1、 課 程 設 計 任 務 書題 目 某單位小高層住宅樓供電設計 學院(部) 電子與控制工程學院 專 業 建筑設施與智能技術 班 級 2012320602 學生姓名 李琳 學 號 201232060201 8 月 31 日至 9 月 6 日 共 1 周指導教師(簽字) 劉義艷 系 主 任(簽字) 2015 年5月 18日前言在上學期建筑供電與照明課程的學習中，我們學習得到了許多重要的知識，明白了負荷量的計算方法、無功功率的補償、變壓器在具體方案中的選擇、短路電流的計算以及導線與設備的選擇等等。這些都是我們在日后所需要的重要知識。如何在實際應用中恰到好處地使用這些知識，完成方案對我們的要求，這是我

2、們所要達到的目標。本次案例主要應用到建筑電氣設計與電氣設備的基本知識，兩者有機結合得到我們最后的結論。通過本次課程設計，我們嘗試這些知識的綜合實踐，計算數據，列出表格，確認方案，從而解決案例問題，為日后的實踐打下堅實的基礎，也從而提高了個人能力與工作效率。目錄第一章 設計任務書一、設計題目某單位小高層住宅樓供電設計二、設計內容1、 統計系統計算數據（1） 統計負荷量（給出負荷量統計表格）；（2） 進行無功功率補償；（3） 選兩臺變壓器；（4） 列出負荷量統計表格（包含有前三項內容的數據）；（5） 完成短路電流計算（列出短路電流計算表格）。2、 確定供電方案（1） 確定電源進線類型；（2） 確定

3、高壓開關類型及個數；（3） 確定變壓器臺數、類型；（4） 確定配電柜類型及個數；（5） 確定配電柜出線類；（6） 繪制一次系統圖。3、 選擇一次系統圖中所有導線和設備（同類導線設備只選一次）。三、設計數據（1） 建筑概況：本住宅樓為8層，兩梯6戶，A、B、C、D共四種戶型。每層A、D均為兩套，C、D均為1套。A、B為兩室兩廳一廚一衛，C、D為三室兩廳一廚一衛。總面積為18000M2，變電所設在地下一層。（2） 電力負荷如下：1、 生活與消防電梯（正常時兼做生活用）均為15kW，；2、 生活與消防泵（正常時兼做生活用）均為14kW，；3、 A、B型每戶5kW；C、D型每戶4kW，；4、 其它負荷

4、3kW，。（3） 系統電壓為U=380/220V，環境溫度為，10kV母線相鄰相軸間距為260mm，檔距為860mm，380V母線相鄰相軸間距為240mm，檔距為890mm。銅母線熱穩定系數為C=171（），電纜VV熱穩定系數為C=115（）。（4） 系統電源由地區變電所經一2km的10kV高壓架空線然后再經1km的10kV高壓電纜送入本變電所。電力系統出口斷路器斷流總容量為200MVA，小時。四、應交課設內容 （1）供電一次系統圖一張; （2）設計計算書。五、進程安排共計1周時間： 六、主要參考資料建筑電氣設計手冊建筑電氣設計數據手冊建筑電氣設備手冊第2章 負荷計算2.1 負荷概述在本住宅樓

5、的設計中，負荷的確定是為了正確、合理地選擇電氣設備和線路，并為無功補償提高功率因數提供依據，由此再合理選擇變壓器開關電器等元件。電力負荷及其大小是供電設備設計計算的根本依據，正確合理地進行負荷計算，可以幫助方案成功進行。由任務設計書中所提到的建筑概況可得知本住宅樓為8層，兩梯6戶，A、B、C、D共四種戶型。每層A、D均為兩套，C、D均為1套。A、B為兩室兩廳一廚一衛，C、D為三室兩廳一廚一衛。總面積為18000M2，變電所設在地下一層。電力負荷如下：1、生活與消防電梯（正常時兼做生活用）均為15kW，；2、生活與消防泵（正常時兼做生活用）均為14kW，；3、A、B型每戶5kW；C、D型每戶4k

6、W，；4、其它負荷3kW。2.2 負荷計算 關于電力負荷的計算，已知有如下公式：負荷計算：Pjs=KXPS Qjs=Pjstan Sjs= Ijs=Sjs /UPW1=0.06Sjs QW1=0.08Sjs PT=0.02Sjs QT=0.1 Sjs 無功補償： QC=Pjs (tan1-tan2) 變壓器選擇： SJST = 需用系數可以通過查建筑電氣表22得到。已知在本設計案例中，（1）生活與消防電梯負荷量之一計算：=×=0.8×15=12kw=×tan=12×1.732=20.784kvar（2） 生活與消防泵負荷量之一計算： =×Ps=

7、0.8×14=11.2kw=×tan=11.2×0.75=8.4kvar（3） 住宅用戶用電負荷量計算： =8×（2×2×5+2×4）=224kw 又由于=0.47=×Ps=0.47×224=105.28kw=×tan=105.28×1.333=140.373kvar（4） 其他負荷量計算： =×Ps=0.9×3=2.7kw=×tan=2.7×1.732=4.6764kvar（5）因而可算得總額為： （6）無功功率補償：將功率因數提高到0.95，

8、所以需要13套BW-0.4-12-3電容器。2.3 選取兩臺變壓器 為了確保供電安全，迫切需要即可深入負荷中心又無燃燒危險的變壓器，而當今，隨著社會進步，干式變壓器得到了廣泛的應用，根據國家標準干式變壓器定義，所謂干式變壓器，就是指鐵心和繞組不浸入液體中的變壓器。干式變壓器的繞組材料是銅箔或鋁箔，有時也采用銅線繞制，而低壓線圈（1000V及以下），用銅箔（或鋁箔）與預浸環氧樹脂的絕緣材料緊密繞制，采用纏繞玻璃纖維加強樹脂包封，經過工藝處理后，使高低壓線圈各自成為一個堅固的整體，不但具有很強的承受短路能力，而且經過冷熱循環試驗，證明了線圈具有耐潮、耐裂、阻燃和自熄功能。而對于變壓器的數量為兩臺則

9、是因為針對于單位住宅樓的狀況，按負荷的等級和大小來說，對于帶一、二級負荷的變電所，當一、二級負荷較多時，應選兩臺或兩臺以上變壓器，如只有少量的一、二級負荷并能從相鄰的變電所取得低壓備用電源，可以只采用一臺變壓器。對于住宅樓來說主要負荷是二、三類負荷 ，二級負荷主要是消防電梯、應急照明等負荷；而三級負荷主要是電力設備和普通照明，根據需要擬裝設兩臺變壓器。變壓器有一臺為主變壓器，另一臺為備用變壓器，為低壓側電力網提供備用電源。主變壓器型號為環氧樹脂澆注型。0.02×255.366=5.107KW25.537KWPWl=0.06 SJS總=15.322KWQWl=0.08 SJS總=20.

10、429KW SJST =212.692KVAST=0.8 SJST=170.154KVA因此我們選擇SC8-250/10的電力環氧樹脂干式變壓器。2.4 負荷量統計表格表格：各負荷量統計負荷項目功率（KW）COSKx有功功率(KW)無功功率(KW)視在功率(KW)電梯（2）150.50.81220.784/泵（2）140.80.811.28.4/用戶280.60.47105.28140.373/其他負荷30.60.92.74.6764/總額89/1543.8203.4174255.366系統電流388A無功功率補償154.051kvar變壓器選擇（2）SC8-250/102.5 短路電流計算及

11、表格已知基準值SJ=200MVA,Uj1=10.5kV,Uj2=0.4kV，Ij1=Sj/Uj1=200MVA/(×10.5KV)=6.35KAIj2=Sj/Uj2=200MVA/(×0.4KV)=166.67KA計算主要元件的電抗標幺值：電力系統Soc=500MVA,X*1=0.4架空線路X*2=0.4×2×=1.45電纜線路X*3=0.08×1×=0.145電力變壓器X*4=8公式最小運行方式最大運行方式備注高壓低壓高壓低壓ID(3)ID(3) = IJ/X*3.3923.533.3937.21用于其他量的計算及校設備的滅弧能力，

12、以防假性跳閘ID(2)ID(2) = 0.867ID(3)2.9420.42.9432.26用于校高壓靈敏度II = ID(3)3.3923.533.3937.21用于校熱穩，檢驗設備對于熱損壞的承受的能力iCH高壓iCH =2.55 ID(3) 低壓 iCH =1.84 ID(3)8.6443.308.6468.46用于校動穩，檢驗設備對于力損壞的承受能力。第3章 確認供電方案3.1 確定電源進線類型已算出系統計算電流為388A，電流較大，因此選兩根電源進線，每根計算電流為194A,選擇電流為200A的電纜，VV,4根，直埋，25 ，查表可知SC=70mm。因此初選VV22-3×7

13、0+1×50SC70FC/WC。前段架空線，進線電纜，單回路10KV。實際工程應用10kV 及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發熱條件選擇截面，再校驗，其電壓損耗和機械強度。對于一般建筑物的10kV線路距離短，電流不太大，按經濟電流密度確定經濟截面的意義并不大。且選擇高壓母線時以發熱原則、熱穩、動穩原則為主選；選擇高壓架空線以發熱原則、電壓損失原則、機械強度校驗原則為主選；高壓電纜以發熱原則、電壓損失原則、熱穩校驗原則；低壓絕緣導線以發熱原則為主選。 對于架空線，計算電流折算到單回路10KV，按經濟電流密度主選，按發熱原則、電壓損失原則、機械強度校正。終選為LJ-95

14、10KV,三根。3.2 確定高壓開關類型電壓原則電流原則滅弧能力校驗動穩校驗熱穩校驗結果高壓斷路器Un>Ug1010In>IjsIjs=SjsT/(Ug)63010.02DW16-630/3-200備注放絕緣燒壞防發熱燒壞防假性跳閘防變形、校驗設備對于承受力損壞的能力防燒壞、校驗設備對于承受熱損壞的能力，電壓原則電流原則動穩原則熱穩原則精度校驗原則結果高壓互感器1010Ijs=SjsT/(Ug)401.2×10.02=12.024（75×40）227202×0.2未校JSGJ-10備注防絕緣燒壞防發熱燒壞防變形、校驗設備對于承受力損壞的能力防燒壞、校驗

15、設備對于承受熱損壞的能力保證TA的準確等級，以免計量精度變差。電壓原則電流原則與系統及導線配合原則靈敏度校驗原則滅弧能力校驗級間配合原則結果低壓斷路器400380Ijs=SjsT/(Ug)200200>10.02300>240200>10.0225>14.37DZ01-200備注保證設備絕緣保證長期運行的耐熱能力，放燒壞防拒動，保證系統滿載運行，防誤動。防漏保，一般自然滿足。防假性跳閘，一般在末端自然滿足。防止越級跳，擴大故障面積。查附表4-6可得導線BLV-3×95DC50FC。而空開，則按電流原則InIrdIjs，初選DW16-630/3-200，按與導線

16、配合原則，原導線不滿足，故改選導線BLV-3×185SC70FC。進行校驗后，終選空開型號為DW16-630/3-200，與導線配合。3.3 確定配電柜類型在此住宅小區供電系統中配電柜可以分為高壓配電柜和低壓配電柜，高壓配電柜有一個高壓進線控制柜、一個計量監視保護柜、兩個變壓器進線控制柜、一個PT柜，共五個。低壓配電柜有一個聯絡柜、一個發電機控制柜、兩個變壓器出線控制柜、一個生活電梯控制柜、一個生活泵控制柜、兩個照明負荷控制柜、一個消防電梯控制柜、一個消防泵控制柜、一個其他負荷控制柜和兩個無功補償柜，共十三個。 根據已選高壓斷路器及高壓互感器的型號選擇高壓進線控制柜型號為JYN2A-10間隔式金屬封閉開關設備。無功補償柜選用HXJW戶外低壓電容補償柜。根據已選低壓斷路器的型號選擇低壓配電柜型號為此PZ30J-4配電柜，柜內共有4路。層配電箱均選擇XRC88L，且為非標準型；共九路；層配電箱其中六路為該層一戶一路，一路為樓道照明，另外二路為備用。以上為配電柜類型與數量的選擇。第4章 總結本次課程設計主要應用到建筑電氣設計與電氣設備的基本知識，兩者有機結合得到我們最后的結論。通過本次課程設計，我們嘗試這些知識的綜合實踐，計算數據，列出表格，確認方