建筑电气供配电课程设计说明书

目 录1.工程概况和设计要求............................31.1工程概况........................................31.2设计依据、内容及要求............................32.负荷计算及无功功率补偿........................42.1负荷计算........................................42.2系统负荷计算及无功功率补偿......................73.供配电系统一次接线设计.......................113.1供电电源.......................................113.2负荷分级.......................................113.3电力变压器的选择...............................123.4电能质量的改善方法.............................123.5接地系统设计...................................133.6变电所电气主接线设计...........................134.高低压电气设备选择...........................145.低压配电系统导线的选择.......................156.中压系统电力变压器的爱惜.....................167.总结.........................................178.参考文献.....................................18

1、工程概况和设计要求1工程概况

本工程为长春市公安局办公楼变电所电气设计长春市公安局办公楼变电所工程负荷清单序号 设备名称 有功功率（KW）1 一~八层正常照明 2 九层正常照明 25.03 机房层应急照明 36.24 客梯 40.05 消防电梯 20.06 一般动力 24.07 网络动力 20.08 消防潜水泵 2.29 变电所照明 12.010 消防中心 6.01.2设计依据、内容及要求1.2.1设计依据《民用建筑电气设计标准》筑工业出版社：2003,12孙建民·《电气照明技术》·中国建筑工业出版社：2002,12韩风·《建筑电气设计手册》·中国建筑工业出版社：2002.10其它有关国家及地址的现行规程、标准及标准全套土建施工图。

设计内容 确信供配电方案，确信电源的取得方式，确信适合的接地系型号，截面积和各类开关电器的型号。

1.2.3设计要求 图纸图面清楚，设备选择合理，管线标注正确；图纸应达到

K施Kd工要求，知足施工技术条件。必要时绘制剖面图及大样图。工要求，知足施工技术条件。必要时绘制剖面图及大样图。说明书内容全面，计算准确，字体标准，格式符合要求。

负荷计算及无功功率补偿1负荷计算本次设计采纳需要系数法进行负荷计算。

（一）需要系数d的确信将计算负荷与电气设备总容量的关系表达如下：K的确信将计算负荷与电气设备总容量的关系表达如下：c d c d 以为造成以为造成（1）供电范围内所有效电设备不必然同时投入利用，以同K表示。（2）投入利用的所有电气设备不必然任何时候都满载运表示。（2）投入利用的所有电气设备不必然任何时候都满载运荷系数KL表示

（3（3

然相等。以电气设备的平均效率（4表示。考虑上述因素取得的系数称为需要系数表示。考虑上述因素取得的系数称为需要系数 KKKKKe应越小，反之那么越大。（二）负荷计算的需要系数法单组设备计算负荷 当分组后同一组中设备台数n大于3台时，计算负荷应考虑其需要系数，即c d S PQS PQ QPc n2 c c U式总设备功率，单位为KWNK

计算有功功率，单位为KW S电气设备额定电压，单位 S电气设备额定电压，单位为KV； 取为1，其余计算与上述公式相同。KQ计算无功功率，单位为Kvar计算视在功率，单位为KVA电气设备功率因素角的正切值；U计算电流，单位为A；当每组电气设备台（套）数n小于等于3用率超级高，将需要系数d多组设备的计算负荷当供电范围内PQPQ此其计算负荷为此其计算负荷为mm c P m m 2 QK Qc Q S PQc c UKK取值范围一样在K值范围一样在

K设容量系数设容量系数Kd K取值范围一样在K取值范围一样在 /编号设备KWVA/N1-8照明9层正常照明机房层应急照明341.6 0.80.90.4827313130346025 0.80.90.48209.6223436.2 10.90.4836174061消防中心消防中心10变电所照明 120.60.90.48 7 4 812一般动力 240.70.80.7517132132网路动力 20 0.70.80.7514111827消防潜水泵 2.20.70.80.751.51.22 3客梯 400.20.51.738141624消防电梯 200.20.51.7347 8 126 0.70.80.7543 5 2.2系统负荷计算及无功补偿

本次课程设计采取并联补偿电容器装置变电站低压侧集中补变、配电室内。Q P Q P (tan n1 cc 、 别离为补偿前后的功率因数角 图1系统负荷计算及功率补偿示用意说明：

A一、B1别离是变压器一的高压侧和低压侧，A二、B2变压器二的高压侧和低压侧；C1：1--8层正常照明，C2：9中心。（1）计算T1所在回路的计算负荷计算点C1--C4负荷设备容量/KW功率因数设备容量/KW功率因数/KWQ/KV.AIc/AC1 341.6 0.9273.3131.2303.2C2 25 0.80.920 9.6 22.2 33.7C3 36.2 10.636.217.4 40.2 61C4 12 0.60.97.2 3.5 8 12.2计算B1点负荷（补偿前）/KWQ/KV.A Ic/A计算点同时系数 12Kvar/KWQ/KV.A Ic/A 12Kvar/KWQ/KV.AKB1 0.9 303 145.5 336 功率系数补偿后目标值0.95B1点的负荷（补偿后）算1

点 /台 AB1 0.90.9547 430397.5 318.3483补偿后实际功率因数为0.952知足要求。依照体会公式计算变压器损耗：

计算计算A1点的负荷计算点/KW/Kvar/KWQ/KW/Kvar/KWQPQQ/KW/KWQ/KV.AIc/A/KV.AA1 6.3 25.2 309.3122.7332.7高压侧功率因数为0.93知足要求（2）计算T2所在回路的计算负荷功率因数功率因数设备容量/KW设备容量/KWD1 24 0.70.816.812.6 21 32D2 20 0.70.814 10.5 17.5 D3 2.2 0.70.81.541.2 2 3D4 40 0.20.58 13.8 16 D5 20 0.20.54 6.9 8 12D6 6 0.70.84.2 3.2 5.3 8计算B2点负荷（补偿前）/KWQ/KV.A Ic/A/KWQ/KV.A Ic/AKB1 0.9 43.7 43.4 61.6

功率系数补偿后目标值B1点的负荷（补偿后）算点计计算A2点的负荷计算点 12Kvar/台/KWQP=0.89KW=0.89KW/KV.AB1 0.710.9529 343.77.4 44.3 67.3补偿后实际功率因数为0.986知足要求。依照体会公式计算变压器损耗：变压器有功损耗T/KW/Kvar/KWQ/KW/Kvar/KWQPQQ/KV.AIc/AA1 0.893.5 44.610.9 45.9 2.7高压侧功率因数为0.97知足要求。3.供配电系统一次接线设计

3.1供电电源 本工程的电源取得方式为：从供电部门的110/10KV变电所取得两个电源，两个电源别离来自两个不同的区域变电所。3.2负荷分级本工程的负荷分级情形如下：

二负荷三负荷消防中心1--8层正常照明、9客梯3.3电力变压器的选择 本设计中二级负荷的视在功率为380KV.A，一级负荷的视在功率为63.5KV.A，因此选择两台变压器，变压器1的容量为负荷率为64%，变压器2的容量为80KV.A负荷率为55%；型号均为Dyn11联结组三相干式变压器。当变压器1发生故障时变压器2能够保证所有的一级负荷正常供电，当变压器2发生故障时，变压器1能够保证所有一级负荷的正常供电并能提供部份二级负荷的供电。

3.4电能质量的改善方法本工程将采取以下方法使电能质量知足标准要求：

（1）选Dyn1联结组的三相配电变压器，采纳5%无励磁调压分接头。（2）采纳铜芯电缆，选择适合导体截面，将电压损失限制在5%之内。（3）气体放电灯采纳低谐波电子镇流器或节能型电子镇流器，并当场无功补偿使其功率因素不小0.9.在变压器低压侧采取集中补偿，自动投切。（4）将单相电气设备均匀分派于三相低压配电系统中。

3.5接地系统焊接，从槽钢引线至柱内钢筋，要求接地电阻小于4置见变电所接地平面图。3.6变电所电气主接线设计

图2电气主接线图如下图，现在变压器一、二次侧均采纳单母线分段接线，在一次侧保证电源的备用，二次侧保证变压器的备用，如此当电源容量足够通常只能保证二级负荷的供电，三级负荷的供电将受到阻碍，因此变压器的备用容量通常不考虑三级负荷。变电所高压系统图、变电所低压系统图详见图纸。4.高、低压电气设备选择（1）高压设备选择型号如下：高压开关柜 真空断路器 VD4电流互感器 AS12/150b/4s电压互感器 RZL-10高压熔断器 RN2-10接地开关 JN15ES1避雷器 HY5WS2-17/50变压器柜 GGD(1390×800×800)（2）低压设备选择型号如下：低压开关柜 MNS(100×800×2200)电流互感器 AKH-0.66I型熔断器 RL1负荷开关 SLG1-250/3P

框架断路器 DW17-400/3本次课程设计中压开关为“断路器+隔离开关”的主接线。值得一提的是，目前，以“中压负荷开关+熔断器”代替“断路器+隔离开关”，在变压器容量不大（一样不大于1250KV.A)的系统中应用的很广。其优势要紧表此刻以下方面：（1）断路器作继电爱惜执行元件时，为保证各级过电流爱惜动作时刻的配合，继电爱惜爱惜动作时刻往往很难整定。（2）当严峻故障（如短路）发生时，熔断器的动作时刻往往比断路器快，可更好地起到爱惜作用。（3）由于“中压负荷开关+熔断器”不需要专门的爱惜装置和复杂（4）便于城市环网供电网络的组成及运行。

5.低压配电系统导线的选择选择依据： c op c op

式中：------线路的计算电流I------导体的许诺持续载流量------低压断路器长延时脱扣器的动作电流，或器的熔体额定电流；导线选择结果如下：

回路名称 计算电流Ic/A 导线型号及截面积1-8层正常照明460.7 ZRYJV-T-4×185+1×959层正常照明 33.7 ZRYJV-T-4×25+1×16机房层应急照明61 NHYJV-T-4×35+1×16变电所照明 12.2 ZRYJV-T-4×25+1×16一般动力 32 ZRYJV-T-3×25+2×16网络动力 26.6 ZRYJV-T-3×25+2×16消防潜水泵 3 NHYJV-T-3×25+2×16客梯 24.2 NHYJV-T-3×25+2×16消防电梯 12 NHYJV-T-3×25+2×16消防中心 8 NHYJV-T-4×25+1×166.中压系统电力变压器的爱惜供电靠得住性和系统的正常运行带来严峻的阻碍。 本次课程设计所选用的两台变压器均为干式变压器，其爱惜形式及爱惜方案如下：电流的假设干倍，因此可采纳反映电流过量而动作的过电流爱惜置来加以爱惜。2.绕组匝间短路

绕组匝间短路也是变压器的常见故障。绕组匝间绝缘是比较薄弱的，较易产生短路。匝间短路时也会使故障点电流增加，当短路匝数不多时，故障电流与正常电流不同不是专门大，过电流装置不必然能反映出来。干式变压器采纳反映绕组温度升高的温度爱惜。故障相显现较大的短路电流。一样，第一考虑用变压器一次侧装设的过电流爱惜兼作单相短路爱惜，假设灵敏度不够，再考虑在变压器二次侧采纳反映三相电流之和的零序电流爱惜。4.过负荷尽管变压器有必然的过负荷能力，单过负荷时刻不能太长。因此，当变压器的实际负荷超过其额定负荷时，采纳反映变压器过负荷的过负荷爱惜。5.干式变压器绕组温度升高干式变压器绕组温度升高的缘故很多，如过负荷、匝间短路、环境温度升高、冷却系统故障等。针对这种情形，应设置温度爱惜。

7.总结

大学的第三次课程设计了，但自己的把握水平仍然不够，开始几天通过课程设计使咱们能够加倍深切地对学过的知识进行全面系统的总结和升华。做课程设计也是理论与实践相结合的一个进程