某商贸集团综合楼高低压供配电系统设计

1、课程设计说明书 题目：某商贸集团综合楼高低压供配电系统设计 姓 名： 院 係）：建筑环境工程学院 专业班级： 建筑电气与智能化12-01班 学 号：0 指导教师： 成 绩： 时间: 2015年月4_日至 2015年1月_9_日 郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目某商贸集团综合楼高低压供配电系统设计 专业、班级 建筑电气12-1学号01 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容： 1. 阅读相关科技文献，查找相关图纸资料。 2. 熟悉民用建筑电气设计的相关规范和标准。 3. 熟悉建筑供配电系统设计的方法、步骤和内容。 4. 熟练使用AutoCAD绘图。 5学会整理和总结设计文档报告。 6

2、学习如何查找设备手册及相关参数并进行系统设计。 基本要求： 1、制定设计方案，确定电源电压、负荷等级及供配电方式。 2、确定方案后，绘制各用电设备等布置平面图，绘制高、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。编写设计计算书。 4、编制课程设计说明书。 已知参数： 某调度中心供配电系统设计平面图和工程概况见图纸资料。 主要参考资料： 1.供配电工程设计指导，机械工业出版社，翁双安，2004 2建筑供配电系统设计，人民交通出版社，曹祥红等，2011 中文版电气设计完全自学手册，机械工业出版社，孟德星等，2008 4. 供配电系统设计规范，GB50054-2009 5.

3、民用建筑电气设计规范，GBJGJ_T16-2008 完成期限： 2015-01-11 指导教师签名： 课程负责人签名: 2015 年01月11日 摘要 本工程为综合楼，地下一层，地上十二层，约 16000 平米，地下层为设备 用房，一二层为商铺，三 十层为写字间，十一十二为公寓，十三至十五层为办 公用房及设备用房，属于一类建筑。 对供配电系统进行全面设计，保证系统安全、可靠、优质、经济地运行，必须 遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约 有色金属等技术经济政策。 设计内容包括确定大楼的设备电气负荷等级，进行负荷计算，选择变压器 的容量、类型及台数，各个楼层供电线路

4、中的短路电流的计算，供配电系统的 主接线方式、高低压设备和导线电缆的选择及校验，防雷接地的设计。设计过 程中需要绘图的部分使用 AutoCAD绘图，最后将整个设计过程整理、总结设计 文档报告。 关键词 ：综合楼 供配电 计算负荷 设备选择 防雷接地 目录 一、工程概况 1 概况： 1 消费设计： 1 设计依据： 1 二、负荷分级、负荷计算及无功功率补偿 1 负荷分级 1 负荷数据： 2 负荷计算书 错误 ! 未定义书签。 三、供电电源、电压选择与电能质量 9 供电电源 9 电压选择 9 四、电力变压器选择 10 变压器型号及台数选择 10 变压器容量选择 10 五、高低压配电接线设计及配电系统

5、要求 11 10KV配电要求： 11 220V/380V 配电系统及负荷分级： . 11 六、短路电流计算及设备和导线的选择 12 短路电流计算 12 设备选择 13 低压断路器选择 15 低压断路器的选择参数 16 电流互感器的选择 16 导线和电缆的选择 17 七、防雷与接地系统设计 19 防雷接地 19 等电位联结 19 八、综合布线系统及有线电视系统 错误 ! 未定义书签。 九、总结 21 参考文献 22 某商贸集团综合楼高低压供配电系统设计 一、工程概况 概况： 本工程为综合楼，地下一层，地上十二层，局部十五层，总面积约 16000 平方米，地下层为设备用房，一、二层为公寓，十三至十

6、五层为办公用房及设 备用房。 消费设计： 该建筑属一类高层综合建筑，属一级保护对象。 设计依据： 民用建筑电气设计规范 (JGJ/T13-92 )；高出民用建筑设计防火规范 (GB50045-95；现代建筑设计规范大全(修订缩印本)2002版；住宅设计 规范(BG50096-1999 2003版；一级甲方和相关专业提供的资料。 二、负荷分级、负荷计算及无功功率补偿 负荷分级 该工程属一类高层建筑，用电多为一、二级负荷，用电负荷分级如下： 一类负荷：各层公共照明、乘客电梯及消防电梯、排污泵，消防负荷包括应 急照明及平时照明、电话机房、消防控制室、消防泵及泵房、喷淋泵、送风机、 轴流风机、排烟风机

7、、提污泵等。 二类负荷：平时照明、乘客电梯及消防电梯、生活泵、空调机组、商铺、写 字楼及公寓供电等。 三级负荷：设备房照明、储藏室照明、用电插座、空调水泵等。 负荷数据: 本工程照明负荷数据表 用电设备名称 所在楼 层 设备功率 功率因 数 负荷分 级 备注 地下室照明 -1F 24KW 三级 由照明负荷 计算 13层公共照 明 13F 14KW 一级 由照明负荷 计算 46层公共照 明 46F 14KW 一级 由照明负荷 计算 79层公共照 明 79F 14KW 一级 由照明负荷 计算 1012层公共 照明 1012F 14KW 一级 由照明负荷 计算 1315层公共 照明 1315F 14

8、KW 一级 由照明负荷 计算 12层平时照 明 12F 197KW 三级 由照明负荷 计算 310层平时照 明 310F 680KW 三级 由照明负荷 计算 1112层平时 照明 1112F 10KW 三级 由照明负荷 计算 1314层平时 由照明负荷 1314F 15KW 三级 照明 计算 本工程电力负荷数据表二 用电设 备名称 所在楼层 设备功率 功率因数 负荷分级 备注 113 层 电梯 113F 24KW 一级 由电梯负荷计 算 115 层 电梯 115F 41KW 一级 由电梯负荷计 算 生活水 泵 -1F 31KW 二级 按单位功率法 预留功率 轴流风 机 -1F 7KW 一级 按

9、单位功率法 预留功率 表三 本工程消防负荷数据 用电设备名称 所在楼 层 设备功率 功率因 数 负荷分 级 备注 -1层应急照明 -1F 20 一级 由照明设计计 算 115层应急照 明 115F 90 一级 由照明设计计 算 113层电梯 113F 24KW 一级 由电梯负荷计 算 115层电梯 115F 41KW 一级 由电梯负荷计 算 设备照明 -1F 20 KW 一级 由照明负荷计 算 消防泵 -1F 52KW 一级 按单位功率法 预留功率 喷淋泵 -1F 52KW 一级 按单位功率法 预留功率 提污泵 -1F 一级 按单位功率法 预留功率 变频控制柜 -1F 20KW 一级 按单位功

10、率法 预留功率 送风机 13 F 20KW 一级 按单位功率法 预留功率 排烟机 13F 17KW 一级 按单位功率法 预留功率 恒压泵 15 29KW 一级 按单位功率法 预留功率 负荷计算书 本工程的各类负荷中有平时需要运行的用电设备，也有发生火灾时才需要 运行的消防用电设备。因此负荷计算按照平时运行的负荷和火灾时运行的负荷 来分别进行计算。 、平时运行的负荷计算 （1）、照明负荷计算 照明负荷按负荷性质分组，115层公共通道照明为一组，地下室照明为 一组；12层平时照明为一组，310层平时照明为一组，1112层平时照明为 一组，1314层平时照明为一组；采用需要系数法进行计算，不计备用设

11、备功 率。照明负荷计算书见表四。 照明负荷计算书表四 设备名称 设备功 率 （KW） 需系 数 Kd 功率因 数 cos 负荷等 级 Pc(KW) Qc(KW) Sc(KVA) Ic(A) 115层公 共 照明 105 1 一级 105 地下室照 明 24 1 一级 24 12层平 时照明 197 三级 181 88 201 305 310层平 时 照明 680 三级 626 304 696 1057 1112层平 10 1 三级 10 11 时 照明 1314层平 时 照明 15 1 三级 15 7 25 总计 1031 735 901 1637 一级负荷 129 1 129 61 194

12、193 二级负荷 902 (2)、电力负荷和平时运行的消防负荷计算 电力负荷和平时负荷运行的消防负荷按设备类型和负荷性质 分组，采用需要系数法分别进行计算，不计备用设备功率。电力负 荷和平运行的消防负荷计算书见表五。 电力负荷和平时运行的消防负荷计算书表五 用电设备名 称 设备功 率 (KW) 需 负荷等 级 Pc(KW) Qc(KW) Sc(KVA) Ic(A) 电梯 65 1 一级 65 风机 15 二级 生活泵 31 1 二级 31 59 轴流风机 7 1 二级 7 10 总计 118 、火灾时运行的消防负荷计算 火灾时运行的消防负荷按设备类型和负荷性质分组，采用需要 系数法进行计算，不

13、计备用设备功率。负荷计算书见表六。 火灾时运行的消防负荷计算书表六 用电设备名 称 设备功 率 (KW) 1仃女xB 数 Kd 功率因 数 COE Cp 负荷等 级 Pc(KW) Qc(KW) Sc(KVA) Ic(A) 应急照明 90 1 一级 90 100 152 设备照明 20 1 一级 20 消防电梯 65 1 一级 65 消防泵 52 1 一级 52 39 65 喷淋泵 52 1 一级 52 39 65 提污泵 1 一级 8 变频控制柜 20 1 一级 20 15 25 38 送风机 20 1 一级 20 15 25 38 排烟机 17 1 一级 17 恒压泵 29 1 一级 29

14、总计 372 1 372 244 445 678 、10/变电所计算负荷 火灾时运行的消防负荷小于火灾时必然切除的正常照明负荷和电力负荷总 和，因此火灾时的消防负荷不计入总计负荷。本工程10/变电所计算过程如下： 1)正常运行时的负荷计算 总计算负荷等于照明负荷和电力负荷及平时运行的消防负荷的总和。由照 明计算负荷为： Pc1=735KW Qc1=425kvar 电力及平时运行的消防负荷总计算负荷为 Pcm= Qcm= 由此可得变电所低压侧总计算负荷为 i：r=Pc1+Pcm=735+= ：.&=Qc1+Qcm=425+ 计入同时系数后的总计算负荷和功率因数。对于总计算负荷，取有功和无功的 同

15、时系数分别为乩、飞冷=,则计入同时系数后的总计算负荷为： Pc1 =KepPc=x = Qc1 =KepQc= Ic = 179346A 短延时过电流脱扣器整定电流I叩二7500A K讪肛二394S.4A 瞬时过电流脱扣器整定电流I加莎二35KA 1.2二13.24KA 低压断路器选择参数 表八 设备参数 DW-15-2500 比较条 计算数据 件 %(V) 380 满足 380 咕(A) 2500 满足 IoJka) 60 满足 长延时脱扣器 2500 满足 瞬时脱扣器 35 满足 Ik! 电流互感器的选择 1、电流互感器的选择 1）满足工作电压要求即：Ur三Un 式中Ur 电流互感器额定工

16、作电压。 Un 电流互感器测量处额定电压； 2）满足工作电流要求，应对一、二次侧电流进行考虑。 （a）一次侧额定电流Ir1 ： Ir1三Ic 或者Ir1= （b）二次侧额定电流Ir2 :强电使用Ir2=5A 3）种类和型式选择：此处选择浇注式 4）准确度等级 由于考虑到仪表指针在仪表盘 2/3左右较易准确读数，因此：Ir1 = 以低压配电系统图 WP2M路为例： 由于 Ur=380V Ic= Ir1= 本工程供配电系统的电流互感器主要用于测量，因此准确级选级，因此初选用 电流互感器200/5 （准确度为：级；一次侧额定电流为 200A,二次侧额定电流: 5A）。其它电流互感器选择按以上方法选择

17、，具体见本工程供配电系统图。 2、电压互感器的选择 1)满足工作电压要求 对一、二次侧分别考虑如下: (a) 次侧电压：Ur1=UN Um1 = Uw 式中Um1电压互感器最高工作电压 Uw 电压互感器装设处的最高工作电压 Ur1电压互感器额定电压 UN 系统的标称电压 (b) 二次侧电压 Ur2: Ur2=100V 导线和电缆选择 本工程高压供配电系统中 Ur仁10kV,因此选用电压互感器JDJ-10KA其它 电压互感器选择按照以上方法，具体见系统图。 JDJ-10KV参数：最大容量640VA 本工程选用铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆(YJV)中压线路，由于 用电负荷距系统较近，短路

18、电流大且故障时间相对较长，但其负荷电流较小，线 缆选择的主要矛盾是能否承受短时电流的作用，即热稳定问题。因此，一般用热 稳定条件确定线缆截面，再以机械条件和载流量较验。 满足热稳定性要求的电缆最小截面盛er应为: Ami右lc= 故选截面积为24Qr.ni. 校验：满足载流量240门小载流量为509A190A 查表满足机械特性。 故回路懵晁选用YJV(3X 400)。 七、防雷与接地系统设计 防雷接地 (1)防雷：本建筑按二类防雷建筑物设计防雷，利用建筑物金属构件作防雷装 置。屋面设避雷带，禾U用建筑物钢筋做引下线，作为引下线的柱内钢筋应通长 焊接，利用基础钢筋做接地体，接地电阻不大于1Q。进

19、出建筑物的架空或埋 地金属管道在建筑物进出处就近与防雷装置可靠连接，做法参见99D501-1-14、 15。为防侧击雷，从第十三层起(包括十三层)做以下防雷措施：a,每层外圈 梁内的外角钢筋闭合通焊作为均压带，并与防雷引下线可靠焊接或用12钢筋 跨接焊接，其于梁内钢筋及板筋与均压带可靠连接。b,各层外墙上的金属栏杆、 门 窗 等 较 大的 金 属 物 与 防 雷 装 置 可 靠 连 接 ， 具体 做 法 参 见 99D501-1/P2-172-22。C,竖直敷设的金属管道及金属物的顶端与底端与防雷 装置可靠连接。 (2)接地：本建筑采用共用接地系统，接地电阻不大于1Q0 等电位联结 为用电安全

20、，本建筑在地下层配电室每处电源进线处适当位置各安装一总 等电位联结端子箱，把进线配电屏的 PE( PEN母排；公共设施的金属管道， 如上、下水、热力、燃气、空调立管等管道；建筑物金属结构与总等电位联结 端子箱连接，做法参见02D501-2/P11114。电话机房、消防控制室做局部等电 位联结，做法参见 02D501-2/P21 方式一。公寓部分卫生间做局部等电位联结， 局部等电位联结应包括卫生间金属给排水管、金属浴盆、金属采暖管、建筑物 金属网，做法参见 02D501-2/P16。 八、综合布线系统及有线电视系统 本设计综合布线包括语音部分和数据部分，共用机房，机房设在地下室。 语音干线采用三

21、类非屏蔽大对数电缆至层配线架，数据干线采用光缆配线至层 设备间，为满足写字间用户数据的高速传送，在 38 层设备间设光纤配线架， 每个写字间分隔敷设一条四芯光缆。水平布线采用五类四对非屏蔽电缆( UTP) 和四芯光缆。语音、数据干线在金属线槽内在弱电竖井内敷设，竖井内干线槽 为 200 x200 沿墙敷设，走道内干线槽为 200 x200 金属线槽在吊顶内暗敷设，引 入写字间的支干线槽为 100 x100 金属线槽在吊顶内暗敷设。各房间内线路均穿 钢管沿顶板、墙、柱或在吊顶内暗敷设，钢管与干线线槽或支干线槽之间可用 金属软管过渡。 出线接口选用双孔五类信息插座和单孔光纤信息插座， ，墙上插 座距地米暗装（商铺和公寓部分为米） ，柱上插座距地米暗装， 光缆出口距地米。 有线电视系统前端箱放置在一层弱电竖井内， 底边距地米安装， 主干线采 用 SYV-75-5 同轴电缆在 45x45 金属线槽内在竖井内敷设， 支干线采用 SYV-75-5 在45x45金属线槽内在吊顶内暗敷设，室内线均采用SYV-75-5穿SC20钢管沿 地面、墙、顶板暗敷设，钢管与接线箱之间可用金属软管过渡。电视插座距地 米暗装。 九、总结 本工程是对一个商贸集团综合楼