供配电系统的设计实现与技术解析大学本科毕业设计学位论文范文模板参考资料

1、随着经济建设的发展，中国当前城市建设发展迅速，其规模之大、范围之广， 均是空前的。工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的 能量转换而来，乂易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单 经济，乂便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代 工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比 重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成 本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化

2、以后可以大大增加产量，提高产 品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动 条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中 断，则对工业生产可能造成严重的后果。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要 的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济 建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家 经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需 要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：（1）安全 在电能的供应、分

3、配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可 靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4）经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色 金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，乂要有全局观点，能顾全大局，适应发展。 总之一句话：定位现实，着眼未来；以发展的眼光来设计此课题。关键词： 建筑电气领域 功率 照明4AbstractWith the development of economic constiuction, the construction and de

4、velopment of present city of China are fast, its scale big , range is wide, is unprecedented.Technique permeate the combination mutually with the information because of the building technique with fast and fierce development of building electricity technology, in 1980's age the period the new bu

5、ilding type-intelligent buildings turned out.The focal point originally designed is the strong electricity, design the distribution system of this project and motive force lighting system mainly.For ground house not top-grade of 24 layers in project 3# floors in this , all house above the ground The

6、 floor space is about 800 square meters, it is that each layer is high.3 m. The internal and external discrepancy in elevation of the room is 0. 45m.This teacher apartment electricity the system design primarily include:(1) low-voltage distribution system design, grade and is it require to supply po

7、wer by load, load calculate and distribution equipment choose and circuit lay .(2) Motive force and lighting engineering design , by intensity of illumination level, lighting quality , intensity of illumination calculate, power design and lighting engineering design (3) defend thunder and earth desi

8、gn systematicallyThis engineering is three buildings, and carry to adop the double the power supply the power supply, power supply to come from the transformer substation for second class burthen power supply ,fire fight system and part of importance at the same time .three modulation four line syst

9、em, adoption TN-C-S System adoption tree trunk type contridution electricity the method give or get an electric shock the box to each allotmentKeyword: The electric technological field Power Ligh第1章工程概述11.1四平起重机厂11.2工程概况1第2章电气照明设计32.1照明设计概述32.2照明设计的步骤32.3照明设计的要点及注意事项42.4照明设计的计算52.5照明装置供电62.6照明控制方式8第

10、3章供配电系统的设计123.1供配电系统的概述123.2负荷的分级及要求13第4章 防雷及接地系统设计224. 1概述224.2防雷的措施234.3防雷接地的设计24第5章变电所的设计295.1配电室平而布苣295.2高压系统315.3变电所的负荷计算325.4 10KV架空线选择335.5继电保护配置35总结38参考文献40第1章工程概述1.1四平起重机厂随着东北老工业基地发展，本工程设计图纸均采用计算机辅助画图。设计包 括：供配电系统设计，建筑照明设计，插座布置，防雷与接地。本设计的重点是强电，主要设计该工程的配电系统和动力照明系统。本工程占地面积约为8280平方米本楼的电气系统设计主要包

11、括：（1）、低压配电系统设计，山负荷分级及供电要求、负荷计算和配电设备选择及线 路敷设等部分组成。（2）、动力及照明工程设计，由照度水平、照明质量、照度计算、动力设计和照明 工程设计等部分组成。（3）、防雷及接地系统设计。本工程为三类建筑，二级负荷供电，三相五线制，釆用TN-C-S系统，釆用 树干式配电方式至各分配电箱。1 2工程概况本设计为四平起重机厂的电气设讣。该厂房占地面积约8280平方米，包括厂 房、办公楼、变电所、食堂、门卫。本设计为强电设计。包括：供配电设计、电气照明及插座设计和防雷接地设 计。本设汁图纸共十四张，其中二张为图纸目录和图例，十二张强电图纸。供配电汁算：采用需用系数法

12、计算并确定用户的计算负荷和短路电流，并将其 作为选择断路器、电线电缆、电度表、隔离开关等低压电器设备的依据。电气照明及插座：根据规范要求对住宅内的插座进行布置，其中空调插座山单 独回路供电。防雷与接地：本工程为三级防雷建筑。根据规范的要求，办公楼顶布置防雷带 和避雷针。侧面布置均压环，防止侧面遭雷击。防雷网经主筋与接地极可靠焊接， 并且保证接地电阻小于4欧姆。本工程的主要设计依据是：按照国家标准GB50052-95供配电系统设计规范、GB30033-9410kv及以下设 计规范、GB50054-95低压配电设计规范等的规定9第2章电气照明设计2.1照明设计概述合理的照明设计能给操作者创造一个良

13、好的工作环境，这对提高劳动生产率， 保证产品质量，减少伤亡和设备事故都起着重要作用。合理的照明设计不但节省了 建设投资，而且又为安全生产、节能、管理维护提供了方便。本设计的电气照明设计的主要任务是根据实际工作生活条件和要求，结合经济 技术的可能性，选择配光合理的光源，合理的照度分布，一般照明与局部照明的配 合，室内各部分亮度的变化限制眩光以及光色和显色等。从而达到美观、舒适的效 果。电气照明的分类：(1) 按照明方式分为：一般照明，局部照明和混合照明。(2) 按照明种类分为：正常照明，应急照明，值班照明，警卫照明，障碍照明, 装饰照明和艺术照明。本设计的内容主要包括光源的选择、灯具的布置、照度

14、计算等方面，H的是要 增强整个设计方案的适用性、安全性、现代性和可拓展性，符合以人为本的宗旨。本设计严格遵守按照规范的要求，并综合考虑了各种思路和方案。2. 2照明设计的步骤本设计中电气照明设汁的基本步骤：(1) 根据规范要求对照明场所的视觉工作要求以及室内环境情况确定设计照度。（2）综合规范要求选择光源和灯具。（3）综合考虑工厂要求来选择照明方式和布置灯具的方案，使室内厂房照明的所光 照环境更为理想。（4）按照综合布灯方案，验算室内的照度值并确定照明场所的灯具容量和数量。（5）综合上述因素确定照明控制方案和配电系统方案。（6）计算各支线、支干线的计算电流。选定导线型号和截面，穿线保护管的材质

15、和 管径。（7）选择空气断路器以及其他保护装置的规格和型号。（8）绘制照明施工图。明设计的要点及注意事项一、照明设计的要点：工业厂房的照明可采用荧光灯光带（槽式灯）或气体放电灯具，一般是普通照 明结合局部照明。有些厂房工艺设备上有专门的局部照明，我们设汁时只要考虑普 通照明就可以了。工艺设备用电属动力用电，另外单独引入电源并预留。在工业厂 房中，照明灯具的悬挂高度在4米左右时，可以选择荧光灯，悬挂高度在5米左右 及以上时，一般选择适用的高压气体放电灯。工业建筑灯具安装状态按建筑层高划分一般划分为高顶棚、中顶棚、低顶棚三 类。高顶棚类安装高度一般10米以上，采用2501000W的高压气体放电灯，

16、狭 形房间要求高照度时灯具为狭照型配光，对于面积大的宽型房间灯具用中照型配光; 中顶棚类安装高度一般510米，采用小功率高压气体放电灯，灯具为中照型配光; 低顶棚类安装高度一般小于5米，这时主要采用荧光灯或口炽灯。高压气体放电灯 主要有高压钠灯、金属卤化物灯、高压汞灯。高压钠灯光效高，金属卤化物灯显色 性好，高压汞灯显色性差。光效高的灯具一般用于室外场地，显色性好的灯具一般 用于显色性要求高的场所。2.4照明设计的计算照度计算与节能：照明设讣主要是照度计算问题，通过照度要求讣算灯具数量。 照度计算主要分为利用系数法、逐点汁算法和单位容量估算法。各类建筑的照度要 求以建筑照明设计标准JGB500

17、34-2004为准。其中特别需要提醒的是，在设计 中绝对不能超过规范所规定的照明功率密度现行值。如果超过这个值，在施工图审 查中就会视为不节能设汁。根据建筑照明设计标准的规定，金属氯化物灯具单 灯须配用节能型电感镇流器，功率因数大于0. 9,灯具效率不应低于75%。照度 计算，是按照国家规定的照度标准及其他已知条件（如灯具的型式、房间反射条件、 环境特点及布灯方案等），讣算出灯泡的功率。常用的照度计算方法有两种，即利用 系数法和逐点汁算法。按利用系数法进行汁算时，应根据直射光和反射光两种光线 的作用计算。利用系数法常用于室内反射条件好的水平面平均照度计算；而逐点讣 算法则只考虑直射光，不考虑反

18、射光的作用，多运用于采用直射灯具的场所，可作 水平照度及垂直照度的汁算。设汁中采用哪一种计算方法比较合适，应视具体惜况 而定。本工程重点介绍厂房的照明及办公楼照明。共89盏工厂深照型灯和68盏双 管荧光灯。在设计室内照度时，如无特殊要求，一般工作面按距地面0.8m高度计算。考虑到灯 具在使用期间，山于光源的光通量逐渐衰减，环境对灯具的污染也使灯具的反射效 率降低，从而引起工作面上的照度降低，故在计算照度时，应考虑照度维护系数K 值。序号环境污染特征生产车间和工作场所举例照度维护 系数K灯具擦洗 次数（次/年）1清洁仪器、仪表的装配车 间，电子元器件的装配 车间，实验室，办公室， 设计室0.82

19、2一般机械加工车间，机械装配车间0. 723污染严重锻工车间，铸工车间， 碳化车间，水泥厂球磨 车间0.63明装置供电表2-1照度维护系数K值表照明负荷应根据其中断供电所造成的影响和损失，合理地确定其负荷等级，并 应正确地选择供电电源。钢铁企业一般照明网络应采用380/220V三相四线制的照明线路。但在工厂的生 活设施及生产辅助建筑物内应按安全规定要求采用380/220V三相五线制照明线路 供电。气体放电灯的大功率灯泡照明电压应采用交流单相380V电压。对于容易触及而乂无防止触电措施的固定式或移动式灯具，其安装高度距地面 为2. 2m及以下，且具有下列条件之一时，其使用电压不应超过24V。（1

20、）特别潮湿的场所（2）咼温场所（3）具有导电灰尘的场所（4）具有导电地面的场所在工作场所的狭窄地点，且作业者接触大块金属面，如在锅炉、金属容器内等, 使用的手提行灯电压不应超过12V。其他有触电危险的一般危险场所，可以使用36V 或42Vo山蓄电池供电时，可根据容量大小、电源条件、使用要求等因素分别采用 220V、36V、24V、12V 电压。口前钢铁企业的照明用电一般与其他用电负荷共用变压器。设计时照明负荷和 其它负荷各用专线配电。如果企业内有较大冲击性负荷，对照明质量有严重影响， 引起严重的电压便宜或波动，宜分别111不同变压器供电，在经过技术经济比较认为 合理或照明负荷较大的情况下，照明

21、亦可采用专用变圧器供电。当生产厂房采用“变 压器一干线”式供电而外部乂无低压联络线时，照明电源宜接自变压器低压侧总开 关之前；如外部引进低圧联络线时，则照明电源宜接自变压器低压侧总开关之后； 当车间变电所低压侧采用放射式配电系统时，照明电源一般接在低压配电屏上的照 明专用线上。个别惜况下蓄电池可作为特别重要照明设备和特殊电气装置的备用电源。应急照明按其用途一般分为三种情况：（1）在正常照明因故障熄灭，将造成爆炸、火灾和人身伤亡等严重事故的场（2）所，装设供暂时继续工作用的应急照明，应按一级负荷要求供电。如接 自供电网络中有效地独立于正常电源的专门馈电线、干电池、蓄电池、 独立于正常电源的发电机

22、组等。（3）供人员疏散用的应急照明，其供电宜按下列悄况之一选用： 当装有两台及以上变压器时，宜与正常照明的供电干线分别接自不同 的变压器 仅装有一台变压器时，宜与正常照明的供电干线自变电所的低圧配电 屏（或母线上）分开。当建筑物内未设变压器，则应在建筑物进户线 处与正常照明回路分开，并不得与正常照明共用一个总开关。 采用带有直流逆变器的应急照明灯。 采用蓄电池作备用电源时，连续供电时间不应少于20mino（4）在钢铁企业照明设计中，经常将应急照明作为正常照明的一部分同时使用时，二者的配电线路及控制开关应分开装设。此时，二者互为备用。机床和固定工作台的局部照明电源可接自动力电源。移动式局部照明应

23、接自正 常照明线路。室外照明线路应与室内照明线路分开供电。当室外照明的供电距离较远时，可 采用由不同地区的变电所分区供电的方式。露天工作场所、堆场等的照明电源，应视具体悄况可由邻近车间供电。道路照明、警卫照明的电源应接自有人值班的变电所低压配电屏的专用回路。 山于夜间电压一般偏高，在有条件的情况下，电源宜引自采用有载自动调压装置的 变电所或自身采用调压措施解决。2.6明控制方式生产厂房内的照明一般按生产组织（如生产工段、不同流水线等）分组集中在 分配电箱控制，但在出、入门口应安装局部分开关。分配电箱宜选用带分路开关和 保护设备，可直接用分路单极开关实行分相控制。大型厂房或车间宜釆用带自动开 关

24、的分配电箱，当选用大功率气体放电灯时，要注意其启动电流。室内装有带旋转 部件的设备，且釆用气体放电灯照明时，宜将同一或不同灯具的相邻灯管（灯泡） 分别接在不同的相线上，以降低频闪效应。此外，还应做到使三相供电的分支回路 负荷平衡。无上述特殊要求时，不宜在同一灯具（多灯管）内用多相线路供电。小房间照明开关一般装在入口处门把手的旁边，偶尔出入的房间（通风室、贮 藏室等）开关宜装在本室的门外。对于设有多个门的长厂房间或楼梯间中宜采用双控开关控制。其优点是在任一 入口处都可以开关闭灯具。在0区、1区有爆炸危险的场所，灯具的控制和保护设备在相线和零线上应同时 安装，并应能同时断开。另外还需设第3根保护接

25、地线（PE线）。在环境条件较差 的多平台建筑物内（如钢铁厂、矿石处理、化学及其他工厂的某些车间），可以将照 明开关集中安装于正常环境的照明分配电箱上。普通房间内的局部照明灯可用插座代替开关的开闭，以便节省投资，如办公楼、 民用住宅等。户外有较多露天作业区段的生产装置的上部照明，长距离生产用料运输线的普 通照明（材料验运、运输和贮藏的综合建筑物的照明）、文化娱乐场所的照明等宜釆 用集中遥控。2. 7照明灯具布置及光源选择布置要求是保证最低的照度及均匀性，光线的射向适当，无眩光、阴影、安装维 护方便，布置整齐美观，并与建筑空间协调，安全、经济等。一般照明的布置。通常有两种，即均匀布置（灯具布置与设

26、备位置无关）和选择 布置（灯具布置与设备位置有关）。其中均匀布置比较美观均匀，所以一般照明用的 比较多。广照型工厂灯开启型适用工厂小型车间、堆场、次要道路等处固定照明。深照型工厂灯开启型适用于大型车间的照明均照型圆球灯闭合型适用于办公室、阅览室、走廊等处照明配照型工厂灯开启型使用工厂车间照明广照型防水防尘灯密闭型适用于多水多尘的操作场合斜照灯开启型适用于中、大型车间作为壁灯用下图为起重机厂厂房的照明图9下图为起重机厂照明系统图BV-500 K5X10）$僞也*桶滥恥朋5AM -5.94KWPZ30（®>TIB1-63C32/3TIBH3C16/2 N1 u ” TIBH3C16

27、/2 N2 w TIBI-6兀N3 v 艾芦 TIBHyi6/2 N4 uTIBH3C16/2 N5 w艾tTIBH3C16/2 N6 v0.875kV BV-500 2（1 紀5） SC150越5關 BV-500 2（1 畑5）戏 15 闻5血恥5QQ 2（1定5）泅50.7也 BVTOO 2（滋封 SC150.875kV BV-500 2（1X25） SC150.875kV BV-500 20X2.5） SC15TIBH3C16/2« ”TIBH3C16/2« kN7 u B86kW B卜预2懾母戏15黑酗图2-2厂房照明系统图II第3章供配电系统的设计3.1供配电系统

28、的概述电能是现代工业生产的主要能源和核心动力。电能既易于山其它形式的能量转 换而来，乂易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济， 乂便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生 产及整个国民经济生活中应用极为广泛。在企业工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中 所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它 在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以 大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动 强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动

29、化。从另一方面来说，如果 工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。可见，做好工厂供电工作对于发展工业自动化生产，实现工业现代化，具有十 分重要的意义。山于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国 家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支 援国家经济建设，也具有重大的作用。随着国民生活水平的提高和房地产业的蓬勃发展，各地新建工业厂区越来越 多。准确计算出整个厂区的用电负荷，合理选择配变电设施，才能既满足厂区生 产和日常需要，又能合理降低工程造价、节省投资。供配电系统设计要彻执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全，供电可靠, 技术先进

30、和经济合理。另外，供配电系统的还必须做统筹兼顾，按照负荷性质、用 电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。 供配电系统的设计为减小电压偏差，应符合下列要求：一、正确选择变压器的变压比和电压分接头。二、降低系统阻抗。三、采取补偿无功功率措施。四、宜使三相负荷平衡。3. 2负荷的分级及要求一、负荷分级的相关规范：电力负荷应根据对供电可幕性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或 影响的程度进行分级，并应符合下列规定：(-)符合下列情况之一时，应为一级负荷：1. 中断供电将造成人身伤亡时。2. 中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产 品报废、用重要原料生产的产

31、品大量报废，国民经济中重点企业的连续生产过程被 打乱需要长时间才能恢复等。3. 中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动 的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力。在一级负荷中，当中断供电 将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负 荷，应视为特别重要的负荷。(二)符合下列情况之一时，应为二级负荷：1. 中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产 品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。2. 中断供电将影响重要用电单位的

32、正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。（三）不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。二、本工程的负荷情况：本工程为工业厂区，属于规范规定的二级负荷。二级负荷的供电系统，宜山两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时, 二级负荷可由一回6kV及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为 一回架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电 缆应能承受100%的二级负荷。供配电系统的设讣，除一级负荷中特别重要的负荷外，不应按一个电源系统检 修或者故障的同时另外一个电源乂发

33、生故障的惜况进行设计。需要两回电源线路的 用电单位，应采用同级电压供电；但根据各级负荷的不同需要及地区供电的条件， 也可以采用不同的电压供电。供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级 数不应多于两级。高压配电系统应采用放射式。根据负荷的容量和分布，配变电所 应靠近负荷中心。电压选择和电能质量：用电单位的供电电压应根据用电容量，用电设备的特性，供电距离，供电线路 的回路数，当地公共电网的现状及其发展规划等因素，经济技术比较确定。供配电系统的设计时，应正确选择变圧器的变比及电压分接头，降低系统阻抗, 并应采取无功功率补偿的措施，还应使三相负荷平衡，以减少电压的偏差。无功补偿：供配电设讣中正确

34、选择电动机、变压器的容量，降低线路的感抗。当工艺条件 适当时，应采取同步电机或选用带空载切除的间歇丄作制设备等，提高用电单位自 然功率因数措施后，仍达不到电网合理运行要求时，还可以采用并联电力电容器作 为无功补偿装置；合理时，还可采用同步电动机。当采用电力电容器作为无功补偿 装置时，应就地平衡补偿。低压部分的无功功率应山低压电容器补偿；高压部分的 无功功率应由高压电容器补偿。容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备的无功 功率应就地补偿、集中补偿。在环境正常的车间内，低压电容器应分散补偿。无功补偿容量应按照无功功率曲线或无功补偿计算确定。当补偿低压基本无功 功率的电容器组，常年稳定的无功功率，经

35、常投入运行的变压器或配变电所内投切 次数较少的高压电动机及高压电容器组时，应采用手动投切的无功补偿装置。当为 避免过补偿时，装设无功自动补偿装置，在经济合理时只有装设无功自动补偿装置 才能满足在各种运行负荷的惜况下的电压偏差允许时，应装设无功自动补偿装置。 当采用高低压自动补偿装置效果相同时，应采用低压自动补偿装置。为基本满足上述要求，我们在设计时把无功补偿装置统一装设在变压器的低压 母线侧。这样的补偿，可以选择相对较小容量的变压器，节约初期投资。对于容量 较大，并且功率因数很低的用电负荷采用单独集中补偿。低压配电：在正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，并且无特殊 要求的时候

36、，应采用树干式配电。当用电设备为大容量时，或负荷性质重要，或在 有特殊要求的建筑物内，应采用放射式配电。还有一种为混合式，它兼具前两者的 优点，在现代建筑中最为广泛。图3-1配电方式在本次设计中对于同一区变管辖范围内用电设备性质相同的采用放射式配电。 而在极少区域内釆用树干式配电下面将进行变压器的选取变压器的选取原则：(1) 变压器台数的选取：电力变压器台数的选取应根据用电负荷的特点、经济运 行、节能和降低工程造价等因素综合确定。如果周圉环境因素恶劣，选用具有防尘、 防腐性能的全密闭电力变压器BSL1型；对于高层建筑，地下建筑，机场等消防要 求高的场所，宜选用干式电力变压器SLL、SG、SGZ

37、、SCB型；如电网电压波动较大 而不能满足用电负荷的要求时，则应选用有载调压电力变压器，以改善供电电压的 质量。对于一般车间、居民住宅、机关学校等，如果一台变压器能满足用电负荷需要 时，宜选用一台变压器，其容量大小曲计算负荷确定，但总的负荷通常在1000KV 以下，且用电负荷变化不大。对于有大量一、二级用电负荷或用电负荷季节性(或 昼夜)变化较大，或集中用电负荷较大的单位，应设置两台及以上的电力变压器。 如有大型冲击负荷，为减少对照明或其它用电负荷的影响，应增设独立变压器。对 供电可靠性要求高，乂无条件采用低压联络线或采用低压联络线不经济时，也应设 置两台电力变圧器。选用两台变圧器时，其容量应

38、能满足一台变压器故障或检修时, 另一台仍能对一级和部分二级负荷供电。(2) 变压器容量的选择：先计算电力变压器的二次侧的总的计算负荷，并考虑 无功补偿容量，最大负荷同时系数，以及线路与变压器的损耗，从而求得变压器的 一次侧计算负荷，并作为选择变压器容量的重要依据。对于无特殊要求的用电部门， 应考虑近期发展，单台电力变压器的额定容量按总视在计算负荷值再加大 15%25%来确定，以提高变压器的运行效率，但单台变压器的容量应不超过 lOOOKVAo在装设两台及以上电力变压器的变电所，当其中某一台变压器故障、检 修而停止运行时，其他变压器应能保证一、二级负荷的用电，但每台的容量应在 1000KVA 以

39、内。在确定电力变压器容量时，还应考虑变压器的经济运行。山于变压器的损耗与 负荷率有关，负荷率对于变压器的经济运行的影响较大，所以应力求使变压器的平 均负荷率接近于最佳负荷率0值。我们从以前学过的知识知道，变压器的效率曲 线不是单增的，而是先增加再下降，在其上有一个最大值：即：dn/d/；=o可求出 产16生最大功率的条件为:即是说当不变损耗等于可变损耗时，变压器的效率达到最大值。电力变压器的选择，应综合供配电计算负荷、供电可靠性要求和用电单位的发 展规划等因素考虑，力求经济合理，满足用电负荷的要求。但有一个不变的原则是: 在保证供电可靠性的前提下，电力变压器的台数应尽量的减少，尽可能的少。配电

40、设备的选择：(1)在进行电器设备的选择时，应根据实际工程的特点，按照有关设计规范的 规定，在保证供配电安全可靠性的前提下，力争做到技术先进，经济合理： 按正常工作条件选择额定电压和额定电流：a、电气设备的额定电压"v,应 符合电器装设点的电网额定电压，并应大于或等于正常时最大工作电压即:UNUWjnOb.电气设备的额定电流/杠应大于或等于正常时最大的工作电流人s， 即：1 N.e N I wm。 按短路悄况来校验电气设备的动稳定性和热稳定性：1、如断路器、负荷开 关、隔离开关等的动稳定性满足impish,而其热稳定性满足叱 y 且 It沁严。 按照装置地点的三相短路容量来校验开关电器

41、的断流能力，即： 尸“畑，且SrWSn切。 按照装置地点、工作环境、使用要求及供货条件来选择电气设备的适当型 式。(2)低压刀开关：满足额定电压大于或等于工作电压，额定电流大于或等于正 常时最大工作电流即可，对其他没有特殊要求。（3）低压断路器：按灭弧介质分有油浸式、真空式、空气式，应用最多的是空 气式断路器。按结构分有万能式和塑壳式。万能式断路器即框架式断路器，所有器 件均装于框架内，其部件大部分设计成可拆卸的，便于制造安装和检修。另外，这 种断路器的容量较大，额定电流可达4000A,可装设较多具有不同保护功能的脱扣 器。选择配电用断路器多为万能式，且特别适用于低压配电系统的主保护，即常用

42、做低压进线柜的主开关。塑壳式的容量较小，通常用于配电线路中，对线路起过载 保护和短路保护的作用。低压断路器（即自动空气开关）的选择原则：注意开关主触头额定电流几， 电磁脱扣器（即瞬时或短延时脱扣器）额定电流仏,闷和热（长延时）脱扣器的额定 电流八皿之间要满足下式关系：】N上1 N.ER刁1NJR 2开关动作时间小于0. 02秒（如DZ系列）时，其开关分断能力用下式校验:QAsh开关动作时间大于0. 02秒（如DW系列）时，其开关分断能力用下式校验:Gqa A IkGqa-自动空气开关的分断电流（KA）;g -装设开关处冲击短路电流的有效值（KA）；Ik一一装设开关处短路电流周期分量的有效值（K

43、A）自动空气开关脱扣器电流整定：为使自动空气开关各脱扣器更好的发挥保护功 能，需要结合保护对象，进行电流的整定计算,然后正确确定:配电线路用自动空气开关，热（或长延时）脱扣器整定电流/卯亦，可用下式计算：lOP1R M K'4 , K）vl 一一可靠系数，热脱扣器取1. 0l. 1,长延时脱扣器取1.1;/门被控线路的汁算电流(A).(4) 电力电缆截面的选择： 按允许载流量选择导线和电缆截面：金属导线或电缆中流通电流时，由于导 体电阻的存在，电流使导体产生热效应，使导体温度升高，同时向导体周圉介质发散 热量.导体或电缆的绝缘介质，所能允许承受的最高温度°必须大于载流导体表面

44、 的最高温度，即：才能使绝缘介质不燃烧，不加速老化.按发热条件选择导 线截面积，即是按照允许载流量来选择，是比较常用的方法.对于我们设计中将涉及 到的配电电缆，是长期工作制负荷的电流载体，我们按：IN = KIal>Ie来决定导线或 电缆的允许载流量，选取导线或电缆截面. 按允许电压损失选择导线或电缆的截面:输电线路的电压损失，是指输电线路始 端与末端电压的代数值，而不是电压的向量差值,即不考虑两电压的相角差别.山于 输电线路有电阻及电抗的存在，电能沿输电线路传输时，必然产生电能损耗和电圧 损失为使电压损失能保持在国家允许的范圉之中，我们必须恰当地选择导线截面. 电压损失可分解內有功分量

45、电压损失和无功分量电压损 失：人5 % = %血2 士(PR+QiXiZm + AUr%. 10KV 电 缆线路 *厂0.08%附,务以缶被気电抗X°=0.35%w (平均值)计算岀电抗电压损失 S%,再按允许电压损失得有功损失和无功损失。选取原则公式为： 100nS =仇，乙厂L工弘按此式选择与之相近的标称导线截面S,根据线路布置状况 计算臨绕冷0务：如与所选X。值差别不大，证明所选正确。反之，则按计算所得 X。重算 ur%f再计算 /%,重选截面。 按经济电流密度选择电缆截面：为兼顾有色金属耗量投资与降低导线能耗费用之间的矛盾，提出了经济电流密度的概念，所选的截面对两者而言是经济

46、的。, S经济截面，人导线负荷计算电流，几一经济电流密度(丄)./nuir(5) 电流互感器的选择： 电流互感器的原线圈之额定电压大于或等于线路之工作电压。 电流互感器原线圈的额定电流应大于线路的最大工作电流，一般取线路1: 作电流的1.21. 5倍，并要求在短路故障时，对测量仪表的冲击电流较小,即要求磁路能迅速饱和，以限制二次侧电流成比例增长。 电流互感器的动稳定性，热稳定性应满足线路短路时的要求。表3-1电力负荷计算表序号用电设备名称数量容量总数工作总容量工作容量1吊车1195952平板机1170703剪板机1115154电焊机10103102605冲床1118186办公楼11232371

47、168688门卫室11229厂房照明11282810小计1818629579表3-2负荷计算序号用电设备名称计算负荷有效负荷(KW)无效负荷(KVAR)视在容捲(KVA)电流(A)1吊车28.549.362平板机17.523.333剪板机3.7554电焊机20827733346.67526.725冲床4.566办公楼18.413.8757.835.828门卫1.80.879厂房照明25.233.610小计365.45445.12575.92875.0511考虑有功无功功率 同时系数Kiv和Kzw0.90.9712希望无功补偿328.91431.77542.77824.6813实际无功补偿291

48、.6614补偿后32015变压器容量选择328.91111.77347.38527.8016变压器损耗50017变压器10kv侧总负 荷6.9534.7418年电能消耗量335.85146.51366.42556.72第4章防雷及接地系统设计4.1概述雷电的破坏作用主要是雳电流引起的：一是雳直击在建筑物上生成的热效应 作用和电动力作用，二是雷电流产生的静电感应作用和电磁感应作用。防雷的设 备主要有接闪器和避雷器。其中，接闪器就是专门用来接受直接雷击（雷闪）的金 属物体。接闪的金属称为避雷针。接闪的金属线称为避雷线，或称架空地线。接 闪的金属带称为避雷带。接闪的金属网称为避雷网。避雳器是用来防止

49、雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其它建筑物 内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，装在被保护设备 的电源侧。当线路上出现危及设备绝缘的雷电过电压时，避雷器的火花间隙就被 击穿，或山高阻变为低阻，使过电压对大地放电，从而保护了设备的绝缘。避雷 器的型式，主要有阀式和排气式等。4.2防雷的措施1、工业厂房的外部防雷接地装置：(1)接地网：当发生雷电时，雷电流通过引下线向自然接地体周圉大地泄流外散，土壤呈 现的电阻称为接地电阻，当增大接地网的面积，接地电阻将减小。接地网是指水 平方向山钢筋绑扎或焊接成的网格，水平钢筋组成的接地网可以近似看成一块独 立的平板，它的电容主要由它的

50、面积决定的。附加于这个平板上有限长度的竖向钢 筋接地体，其所增加的长度不足以改变其电容，即接地电阻减小不多。只有当这 些附加的竖向接地体的长度增加到可以和平板的长、宽尺寸相近时，平板趋近于 一个半球时，电容才会有较大的增加，接地电阻才会明显的减小。另一方面，因为电容所储存的能量不是储存在极板上，而是储存在整个电介 质中即整个电场中，电介质中的能量密度与其电容率有关。在大型建筑的基坑 内，接地网埋深的尺寸比起接地网的儿何尺寸小的多，所增加的储存能量的介质 空间是极其有限的，在这个有限空间中的能量密度较小，表明增加接地网的深度对减小接 地电阻的作用不大。在设计利用底板接地网做自然接地体时，不应认为

51、自然接地 体埋得越深，接地电阻就越小，应通过地质勘探报告了解周围的土质惜况。在施匸中底板接地网与护坡桩的钢筋就近连接，连接点的数量与引下线的数量 一致，并且应对齐引下线的位置。引下线：引下线的作用是将避雷带与自然接地体连接在一起，使雷电流构成通路。在 高层建筑中利用其柱或剪力墙中的主筋作为引下线，随主体结构逐层串联焊接至 屋顶与避雷线连接。为了安全起见每条引下线不应少于两根主筋，主筋的截面不 应小于16mm。在工业厂房的设计、施工中，利用其结构主筋做引下线，本人认为这样做具 有经济、实用、易于操作的特点，由于现浇混凝土内的引下线不易氧化，所以具 有使用寿命长的特点。按建筑物的防雷类别适当减小引

52、下线的间距，这样做可以 迅速分流，降低反击电压，(3)避雷带：避雷带山避雳线和支持卡子组成，避雷带应设置在建筑物易受雷击的层檐、 女儿墙等处，其作用是引雷效应，雷电流通过引下线向大地泄流，避免高层建筑 物雷击。避雷线安装：)避雷线应顺直，不应有高底起伏现象。(b) 避雷线弯曲处不得小于90° ,弯曲半径不得小于圆钢直径的10倍。(c) 避雷线采用镀锌圆钢，直径不应小于12mm。(d) 镀锌圆钢焊接长度为其直径的6倍，并双面焊接。(e) 如遇有变形缝处应做煨弯补偿处理。支持卡子安装：(a) 支持卡子采用40 X 4mm镀锌扁钢，卡子埋深不应小于80mm。(b) 卡子顶部一般应距建筑物屋

53、檐、女儿墙等表面lOOmm.(c) 卡子水平间距不应大于100mm,各间距应一致，转角处两边的卡子距转角 中心不应大于250mm。(d) 所有支持卡子应横平竖直，固定牢固。4.3防雷接地的设计一、避雷带的设计:本工程设计在屋顶设环行避雷带保护，利用结构框架梁底部钢筋与框架梁内 作为引下线的钢筋焊接成均压环，所有引下线。建筑物内的金属结构和金属物体 带电物体的外壳等均应与均压环连接。沿外墙四周用25X4扁钢暗设一圈防侧击雷 避雷带，与防雷引下线可靠焊接，同时并将金属栏杆及金属门窗等较大的金属物体 与防雷装置.均压环可靠连接。二、避雷带的设计：本工程在在楼顶安装避雷带。三、接地系统：本工程设计中，

54、接地系统利用基础挖孔桩内主钢筋与底板内主钢筋焊接成综合 接地系统，并与防雷引下线可靠焊接，接地电阻不大于4欧姆。四、其他：金属管道和金属物体避雷带可靠连接，采用混凝土墙内的钢筋作为引下线与 接地极进行可幕焊接。此外，所有正常情况下不带电的配电箱外壳.铁件.钢管外 皮均应与保护地线（PE）良好连接.与工作零线绝缘.插座接地孔应与PE线连接。本系统采用TNCS系统，此系统，综合TNC和TN-S系统的特点，中性线 与保护线有一部分是共同的，局部采用专设保护线，PE线专门接地，起到保证若 干设备有平衡的零电平，并保证人身安全，常用于配电系统末端环境条件较差或有 数据处理等设备的场所。TN一C一S系统示

55、意图：27PE图4TTNCS系统示意图4.4接地一、接地的意义电力系统、电气装置和电气设备的某一部分与大地作良好的电气连接称为接地。 接地对电力系统和电气设备的安全（免遭损坏）及其可幕运行，对操作、维护、运 行人员的人身安全，都起着很大的作用。因此，必须根据有关规程、规范的要求，精心地进行接地设计；必须严格地按设讣进行施工；在投入运行后，必须定期维修、 并检测接地电阻值，使其低于规范值，只有这样，接地才能起到它应有的作用。二、接地的类别一般按照接地所起的作用来进行分类。接地可分为工作接地（功能性接地）、 保护接地（包括接零）、防静电接地、防雷及防过电压接地、屏蔽接地（隔离接地） 以及其它特殊接地等。三、电击保护及安全电压当人触及带电导体（有相当高的电压）而遭到打击甚至发生伤亡时，称之为电 击或触电。为了最大可能地避免人员伤亡，必须实施电击保护。电击保护分正常情 况下的电击保护和故障惜况下的电击保护两类，前者乂称为直