層走線；2.選擇標(biāo)準(zhǔn)層層配；3.計(jì)算照度（A型房間大廳）。三、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：（一）建筑概況：本住宅樓為11層，兩梯6戶，A、B、C、D種房型。每層A與D型均為2套，C與D型均為1套。A、B為兩室兩廳一衛(wèi)一廚，C、D為三室兩廳一衛(wèi)一廚?？偯娣e為13000 m2，變電所設(shè)在地下一層。（二）電力負(fù)荷如下：1.生活與消防電梯（正常時(shí)兼作生活用）均為15KW，COS=0.4,Kx=0.82.生活與消防泵（正常時(shí)兼作生活用）均為12KW，COS=0.8,Kx=0.83.A、B型每戶6KW

3、; C、D型每戶6KW, COS=0.5.4.4.其他負(fù)荷2KW， COS=0.5，Kx=0.9.（三）系統(tǒng)電壓為U=380/220 ，環(huán)境溫度為25，10KV母線相鄰相軸間距為250mm,檔距為900mm，380V母線相鄰相軸間距為200mm，檔距為900mm。銅母線熱穩(wěn)系數(shù)為C=171(A*S1/2*mm-2)，電纜VV熱穩(wěn)系數(shù)為C=115(A*S1/2*mm-2)。（三）系統(tǒng)電源由地區(qū)變電所經(jīng)一4Km 10KV高壓架空線然后再經(jīng)1Km10KV高壓電纜送入本變電所。電力系統(tǒng)出口斷路器斷流總?cè)萘繛?00MVA, Tmax=4800小時(shí)。（四）TA與KA配合接線形式為兩相不完全星接，Kjx=1

4、,Kf=0.85,Kk=1.3.過負(fù)荷整定系數(shù)為1.05.（五）各類房間頂棚、墻面反射系數(shù)為0.5，燈具效率為0.7減光系數(shù)為0.8，燈具利用系數(shù)查課本P86附表5-5.四、設(shè)計(jì)要求:1.應(yīng)借書建筑電氣設(shè)計(jì)手冊、建筑電氣設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)手冊、建筑電氣設(shè)備手冊、電氣照明設(shè)計(jì)手冊。2.應(yīng)交課設(shè)內(nèi)容：（1）3張圖紙：供電一次系統(tǒng)圖照明系統(tǒng)圖各一張；標(biāo)準(zhǔn)層平面走線圖一張。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算書3. 應(yīng)交課設(shè)時(shí)間：9月15日4.輔導(dǎo)時(shí)間: 第一周：2、4 第二周：1、3 8:00-11:00第二章 負(fù)荷調(diào)查由設(shè)計(jì)任務(wù)書可得知建筑概況：本住宅樓為11層，兩梯6戶，A、B、C、D種房型。每層A與D型均為2套，C與D型均為

5、1套。A、B為兩室兩廳一衛(wèi)一廚，C、D為三室兩廳一衛(wèi)一廚。總面積為13000 m2，變電所設(shè)在地下一層。由于得知住宅樓的總面積，首先通過計(jì)算負(fù)荷的估算方法進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，但是又由于未查得民用住宅的電能消耗量面積密度指標(biāo)，在此不做初步設(shè)計(jì)。第三章 電力負(fù)荷計(jì)算計(jì)算負(fù)荷常用的計(jì)算方法有需用系數(shù)法、二項(xiàng)式法、利用系數(shù)法、ABC法、單位產(chǎn)品耗電量法和單位面積耗電量法。需用系數(shù)法計(jì)算簡便，適用于方案估算、初步設(shè)計(jì)和民用負(fù)荷計(jì)算。在此次供配電設(shè)計(jì)中，由于對象是單位小高層住宅樓，所以采用需用系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。3.1 與負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量和公式（1）設(shè)備容量計(jì)算 （2）有功、無功計(jì)算功率 Pjs=KxPs

6、Qjs=Pjstan偽（3）功率因素 （4）系統(tǒng)視在計(jì)算功率 Sjs=Pjs2+Qjs2（5）系統(tǒng)計(jì)算電流 Ijs=Sjs3U（6）線路損耗 （7）變壓器損耗 （8）無功補(bǔ)償 （8）變壓器計(jì)算容量 （9）需用系數(shù) 需用系數(shù)可以通過查電氣照明第62頁表22得到，對于沒有出現(xiàn)的可以通過查相鄰的值進(jìn)行換算。3.2 統(tǒng)計(jì)負(fù)荷量 根據(jù)上面的公式統(tǒng)計(jì)負(fù)荷量其結(jié)果見附錄表1統(tǒng)計(jì)負(fù)荷量表。第四章 確定供電電源、電壓和供電線路由任務(wù)書可知住宅小區(qū)負(fù)荷種類包括生活與消防電梯、生活與消防泵、普通照明負(fù)荷和其他符合。根據(jù)負(fù)荷類型可知小區(qū)屬于二級負(fù)荷，所以根據(jù)二級負(fù)荷供電原則可知采用雙回路供電。再結(jié)合任務(wù)書提供的條件，

7、供電方案確定如下：系統(tǒng)電源由地區(qū)變電所經(jīng)一4Km 10KV高壓架空線然后再經(jīng)1Km10KV高壓電纜送入本變電所，系統(tǒng)電壓為U=380/220。第五章 變電所主接線選擇設(shè)計(jì)變電所主接線選擇設(shè)計(jì)主要包括變壓器容量的選擇、變壓器臺數(shù)的確定和電氣接線方式。為保證供電可靠，根據(jù)住宅小區(qū)供電條件、負(fù)荷類型用電容量和運(yùn)行方式綜合考慮，在變電所內(nèi)裝設(shè)兩臺變壓器，一臺為主變壓器，另一臺為備用變壓器，為低壓側(cè)電力網(wǎng)提供備用電源。對于小區(qū)，另設(shè)一發(fā)電機(jī)做應(yīng)急電源用，進(jìn)一步保證小區(qū)供電的安全可靠。變壓器選擇依據(jù)和結(jié)果如下表選擇依據(jù)型號臺數(shù)電力變壓器SC8-250/102臺說明因?yàn)橄到y(tǒng)中有消防電梯和消防泵，所以至少為二

8、級負(fù)荷，故選擇了兩臺變壓器。電容器柜的選擇如下表型號臺數(shù)電容器柜BW0.4-14-322臺說明在低壓母線上需要進(jìn)行無功集中對稱補(bǔ)償，每邊要放11臺由于進(jìn)線電源只有一路，電氣主接線高壓側(cè)采用單母線不分段方式，接線簡單，經(jīng)濟(jì)型比較好。由于采用兩臺變壓器工作方式，低壓側(cè)采用單母線斷路器分段接線，有利于備用變壓器自動重合閘裝置的采用，同時(shí)提高供電的可靠性。一次系統(tǒng)圖見附錄圖1第六章 短路電流計(jì)算三相短路電流的計(jì)算方法有歐姆值法和標(biāo)幺值法，由于歐姆值法在計(jì)算三相短路電流時(shí)需要進(jìn)行電壓等級換算，因此在此采用標(biāo)幺值法。6.1 計(jì)算短路電流相關(guān)的物理量和公式三相短路電路 兩相短路電流 Id(2)=0.867I

9、d(3)三相短路電流穩(wěn)態(tài)值 三相短路電流沖擊值 高壓 ich=2.55Id(3) 低壓 ich=1.84Id(3)6.2 短路電流計(jì)算6.2.1 確定基準(zhǔn)值取 Sj=100MVA Uj1=10.5kV Uj2=0.4kV計(jì)算短路電流而 Ij1=Sj/3Uj1=5.50kA Ij2=Sj/3Uj2=144kA6.2.2 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值1）電力系統(tǒng)：Soc=200MVA 2）架空線路（ Xo1=0.4惟 w/km ）：3）電纜線路( Xo2=0.08惟w /km ): 4）電力變壓器（Uk%=4）：6.2.3 短路電流計(jì)算結(jié)果短路電流計(jì)算結(jié)果如表公式最小運(yùn)行方式最大運(yùn)行方式備

10、注高壓低壓高壓低壓Id(3)2.727.992.7214.37用于其他量的計(jì)算及校設(shè)備的滅弧能力，以防假性跳閘Id(2)Id(2)=0.867Id(3)2.366.932.3612.46用于校高壓靈敏度2.727.992.7214.37用于校熱穩(wěn)，檢驗(yàn)設(shè)備對于熱損壞的承受的能力ich高壓ich=2.55Id(3)低壓ich=1.84Id(3)6.9414.706.9426.44用于校動穩(wěn)，檢驗(yàn)設(shè)備對于力損壞的承受能力。說明：由計(jì)算可知，一臺變壓器的電抗標(biāo)幺值為16。在最小運(yùn)行方式，即T分列運(yùn)行時(shí)，；在最大運(yùn)行方式，即T并列運(yùn)行時(shí)，。短路簡化電路圖如下圖第七章 電氣設(shè)備及導(dǎo)線選擇 在此章主要是根

11、據(jù)各種電氣設(shè)備的選擇條件選擇高低壓電氣設(shè)備及導(dǎo)線。在此次的小區(qū)住宅供電設(shè)計(jì)中，主要選擇高壓斷路器、高壓互感器、低壓空開、各種配電柜和各類導(dǎo)線。7.1 電氣設(shè)備的選擇7.1.1 根據(jù)高壓斷路器的選擇原則其選擇結(jié)果如表電壓原則電流原則滅弧能力校驗(yàn)動穩(wěn)校驗(yàn)熱穩(wěn)校驗(yàn)結(jié)果公式Ijs=SjsT3Ugimaxich(kA)設(shè)備型號高壓斷路器101063016.3682.72206.938242.7220.71ZN3-10/630-8備注放絕緣燒壞防發(fā)熱燒壞防假性跳閘防變形、校驗(yàn)設(shè)備對于承受力損壞的能力防燒壞、校驗(yàn)設(shè)備對于承受熱損壞的能力top=0.6，toc=0.067.1.2 根據(jù)高壓互感器的選擇原則其選

12、擇結(jié)果如表電壓原則電流原則動穩(wěn)原則熱穩(wěn)原則精度校驗(yàn)原則結(jié)果公式Ijs=SjsT3Ug設(shè)備型號高壓互感器1010401.218.54=22.25150（7540）2272020.2未校LZJC-10備注防絕緣燒壞防發(fā)熱燒壞防變形、校驗(yàn)設(shè)備對于承受力損壞的能力防燒壞、校驗(yàn)設(shè)備對于承受熱損壞的能力保證TA的準(zhǔn)確等級，以免計(jì)量精度變差。7.1.3 根據(jù)低壓斷路器器的選擇原則其選擇結(jié)果如表電壓原則電流原則與系統(tǒng)及導(dǎo)線配合原則靈敏度校驗(yàn)原則滅弧能力校驗(yàn)級間配合原則結(jié)果公式Ijs=SjsT3UgIRDIjsInKId3(kA)設(shè)備型號低壓斷路器400380200200194.83300240200194.8

13、3未校2514.37未校DZ20Y-200備注保證設(shè)備絕緣保證長期運(yùn)行的耐熱能力，放燒壞防拒動，IRDIjs保證系統(tǒng)滿載運(yùn)行，防誤動。防漏保，一般自然滿足。防假性跳閘，一般在末端自然滿足。防止越級跳，擴(kuò)大故障面積。7.2 導(dǎo)線的選擇各類導(dǎo)線選擇原則有：發(fā)熱原則、電壓損失原則、機(jī)械強(qiáng)度原則、熱穩(wěn)校驗(yàn)、動穩(wěn)校驗(yàn)、經(jīng)濟(jì)電流密度。經(jīng)濟(jì)電流密度原則一般用于發(fā)電廠和地區(qū)變電所，不用于民用建筑工程，在此不做考慮。導(dǎo)線選擇結(jié)果見附表2說明：（1）選擇高壓母線時(shí)以發(fā)熱原則、熱穩(wěn)、動穩(wěn)原則為主選；選擇高壓架空線以發(fā)熱原則、電壓損失原則、機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)原則為主選；高壓電纜以發(fā)熱原則、電壓損失原則、熱穩(wěn)校驗(yàn)原則；低壓絕

14、緣導(dǎo)線以發(fā)熱原則為主選。（2）低壓線路采用三相四線制，其中零線導(dǎo)線截面一般取火線導(dǎo)線截面50%以上。以下特殊情況時(shí)而者相等：非三相 火線截面不大于16mm2 負(fù)荷群中存在大量可產(chǎn)生高次諧波的用電器 三相負(fù)載常工作在極不對稱的情況下（3）在低壓絕緣導(dǎo)線時(shí)，由于非高層、實(shí)驗(yàn)樓、軟件大廈、郵電局等，所以距離較近電流較小，因而可不校電壓損失；又由于不是室外低壓架空線，故免校機(jī)械強(qiáng)度。（4）電纜是埋在地下無需校機(jī)械強(qiáng)度，高壓母線電阻小、一般距離短無需校電壓損失，但20m以上時(shí)則除外。7.3 配電柜（箱）的選擇 在此住宅小區(qū)供電系統(tǒng)中配電柜可以分為高壓配電柜和低壓配電柜，高壓配電柜有一個(gè)高壓進(jìn)線控制柜、一

15、個(gè)計(jì)量監(jiān)視保護(hù)柜、兩個(gè)變壓器進(jìn)線控制柜、一個(gè)PT柜，共五個(gè)。低壓配電柜有一個(gè)聯(lián)絡(luò)柜、一個(gè)發(fā)電機(jī)控制柜、兩個(gè)變壓器出線控制柜、一個(gè)生活電梯控制柜、一個(gè)生活泵控制柜、兩個(gè)照明負(fù)荷控制柜、一個(gè)消防電梯控制柜、一個(gè)消防泵控制柜、一個(gè)其他負(fù)荷控制柜和兩個(gè)無功補(bǔ)償柜，共十三個(gè)。根據(jù)已選高壓斷路器及高壓互感器的型號選擇高壓進(jìn)線控制柜型號為JYN2A-10間隔式金屬封閉開關(guān)設(shè)備。無功補(bǔ)償柜選用HXJW戶外低壓電容補(bǔ)償柜，其技術(shù)參數(shù)如下表序號 名稱 單位 參數(shù) 1 無功補(bǔ)償容量 Kvar 30580 2 額定工作電壓 V AC380 3 額定頻率 Hz 50 4 控制電壓 V AC220 5 電容投切時(shí)間 S

16、10240 6 投切時(shí)間間隔 S 300 7 過壓、欠壓、過流報(bào)警延時(shí) S 30 8 溫度 -25+40 9 防護(hù)等級 IP55 根據(jù)已選低壓斷路器的型號選擇低壓配電柜型號為此PZ30J-4配電柜，柜內(nèi)共有4路。層配電箱均選擇XRC88L-1/，且為非標(biāo)準(zhǔn)型；共九路；層配電箱其中六路為該層一戶一路，一路為樓道照明，另外二路為備用。第八章 變壓器保護(hù)整定變壓器繼電保護(hù)主要包括過電流保護(hù)、縱差動保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)和低壓側(cè)單相接地保護(hù)。由于大容量變壓器才縱差動保護(hù)，所以在此次設(shè)計(jì)未進(jìn)行縱差動保護(hù)整定。變電所（配電室）平面圖見附錄圖28.1 有關(guān)參數(shù)計(jì)算變壓器額定電流：10kV側(cè) 0.4k

17、V側(cè) 電流互感器變比：10kV側(cè) 電流互感器一次電流值3ITN1=24.99A KTA=255=5 0.4kV側(cè) 電流互感器一次電流值I=ITN2=360.84A KTA=4005=808.2 過電流電流保護(hù)整定計(jì)算 式中Kk=1.3 Kzf=1.05 Kjx=1 Kf=0.85代入數(shù)值后 4.63A 取IgD=5A靈敏度校驗(yàn) 滿足要求8.3 電流速斷保護(hù)整定計(jì)算 式中 代入數(shù)值 靈敏度校驗(yàn) 滿足要求8.4低壓側(cè)單相接地保護(hù) 取IDD=2A8.5 過負(fù)荷保護(hù) 取IgfD=4A變壓器二次保護(hù)整定結(jié)果見附錄表3第九章 防雷保護(hù)與接地裝置在此系統(tǒng)中防雷保護(hù)主要指架空線路的防雷保護(hù)和變電所（配電所）的

18、防雷保護(hù)。架空線的防雷保護(hù)常采用的措施有：（1）架設(shè)避雷線（2）裝設(shè)自動重合閘或者自重合熔斷器（3）提高線路本身的線路水平（4）利用三角形定線做保護(hù)線（5）做社避雷器和保護(hù)間隙（6）絕緣子鐵腳接地。為了經(jīng)濟(jì)便利，在此系統(tǒng)中采用第二種措施。變電所（配電所）的防雷主要包括直擊雷的防護(hù)和由線路入侵的過電壓的防護(hù)，在此系統(tǒng)中裝設(shè)避雷針和避雷線對直擊雷的保護(hù)，裝設(shè)避雷器對眼線路入侵的雷電波進(jìn)行防護(hù)。第十章 照明系統(tǒng)10.1 照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)圖見附錄圖310.2 標(biāo)準(zhǔn)層布線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)層布線圖見附錄圖410.3 照度計(jì)算 照度計(jì)算時(shí)僅以A戶型房間大廳為例進(jìn)行計(jì)算。由任務(wù)書可知小區(qū)住宅樓總面積為13000m2，因此每戶型面積較大，A型房間大廳面積較大，故作以下假設(shè)計(jì)算照度。假設(shè)A型房間大廳的面積為108m2，高度為3.2m。大廳使用JXD5-2型平圓型吸頂燈，一共12套，每個(gè)發(fā)光體功