楼宇自动化实训报告楼宇供配电..pdf
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1、楼宇自动化技术实训 结业论文 专业:电气工程及其自动化 班级: 姓名: 学号: 信息技术学院电气工程系 2013 年1 月 2 日 综合楼供配电系统设计 摘 要:本文对地下一层,地上十二层,局部十五层的综合楼供 配电系统进行全面设计,保证系统安全、可靠、优质、经济地运 行,必须遵守国家的有关规定及标准, 执行国家的有关方针政策, 包括节约能源,节约有色金属等技术经济政策。 设计内容包括确定大楼的设备电气负荷等级,进行负荷计算, 选择变压器的容量、类型及台数,各个楼层供电线路中的短路电 流的计算,供配电系统的主接线方式、高低压设备和导线电缆的 选择及校验的设计。 关键词: 综合楼供配电 计算负荷
2、设备选择 目录 1 绪论. 1 1.1 概况: 1 1.2 设计依据: 1 2.1 负荷分级 . 1 2.2 负荷数据:. 2 2.3 负荷计算书. 4 2.3.1 照明负荷计算 . 4 2.3.2 10/0.38KV变电所计算负荷 5 3 供电电源与电压选择 7 3.1 供电电源 7 3.2 供电系统主接线 8 3.3 电压选择 9 4 电力变压器选择 9 4.1 变压器型式及台数选择 9 4.2 变压器容量选择 10 5 高低压配电接线设计及配电系统要求 10 5.1 10KV 配电要求. 10 5.2 220V/380V配电系统及负荷分级. 10 6 短路电流计算及设备和导线的选择. 1
3、1 6.1 短路电流计算 11 6.2 设备选择 . 14 6.2.1 高压断路器的选择 15 6.2.2 高压断路器的校验 15 6.2.3 高压断路器选择参数 16 6.3 低压断路器选择 16 6.3.1 低压断路器选择 17 6.4 低压断路器选择参数 17 6.5 电流互感器的选择. 18 7 总结 20 参考文献 22 1 1 绪论 1.1 概况: 本建筑楼宇为综合楼,地下一层,地上十二层,局 部十五层,总面积约 16000平方米,地下层为设备用房, 一、二层为公寓,十三至十五层为办公用房及设备用房。 1.2 设计依据: 该建筑属一类高层综合建筑,其供配电系统接线方 案的设计,不仅
4、要满足负荷的需求, 而且还要接线简单, 运行安全可靠,方式灵活。 2 负荷分级、 负荷计算及无功功率 补偿 2.1 负荷分级 该楼宇属一类高层建筑,用电多为一、二级负荷, 用电负荷分级如下: 一类负荷:各层公共照明、乘客电梯及消防电梯、 排污泵,消防负荷包括应急照明及平时照明、电话机房、 消防控制室、消防泵及泵房、喷淋泵、送风机、轴流风 机、排烟风机、提污泵等。 2 二类负荷:平时照明、乘客电梯及消防电梯、生活 泵、空调机组、商铺、写字楼及公寓供电等。 三级负荷:设备房照明、储藏室照明、用电插座、 空调水泵等。 2.2 负荷数据: 表 1 本系统照明负荷数据 用电设备名称 所在楼 层 设备功率
5、 功率因 数 负荷分 级 备注 地下室照明-1F 5KW 0.9 三级 由 照 明 负 荷 计算 14 层公共照 明 14F 6KW 0.9 一级 由照明负荷 计算 57 层公共照 明 57F 4.5KW 0.9 一级 由照明负荷 计算 810 层公共照 明 810F 4.5KW 0.9 一级 由照明负荷 计算 1112 层公共 照明 1112F 20KW 0.9 一级 由照明负荷 计算 13 层公共照明13F 26KW 0.9 一级 由照明负荷 计算 1415 层公共 照明 1415F 16KW 0.9 一级 由照明负荷 计算 12 层平时照 明 12F 197KW 0.9 三级 由照明负荷
6、 计算 310 层平时照 明 310F 680KW 0.9 三级 由照明负荷 计算 1112 层平时 照明 1112F 10KW 0.9 三级 由照明负荷 计算 1314 层平时 照明 1314F 15KW 0.9 三级 由照明负荷 计算 3 表 2 本系统电力负荷数据 用电设 备名称 所在楼层设备功率功率因数负荷分级备注 113 层 电梯 113F 24KW 0.8 一级 由电梯负荷计 算 115 层 电梯 115F 41KW 0.8 一级 由电梯负荷计 算 生活水 泵 -1F 31KW 0.8 二级 按单位功率法 预留功率 轴流风 机 -1F 7KW 0.7 一级 按单位功率法 预留功率
7、表 3 本系统消防负荷数据 用电设备名称 所在楼 层 设备功率 功率因 数 负荷分 级 备注 -1 层应急照明-1F 6 0.9 一级 由照明设计计 算 1 层应急照明1F 1.5 0.9 一级 由照明设计计 算 24 层应急照 明 24F 6 0.9 一级 由照明设计计 算 514 层应急照 明 514F 6 0.9 一级 由照明设计计 算 113 层电梯113F 24KW 0.8 一级 由电梯负荷计 算 115 层电梯115F 41KW 0.8 一级 由电梯负荷计 算 设备照明-1F 20 KW 0.9 一级 由照明负荷计 算 消防泵-1F 52KW 0.8 一级 按单位功率法 预留功率
8、喷淋泵-1F 52KW 0.8 一级 按单位功率法 预留功率 提污泵-1F 6.4KW 0.8 一级 按单位功率法 预留功率 4 变频控制柜-1F 20KW 0.8 一级 按单位功率法 预留功率 送风机13 F 20KW 0.8 一级 按单位功率法 预留功率 排烟机13F 17KW 0.8 一级 按单位功率法 预留功率 恒压泵15 29KW 0.8 一级 按单位功率法 预留功率 2.3 负荷计算书 2.3.1 照明负荷计算 照明负荷按负荷性质分组, 115 层公共通道照明为 一组,地下室照明为一组; 12 层平时照明为一组, 310 层平时照明为一组,1112 层平时照明为一组,1314 层平
9、时照明为一组;采用需要系数法进行计算,不计备 用设备功率。照明负荷计算书见表4。 表 4 照明负荷计算书 设备名称 设备功 率 (KW ) 需要系 数 Kd 功率 因数 cos 负荷 等级 Pc(KW) Qc(KW) Sc(KVA) Ic(A) 115 层公 共 照明 51 1 0.9 一级51 25.5 57 86 地下室照 明 5 1 0.9 一级5 2.5 5.6 8.4 12 层平 时照明 197 0.92 0.9 三级181 88 201 305 5 310 层平 时 照明 680 0.92 0.9 三级626 304 696 1057 1112 层 平时 照明 10 1 0.9 三
10、级10 4.8 11 16.7 1314 层 平时 照明 15 1 0.9 三级15 7 16.7 25 总计958 0.69 0.86 662 391.3 769 1538. 5 一级负荷56 1 0.9 56 27 62.2 94.5 二级负荷902 0.7 0.85 631.4 389.7 742.8 1128. 6 2.3.2 10/0.38KV变电所计算负荷 本设计 10/0.38kv 变电所计算过程如下: 1)正常运行时的负荷计算 总计算负荷等于照明负荷和电力负荷及平时运行的 消防负荷的总和。由表可知照明计算负荷为: 电力及平时运行的消防负荷总计算负荷为 由此可得变电所低压侧总计算
11、负荷为 = 6 = 计入同时系数后的总计算负荷和功率因数。对于总 计 算 负 荷 , 取 有 功 和 无 功 的 同 时 系 数 分 别 为 =0.80,则计入同时系数后的总计算负荷为: 功率因数为: 2)无功补偿容量的计算 根据规范要求,民用建筑低压侧无功功率补偿后的 功率因数应达到0.90 以上,一般在计算时按达到0.92 来计算,故有对于总计算负荷: , 可取接近的 120kvar。 7 总无功计算负荷为: = 视在计算负荷为662. 6kVA 功率因数为 变压器的损耗为: 有功损耗为 无功损耗为 变电所高压侧的总计算负荷: =682.2kvar 总功率因数 : 3 供电电源与电压选择
12、3.1 供电电源 本系统高压供电应由区域变电站不同母线段引来两 8 路 10KV 电源至高压配电室, 10KV 配电系统宜设计为 单母线分段,并设计为两台变压器,正常工作时,两路 电源同时供电,互为备用,各负担50%负荷,一路故障 时,另一路电源供全部负荷。 3.2 供电系统主接线 电力的输送与分配,必须由母线、开关、配电线路、变压器 等组成一定的供电电路,这个电路就是供电系统的一次结线,即 主结线。智能化建筑由于功能上的需要, 一般都采用双电源进线, 即要求有两个独立电源,常用的供电方案如图1所示。 图1常用供电方案主接线 图1(a)为两路高压电源,正常时一用一备,即当正常工作 电源事故停电
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