照明及供配电系统设计

1、本科毕业设计说明书题 目：市广电大厦照明及供配电系统设计 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 摘要V HYPERLINK l bookmark12 o Current Document ABSTRACT. VI1前言 -1-1.1建筑电气概况 -1-1.2工程概况 -1-1.3设计容 -1-1.3.1照明系统设计 -1-1.3.2低压配电系统设计 -2-1.3.3高压配电系统设计 -2- HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 2照明系统设计-3-2.1照明系统设计概述 -3-

2、2.2普通照明设计 -3-2.2.1灯具及光源的选择 -3-2.2.2照度计算 -4-2.3普通照明配电箱设计 -8-232配电箱照明负荷计算、导线及断路器选择 -8-233配电箱插座负荷计算、导线及断路器选择 -10-234配电箱负荷计算、进线导线及断路器选择 -11-2.4应急照明设计 -13-2.4.1应急照明分类及要求 -13-2.4.2疏散照明设计 -14-2.4.3备用照明设计 -14-2.4.4应急照明灯具选择 -14-2.4.5应急照明电源供电方式及线路敷设 -15-2.4.6应急照明负荷计算及元件选择-15-3动力系统设计 -17-3.1动力负荷统计 -17-3.2动力配电方

3、案 -18-3.3动力配电箱负荷计算 -18-3.3.1风机盘管回路负荷计算及元器件的选择 -18-3.3.2空调配电箱负荷计算及元器件的选择 -20-3.3.3防火卷帘门元件的选择 -21- HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 4低压配电系统设计 -21-4.1.1负荷等级 -21-4.1.2供电要求 -21-4.2配电方式 -21-4.3低压接地形式 -21-4.4干线负荷计算及导线选择 -21-4.5低压侧负荷计算 -23-4.6无功补偿 -25-4.7变压器选择与校验 -26-4.7.1变压器的台数和容量选择 -26-4.7.2功率因数校

4、验 -27-4.8低压侧母排的选择 -31-4.9低压配电柜及元器件的选择 -31-4.9.1低压配电柜的选择 -31-4.9.2馈电柜AA1-03元件选择 -31- HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 5高压配电系统设计 -34-5.1高压配电系统接线方案 -34-5.1.1电气主接线形式及运行方式 -34-5.1.2开关柜型式及配置 -35-5.3高压一次设备的选择 -39 -5.3.1高压断路器的选择与校验 -39 -5.3.2高压熔断器的选择 -40 -避雷器的选择 -40 -10KV进线负荷计算与导线选择 -41 -5.4.1负荷计算

5、-41 -5.4.2导线选择 -41 - HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 6总结 -42 - HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 谢辞 -43 - HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 参考文献 -44 -摘要本设计主要完成了市广电大厦照明系统、动力系统、低压配电系统、高压配电系统的设计。照明系统设计包括普通照明和应急照明系统的设计，主要包括各分区光源和灯具的选择、照度计算、照明负荷计算、插座规格选择、布置方案及插座负荷计算；动力系统设计主要包括风机

6、盘管、空调机组等动力设备配电设计、负荷计算、导线及断路器的选择；低压配电系统设计主要针对低压配电柜的设计，主要包括负荷分级、接地型式、干线负荷计算、低压侧负荷计算、变压器选型、无功补偿及各类电器元件 的选型等；高压配电系统设计主要包括高压接线方案的选择、变配电所负荷计算、短 路电流的计算、高压开关柜电器元件型号的选择等。关键词：照明系统设计；动力系统设计；低压配电系统设计；高压配电系统设计Lighti ng and Power Supply Systems Desig n of NantongRadioand Televisi on Build ingABSTRACTThis design m

7、ainly completesthe lighting system, power system, lowvoltage distributio n system, high voltage distributio nsystem desig ns ofNantong Radio and Televisi on Buildi ng. The lighti ng system desig n in eludes the design of generallightingsystem and emergency lighting system,itin cludes the choices of

8、light sources and lamps of each divisi on, illu min ati on calculations,the lighting load calculations,outlet specificationsselection,layout plan and socket load calculation;the power system design includs thepower distributio n desig ns and load calculati ons of fan coil un its, air con diti oning

9、un its and other power equipme nts, also in cluds choices of loop con ductors and circuit breaker; desig n of low voltage power distributi on system primarily for the desig n of low voltagedistributi oncab in et,in clud ingthe load grade, grounding type, the trunk load calculati ons, the low pressur

10、e side of the loadcalculati on,tran sformerselecti on,reactive powercompe nsati onand the selecti on of the various types of electricalcomp onen ts;thedesig ns of high voltage power distributi on systems in cludethe choice of high voltage wiring scheme, load calculationsof transformersubstatio n, sh

11、ortcircuit curre nt calculati on,electricalcomp onentsselect ionsof high voltage switchgear.Key Words: lighting system design ； power system design； low voltagepower distribution system design ； high voltage power distribution system desig n1冃IJ言1.1建筑电气概况建筑电气设计是在认真执行技术经济政策和有关标准和规的前提下，进行工业与 民用建筑电气的设计

12、，并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、 技术先进和经济合理。随着科技学技术的发展，建筑电气正向智能节能型发展。电气 设备越来越集成化，效率越来越高。现代民用建筑电气技术是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维 持和改善人民居住或工作环境的，是一门跨学科、综合性的技术。它是强电和弱电与 具体建筑的有机结合。合理的建筑电气设计不仅为人们的生活工作提供良好的环境， 还能最大限度的节约用电成本，达到节能的目的。在能源已成问题的今天，运用设计 达到节能的目的是当前建筑电气设计的重要任务。随着科学技术和人民生活水平的不断提高，人们对有关供配电、照明、消防、防 雷接地、通信、有线

13、电视等系统的要求越来越高，从而使得建筑开始走向高品质、多 功能领域，并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。1.2工程概况本工程为市广电大厦，总建筑面积约 15650平方米，建筑高度为49.15米。本建 筑为二类高层建筑，框架剪力墙结构，耐火等级为一级。地下一层，地上十二层。1.3设计容1.3.1照明系统设计照明系统设计包括各功能分区的照明光源和灯具的选择，确定灯具布置方案和开 关的类型，计算照度，照明负荷的计算及导线的布置与选择，选择照明配电箱、保护 和控制设备。确定插座的布置方案和型号。确定应急照明的设置方案。绘制各楼层照 明平面图和系统图。1.3.2低压配电系统设计低压配电系统设计

14、包括确定各楼层的动力设备的配电方案，计算相关配电箱的负 荷，选择导线型号规格，选择配电箱、保护设备的型号与规格。绘制各楼层动力平面 图和系统图。还包括低压配电系统的负荷计算，确定无功补偿的方式、容量和装置，计算低压 电网的短路电流，选择各低压配电柜、选择各设备的型号与规格。确定变电所主变压 器的台数和容量。绘制低压配电系统图、配电系统干线图。133高压配电系统设计高压配电系统设计包括变配电所负荷计算，主接线方案的选择，选择进出线的规 格型号，计算短路电流及开关设备的选择。绘制高压系统主接线图。2照明系统设计2.1照明系统设计概述电气照明设计的主要任务是根据实际情况和要求，结合经济技术的可能性，

15、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。本设计的容主要包括光源和灯具的选择、照度计算、照明配电等方面，目的是要 增强整个设计方案的适用性、安全性、现代性和可拓展性，符合现代建筑电气设计的 宗曰。2.2普通照明设计2.2.1灯具及光源的选择照明设计的一个主要任务就是根据照明要求和环境条件选择合适的照明装置，并 要求照明功能和装饰效果的协调和统

16、一。选用电光源时应综合考虑照明设施的要求、 使用环境以及经济合理性等因素。不同场所照明设施的目的和用途不同，对光源的性 能要求也不同。所以选用点光源时应首先满足照明设施对光源性能的要求。在选用高 校光源的同时还应考虑显色性、色温等其他性能的要求。灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并 且不产生眩光和严重的光幕反射。选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求 外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。同时根据规定，荧光灯应配备镇流器， 由于电子镇流器环境适应性强，在 150-220V状态下均可正常工作，环境温度较低的 情况下都能使灯一次快速启辉，可延长灯管使用寿命

17、；本工程中，普通办公室、非线编辑室、审片室等用T8三基色双管荧光灯光源具体型号为T8-LUMILUX-L36W/830 ;强弱电间、储藏室、杂物间、楼梯间采用环形荧光灯 光源；廊灯选用普通灯光源；卫生间采用防水防尘灯，光源型号-功率：TLE36W/84，光通量2375 Im ;中庭上空采用飞利浦-嵌入式筒灯FBH057/FBS05736W ;开关采用 10A的单联双联或三联开关下沿地1.3m安装。2.2.2照度计算照度计算是照明工程设计过程中必不可少的重要环节。照度计算的任务是根据照 度标准要求及其他已知条件来确定光源的个数和光源的功率。办公建筑的照度标准如 表2-1所示：表2-1 办公建筑的

18、照度标准房间或场所参考平面及其高度照度标准值（lx）UGRRa普通办公室0.75m水平面3001980高档办公室0.75m水平面5001980营业厅0.75m水平面3002280休息室地面1001980配电室0.75m水平面300-80消防控制室0.75m水平面300-80电梯厅地面150-80续表2-1房间或场所参考平面及其高度照度标准值（lx）UGRRa门厅普通地面100-60高档地面200-80走廊、流动区域普通地面50-60高档地面100-80楼梯、平台普通地面30-60高档地面75-80本工程以六层左侧教育制作室为例，进行照度计算。照度计算采用利用系数法, 其中顶棚反射比取70%，墙

19、面反射比取50%，地面反射比取10%。粗略计算房间高度为3.7米，教育制作室按普通办公室照度标准，选用T8-LUMILUX-L36W/830三基色直管荧光灯带镇流器。灯具安装高度为3.7m （吸顶安工作面咼度为0.75米，水平面平均照度为300lx，光通量为3350ml1.求空间系数hcc 0m，hfc0.75m，hrc 3.7 00.752.95mRCRw) 52.95 (4.27.5)5.5I w4.2 7.5CCR hCCRCR 0hrche0.75FCR RCR5.5 1.4h-e2.952、求有效空间反射比(1)求有效顶棚反射比ee4.2 7.531.5mAs 4.2 7.531.5

20、m2ee取 ee 70%0.5 (4.2 7.5)4.2 7.50.5A0=0.7 31.5AA,人 31.5-0.5 31.5+0.5 31.50.7(2 )求有效地板反射比fe2A 4.2 7.531.5m2A 4.2 7.50.75 7.5 2 0.75 4.2 249.1m_pAi0.1 (4.2 7.5) 0.5 (7.5 0.75 2 4.2 0.75 2)A4.2 7.5 7.5 0.75 2 4.2 0.75 20.24feAAsAsA00.24 31.549.1 0.24 49.1 0.24 31.5取 fe 20%(3)求墙面平均反射比取 w 0.5，即 w=50%3、确定

21、利用系数(1)查参考文献9附表1-2得RCR5，cc70% , w50% 时，U0.41RCR6，cc 70% , w50% 时，U0.37(2)用直线插法求利用系数RCR5.1，cc 70%，w 50% 时 u0.4因为fc 20%，所以，地板有效反射比修正系数为 1。求利用系数RCR 5.1， cc 70%， w 50%， fc 20% 时 U 0.4。4、确定维护系数根据房间的环境污染特征，查参考文献9附表4-1得K 取 0.85、确定光源个数EavA0300 7.5 4.2UK3350 0.4 0.86、功率密度和照度校验(1)功率密度校验因为P 368 288W则LPDA028822

22、9.1W/mLPD 现行值 11W/m31.5所以，满足功率密度要求(2)照度校验所以,UKN3350 O4 8 8272.3 lxA7.5 4.29.2% I30=4.9A满足要求。因此初步选择 S251S-C10 型断路器。校验断路器能否躲过尖峰电流按照C特性脱扣器电流为510倍的脱扣器额定电流，照明回路可靠系数Krel=47，本工程取为7。lop (510)Inor=(5 10) 16 80 160AK rel1 307 4.934.3A故lopK rel1 30所以，能躲过尖峰电流。综上，选择回路断路器的型号为 S251S-C16233配电箱插座负荷计算、导线及断路器选择本工程均采用2

23、50V、10A的单相五孔插座距地0.3m暗装。一个房间的插座在一个回路中，每个插座回路中的插座个数不超过10个。本层共有六个插座回路（wx1wx6），每个插座回路按照2kW计算即 Pe 2kW，取 Kd 1 则 F3o Kd Pe =2kW 取cos所以I30U N cos9.6A0.95 0.221 ）导线选择因为130U n cos0 9.6A，所以，按照发热条件山魚环境温度为30oC）选择导线，查阅查阅参考文献14，选择选择截面为2.5m2的聚氯乙烯铜芯绝缘 导线，Ial 21 A，满足要求。导线穿PC管径为16mm，回路导线的标注为BV-3 X 25PC16,CT-WC,FC。2）断路

24、器的选择本设计中插座回路均采用带剩余电流保护器的GS25系列的断路器，剩余电流为 30mA。根据计算电流1309.6A，查阅ABB公司断微型路器参数手册可知，当断路器脱扣器额定电流为20A时，即Inr=20A 130 =9.6A满足要求。因此选择断路器型号为GS252S-C20。234配电箱负荷计算、进线导线及断路器选择配电箱6AL负荷统计如表2-3所示：表2-3 配电箱6AL负荷统计表回路设备容量Pe（ kW）wl1 （ 24个光源）0.96WI2 （ 24个光源）0.96WI3 （ 16个光源）0.64wI4 （ 20个光源）0.8wI5 （ 24个光源）0.96wI6 （ 21个光源）0

25、.84wI7 （ 16个光源）0.64wI8 （ 26个光源）1.续表2-3wI9 （ 24个光源）0.96wx1wx6 （插座）2wp1（风机盘管）0.9wp2 （风机盘管）0.6wp3 （风机盘管）0.525注：风机盘管负荷计算见第3.3节容。6AL配电箱L1、L2、L3各相负荷分配如表2-4所示:表2-4 配电箱6AL负荷分配表相数回路容量（kW）L1wl1、wI4、wI7、wx1、wx4、wp16.96L2wI2、wl、5wI8、wx2、wx5、wp26.88L3wI3、wI6、wI9、wx3、wx6、wp36.82三相负荷基本平衡。取L1相进行计算：因为 Fe（L1） 6.92kW所

26、以 Qe（L1） 3.6kVar则 Pe（等效）3 Fe（L1） 20.76kW , Qe（等效）3 3.6=10.8kVarF30 Kd Fe（等效）0.9 20.76 19kWQ300.9 10.89.8kVarS3002 Q302、192 9.82 21kVA30S30:42.5A、3 0.38cos19210.911 ）进线电缆的选择本工程采用电缆桥架敷设方式，环境温度按30oC，查阅参考文献14可知，16mm 2YJV电缆的允许载流量为 h=77A l3=42.5A，符合条件，导线穿PC管径为40mm。故导线标注为 YJV-5 x 16-PC40-CC。2）进线断路器的选择断路器的选

27、择满足:I N.ORI30I op（O） K rel.I pk因为I3042.5A，初步选择ABB塑壳式断路器，T1 160 B R50 3P TMD断路器额定电流为160A，脱扣器额定电流为50A。校验断路器能否躲过尖峰电流校验能否躲过尖峰电流取 Krei 2 , Ipk 3I303 42.5127.5A故 Krei Ipk 2 127.5255ATMD: M不可调，则脱扣器动作电流lop(o) =10INOr=10 50 500A故Iop(o) Krel.Ipk，能躲过尖峰电流。校验断流能力由于k-3点的短路电流为lk-314.3kA (详细计算步骤和方法见第5.2节容)而 所选的断路器的

28、断流能力为 B级Ioc 16kA，即Ioc Ik-3，所以所选的断路器满足断 流能力的要求。综上，选择回路断路器的型号为 T1 160 B R50 3P TMD。2.4应急照明设计2.4.1应急照明分类及要求应急照明作为工业及民用建筑设施的一部分，同人身安全和建筑物、设备安全密 切相关。当电源中断，特别是建筑物发生火灾，或其他灾害而电源中断时，应急照明 对人员疏散、保证人身安全，生产或运行中进行必要的操作或处理，防止再生事故的 发生，都占有特殊地位。应急照明分为疏散照明、安全照明和备用照明三类。应急照 明的设置应根据建筑物的设置层数规模大小，及其复杂程度综合考虑建筑物聚集人员 的多少及这些人员

29、对该建筑物的熟悉程度等因素确定。一般情况下，需要确保人员安 全的出口和通道应设置疏散照明；需要确保处于潜在危险之中的人员安全的场所应设 置安全照明；需要确保正常工作或活动继续进行的场所应设置备用照明。本工程主要 设计了疏散照明和备用照明。242疏散照明设计本工程中，需要确保人员安全的出口和通道应设置疏散照明其主要功能是能明确、清晰地表示疏散路线及出口或应急出口的位置，如走廊设置疏散指示照明灯，楼梯口处设置安全出口照明等。其具体照度要求与安装要求如表2-4所示：表2- 4 疏散照明灯具照度要求安装位置及高度持续时间安全出口标 志灯1）正常时在30米远处能识别标志，亮度大于15cd/ m22）应急

30、时在20米远处能识别标志，照度水平大于0.5安装在疏散门口的上方，出口门 的侧，面朝疏散通道，首层疏散 楼梯的应安装在楼梯口侧上方， 门上0.2米，明装大于90mi n疏散指示标志灯1）正常时在20米远处能识别标志，亮度大于I5cd/ m2）应急时在15米远处能识 别标志，照度水平大于 0.5IX通道及通道拐弯处的侧墙，安装 间距约15米，距地高度0.3米， 暗装且设置保护措施大于90mi n243备用照明设计备用应急照明是当正常照明发生事故时，能保证室活动继续进行的照明，备用照 明往往由一部分或全部由正常照明灯具提供。本设计中，消防控制室、消防泵房等重 要的消防设备控制室中设置备用照明。2.

31、4.4应急照明灯具选择本设计中，疏散指示灯和安全出口指示灯选用型号分别为：KXD2001-A和KXD2001-LEDA,功率都为3W，火灾时灯具持续点亮时间大于 90分钟，距地0.3米嵌 入式安装，间距不大于15米。疏散照明和备用照明灯具均采用电子镇流器荧光灯，能 够满足瞬时启动的要求。疏散照明灯具和疏散指示灯具等均设置不易燃的玻璃保护罩。 走廊设置环形荧光灯作为应急照明灯，地下室消防泵房和一层消防控制室采用双管荧 光灯作为备用照明。245应急照明电源供电方式及线路敷设本工程中应急照明采用双电源供电方式，回路单独设置与正常照明回路分开，导 线或电缆穿钢管保护。疏散照明自带蓄电池供电时间不少于9

32、0min。应急照明配电箱每三层或四层一个，安放于配电间，距地 1.5米安装。246应急照明负荷计算及元件选择应急照明负荷计算与普通照明配电箱负荷计算方法类似，回路导线和配电箱进线 应选择应选择耐火导线；断路器的选择和普通照明配电箱断路器的选择相似，仍采用 ABB公司的S251S系列C特性微型断路器。本设计以三层应急照明配电箱（3ALE）为例 进行负荷计算，配电箱负荷如表 2-5所示：表2-5 配电箱3 ALE负荷统计表回路容量（kW）3we1 （应急照明）0.5383we2 （应急照明）0.5414we1 （应急照明）0.5384we2 （应急照明）0.5415we1 （应急照明）0.5385

33、we2 （应急照明）0.5413we33we11（ 防火卷帘门控制箱）4.953ALE配电箱L1、L2、L3各相负荷分配如表2-6所示:表2-6 配电箱3ALE负荷分配表相数回路容量（kW）L13we1、4we21.1L23we2、5we11.1L34we1、5we21.1取L1相计算:因为 Pe(L1) 1.1kW则 Pe（等效）3 Fe（L1） Pe（三相）8.25kW130KdPe(等效)0.9 8.257.4kWQ303.6kVarS30、R2 Q302、7.42 3.62 8.2kVAS308.2I30_12.5A,3Un.3 0.38因此按照普通照明配电箱进线导线选择的方法，应选择

34、截面为6mm2的耐火YJV型电缆穿管径为25mm的钢管走桥架敷设，导线标注为：NH-YJV-5*6-SC25，CT。应急照明配电箱采用双电源供电，因此本设计在应急照明配电箱进线处采用ABB公司的双电源切换开关。本设计采用CB级双电源切换开关，型号为：DPT-160/T1BR504P。应急照明回路断路器仍采用 ABB公司的S251S系列C特性微型断路器。防火卷门控制箱为三相设备，回路采用ABB公司的S253S系列D特性微型断路器，具体选择方法与普通照明配电箱的回路微型断路器选择方法类似，这里不再赘述。3动力系统设计3.1动力负荷统计本建筑主要的动力负荷有给排水设备如生活水泵、潜水泵、雨淋泵等、消

35、防设备如消火栓泵等、空调机组、消防风机、电梯等。具体统计如表3-1所示：表3-1动力负荷统计表编号设备名称设备数量单位设备容量（kW）备注1消火栓泵2台37一用一备2喷淋泵2台45一用一备3生活水泵1台204潜水泵2台2.2一用一备5雨淋泵4台90两用两备6送风机2台3一用一备7排风机2台0.37一用一备8空调1组909空调1组9010空调1组15011空调1组14712风机盘管76个0.7513稳压泵2台5.5一用一备14电梯排污泵2台4一用一备15普通电梯1台2016消防电梯1台2017排烟机1台203.2动力配电方案动力设备的供电电源的选择主要与其负荷等级有关。本工程中，风机盘管、空调

36、机组、排风机等为三级负荷，只需要一路电源供电；而对于消防类动力设备、重要的 动力负荷如生活泵等为二级负荷，则需要双电源供电。对于本工程中容量较大的集中负荷和重要负荷从配电室以放射式配电，例如重要 的动力负荷（空调、生活水泵、电梯、排风机）、消防负荷等。对各层配电箱的配电 采用放射式辅以树干式配电；对双电源配电箱亦采用放射式辅以树干式配电，以满足 供电要求。本工程设置的动力类配电箱如下：双电源供电配电箱：XFB -1AT-SHB、-1AT-DTSB AT-PTDT XFDT 12ATPY;单电源供电配电箱：-1HRZ、5KT1、5KT2、12KT1、12KT2。风机盘管不单独设置配电箱与每层的普

37、通照明负荷公用配电箱。3.3动力配电箱负荷计算3.3.1风机盘管回路负荷计算及元器件的选择这里仍以6AL配电箱的风机盘管负荷为例进行负荷计算，选择导线和断路器。六层共有27个风机盘管，分成三个回路如表 3-2所示：表3-2 6AL配电箱风机盘管负荷统计表回路个数容量（kW）Wp1120.9Wp280.6Wp370.525选择wp1进行计算：Pe 0.9kW 取 Kd 1贝U F30 Kd Pe=0.9kW取cos所以I30F30U N cos1)导线选择因为130U N cos5.1A0.8 0.220 9亦五51A，所以，按照发热条件Ial I30(环境温度为al30C)选择导线，查阅参考文

38、献14得选择选择截面为2.5m2的聚氯乙烯铜芯绝缘导 线，Ial 21A，满足要求。导线穿PC管径为16mm，回路导线的标注为 BV-3 X 25PC16,CT-WC,CC。2)断路器的选择风机盘管属于动力设备，因此，初步选择 ABB公司的D特性微型断路器。根据计 算电流Is。5.1A，查阅ABB公司断微型路器参数手册可知，当断路器脱扣器额定电流 为16A时，即Inor=16A I30=5.1A满足要求。因此初步选择 S251S-D16型断路器。校验断路器能否躲过尖峰电流按照D特性脱扣器电流为1020倍的脱扣器额定电流，风机盘管回路可靠系数Krel =47，本工程取为7。Iop (10 20)

39、Inor =(10 20) 16160 320AKrel I307 5.135.7A故 I op K 冋 I 30所以，能躲过尖峰电流。综上，选择回路断路器的型号为：S251S-D16。3.3.2空调配电箱负荷计算及元器件的选择本工程五层空调机房和屋顶层强电间各有两个空调配电箱，5层两个配电箱相同，容量为90kW，屋顶层两个配电箱分别为 150kW和147kW。以五层空调配电箱5KT1 为例进行负荷计算：1 ）回路导线的选择以5WKT1回路为例进行计算：Pe 90kW Kd 0.9则 F30 Kd Pe=0.9 33=29.7kW取cos则 130 弋一氐-29.756.4A3U N cos

40、. 3 0.8 0.38因此，按照发热条件Ial打0（环境温度为30C）选择导线，查阅参考文献14得， 选择选择相线截面为25m2的聚氯乙烯铜芯绝缘导线，N线截面与相线相同；PE线截面 为16m2，导线走桥架敷设。进线导线的标注为： YJV-4 X 25+1 X 16-CT，WE/FC。2）回路断路器的选择空调配电箱进线断路器选择塑壳式断路器，因为I30 56.4A因此，查阅ABB公司塑壳断路器参数手册可知，初步选择断路器的型号为：T2N 160 TMD R80 3P。校验能否躲过尖峰电流取 Krel 2，Ipk 3I303 56.4169.2A贝U Krel Ipk 2 169.2338.4

41、A10 80800ATMD: M不可调，则脱扣器动作电流G(o) 101故有Iop(o) Krelpk，能躲过尖峰电流。3 )进线导线的选择Fe 90kW 取 Kd 0.8则 F30 Kd Fe=0.8 90=72kW取cos则 130P0J3U N cos72136.7A、3 0.38 0.8因此，按照发热条件lal 130(环境温度为30C)选择导线，查阅参考文献11得，选择选择相线截面为50m2的聚氯乙烯铜芯绝缘导线，N线截面与相线相同；PE线截面 为25m2，导线走桥架敷设。进线导线的标注为：YJV-4 X 50+1 X 25-CT。4)进线断路器的选择空调配电箱进线断路器选择塑壳式断

42、路器，因为130 136.7A因此，查阅ABB公司塑壳断微型路器参数手册可知，初步选择断路器的型号为：T3N 250 TMD R200 3P。校验能否躲过尖峰电流取 Krel 2，Ipk 3130 3 136.7 410.1A贝U Krel Ipk 2 410.1820.2ATMD: M不可调，则脱扣器动作电流lp(o) 10INOr 10 200 2000A故有lop(o) Krel.lpk，能躲过尖峰电流。3.3.3防火卷帘门元件的选择防火卷帘门为三相设备，当宽度为5m以下时，选择防火卷帘门控制箱的功率为0.55kW ;,宽度在5m以上时，选择防火卷帘门控制箱的功率为0.75kW。本工程中

43、，防火卷帘门的宽度都在5m以下故选择的防火卷帘门控制箱的功率都按0.55kW计算以6层防火卷帘为例，6层共设置7个防火卷帘门控制箱，选择的回路导线型号标注 为 NH-BV-5*2.5-SC20,CT-CC,WC;回路断路器型号为 S253S-D16。4低压配电系统设计4.1负荷等级及供电要求4.1.1负荷等级本工程包括二级负荷和三级负荷，包括排风机、消防泵、喷淋泵、消防电梯、消 火栓泵、消防控制室、公共区域的应急照明和疏散照明、普通照明负荷等。其中，消 防设备包括排风机、消防泵、喷淋泵、消防电梯、消火栓泵及消防控制室、公共区域 的应急照明为二级负荷；较为重要的动力设备（地下室电梯排污泵、普通电

44、梯、生活 水泵、地下室电梯排污泵、生活水泵）为二级负荷；其他设备（如普通照明）为三级 负荷。4.1.2供电要求二级负荷用两路电源供电，当电力变压器或者线路发生故障时消防负荷和重要的 二级负荷如排风机、消防泵、喷淋泵、消防电梯、消火栓泵及消防控制室、地下室电 梯排污泵、普通电梯、生活水泵、公共区域的应急照明等能不间断的供电或中断后能 迅速恢复供电。对于三级负荷的供电无特殊要求。4.2配电方式本设计采用放射式与树干式相结合的供电方式，对于消防负荷和较为重要的动力 负荷采用放射式、双电源供电方式，对于三级负荷采用树干式、单电源供电方式。 4.3低压接地形式本设计采用TN-S接地形式。即N线与PE线始

45、终分开，提高了系统的安全性。 4.4干线负荷计算及导线选择本工程低压侧共有16条干线，其中 WLM1干线负荷为1AL、2AL、3AL、4AL； WLM2 干线负荷为 5AL、6AL、7AL、8AL ； WLM3 干线负荷为 9AL、10AL、11AL、12AL ; WLM4、WLM5、WLM7、WLM8干线负荷为空调主机；WLM6干线负荷为-1HRZ;WE1WE8干线负荷为双电源供电负荷。其中， WE1干线负荷我AT-PTDT; WE2干线 负荷为12ATSXJ、12ATPY; WEM3干线负荷为AT-XFDT; WEM4干线负荷为1ALE、 3ALE、6ALE、10ALE; WEM5 干线负

46、荷为 UPS; WEM6 干线负荷为 XFS WEM7 干 线负荷为-1ATSHB、-1ATDTSB; WEM8干线负荷为XFB。本设计以干线WLM3的负例进行荷计算。WLM3干线上共有4个照明配电箱，其 参数如表4-1所示：表4-1 WLM3干线负荷统计表配电箱R （ kW）卩30 （kW）Q30（ kW）功率因数COS9AL21.319.29.30.910AL22.520.39.80.911AL20.218.18.80.912AL22.520.39.80.9干线总的计算负荷为:P3o=K pF3o =0.8*77.9=62.3kWQ3o = K qQso =0.8*37.7=30.2kVa

47、r30P30COS62.3、3 0.38 0.9105.2A导线的选择1）相线的选择按发热条件选择相线的截面，查阅参考文献14得，YJV型导线在30OC时，当导线的截面为50mm2时，打159A105.2A 。故按发热条件可选取截面为50mm2的YJV型导线。校验电压损耗查阅参考文献14得，截面为50mm2的YJV导线单位长度的电抗值为 Xo 0.063 /km ;单位长度的电阻值为 Ro 0.35 /km ,WLM3干线的长度按0.045km 计算。pR qXUn故线路的电压损耗值为3.5V62.3 (0.045 0.35) 30.2 (0.045 0.063)08线路的电压损耗百分比值为U

48、 3 5U% 0.9%5%，所以所选的电缆满足电压损耗的要求。U n 380N线的选择N线的选取按 An =A，则N线的截面为50mm $。PE线的选择由于Ape 0.5A，所以PE线的截面可选25mm2。综上，选择干线型号标注为： YJV-4*50+1*25-CT。其他干线型号的选择方法和计算步骤与上述方法类似，具体选择结果见低压配电 系统图，这里不再熬述。4.5低压侧负荷计算要计算出低压侧总的负荷首先要计算出非消防负荷和消防负荷的计算负荷，然后比较二者的大小，依照参考文献3计算出低压侧的计算负荷即 当P30 （非消防）F3o （消防）时,P30 （平时工作的负荷）=0 （平时工作的消防负荷

49、）+ P30 （火灾时切除的非消防负荷）。 非消防设备参数如表4-2所示：表4-2 非消防负荷参数表配电箱P30 (kW )Q30 (kVar)配电箱P30 (kW )Q30 (kVar)1AL22.510.78AL20.39.52AL21.49.49AL19.29.33AL20.529.610AL20.39.54AL23.114.811AL18.18.75AL19.79.312AL20.39.5续表4-2配电箱P30 (kW)Q30 (kVar)配电箱P30 (kW)Q30(kVar)6AL2095KT172547AL19.29.35KT2725412KT11209012KT211888-1

50、HRZ4836AT-DTSB3.22.4AT-PTDT1627AT-SHB1612UPS4030消防负荷设备参数如表4-3所示:表4-3 消防负荷参数表配电箱P30 (kW)Q30 (kVar)配电箱P30 (kW )Q30 (kVar)1ALE7.63.6XFDT2034.63ALE7.43.512AT-SXJ53.756ALE11.35.412AT-PY201510ALE10.95.2XFS107.5XFB218163.5由表4-2和表4-3可得:F3o （非消防）22.5 21.4 20.52 23.1 19.7 20.3 19.2 20.3 18.1 20.3 20 19.2120 1

51、18 48 3.2 32 40 72 72 730.3kWQ30 （非消防）10.7 9.4 9.6 14.8 9.3 9.5 9.3 9.5 8.7 9.5 9 9.390 88 36 2.4 27 12 30 54 54 416kVarF3。（消防）7.6 7.4 11.3 10.9 218 20 5 20 10=310.2kWQ30 （消防）3.6 3.5 5.4 5.2 163.5 34.6 3.75 15 15 7.5 242kVar经比较巳0 （非消防）Bo （消防）故有，低压侧的工作负荷为：P30 = P30 （ALE）+0 （火灾时切除的非消防负荷）= 7.6 7.4 11.3

52、 10.9710.3 40800kWQ30=Q30 （ALE）+ Q30 （火灾时切除的非消防负荷）=3.6+3.5+5.4+5.2+30+416=480kVarS30 P30 q30 = 8002 4802 = 932kVAcosP308000309320.864.6无功补偿本设计无功补偿方式采用低压侧集中补偿方式按规定，变电所高压侧的cos0.90，考虑到变压器的无功功率损耗Qt远大于有功功率损耗Pt，一般Qt(45)Pt，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于高压侧补偿后的功率因数0.90，这里取cos 0.92，要使低压侧功率因数由0.86提高到0.92，低压

53、侧需装设的并联电容器容量应为：QCF30 (tanarccos0.86 tan arccos0.92)= 800 (0.59 0.4)=147.3kVar这里取QC 150Kvar补偿后变压器低压侧计算负荷：=,8002(480150)2865.4kVA4.7变压器选择与校验4.7.1变压器的台数和容量选择本工程在一层设置一个变电室，设置两台SCB10型干式变压器，在低压侧设置成套静电容器自动补偿装置，以集中补偿形式使高压侧功率因数提高到0.92 o两台变压器互为备用，分列运行时满足的条件：1)任一台变压器单独运行时，满足总计算负荷S30的60%70%的需要，即STSn.T（0.6 0.7）

54、S302)任一台变压器单独运行时，满足全部一、二级负荷S30()的需要，即因为（0.6 0.7） S30（0.6 0.7） 865.4 520kVA因此初步选择SCB10型容量为630kVA的变压器4.7.2功率因数校验变压器的功率损耗为：FT 0.015 S300.015 865.4 13kWQt 0.06 S300.06 865.4 52kVar变电所低压侧的计算负荷为：P30800 13kW 813kWQ30(480 150) 52kVar 382kVar=、8132 3822 =898kVA TOC o 1-5 h z F30(i)813贝H cos 0.91S30(1)898满足要求

55、。本设计采用两台变压器单独运行的方式为个负荷供电，当两台变压器都能正常工 作时，两台变压器的负荷水平基本平衡，当其中一台变压器出现故障时，联络柜的断 路器闭合，使得消防负荷和重要的动力负荷仍能正常工作。变压器 T1 负荷：WLM1,WLM2,WLM3,WLM4,WLM5,WLM8Pe= 各干线容量 =510kWP30(1) =K PP30=0.9*(79.3+70.9+73.8+90*0.8*2+60*0.8)=332.8kWQ30(1)=K pQ30=230.9kVar=405.1kVAKd=re332.8510=0.65cos130(1)S30(1)332.84050.82同理，变压器 T

56、2 负荷：WLM6 , WLM7 , WEM1 , WEM2 , WEM3, WEM4 , WEM5 ,WEM6 , WEM7 , WEM8.Pe= 各干线容量=433kWP30(2) =K pP3 =313.5kWQ30(2) =k qQ30 =217kVar?30(2).P30(2)2 Q30(2)2 =、313.522172 =381.3kVAcosP3oS30(2)313.5433313.5381.50.720.82对T1低压侧进行无功补偿:QC P30(1) (tanarccos0.82 tan arccos0.92)= 332.8 (0.7 0.4)=91kVar这里取Qc 120

57、Kvar补偿后：S3o(1)P302一(Q3(i)Q)2= . 332.82 (230.9 120)2 =350.8kVA校验功率因数：PT 0.015 S30(1)0.01 350.8 3.51kWQt 0.06 S30(1)0.06 351 21.1kVar故补偿后：P30(1)=332.8+3.51=335kWQ30(1) = (231-120)+21.1=132.1kVarQ30(1)2 = .3352 132.12=360kVAcos130(1)S30(1)3353600.93S30(1)36030二 3U:546A、3 0.38符合要求。同理，T2低压侧进行无功补偿:QcF3o(2

58、)(ta narccos0.82 ta narccos0.92)= 313.5 (0.7 0.4)=95kVar取 Qc 120kVar补偿后：S3o（2）Qc)2校验功率因数:=,313.52(217120)2 =328.2kVAPt0.015 S30(2)0.01 328.2 3.28kWQt 0.06 S30(2)0.06 328.2 19.7kVar故补偿后:R(2)=313.5+3.28=316.8kWQ30(2)= (217-120)+19.7=116.7kVarS30(2)P 230(2)Q30(2)=、316.82 116.72=337.6kVA30S30、3U337.6 3

59、0.38512.9AcosP$0(2)S30(2)316.8337.60.94符合要求。4.8低压侧母排的选择以T1侧的低压母线为例，因为变压器 热条件选择TMY-80 X8的矩形硬铜母线， 相邻两相母线的轴线距离为a 160mm2。 4.9低压配电柜及元器件的选择 4.9.1低压配电柜的选择T1低压侧计算电流130564A，则 根据发水平平放，档距为丨900mm2，档数大于2,T2侧的低压母线选择方法与之类似。本设计选用GCK型号的抽出式低压配电柜，包括AA1-01、AA2-01电源进线柜； AA1-02、AA2-02 无功补偿柜；AA1-03、AA1-04、AA2-03、AA2-04 馈电

60、柜和 AA3 联络柜。4.9.2馈电柜AA1-03元件选择1）干线断路器的选择断路器的选择满足：1 N.OR 疏1 op（O） K rel.I pk以WLM3干线为例，因为干线计算电流为I30 105.2A，故初步选择ABB塑壳式 断路器，T1160 B R125 TMD 3P断路器额定电流为160A。校验能否躲过尖峰电流取 Krel 2，Ipk 3I303 105.2315.6A故 Krel Ipk 2 315.6614.2ATMD : M不可调，则脱扣器的动作电流lp（o）10INOR 10 1601600A故有lop（O） Krei .Ipk，能躲过尖峰电流。校验断流能力由于k-3点的短