教学楼供电系统全演示文稿

教学楼供电系统全演示文稿当前1页，总共18页。一、本次课题的意义与设计思路随着社会的发展，电能被日益广泛的应用于工农业生产以及人民的日常工作中。不管是商业住宅区还是教学楼，都离不开供电系统的支持。供电系统是一套用于建筑物内或建筑群之间维持电力保障的系统。教学楼的供电系统，它将一切用电设备彼此相连，同时也是各个设备联系的基础。既为了老师同学们教学上课提供最基础的用电环境，同时也是整个教学楼设计中必不可少的重要组成部分。本次设计供电系统的厚德大厦建筑面积16518.3米，建筑高度20.3米(以厚德大厦为例)。教学楼采用低压供电，电源取自校区内的箱式变，进线电源为~380、220V,50HZ。在教学楼的一层设置低压配电室，照明配电回路一般每层按分区设分配电箱，每区从下至上为一个回路。照明、插座、微机室、无特殊动力设备的实验室等均按照明负荷考虑。微机室及实验室用电回路与正常的照明用电分开，几个相同或相近功能的房间(比如几个微机室或几个实验室)，以同一个回路供电。当前2页，总共18页。二、教学楼的供电电压

我们采用10kV标准电压厚德教学楼变电所电梯的配电系统厚德教学楼的总配电系统其他一楼二楼三楼四楼五楼一楼配电室二楼配电室三楼配电室四楼配电室五楼配电室各计算机室配电室当前3页，总共18页。三、变电所的设计（10KV-380V）当前4页，总共18页。电气竖井模型当前5页，总共18页。当前6页，总共18页。配电柜一级配电设备，统称为动力配电中心。它们集中安装在企业的变电站，把电能分配给不同地点的下级配电设备。这一级设备紧靠降压变压器，故电气参数要求较高，输出电路容量也较大。二级配电设备，是动力配电柜和电动机控制中心的统称。动力配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合；电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合。它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。这级设备应对负荷提供保护、监视和控制。末级配电设备总称为照明动力配电箱。它们远离供电中心，是分散的小容量配电设备。按结构特征和用途分类：（1）固定面板式开关柜，常称开关板或配电屏。它是一种有面板遮拦的开启式开关柜，正面有防护作用，背面和侧面仍能触及带电部分，防护等级低，只能用于对供电连续性和可靠性要求较低的工矿企业，作变电室集中供电用。当前7页，总共18页。

（2）防护式（即封闭式）开关柜，指除安装面外，其它所有侧面都被封闭起来的一种低压开关柜。这种柜子的开关、保护和监测控制等电气元件，均安装在一个用钢或绝缘材料制成的封闭外壳内，可靠墙或离墙安装。柜内每条回路之间可以不加隔离措施，也可以采用接地的金属板或绝缘板进行隔离。通常门与主开关操作有机械联锁。另外还有防护式台型开关柜（即控制台），面板上装有控制、测量、信号等电器。防护式开关柜主要用作工艺现场的配电装置。（3）抽屉式开关柜。这类开关柜采用钢板制成封闭外壳，进出线回路的电器元件都安装在可抽出的抽屉中，构成能完成某一类供电任务的功能单元。功能单元与母线或电缆之间，用接地的金属板或塑料制成的功能板隔开，形成母线、功能单元和电缆三个区域。每个功能单元之间也有隔离措施。抽屉式开关柜有较高的可靠性、安全性和互换性，是比较先进的开关柜，目前生产的开关柜，多数是抽屉式开关柜。它们适用于要求供电可靠性较高的工矿企业、高层建筑，作为集中控制的配电中心。（4）动力、照明配电控制箱。多为封闭式垂直安装。因使用场合不同，外壳防护等级也不同。它们主要作为工矿企业生产现场的配电装置当前8页，总共18页。供电接线采用两路独立电源同时供电方式，高压采用单母线分段、自动切换、互为备用。采用放射式系统。教学楼的竖井多采用插接式母线槽。电梯采用两路不同变压器引出的专用电缆进线。在电梯机机房的末端配电箱设两路电源的自动切换装置，互为备用。竖井当前9页，总共18页。

电气竖井内的配电箱和线槽也称电缆竖井，是高层或多层建筑内用于布放垂直干线电缆的通道。本层的强弱电配电箱也放置在电气竖井内。电气竖井分为强电竖井和弱电竖井，分别布设强电线路和弱电线路，以避免强弱电之间相互干扰。竖井的位置和数量应根据建筑物规模、用电负荷性质、各支线供电半径及建筑物的变形缝位置和防火分区等因素确定，并应符合下列要求：电气竖井内的干线采用金属导管、金属线槽、电缆、电缆桥架及封闭式母线等布线方式。竖井内设有电气照明及单相三孔电源插座，并敷设有接地干线和接地端子，无与其无关的管道通过。电线的规格：1．5、2．5、4、6、25、35、50、75、90、120、150、185、240、300、400、500平方毫米。铜芯线截面积直径允许长期电流

2.5mm21.78mm16A~25A

4mm22.2mm25~32A

6mm22.78mm32~40A铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系截面：1

1.5

2.5

4

6

10

16

25

35

50

70

95

120

倍数：9

9

9

8

7

6

5

4

3.5

3

3

2.5

2.5

电流：9

14

23

3248

60

90100

123

150210238

300教学楼简图及用线标准当前10页，总共18页。教学楼第一层5间教室1间配电室1间传达室3间办公室1间阶梯教室1间厕所一楼的总用电功率约为7000W，根据公式可得总耗电I=7000/220≈31.8A，依据电线规格可知，我们一楼总线应选用4平方毫米；第二层14间教室4间阶梯教室1间厕所1间饮水间二楼总用电功率约为9000W，根据公式可得总耗电流为40.9A，依据电线规格可知，我们二楼总线选用6平方毫米；当前11页，总共18页。第三层8间合班教室5间教室1间饮水间1间厕所三楼的总用电功率约为1KW，根据公式可得总耗电流为45.5A，依据电线规格可知，我们三楼总线选用6平方毫米；第四层4间合班教室9间教室1间厕所1间饮水间4间阶梯教室四楼的总用电功率约为1.1KW，根据公式可得总耗电流为50A，依据电线规格可知，我们四楼总线选用10平方毫米；当前12页，总共18页。第五层4间机房（电脑教室）10间听力教室1间办公室1间饮水间1间厕所五楼的总用电功率约为20KW，根据公式可得总耗电流为90.9A，依据电线规格可知，我们五楼总线选用16平方毫米。由于一、二、三、四主要是照明和一些小功率的电器件，因此根据每间教室的用电功率的情况带入公式可知：在其照明上选择用1．5平方毫米的电线，而插座选择了用2．5平方毫米的电线，而在我们五楼有大型号的空调和电脑室所以用电量较大，所以选用4平方毫米的电线。当前13页，总共18页。当前14页，总共18页。保护教学楼弱电系统一般包括：广播及电铃系统、电话系统、电视转播与闭路电视系统、综合布线系统等部分。单独设置弱电机房(主控室)，电话系统、综合布线系统共用该机房。广播设备在广播室或弱电机房。教学楼的自然功率因数一般为0.8~0.85，按规定应补偿到0.9~0.95。通常采用集中补偿方式电流保护是任何一个配电系统中最基本的继电保护类型,目前常见的电流保护方法主要有以下三种:

(1)电流速断保护。对于反应于短路电流幅值增大而瞬时动作的电流保护,成为电流速断保护。为了保证其选择性,一般只能保护线路的一部分。电流速断保护具有简单可靠,动作迅速的优点,因而获得了广泛的应用;缺点是不可能保护线路的全长,并且保护范围直接受运行方式变化的影响。

(2)限时电流速断保护。由于有选择性的电流速断保护不能保护本线路的全长,因此可考虑增加一段带时限动作的保护,这就是限时电流速断保护。对这个保护的要求,

当前15页，总共18页。首先是在任何情况下能保护本线路的全长,并且具有足够的灵敏性;其次是在满足上述要求的前提下,力求具有最小的动作时限;在下级线路短路时,保证下级保护优先切出故障,满足选择性要求。(3)定时限过流保护。作为下级线路主保护拒动和断路器拒动时的远后备保护,同时作为本线路主保护拒动时的近后备保护,也作为过负荷时的保护,一般采用过电流保护。过电流保护通常是指其启动电流按照躲开最大负荷电流来整定的保护,当电流的幅值超过最大负荷电流值时启动。二、电力电子设备对配电系统继电保护的影响配电系统中运行的继电保护因保护类型的不同及安装地点的不同所受电力电子设备的影响也不同,其中可能引起继电保护误动、拒动的情况主要有以下几个方面:(1)在电气距离上接近大的谐波源;(2)保护装置的安装地点具备谐波严重放大或接近于谐波谐振条件,例如安装地点具有并联电容器等;(3)保护装置的动作整定值很小,尤其是对于接在差流回路、零序电路或负序电路上的继电保护装置,其整定值通常只有相电流或相电压的百分之几;(4)继电保护装置中所选用的元件或动作原当前16页，总共18页。理对谐波的敏感度高,尤其是反映电压、电流的瞬时值、有效值变化的过量型继电保护;(5)系统中有不平衡负荷或涌流的基波负序电流,并且和谐波电流同时存在时,继电保护无法正确、可靠动作。结合上文的分析,电力电子设备对于配电系统继电保护系统的最大影响在于由电力电子设备而派生出的谐波。目前,国内外常采用的降低谐波对继电保护影响的措施有很多,大概可以归纳为两类:第一类为辅助措施,此类措施的出发点是利用配电系统中的其他装置以达到使继电保护正确、可靠动作的目的,通常包括:①利用安装在配电系统中的频率测试仪测试谐波频率,从而辅助继电保护装置对电压、电流值的测量和比较;②增加滤波装置,使得保护中的输入信号无畸变;③采用反应“增量”的装置,即在继电保护装置的执行元件前接入一个微分电路,使其只反应突变量而不反应稳态量;④在配电系统中的各类保护间加装谐波闭锁环节。第二类是从继电保护自身出发,通过合理设定其动作整定值从而达到正确、可靠动作的目的。目前,越来越多的先进技术和改进算法应用于继电保护的故障检测和参数整定中,例如依靠单片机技术在阶段