楼宇供配电系统设计(共20页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录一、高层建筑供配电系统概述 1二、供配电设计 2（一）设计建筑概况 2（二）设计内容简介 2（三）负荷计算 3（四）高压配电系统设计 8 1概况 82设备选择 9（五）低压配电系统设计 101概况 102设备选择 11三、照明设计 13四、导线计算与线路敷设 13（一）导线计算 13（二）线路敷设 16（三）线路安装 17五、设计依据 18一、高层建筑供配电系统概述（一）高层建筑电气的特点1用电设备种类多从前，设备占整个投资的10%，现在设备会占整个投资的40%，比如地王60%、宏昌50%；设备功能亦不断增强。2用电量大，即负载密度大由于照明及空调负荷多，电梯等

2、运输设备多，给排水设备多，所以用电量特别大负载密度在60W/MM，高的有200/MM。此数字是按照建筑面积来计算的。3供电可靠性要求高现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。应急备用发电机组：过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。应急备用发电机组必须是快速自起动的。按国外规定，应能在15s内恢复供电。从可靠性出发最好

3、选用两台，自动并车。容量较小时也可选用一台。4电气系统复杂，电气线路多自动化程度高，电气用房多（二）高层建筑供配电系统的发展趋势：随着科学技术的飞速发展以及人民生活水平的不断提高，高层建筑正向着自动化、节能化、信息化、智能化方向发展。电气设备趋向小型化、易操作化、寿命长、免维护、可扩展，并且更加安全可靠。防止人身触电和火灾事故的措施更加完善线路敷设方式更加灵活供配电系统实现全面自动化更加注重保护环境和节约能源，实现可持续发展。二、供配电设计（一）建筑概况本设计建筑为高层商住楼，一栋15层高塔楼组成；首层为商场，2至15层为住宅，地下室为车库，总用地面积2000.4平方米，总建筑面积10000平

4、方米。本大厦属二类高层民用建筑。一层商场需要二次装修场所的配电和照明，由二次装修设计；建筑物立面照明等由环境设计负责，本设计预留电源容量。（二）设计内容简介本设计内容主要包括高低压配电、应急电源、照明等。在具体设计之前，先说明一下一般建筑物供配电系统的方框图，如图1所示，图中没有画出自备电站。图1 建筑物供配电系统方框图计算、设计过程，首先是负荷计算，确定变压器和柴油发电机的容量，然后是高压系统和低压系统的设计，接下来是照明设计，最后说明导线计算和选择。（三）负荷计算1、负荷计算方法（1）需要系数法公式：所有住房用电量之和为Pe= Pi有功功率为P30Pe*Kd容量为S30P30/COS无功功

5、率为Q30P30×tan总电流为I30S30/(U)（2）估算法公式：P30=Ks*A/1000 (kw)P30总功率，A总建筑面积，Ks 功率密度为60W/m22、变压器负荷计算（1）住宅、商铺、其它等用电量计算住宅用电：设二房户设备容量约为6KW ，三房户的设备容量为8KW而一共30户二房户，15户三房户。Pn=30*6+15*8=300KW 查民用建筑电气设计手册、高层建筑电气设计手册等手册取： COS=0.8 Kd=0.4 Pc= Kd* Pn=0.4*300=120KW Qc=Pc*tan=120*0.75=90Kvar商铺用电：设一间商铺设备容量为10KW 一层共有8间商

6、铺，Pn=8*10=80KWCOS=0.8 Kd=0.8 Pc= Kd* Pn=0.8*80=64KW Qc= Pc*tan=64*0.75=48Kvar电梯用电： 本楼共有2台电梯（一台作客梯，另一台作消防电梯），选18KW的电梯 COS=0.6 Kd=0.7 Pc= Kd* Pn=0.7*18=12.6KW Qc= Pc*tan=12.6*1.3=16.4Kvar 总电梯功率 P=2 Pc=25.2 KW Q=2Qc=32.8Kvar 其它用电：排烟兼排风机（3台3KW）， COS=0.8 ，Kd=1 , Pn=9WPc= Kd* Pn=1*9=9KW Qc= Pc*tan=9*0.75=

7、6.75Kvar给水泵（4台给水泵，2台备用，11KW）COS=0.8 ，Kd=0.7, Pn=22WPc= Kd* Pn=0.7*22=15.4KW Qc= Pc*tan=15.4*0.75=11.55Kvar潜水泵（5台2KW）, COS=0.8 ，Kd=0.6 , Pn=10WPc= Kd* Pn=0.6*10=6KW Qc= Pc*tan=6*0.75=4.5Kvar消防泵（2台13KW）, COS=0.8 ，Kd=1 , Pn=26KWPc= Kd* Pn=1*26=26KW Qc= Pc*tan=26*0.75=19.5Kvar自喷泵（2台13KW）, COS=0.8 ，Kd=1

8、, Pn=26KWPc= Kd* Pn=1*26=26KW Qc= Pc*tan=26*0.75=19.5Kvar正压风机（1台13KW）, COS=0.8 ，Kd=1 , Pn=13KWPc= Kd* Pn=1*13=13KW Qc= Pc*tan=13*0.75=9.75Kvar（2）照明用电（公共场所）公共楼梯走道照明：地下一层有8盏吸顶灯（30W），6盏荧光灯（40W） Pn=30*8+6*40=0.48KW COS=0.8 Kd=0.7 Pc= Kd* Pn=0.7*0.48=0.34KW Qc= Pc*tan=0.34*0.75=0.25Kvar一层有10盏吸顶灯（30W），30盏

9、筒灯（15W） Pn=30*10+30*15=0.75KW COS=0.8 Kd=0.7 Pc= Kd* Pn=0.7*0.75=0.525KW Qc= Pc*tan=0.525*0.75=0.39Kvar二层至十五层有155盏吸顶灯（30W） Pn=155*30=4.65KW COS=0.8 Kd=0.7 Pc= Kd* Pn=0.7*4.65=3.255KW Qc= Pc*tan=3.255*0.75=2.44KvarP总=地下一层照明+一层照明+二层至十六层照明=6KWPc= 0.34+0.525+3.255=4.12KWQc=0.25+0.39+2.44=3.08Kvar地下一层一般照

10、明：地下一层一般照明灯有40盏荧光灯（40W） Pn=40*40=1.6KW COS=0.8 Kd=0.8 Pc= Kd* Pn=0.8*1.6=1.28KW Qc= Pc*tan=1.28*0.8=1.024Kvar地下一层应急照明：地下一层应急照明灯有60盏荧光灯（40W），10盏应急灯（20W） Pn=60*40+20*10=2.6KW COS=0.8 Kd=0.8 Pc= Kd* Pn=0.8*2.6=2.08KW Qc= Pc*tan=2.08*0.8=1.664Kvar变压器负荷计算表：设备名称PnKdCOSPc(KW)Qc(Kvar)备注住宅3000.40.812090商铺800

11、.80.86448电梯360.70.625.232.8排烟兼排风机910.896.75给水泵220.70.815.411.55潜水泵100.60.864.5平时不用消防泵2610.82619.5平时不用自喷泵2610.82619.5平时不用正压风机1310.8139.75平时不用公共楼梯走道照明5.880.70.84.123.08地下一层一般照明1.60.80.81.281.024地下一层应急照明2.60.80.82.081.664不计平时不用的负荷：Pc总= 241.08KW Qc总= 194.868 Kvar Sc总=310KVA选用变压器容量为 630KVA3、无功功率补偿计算 补偿前C

12、OS= Pc总/ Sc总=241.08/301.35=0.8 现将COS提高到0.9，Sc后= Pc总/0.9=267.9 KVA4、发电机负荷计算：（考虑停电与消防时）设备名称PnKdCOSPc(KW )Qc(Kvar)地下一层应急照明2.60.80.82.081.664公共楼梯走道照明5.880.70.84.123.08消防电梯180.70.612.616.4排烟兼排风机910.896.75给水泵220.70.815.411.55潜水泵100.60.864.5消防泵2610.82619.5自喷泵2610.82619.5正压风机1310.8139.75发电机负荷： Pc总= 114.2 KW

13、 Qc总= 92.7Kvar Sc总=147.1 KVA取需要系数Kd=0.85，Pc总= 97.07 KW Qc总= 78.8Kvar Sc总=125KVA所以发电机的容量选用120KW，沃尔奔达VERYPOWER发电机组VP151的额定功率为120KW （三）高压配电系统设计1、概况1）本工程选用RGC型环网柜作为高压配电柜。按照深圳供电局要求，10KV高压配电系统采用环网供电方式，其进出线电源柜选用以SF6作为灭弧介质的负荷开关柜来分合额定值以下的负荷，并配以手动开合弹簧储能操作机构，馈线柜装有负荷开关及负荷开关联动的高压熔断器，后者作为短路保护，当短路时，熔断器熔断并联动负荷开关脱扣分

14、断，在馈线柜电缆侧设有接地开关，按地需要可使电缆接地，接地开关与负荷开关之间亦有机械联锁装置2）高压配电室与低压配电室合为一处，设在地下一层，变压器安装容量为630KVA。3） 为提高功率因数，低压侧设置了带功率因数自动补偿装置的无功补偿器，柜内设体积小的干式电容器，补偿后高压侧功率因数不低于0.92 设备选择1）Safe Ring SF6环网柜 Safe Ring环网柜的额定电压为10KV，额定电流：630A，负荷开关额定电流：630A，熔断器是ABB公司产品CEF型，在没有过负荷的正常操作下熔断器取50A；在最大20%的过负荷并在正常操作下熔断器取63A，进线电缆处装有MWD型避雷器。2)

15、 变压器：变压器选用SC9型薄绝缘环氧浇注变压器。请注意配IP20级保护外壳及自动送风装置，为提高变压器输出液形质量，增加系统抗干扰能力，提高防触电保护灵敏度，变压器绕组连接组别选为D,yn11。变压器额定容量 ：630KVA（五）低压配电系统设计1 概况低压配电系统共设三段母线，其中一段TM1正常工作母线，向一般负荷供电；另外两段为保安母线，正常情况下，由TM1变压器供电；市电停电时，由发电机供电。TM1工作母线和发电机供电间设有带机械和电气联锁的切换开关，其中一段保安母线向消防等公共负荷供电，另一段向重要负荷供电的开关带别脱扣，当发生火灾时，消防控制室发出指令可解除列重要负荷，使柴油发电机

16、组向消防供电。低压线路的接线方式：放射式、树干式、链式2、大楼低压配电1） 大厦低压配电系统的接地型为TN-S式，即将正常工作时有电流通过的N（中性线）与保护作用的PE线（保护线），只在变配电室内相接于同一楼地点，以后分开引出，彼此绝缘互不共用2） 供电给电气竖井内配电箱的配电线路，其设备的PE保护线则从相应层电气竖井的PE专用铜排引出，该专用PE铜排从低压配电柜引至电气竖井，并在地下一层电气竖井内作等电位联接，盘底距地0.5M墙上安装3） 电气设备故障时，为防止人身间接接触电气火灾，采用了具有短路保护和过载保护的自动切断供电的保护措施3、住宅低压配电（1） 每层装设一块计量各户用电的电度表，

17、公用照明及动力电度表宜装在总配电装置处。（2）从照明配电箱、电度表箱等设备引出的分支线路，其保护线必须逐一分开连接到专用的带多个接线端子排或接线排上，严禁把多根保护线拧在一起接到配电箱外壳接地端子上。（3）消防用电负荷应与一般用电负荷回路分开，并能在火警时切断其它负荷，而保留消防负荷供电。（4）在低压配电系统末端，即各住宅配电箱或公共配电箱插座回路处，发生单相接地故障时微型自动切断故障电流的灵敏度可能不够，为防止人身电击事故的发生，设置了漏电开关，确保故障时的人身安全。（5）低压配电柜至各用电设备的配电线路为：ZRYJV型和NHYJV型电力电缆，沿托盘式（和梯式）电缆桥架至电气竖井，在竖井内引

18、上，向各用电设备供电；二至十六层塔楼住宅部分配电，在竖井内采用封闭式母线槽作为主干线，每三层引出插接式配电箱配电至电表箱，然后由电表箱配至各户配电箱。4、 设备选择（1）低压断路器的选择方法:1）.按照电压和电流选择额定电压UN=UL额定电流IN I302）.断流能力校验Ioc Ik(3)3）.保护灵敏度Sp=Ik.min/Iop 1.34）.过电流保护与导线的配合4.5Ia1Iop（2）GCL抽出式低压开关柜GCL系统适用于交流50HZ、额定工作电压380V的低压配电系统中，作为受电、馈电、母联、照明及功率补偿之用额定绝缘电压：660V 额定工作电压： 交流380V主母线额定电流：1200A

19、 分支母线额定电流：800A（3）封闭式母线槽 本设计选用CFH2521G，1250A,五线、CP504G，400A,五线与CP506G，630A，五线这三种母线槽。（4）专用PE母线排 安装在电气竖井内的配电箱、电表箱等分别用导线把箱内的PE线接线板连到竖井的PE干线（TMY30*4）上。（5）发电机组 沃尔奔达VERYPOWER- 富豪(VOLVO)系列发电机组功率机组：VP151 额定功率：120KW 视在功率：150KVA 机油消耗率：0.1g/h 燃油消耗率：197g/kwh 噪声:87dB三、照明设计1本设计照明部分包括一般照明及应急照明。裙楼部分在公共场所及疏散楼梯间设应急照明和

20、应急疏散指示标志。2.一般照明线路采用ZRBV型导线，应急照明线路采用NHBV行导线，穿阻燃PVC塑料管，在墙内，楼板内暗敷。3裙房等处照明系统只预留电源，灯具及光源设计由二次装修设计，管理房、楼梯房、前室、厕所等处布置了照明灯具。 4住宅内照明设计仅预留灯座位置，灯具型式的选择由各用户二次装修时自理。5.照明配电箱选用ALd11-2、ALEd11-3、ALO11-2、ALEO11-6这几个型号。从照明配电箱、电度表箱等设备引出的分支线路，其保护线必须逐一分开连接到在专门的带多个接线端子的端子排或接线排上，严禁把多根保护线拧在一起接到配电箱外壳接地端子上。6.楼梯间、电梯厅、公用走廊、配电室、

21、消防控制室、消防泵房、电梯机房等设置供继续工作或疏散的事故照明，并由保安电源供电。高层住宅的疏散走廊、楼梯和出口设置供疏散使用的标志灯，保证火灾时人员疏散的要求。7 配电室、楼梯间采用蓄电池作为事故照明或疏散标志灯的电源时，其连续供电时间不成少于20分钟，事故照明区域的最低照度不应低0.51x，但配电室、消防控制室和消防泵房必须仍保持正常的照度水平。四、导线计算与线路敷设 （一） 导线计算1、电力导线截面住宅的某套房（二房户、三房户）导线截面：二房户：Pe=6KW, Pc= Kd*Pe=0.4*6=2.4KW COS=0.8, 电流I=Pc/1.73*U* COS=4.6A三房户：Pc=3.2

22、KW, COS=0.8, 电流I=Pc/1.73*U* COS=6.06A在选择的导线时，还要考虑断路器的电流，所以必须先选择断路器的电流，再选择导线，断路器我采用SM30系列。SM30系列的额定电流有：10、16、20、25、32、40、50、63、80、100等。根据所求的电流选断路器，还要注意选断路器时最好选比实际电流大一倍以上的断路器，所以应选择额定电流为16A的断路器。导线载流量：型号截面（MM2）载流量（A）空气中敷设埋地敷设铜芯铝芯铜芯铝芯YJV4X1.522294X2.5292238294X4.038295038根据断路器的额定电流16A，所以导线截面应选择YJV-4*2.5M

23、M2，这里还要注意选择导线截面时，最好选比实际的截面大一倍以上的截面。 选择截面方法跟上面是相同的。总住宅的导线截面：Pc=120KW, COS=0.8, 电流I=Pc/1.73*U* COS=222A导线截面应选择YJV-4*300MM2一间商铺导线截面：Pc= Kd*Pe =0.8*10=8KW, COS=0.8, 电流I=Pc/1.73*U* COS=15.2A导线截面应选择YJV-3*25+2*16MM2总商铺导线截面：Pc=64KW, COS=0.8, 电流I=Pc/1.73*U* COS= 121.6A导线截面应选择YJV-3*25+2*16MM2 一部电梯导线截面：Pc=12.6

24、KW, COS=0.6, 电流I=Pc/1.73*U* COS=31.9A导线截面应选择YJV-5*16MM2排烟兼排风机导线截面：Pc=9KW, COS=0.8, 电流I=Pc/1.73*U* COS=17.1A导线截面应选择YJV-3*25+2*16MM2给水泵导线截面：Pc=15.4KW, COS=0.8, 电流I=Pc/1.73*U* COS=29.3A导线截面应选择YJV-5*10MM2潜水泵导线截面：Pc=6KW, COS=0.8, 电流I=Pc/1.73*U* COS=11.4A导线截面应选择YJV-5*6 mm2消防泵（自喷泵）导线截面：Pc=26KW, COS=0.8, 电流

25、I=Pc/1.73*U* COS=49.4A导线截面应选择YJV-3*70+2*35mm2正压风机导线截面：Pc=13KW, COS=0.8, 电流I=Pc/1.73*U* COS=24.7A导线截面应选择YJV-5*10MM22、照明导线截面公共楼梯走道照明导线截面：Pc=4.12KW, COS=0.8, 电流I=Pc/1.73*U* COS=7.8A导线截面应选择YJV-5*10MM2地下一层照明导线截面：Pc=1.28KW, COS=0.8, 电流I=Pc/1.73*U* COS=2.5A导线截面应选择YJV-5*10MM2 地下一层应急照明导线截面：Pc=2.08KW, COS=0.8, 电流I=Pc/1.73*U* COS=4A导线截面应选择YJV-5*10MM2 大厦干线截面：Sn=321.7KVA； U=380V, 电流I= Sn/1.73* U=489A导线截面