办公楼建筑配电设计

1、办公楼电气设计课程设计说明书题目：某办公楼供配电系统设计29郑州轻工业学院课 程 设 计 任 务 书题目 某办公楼供配电系统设计 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

2、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，20042建筑供配电系统设计，人民交通出版社，曹祥红等，20113.AutoCAD2008中文版电气设计完全自学手册，机械工业出版社，孟德星等，20084.供配电系统设计规范，GB50054-20095.民用建筑电气设计规范，GBJGJ_T16-2008完 成 期 限： 2013-01-11 指导教师签名： 课程负责人签名： 2012年 12 月 26 日摘 要本设计以国家相关规范为准则，以安全用电、节约能源为指导，着眼于提高广大人民的

3、物质、文化生活，应用现代电气技术，完成了对某六层调度中心大楼的全面设计，保证供电系统安全、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：调配中心、配电、计算负荷、设备选择、防雷接地目录摘 要21绪论61.1 设计题目及工程概况61.2

4、 设计目的61.3 课程设计及要求61.4 设计原则及要求62 负荷数据及分级72.1 负荷分级72.2 负荷数据73 负荷计算93.1 负荷计算的依据和目的93.2 负荷计算93.2.1 平时运行的负荷计算93.2.2 火灾时运行的负荷103.2.3 10/0.38kV 变电所计算负荷114 供电电源、电压选择与电能质量154.1 供电电源154.2 电压选择154.3 电能质量155 电力变压器选择与电气主接线设计165.1 变压器型式台数选择165.2 变压器容量选择165.3 变压器负荷分配及无功补偿165.3.1 变压器T1的负荷分配165.3.2变压器T2的负荷分配165.4变电所

5、高压电气主接线设计175.5 变电所低压侧设计176 低压配电干线系统设计196.1 低压带电导体接地形式与低压系统接地形式196.1.1 低压带电导体接地形式196.1.2 低压系统接地形式196.1.3 低压配电形式196.2 低压配电干线系统接线方式设计196.2.1 照明负荷配电干线系统196.2.2电力负荷配电干线设计196.2.3 消防负荷配电干线系统207 短路计算217.1 高压侧短路电流的计算217.2 低压侧短路电流的计算228 设备的选择258.1 高压电器设备的选择258.1.1高压断路器的选择258.1.2高压电流互感器的选择258.1.3 高压电压互感器选择258.

6、2 低压设备的选择268.2.1低压断路器的初步选择268.2.2 低压保护电器设备的整定与级间选择性配合268.3 导线和电缆的选择269 防雷及接地289.1 建筑物防雷系统的设计289.1.1 建筑物防雷类别的确定289.1.2 建筑物防雷措施289.1.3 建筑物外部防雷装置的布置289.2 电气装置接地与等电位连接2910 总结301绪论1.1 设计题目及工程概况 本工程是某办公楼供配电系统设计，是一类建筑高层,，总15层，地上14层，地下1层。 消防设计：主体建筑为一类高层建筑，建筑耐火等级为一级，其中地下室为两个防火分区，其他各层一个防火分区。1.2 设计目的本次课程设计是将理论

7、课学习内容，应用与民用建筑电气工程之中，通过此次课程设计使学生对课堂所学智能建筑供配电系统知识进一步巩固和验证，同时锻炼学生的实际分析问题解决问题的能力。1.3 课程设计及要求1 确定电源电压、负荷等级及供配电方式。2 确定保护设备控制方式及安装方式。3 绘制各用电设备等布置平面图。4 绘制高、低压系统图。5 绘制防雷接地平面图。6 编制设计说明书。7 编写设计计算书。1.4 设计原则及要求 1. 安全。设计阶段应首先充分注意安全用电问题，要从生命、设备、系统及建筑等方面全面考虑。2. 可靠。体现在供电电源和供电质量的可靠性。3. 合理。一方面要符合国家有关政策和法令，符合现行的行业行规要求，

8、另一方面要符合建筑方的经济实力、运行维护及扩充发展等的要求。4. 先进。杜绝使用落后、淘汰设备，不使用未经认可的技术，要充分考虑未来发展。5. 节能。考虑降低物耗，保护环境，综合利用等使用因素。如提高功率因数，深入负荷中心，选用高效电光源，选用节能开关等等。2 负荷数据及分级2.1 负荷分级该工程是高层办公楼建筑，属一类高层建筑，用电负荷分级如下：一级负荷：各层公共照明、所有消防负荷包括应急照明、消防控制室用电、消防电梯；排烟风机、正压风机等消防设施。三级负荷：普通照明和插座用电、顶层设备房照明用电、空调机用电及试验用电等。2.2 负荷数据本工程负荷包括照明、电力及消防负荷。除了三级负荷之外都

9、是一级负荷。裙楼业务大厅、综合楼大型会议室、配电房及综合楼大厅等部分用电需二次设计，因此先按照单位功率法预留负荷。根据方案设计，该综合楼各部分负荷数据见表2-12-3。 本工程照明负荷数据 表2-1用电设备名称所在楼层设备功率功率因数负荷等级主楼照明及插座-114F417kW0.8三级裙楼照明及插座13F75.5kW0.8三级主楼公共照明-114F22.5kW0.75一级裙楼公共照明13F4.5kW0.8一级 本工程电力负荷数据 表2-2用电设备名称所在楼层设备功率功率因数负荷等级主楼空调（三相）14F32kW0.8三级主楼空调(单相)114F419kW0.8三级裙楼空调(三相)13F115k

10、W0.8三级裙楼空调(单相)13F33kW0.8三级普通电梯RF15kW0.6一级地下室排污泵-1F4.6kW0.75一级实验用电各实验室580kW0.8三级变频生活泵-1F15kW0.75一级 本工程消防负荷数据 表2-3用电设备所在楼层设备功率功率因数负荷等级主楼应急照明-114F22.5kW0.75一级裙楼应急照明13F4.5kW0.8一级防火卷帘-114F28kW0.8一级配电房用电-1F20kW0.75一级消防控制室用电-1F10kW0.8一级消火栓稳压泵-1F4kW0.75一级喷淋稳压泵-1F4kW0.75一级喷淋泵-1F37kW0.75一级消火栓泵-1F55kW0.75一级斜流风

11、机-1F3kW0.8一级正压风机TF7.5kW0.8一级排烟风机-1F4kW0.8一级消防电梯TF15kW0.6一级3 负荷计算3.1 负荷计算的依据和目的需要系数法计算简单，是最为常用的一种计算方法，适合用电设备类数量较多且容量相差不大的情况，结合本工程具体情况，采用需要系数法。3.2 负荷计算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在分别进行计算。计算出来平时运行的负荷和火灾时运行的负荷，进行比较，按负荷计算最大的进行电气设备的选择。3.2.1 平时运行的负荷计算平时运行的负荷计算分为照明负荷、电力

12、负荷及平时运行的消防负荷计算书见表3-1和3-2。 照明负荷计算书 表 3-1用电设备组名称设备功率需要系数功率因数负荷等级视在功率有功功率无功功率计算电流主楼照明及插座（-1F和14F）400.800.80三级40.032.024.060.8主楼照明及插座（其他）3770.70.80三级329.9263.9197.9501.2裙楼照明及插座75.50.70.80三级66.152.939.6100.4主楼公共照明22.510.75一级30.022.519.845.6裙楼公共照明4.50.70.8一级3.93.22.46.0 电力负荷和平时运行的的消防负荷计算书 表3-2用电设备组名称设备功率需

13、要系数功率因数负荷等级视在功率有功功率无功功率计算电流主楼空调（三相）320.800.80三级32.025.619.248.6主楼空调（单相）4190.70.80三级366.6293.3220.0557.0裙楼空调（三相）1150.70.80三级100.680.560.4152.9裙楼空调（单相）330.70.80三级28.923.117.343.9普通电梯1510.6一级25.015.020.038.0地下排污泵4.610.75一级6.14.64.19.3试验用电5800.60.80三级435.0348.0261.0660.9变频生活泵1510.75一级20.015.013.230.4配电房

14、用地200.800.75一级21.316.014.132.4消防控制室用电100.800.80一级10.08.06.015.2消防电梯1510.6一级25.015.020.038.03.2.2 火灾时运行的负荷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，不计备用设备功率。负荷计算书见下表：用电设备组名称设备功率需要系数功率因数负荷等级视在功率有功功率无功功率计算电流地下室排污泵4.610.75一级6.14.64.19.3主楼应急照明22.510.75一级30.022.519.845.6裙楼应急照明4.50.70.8一级3.93.22.46.0防火卷帘280.800.

15、80一级28.022.416.842.5配电房用电200.800.75一级21.316.014.132.4消防控制室用电100.800.80一级10.08.06.015.2消火栓稳压泵410.75一级5.34.03.58.1喷淋稳压泵410.75一级5.34.03.58.1喷淋泵3710.75一级49.337.032.675.0消火栓泵5510.75一级73.355.048.5111.4斜流风机310.80一级3.83.02.35.7正压风机7.510.80一级9.47.55.614.2排烟风机410.80一级5.04.03.07.6消防电梯1510.6一级25.015.020.038.03.

16、2.3 10/0.38kV 变电所计算负荷火灾时运行的消防负荷小于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算负荷，本工程10/0.38kV 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 Pc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总和。由表3-1、3-2照明计算负荷为：Pcl= 374.5kW Qcl=283.7kvar 电力及平时运行的消防负荷为：Pcm=844.1 kW Qcm=655.3kvar由此可得变电所低压侧总计算负荷为：Pc=1218.6kW Qcl=936kvar 计入同时系数后的总计算负荷功率因数。对于计算负荷，取有功和无功同时系数

17、分别为Kp=Kp=0.8，则计入同时系数后的总计算负荷为：Pc'=0.8×1218.6=974.9kW Qc'=0.8×936=748.8kvar Sc'=(974.92+748.82) =1229.3kVA功率因数为cos = PC'SC'=0.79无功补偿容量的计算根据规范，普通民用建筑低压侧无功功率补偿后的功率因数应达到0.90以上，一般计算时按达到0.92来计算，故有：对于总计算负荷： Q =974.9×tan（cos-10.79）-tan（cos-10.92）=341.3 kvar，可取接近340kvar。 无功功

18、率补偿后的总有功计算负荷保持不变，总无功计算负荷为：QC" = QC' - Q = 748.8-341.3 = 407.5 kvar视在计算负荷为：SC" = PC'2+QC"2 = 974.92+407.52=1056.6kVA功率因数： cos = PC'SC" = 974.91056.6 = 0.92无功补偿满足要求。变压器的损耗有功损耗为 PT = 0.01SC" = 0.01×1056.6=10.6kW无功损耗为 QT = 0.05SC" = 0.05×1056.6=52.8 kv

19、ar变压器高压侧总计算负荷 Pcl=PC'+PT=974.910.6= 985.5kW Qcl=QC"+QT=407.552.8=460.3 kvar Scl=Pcl2+Qcl2 =1087.7 kVA总功率因数 cos = PclScl = 985.51087.7 = 0.906满足要求。2.电源故障时切除三级负荷仅供一级负荷运行的负荷计算该建筑总一级负荷为： Pcl1=99.3 kW Qcl1= 99.6kvar取有功和无功功率因数分别为KP=0.80，Kq=0.85，则计入同时系数后的总计算负荷：Pcl1' =KPPcl1=0.8×99.3=79.4k

20、W Qcl1'=KqQcl1=0.85×99.6=84.7 kvarScl1' =Pcl1'2+Qcl1'2=116.1 kVA功率因数：cosl1=Pcl1'Scl1'=79.4116.1=0.68无功功率补偿容量：Ql1=79.4×tan（cos-10.68）-tan（cos-10.92）=51.8kvar可取接近的50kvar。无功补偿后的一级总有功计算负荷保持不变，总无功计算负荷为：Qcl1"=Qcl1'-Ql1=84.7-50=34.7 kvar补偿后的视在计算负荷为：Scl1"=Pcl1

21、'2+Qcl1"2=79.42+34.72=85.9 kvar功率因数为：cosl1'=Pcl1'Scl1"=79.485.9=0.92则无功补偿满足要求。本工程10/0.38kV变电所负荷计算书如下表：负荷名称设备功率需要系数功率因 数有功计算负荷无功计算负荷视在计算负荷计算电流无功补偿前低压母线的计算负荷合计负荷总和1778.10.690.791218.69361536.62334.6其中一级负荷106.60.930.799.399.6140.6.212.7其中三级负荷1671.50.670.81119.3836.41397.22122.8计入同

22、时系数总负荷1778.10.550.79974.9748.81229.31867.7其中一级负荷106.60.750.6879.484.7116.1176.4无功补偿装置容量总：-340一级：-50无功补偿后低压母线计算负荷总负荷1778.10.550.92974.9407.51056.61605.3其中一级负荷106.60.750.9279.432.985.9130.5变压器损耗10.652.8变压器高压侧计算负荷1778.10.550.91985.5460.31087.11651.74 供电电源、电压选择与电能质量4.1 供电电源本工程高压侧总有功计算负荷仅为985.5kW，根据要求可采用

23、10kV供电。根据电源状况，本工程从供电部门110/10kV变电站引来一路10kV专线电源A，可承担全部负荷；同时从供电部门的35/10kV变电站引来一路10kV电源B仅作一级负荷的第二电源，两路10kV穿管埋地至办公楼变电所。本工程的两个10kV供电电源相对独立可靠，可以满足规范中一级负荷应有双重电源供电且不能同时损坏的条件，且工程中没有特别重要的一级负荷，因此不再自备柴油发电机组或其他集中式应急电源装置。4.2 电压选择本工程为办公楼建筑，用电设备额定电压为220/380V，低压配电线路不长，对所有设备均采用低压220/380V的三相五线制TN-S系统配电。4.3 电能质量采用以下措施保证

24、电能质量：1. 采用铜芯电缆，选择合适导线截面，将电压损失限制在5以内。2. 单向设备均匀的分布于三向配电系统中。3. 采用Dyn11联接组别的三相配电变压器。5 电力变压器选择与电气主接线设计5.1 变压器型式台数选择本工程为高层办公楼，防火要求高，变电所独立，采用三相双绕组干式变压器，联接组别为Dyn11，电压比为10/0.4V。因为本工程具有较多的一级负荷，故应选择两台或两台以上的变压器。5.2 变压器容量选择本工程总视在计算负荷为1056.6kW（cos=0.92），其中一级负荷85.9kW（cos=0.92）。因此选择两台等容量的变压器，互为备用，每台变压器容量按总视在计算负荷容量的

25、70（0.7×1056.6=729.6kW）左右且不小于全部的一级负荷（85.9kW），即应该选择800kVA的变压器两台因此应选择SC10-800/10的变压器。正常运行时通过合理分配负荷，可使两台变压器正常运行负荷相当，均为7080左右，当一台故障时，另一台可带全部的一级负荷和部分三级负荷，符合要求且供电性能高。5.3 变压器负荷分配及无功补偿5.3.1 变压器T1的负荷分配根据计算数据可以把试验用电及主楼用电分配给变压器T1，其中有功功率611.9 kW，无功计算负荷为458.9kvar，计入同时系数Kp=Kq=0.80后，总有功计算功率为489.5kW，无功计算负荷为367.

26、1kvar，功率因数为cos=0.8。将功率因数提高到0.92以上，进行无功功率补偿，补偿容量为611.9×tan（cos-10.8）-tan（cos-10.92）=198 kvar实际取10组，每组20 kvar，共200 kvar。补偿后有功计算负荷不变，即Pc=611.9kW，无功计算负荷为QC=258.9kvar。则无功补偿后低压母线总视在计算负荷为： Sc=Pc2+QC2 = 611.92+258.92 =664.4kVA选变压器容量为800kVA，负荷率为83。5.3.2变压器T2的负荷分配其他负荷（总计821.1kW）分配给变压器T2。设备功率为821.1kW，总有功计

27、算功率为606.6kW，无功计算负荷为480.1kvar，计入同时系数Kp=Kq=0.80后，总有功计算功率为485.3kW，无功计算功率为384.1kvar，功率因数为cos=0.78。将功率因数提高到0.92以上，进行无功功率补偿，补偿容量为：606.6×tan（cos-10.78）-tan（cos-10.92）= 228kvar实际取11组，每组20 kvar，共220 kvar，补偿后有功计算负荷不变，即PC=248.8kW，无功计算负荷QC=100.4Kvar。则补偿后视在计算负荷： SC=Pc2+QC2 = 606.62+265.32 =662.1kVA选变压器容量为80

28、0kVA，负荷率为82.7。这样选择使得两台变压器正常运行时地负荷率相当，同时给一级负荷配电的主回路与备用回路分别接于不同变压器的低压母线上，以保证供电的可靠性，但不计入每台变压器总负荷。5.4变电所高压电气主接线设计采用单母线分段主接线形式。正常运行时，有10kV电源A和电源B同时供电，母线断路器断开，两个电源各承担一半负荷。当任一电源故障或检修时，闭合母线联络断路器，由另一电源承担一半负荷。此方案的供电可靠性高，灵活性好，但经济性差。高压接线简图如下图所示：5.5 变电所低压侧设计变电所设有两台变压器，低压侧电气主接线也采用单母线分段接线形式，正常运行时，两台变压器同时运行，母联断路器断开

29、，两台变压器各承担一半负荷。当任一台变压器故障或检修时，切除部分三级负荷后，闭合母联断路器，有另一台变压器承担全部一级和部分三级负荷。该接线方式供电可靠性高。变电所低压简图如下所示：6 低压配电干线系统设计6.1 低压带电导体接地形式与低压系统接地形式6.1.1 低压带电导体接地形式对三相用电设备组和单相用电设备组混合配电的线路及单相用电设备组采用三相配电干线线路，采用三相五线制系统；单相用电设备配电的支线线路，采用单相三线制系统将负荷均匀的分配在三相系统中。6.1.2 低压系统接地形式本工程对安全要求较高，根据要求采用TN-S系统6.1.3 低压配电形式本工程低压配电为混合式配电。根据负荷类

30、别和性质将负荷分组作为配电干线，各干线从变电所低压柜放射式向外配电，每条干线中的多个用电设备则根据负荷性质和作用采用放射式、树干式或链式配电。6.2 低压配电干线系统接线方式设计 照明负荷和电力负荷分为不同的配电系统，以便于计量和管理。消防负荷的配电则自成系统，以保证供电的可靠性。6.2.1 照明负荷配电干线系统1.主楼及裙楼普通照明及插座为三级负荷，容量较大、负荷集中，从配电室单独以单回路放射式直接配电，在每层设置配电箱，每层配电箱采取树干式。2. 各层公共通道照明为一级负荷，负荷重要，但分布与各层，容量小，因此采用双电源自动切换配电箱以放射式配电，分别用配电箱-1AL-GZ、7AL-GZ、

31、12AL-GZ供电。6.2.2电力负荷配电干线设计1.该建筑主楼空调用电为三级负荷，容量较大，负荷集中，故对每台机组采用单回路放射式配电，其中配电箱1KT14KT采用树干式。裙楼空调用电比较分散采用单回路放射式供电。2.该建筑实验用电每层直接由低压配电柜直接引出，采用单回路树干式，由于负荷较大，因此每层的配电箱采用放射式分配到各个房间。3.对于排污泵、生活泵及普通电梯为一级负荷因此采用双回路放射式配电，且就近设置配电箱，在末端配电控制箱进行双电源自动切换。6.2.3 消防负荷配电干线系统1.变电所用电(配电箱RD)、消防控制室用电（配电箱XF）、消防电梯（配电箱MT1）、正压风机（配电箱ZY）

32、、各种消防泵(配电箱APA、APB、PS1、PY、SF、ZY、PS1)等均为一级负荷，由于负荷分散，每处就地设置配电箱和控制箱，采用双回路放射式配电，在末端进行进行双电源自动切换。2.每层应急照明及防火卷帘为一级负荷，分布于各层，容量小，采用双回路树干式配电，其中应急照明与公共照明相同，防火卷帘每层设置配电箱JLM。7 短路计算本工程由两个10KV电源供电，单独运行，互为备用，根据工程的要求和主接线系统图，画出本工程短路电流的计算电路，短路选取点如图7-1所示。本工程采用欧姆法计算短路电流。7.1 高压侧短路电流的计算高压侧短路点为K-1和K-4点，根据对称性两点短路电流一样。所以只需要求出K

33、-1点短路电流即可。K-1点标准电压：Uav1=1.05UN=10.5KV电力系统的电抗：X1=Uav12Soc=0.22(其中Soc=500MVA)电缆线路的电抗：X2=X0l=0.24总阻抗为：X1=X1+X2=0.46K-1点短路等效电路如图7-2：图7-2 K-1点短路时等效电路三相短路电流周期分量的有效值：Ik-1(3)=Uav1X13 =13.2kA三相次暂态短路电流及短路稳态电流：Ik-1"3=I(k-1)(3)=Ik-1(3)=13.2kA三相短路冲击电流：ishk-1(3)=2.55Ik-1"3=33.7kAIshk-1(3)=1.51Ik-1"

34、3=19.9k A三相短路容量：Sk-13=3Ik-13Uav1=240.1MVA7.2 低压侧短路电流的计算低压侧短路点为K-2、K-3、K-5和K-6点，根据对称性，Ik-2"3=Ik-5"3和Ik-3"3=Ik-6"3。所以只需要求出K-2和K-3点短路电流即可。K-2点标准电压：Uav2=1.05UN=0.4KV电力系统的电抗：X1'=(Uav22)2Soc=3.2×10-4电缆线路的电抗：X2'=X0l1(Uav22Uav1)2=3.48×10-4电力变压器的电抗：X3'=UK%100×Ua

35、v22SN=1.2×10-2(SN=0.8MVA , UK%=6)总阻抗为：X2=X1'+X2'+X3'=1.27×10-2K-2点短路等效电路如图7-3：K-2点短路等效电路如图7-3三相短路电流周期分量的有效值：Ik-2(3)=Uav2X23=18.2kA三相次暂态短路电流及短路稳态电流：Ik-2"3=I(k-2)(3)=Ik-2(3)=18.2kA三相短路冲击电流：ishk-2(3)=1.84Ik-2"3=33.5AIshk-2(3)=1.09Ik-2"3=19.8kA三相短路容量：Sk-2(3)=3Ik-2(3)

36、Uav2=12.6MVAK-3点标准电压：Uav3=1.05UN=0.4KV电力系统的电抗：X1"=(Uav32)2Soc=3.2×10-4高压侧电缆线路的电抗：X2"=X0l1(Uav32Uav1)2=3.48×10-4电力变压器的电抗：X3"=UK%100×Uav32SN=1.2×10-2(SN=0.8MVA , UK%=6)低压侧电缆线路的电抗：X4"=X1l2=7×10-2总阻抗为：X2=X1"+X2"+X3"+X4"=8.27×10-2K-3点短

37、路等效电路如图7-4： K-3点短路等效电路如图7-4三相短路电流周期分量的有效值：Ik-3(3)=Uav3X23=2.8kA三相次暂态短路电流及短路稳态电流：Ik-3"3=I(k-3)(3)=Ik-3(3)=2.8kA三相短路冲击电流：ishk-3(3)=1.84Ik-3"3=5.15kAIshk-3(3)=1.09Ik-3"3=3.05kA三相短路容量：Sk-3(3)=3Ik-3(3)Uav3=1.93MVA8 设备的选择8.1 高压电器设备的选择本工程10kV高压系统选用ZS1-12型高压户内中置式开关柜，柜内安装的高压电器主要是高压断路器、熔断器和互感器等

38、底气设备。8.1.1高压断路器的选择高压断路器主要作为变压器回路，电源进线回路的控制和保护电器及分段联络用电器。1. 高压断路器的选择额定电压UN：不低于所在电网处的额定电压UNs=10kV，选择UN=12kV。额定电流IN：应大于或等于所在回路的最大长期工作电流Imax，计算知Imax=92.4A根据初步计算选择型号为ZN5-12的断路器，其中IN=630A，初步满足要求。其相关参数Ioc=20kA， imax=50kA,额定短时耐受电流It=20kA。2.高压断路器的效验额定开断电流校验：Ioc=20kAIk=13.2kA。动稳定性校验：imax=50kAish=33.7kA。热稳定效验：

39、It2.t=1600kA2·s191.7kA2·s，以上校正均符合要求。8.1.2高压电流互感器的选择本工程高压电流互感器用于电能计量专用，做继电保护及测量下面进行电流互感器选择。额定电压：UN=10Kv,满足UNUNS=10kV。额定一次电流：I1NImax=92.4A。额定二次电流：I2N=5A。综上所述，选择型号为LQJ-10，变比为160/5A, Kes=160，Kt=75。惊动稳定和热稳定效验，符合要求。8.1.3 高压电压互感器选择本工程高压电压互感器有的作计量专用，有的作电压测量用，根据要求可选择型号为JDZ12-10的电压互感器。8.2 低压设备的选择低压开

40、关柜内主要有低压断路器和电流互感器，低压配电垂直母线干线系统插接箱及层配电箱中的低压电器主要有低压断路器和双电源自动转换开关。因此主要选择低压断路器来进行低压设备的选择，下面以仅计算k-3点的断路器。8.2.1低压断路器的初步选择1.类别选择：变电所低压侧开关柜内的断路器是变电所低压电源进线和母线联络保护用断路器，选择抽出式空气断路器，选择性三段保护。2.级数选择：TN-S系统，选择极数为3P。3.额定电流选择：选择IN=1000AIc=803A4.断流能力校验：Ioc=30kAIk3=18.2kA，根据以上条件初步选型号为DW15-1000的断路器。8.2.2 低压保护电器设备的整定与级间选

41、择性配合1.过电流脱扣器额定电流选择。其中INOR=1000A符合要求。2.长延时过电流脱扣器整定电流Iop（l）KOL·Imax=883.3A，且Iop（l）KOL·Ial,其中Ial近似取900A,其中KOL=1。综上述几个条件，选择Iop（l）=900A。根据以上分析型号符合要求。其他低压配电垂直干线系统、插座箱、楼层配电箱等进出线回路中的保护用低压断路器的选择及整定方法类似。8.3 导线和电缆的选择1.本工程的导线类型根据导线应用场所主要分为：高压进出线电缆、高低压开关柜主母线和分支母线、低压出线电缆等。2.从配电房至竖井及竖井内电缆沿桥架敷设，电缆分支接线采用穿刺

42、线夹安装，从竖井至各配电箱干线线路沿300x150金属桥架贴梁底敷设，其中动力与照明用金属格栅分格敷设，裙楼用CSP300x150金属桥架贴梁底敷设，其中动力与照明用金属格栅分格敷设，配电箱支线路采用SC钢管暗敷设，所有强点、弱电桥架均为防火性。3.公共照明、应急照明支线采用NHBV-2×2.5-SC15-ACC导线，其他照明支线采用BV-2×2.5 SC20-FC.WC导线，照明线路均穿SC钢管暗敷，照明与插座分支路供电。4.试验用电干线采用电缆线YJV-4×70+1×35CT，其他按照计算电流进行选择，详见配电图。其他空调机照明干线均采用电缆线路，空

43、调干线采用YJV-5×25-CT，主楼照明干线采用YJV-5×25 SC50-CT，其他配电箱根据计算采用不同的电缆。5.高压进线电缆选择型号为YJV-10KV-3×95，消防用线采用防火等级较高的型号如：泵房电缆NH-YJV-4×185+1×95-CT,防火卷帘NHYYJV-5×10-CT,消防电梯NHYJV-5×25-SC40-A等电缆型号。6.所有的导线先按计算电流进行选择，选择电缆及导线后应对导线进行热稳定、电压损失及动稳定校验，以保证选择导线正确。9 防雷及接地9.1 建筑物防雷系统的设计9.1.1 建筑物防雷类别

44、的确定本工程为高层办公楼建筑。本次设计主楼地上十四层，裙楼三层。主楼长L=57.7m,宽W=16m，高H=54.8m。裙楼（13层）长L=39.6m,宽W=29m，高H=13.2m。对于主楼，与建筑物接受相同雷吉次数的等效面积为Ae=L×W+2(L+W)H200-H+H200-H×10-6=0.04km2校正系数K=1.0，年平均雷暴日数Td=22.6天，从而主楼年预计雷击次数N=0.024KTd1.3Ae=0.024×1.0×22.61.3×0.04=0.056，由于此建筑人员集中且属于实验办公楼，因此将此建筑划分为二类防雷建筑。9.1.2 建筑物防雷措施由于本建筑是人员比较集中的公共场所，所以应有防直击雷和防侧击雷的保护措施。由于有大量重要的电子设备，所以应设防雷电电磁脉冲的措施。9.1.3 建筑物外部防雷装置