毕业设计(论文)-某市“FYJ”高层商住(综合)大厦10kV配电房设计.doc
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1、河南机电高等专科学校 毕毕业业设设计计论论文文 论文题目:论文题目:某市“FYJ”高层商住(综合)大厦 10kV 配电房设计 系 部: 电气工程系 专 业: 供用电技术 班 级: 2004 级 041 班 学生姓名: 学 号: 0432131 指导教师: 2007 年 06 月 10 日 河南机电高等专科学校毕业设计/论文 III 摘要 本设计针对“FYJ”高层商住综合大厦供电配电系统设计的要求,首先对大 厦的功能设计进行总体分析,接着对负荷,短路电流,无功功率补偿等进行了计 算,对主要的电气设备进行了保护,对变压器进行了瓦斯保护和电流速断保护, 对防雷接地进行了设计,最后对电力行业的发展进行
2、了展望。 “FYJ”高层商住综合大厦中住宅用电负荷三级,群楼取照明负荷三级, 群楼一般动力负荷三级,客梯、扶梯、消防泵、楼梯照明,事故照明重要负荷 一级。采用标幺制法进行短路计算,采用 10kV 电压等级作供电源,低压配电 系统采用 380/220V 电压等级,即电压选择为 10KV/0.38KV/0.22KV,采用一路 10KV 专用架空线路作为主电源,选用一台环氧树脂浇铸变压器出线,柴油发电机 作为第二电源, 瓦斯保护和电流速断保护相配合构成完整的变压器保护,大厦过 电压保护装置选择氧化锌(ZnO)避雷器,采用 TN-S 接地形式,接地保护线 PE 与中性线(工作接地)严格分开,只在配电房
3、连接并接地。这些构成了完整的大 厦供电配电系统设计。 关键词:短路电流,输电线路,变压器,避雷器 ABSTRACT This design aims at “FYJ“ a high company to live comprehensive the mansion power supply go together with a request that give or get an electric shock systems design, first to the function design of mansion carry on the presidents analysis, im
4、mediately after to the burden, short-circuit electric current, without achievement power compensate etc. carried on a calculation, to the main electricity equipments carried on a protection, to the transformer carried on gas protection and electric current soon break a protection, connect ground to
5、carry on a design towards defending thunder, finally to the development of electric power profession carried on an outlook. The “FYJ“ high company live comprehensive the residence in the mansion use electricity to carry-x-rated, the cluster building takes illuminate to carry-x-rated, cluster the bui
6、lding is general motive burden-x-rated, guest steps, hand ladder, fire fight pump, stairs illuminate, the trouble illuminate important burden-one class.The adoption mark Mao method for making carry on short circuit calculation, adopt the 10 kV electric voltage grade to make a power supply source, th
7、e low pressure goes together with electricity system to adopt the electric voltage grade of the 380/220 V, namely the electric voltage choose for the 10 KV/0.38 KV/0.22 KVand adopt all the way the 10 河南机电高等专科学校毕业设计/论文 IV KVs appropriation build on stilts circuit as main power supply and choose with
8、a set epoxy sprinkle Zhu transformer line, diesel generator conduct and actions the second power supply, gas protection and electric current soon break a protection match each other match constitute integrity of transformer protection, the mansion conducts electricity to press a protection to equip
9、choice butter of zinc(ZnO) lightning arrester, adopt TN-S to connect a geography type and connect a ground of protection line PE and neutral line(the work connect ground) strictly separate, is go together with electricity building conjunction be alongside of ground.These mansions power supplies whic
10、h constituted an integrity go together with electricity system a design. Key Words:Short-circuit electric current, transmission line, transformer, lightning arrester 河南机电高等专科学校毕业设计/论文 5 目 录 摘要 绪论1 第 1 章 概述2 1.1“FYJ” 高层商住综合大厦简介2 1.2“FYJ”高层商住综合大厦功能说明2 1.3 建筑电气部分的简介2 第 2 章 负荷分级分类设计3 1.1 引言3 1.2 计算负荷统计分
11、类3 1.3 负荷分级5 1.4 短路电流计算6 第 3 章 供配电系统11 3.1 引言11 3.2 高压配电系统12 3.3 低压配电系统16 3.4 电压选择和电能质量18 第 4 章 电气设备的选择20 4.1 引言20 4.2 配电变压器选择20 4.3 自备应急电源的选择22 4.4 高压开关柜的选择24 4.5 低压配电屏的选择24 第 5 章 无功功率补偿25 5.1 引言25 5.2 无功补偿的计算、原则和途径25 第 6 章 保护的设计28 6.1 电力变压器的保护28 6.2 照明用电设备的保护30 6.3 电力用电设备的保护31 6.4 低压配电线路的保护31 6.5
12、监控部分的设计31 第 7 章 平面布置的设计36 7.1 配电房的平面布置36 第 8 章 防雷、过电压保护及接地38 8.1 防雷设计38 8.2 接地设计42 第 9 章 展望46 总结48 致谢49 参考文献50 河南机电高等专科学校毕业设计/论文 6 绪论 随着我国建设事业蓬勃发展,供电领域涌现出了许多新技术、新设备;国家 也相应制定了一希腊新的技术政策和设计规范;在各大、中城市和旅游胜地兴建 了一批高层宾馆、住宅、贸易中新和综合大楼,这些现代高层建筑的特点是设备 复杂、功能齐全、装饰豪华、经营管理的自动化水平高。可靠性与经济性是民用 建筑供配电设计的二大指标,实际工作中经常会遇到电
13、气设计人员一方面对设计 规范断章取义,另一方面对设计规范中的指标仍嫌不足,往往还要加几级保险系 数,其结果是配电设备大量轻负荷运行,说明了一些电气设计人员追求高可靠性, 而往往忽视了经济性。因此,必需合理设计建筑供配电各个系统和运用先进的电 气设备,这对满足民用建筑功能要求及节约建筑建造成本是极为重要的,而经济 性就是要求电气设备的初期投资与运行费用达到经济合理。 该大厦总建筑面积约 3 万平方米,地下设二层,地面上 25 层,高约 85 米, 属一类民用高层建筑,其中塔楼部分(五至二十五层)面积约 2.1 万平方米,群 楼部分(地下二至地面四层)面积 0.9 万平方米。地下二层为设备层和配电
14、房用 地所在,主要配置大厦用的消防泵、生活泵、空调机、配电房及消防、生活水池。 地下一层为停车场用。地面一层至四层为商业用地。五层至二十五层为住宅,共 168 套,每层 8 套。根据城市用电规划导则,城市居民用电容量每户按 6-8 千瓦 考虑的要求。四层与五层之间设有转换层,作为建筑结构的变换及上下水位置转 换对接。建筑电气的设计是按大厦功能作相应的设计布置,主要分为三部分,一 为居民住宅用电,一为群楼用电,一为整个大厦的消防、事故照明、排烟风机等 双电源供电部份,总用电容量约为 2000KW,分成 40 回,其中备用 10 回。 民用建筑供配电设计主要包括:高压供配电系统、低压配电系统、动力
15、照明 干线系统、配电箱系统、电缆导线的敷设、电气设备器材的选型和安装等,这一 部分设计的基本要求是可靠性、简洁性、安全性和选择性。建筑电气包括强电和 弱电两部分,强电部分的设计内容主要包括:变配电系统、电力和照明系统、防 雷接地系统等。一般来说,建筑中变配电系统主要包括:高低压系统、变压器、 备用电源系统等;电力系统主要包括电力系统配电及控制;照明系统则包括室内 外各类照明;防雷接地系统包括防雷电波侵入、防雷电感应、接地、等电位联结 和局部等电位联结、辅助等电位联结等等。 第 1 章 概述 1.1“FYJ” 高层商住综合大厦简介 河南机电高等专科学校毕业设计/论文 7 “FYJ”高层商住综合大
16、厦位于某市“FYJ”街与“DSL”路交叉口,总建筑 面积约 3 万平方米,地下设二层,地面上 25 层,高约 85 米,属一类民用高层建 筑,其中塔楼部分(五至二十五层)面积约 2.1 万平方米,群楼部分(地下二至 地面四层)面积 0.9 万平方米。 1.2“FYJ”高层商住综合大厦功能说明 该大厦地下二层为设备层和配电房用地所在,主要配置大厦用的消防泵、生 活泵、空调机、配电房及消防、生活水池。地下一层为停车场用。地面一层至四 层为商业用地。五层至二十五层为住宅,共 168 套,每层 8 套。根据城市用电规 划导则,城市居民用电容量每户按 68 千瓦考虑的要求。四层与五层之间设有 转换层,作
17、为建筑结构的变换及上下水位置转换对接。 1.3 建筑电气部分的简介 本大厦建筑电气的设计是按大厦功能作相应的设计布置,主要分为三部分, 一为居民住宅用电,一为群楼用电,一为整个大厦的消防、事故照明、排烟风机 等双电源供电部份,总用电容量约为 2000KW,分成 40 回,其中备用 10 回。 第 2 章 负荷分级分类设计 1.1 引言 河南机电高等专科学校毕业设计/论文 8 电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否,对合理选择设备,安全可 靠与经济运行,均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算,基本上采用负荷密 度法和需要系数法。负荷计算的目的是为了掌握用典情况,合理选择配电系统的 设备和元件
18、,如导线、变压器、开关等,负荷计算过小则依此选用的设备和载流 部分有过热的危险,轻者使线路和配电设备的寿命降低,重者则影响供电系统的 安全运行,为此,正确进行负荷计算是供电设计的前提,也是实现供电系统安全, 经济允许的必要手段。 1.2 计算负荷统计分类 用电负荷容量分为设备容量和计算容量,设备容量是以设备的名牌与标注容 量和具体使用台数算术相加而得,计算容量又称需要负荷或最大负荷,计算负荷 是一具有统计科学假设的持续性负荷,在配电设计中,通常采用计算负荷作为变 压器容量的选择条件,计算负荷是按 30 分钟最大平均负荷为发热条件确定。设 备容量主要作为各分支出线电缆和空气断路器以及保护整定选择
19、的依据。负荷计 算的方法主要有需要系数法,利用系数法,单位面积功率法等。 该大厦的出线回路数和设备容量,使用功能在建筑电气中已列出,主要采用 需要系数法作为本大厦的负荷计算,单位面积法作为校核。根据建筑电气图提供 的各层负荷以及配电箱用电系统图和各层的使用功能,大厦的用电计算负荷分类 如下。 1.2.1 居民住宅用电(即塔楼用电部分) 根据城市用电规划导则,城市居民用电容量每户按 68 千瓦考虑的要求: 168 套住宅的设备容量:16881344KWKW= 168 套住宅的计算负荷: 13440.5672KWKW= 需要系数(查表取得):kx0.5kx= 五至二十五层楼道及电梯间(即筒体照明)
20、的设备容量为22KW 楼道及电梯间计算负荷: 220.817.6KWKW= 需要系数(查表取得):kx0.8kx= 塔楼部份用电总计算负荷: 67217.6689.6KWKWKW+= 按单位面积法的计算负荷为: 2 2 210000.090.36680.4 KW mKW m = 河南机电高等专科学校毕业设计/论文 9 单位面积功率按计,2 0.09KW m 同时系数按 0.330.4 取(101 户200 户):KT0.36KT = 两种方法计算的容量相差。9KW 1.2.2 非居照用电(群楼部分用电) 1、照明用电设备和计算容量 (1)一至四层一般照明设备容量为:4 140560KWKW=
21、计算容量为:4 1400.7392KWKW= 需要系数取 0.7 (2)大厦事故照明设备容量100KW 计算容量为:100 1100KW= 需要系数取 1 (3)泛光照明设备量 100KW 计算容量为; 1000.880KW= 需要系数取 0.8 (4)转换层照明设备容量45KW 计算容量为: 450.836KW= 需要系数取 0.7 (5)地下二至地下层照明设备容量30KW 计算容量为: 300.824KW= 需要系数取 0.8 (6)其它照明(搬迁户照明)45KW 计算容量为: 450.836KW= 需要系数取 0.8 2、动力用电设备容量与计算容量 (1)地下二层装设的消防等重要负荷用电
22、设备容量,计算容量293KW158KW (2)地下一层至四层的一般动力用电设备容量,计算容量58.5KW40KW (3)电梯:2 1734KWKW= 计算容量:340.724KWKW= 需要系数取 0.7 (4)自动扶梯,计算容量。42KW42KW (5)风机,计算容量。48KW48KW 河南机电高等专科学校毕业设计/论文 10 1.2.3 群楼部分总用电负荷计算 根据上述各分项的统计和分类,该大厦裙楼部份设备容量为总计算1321KW 负荷为: (392100807243615840244248)0.7665.7KWKW+= 同时系数取 0.7 按单位面积功率计校核计算负荷: 2 2 9000
23、1000.7630 W mKW m = 单位面积功率按计, 2 100W m 两种方法计算的容量相差。35KW 1.3 负荷分级 负荷的分级是根据对供电可靠性的要求及中断供电后在政治、经济上所造成 的损失或影响程度来确定的,一般分为三级。 一级负荷中断供电将造成人身伤亡,重大政治、经济损失的负荷。 二级负荷中断供电将在政治、经济上造成较大损失,影响重要用电单位正 常工作秩序的负荷:如大型商场等较多人员集中的公共场所。 三级负荷不属于一级和二级负荷。 对一、二级负荷均要求两个电源供电,其中一级负荷中特别重要负荷还需增 设第三应急电源。 根据上述原则“FYJ”高层商住大厦内部用电负荷级别有: 住宅
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