1、四川信息職業技術學院建筑供配電與照明課程設計報告題 目： 某小區大樓供配電與照明設計 系 部： 電氣工程系 專 業： 建筑電氣工程技術 學 號： 姓 名： 指導老師： 2012年 6 月 15 日目 錄一、設計目地 （3）二、設計任務書 （3）三、設計內容 （8）1、負荷等級 （8）2、負荷計算和無功補償 （8）3、設計的內容及步驟 （8）4、變壓器選擇 （9）5、短路電流計算（12）6、設備的選擇 （14）7、設備的選擇 （15）四、照明設計平面圖 （17）設計目地通過某小區大樓的電氣設計，熟悉高層住宅電氣設計的方法及步驟。掌握根據建筑物用途的不同，合理選擇電源、變壓器、各種用電設備，能讀懂

2、各種電氣圖，了解防雷與接地。設計任務書1、設計題目某小區大樓供配電與照明設計。2、設計要求根據本小區所能取得的電源及本小區用電負荷的實際情況，并適當考慮到小區負荷的發展，按照安全可靠、技術先進、經濟合理的要求，確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的臺數與容量，選擇變電所主接線方案及高低壓設備與進出線，建筑的內外照明設計、確定二次回路方案，選擇整定繼電保護裝置，確定防雷和接地裝置，最后按要求寫出設計說明書，繪出設計圖樣。3、設計依據1）、小區平面圖與房屋建筑平面圖如圖2和圖3所示。2）、大樓負荷情況。該樓高18層，設為2個單元，屬于1梯2戶型，戶型為90平米兩室兩廳一廚一衛，單獨設立水泵站

3、。低壓動力設備均為三相，額定電壓為380V。照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V。該樓的負荷統計資料如表1所示，樓內住戶每戶需要系數取0.6、功率因素為0.5。3）、供電電源情況。按照小區與當地供電部門簽訂的供電協議規定，該小區可由附近一條10kV的公用電源干線和另一個小區變電所取得工作電源。該干線的走向和變電所位置參看小區總平面圖。該干線首端所裝高壓斷路器的斷流容量為500MVA，此斷路器配備有定時限過電流保護和電流速斷保護，其定時限過電流保護整定的動作時間為1.5s。4）、氣象資料處平均溫度為20，年主導風向為東南風，年雷暴日數為20天。5）、地質水文資料該小區所在地區平均海拔100

4、0m，地層以砂粘土為主，地下水位為2m。6）、電費制度該小區與當地供電部門達成協議，在小區變電所高壓側計量電能，設專用計量柜，按兩部電費制繳納電費。每月基本電費按主變壓器容量收取，為0.6元/kVA，動力電費為1元/kWh，照明（含家電）電費為0.5元/kWh，小區最大負荷時的功率因數不得低于0.9。4、設計任務要求在一周時間內獨立完成下列工作量：1）、設計說明書需包括： eq oac(,1) 封面與目錄。 eq oac(,2) 前言及確定了賦值參數的設計任務書。 eq oac(,3) 負荷計算和無功率補償。 eq oac(,4) 變電所位置和型式的選擇。 eq oac(,5) 變電所主變壓器

5、臺數、容量及主接線方案的選擇。 eq oac(,6) 短路電流計算。 eq oac(,7) 變電所一次設備的選擇與校驗。 eq oac(,8) 大樓內外照明設計。 eq oac(,9) 防雷和接地裝置的確定。2）.設計圖與表樣 eq oac(,1) 變配電所主接線圖。 eq oac(,2) 主要設備及材料表。5、設計時間2011-2012學年第一學期教學周第17-18周。序號課 程 內 容教 學 要 求學時講授訓練1熟悉設計要求、準備相關的內容理解設計的基本要求，整理出設計的思路4102主接線設計設計主接線方案并進行分析、論證63負荷計算、短路計算負荷計算、短路電流計算4104主要電氣設備的選

6、擇能把主要的電氣設備選出來4 65項目設計書畫主接線圖、平面布置圖，完成課程設計報告126答辯根據設計內容能回答上設計中的知識點2表1大樓負荷統計資料小區用電單位名稱設備容量需要系數功率因數1照明需計算2插座需計算3電梯22kW/部4泵房消防用揚水泵90kW/臺1管道加壓泵4kW/臺1高位水箱加水泵4kW/臺1消防水排水泵1kW/臺15同時系數圖2 小區建筑平面圖3 房屋建設平面圖圖3 房屋建設平面圖三、設計內容1、負荷等級根據民用建筑電氣設計規范及火災報警與消防聯動控制的規定，普通高層住宅按二級負荷供電，19層及以上的住宅按一級負荷供電。高層住宅言主要消防設備有消防水泵、消防控制室、消防電梯

7、、防排煙設施、火災自動報警及消防聯動裝置、火災應急照明和電動防火門窗、卷簾、閥門等2、負荷計算和無功補償 小區負荷計算表負荷名稱數量單一設備容量單類設備容量需要系數功率因數計算負荷nPe(KW)Pe(KW)K照明照明燈3608插座724288電梯222443355泵房消防用揚水泵2224411180管道加壓泵2488高水箱加水泵2488消防水排水泵2122公用照明36合計2合計(K=0.9)補償低壓電容器容量-133補償后合計12變壓器損耗合計（高壓側）573、設計的內容及步驟（1）照明燈的計算負荷確定如下：Pe=72x4=288 (Kw)P30=Kx. Pe=0.3x288=86.4 (Kw

8、)=86.4x0.72=62.2 (kvar)S30= tan=sin/cos（2）：合計k=0.9 :PcostanPt=0.015xS30=14.3(KW)Qt=0.06x S30=57.3（kvar）（3）欲將功率因數從0.73提高到0.92，則低壓側所需的補償容量為：4、變壓器選擇高層住宅采用電纜埋地引入電源，引入電源為220V/380V。采用TN-S或TN-C-S接地系統，照明與動力系統分別引入大樓內的配電柜，配電柜安裝在底樓，由配電柜引入每層樓的配電箱內，配電柜應安裝在外線電纜容易引入的位置。注：電源引入 a、220v/380v TN-S TN-C-S b、變壓器的位置和形式的選擇

9、 SNT60 SNTSJS(+)變壓器型號額定容量額定電壓聯結組別損耗空載電流Io%短路阻抗uk%高低空載負載SG315Yyn0 Yyn11670、7203650、34501.1、34、4SG1400Yyn0 Yyn11800、8704300、42001.0、34、4SG2500Yyn0 Yyn11960、10305100、49501.0、34、4（1）變電所位置和形式的選擇： 由于該層建筑低于19層，根據民用建筑電氣設計規范該建筑屬于二級負荷，考慮供電可靠性，應采用兩路供電，一路由10KV公共電源電纜接入變電所，另一路引自鄰近高壓環網箱。 變電所形式由用電負荷的狀況和周圍環境情況確定，根據1

10、0KV及以下變電所設計規范GB5053-94規定，這里變電所應采用單獨設立方式。A、1）應滿足對負荷的可靠性，若有一、二級負荷，應選擇兩臺變壓器，若有少量二級負荷而無一級負荷，當低壓側有與其他變電所相連和聯絡線時，為備用電 源，只可用一臺變壓器2)季節性負荷變化較大而宜選用一臺變壓器3）供三級負荷，才用一臺變壓器4)在確定變壓器臺數時，應考慮負荷發展，留有余地B、1)兩臺變壓器的變電所，變壓器SNT應同時滿足以下兩個條件： a）任意一臺變壓器單獨運行時，應能滿足不小于總計算負荷60的要求，即 SNT60 b）任意一臺變壓器單獨運行時，應能滿足全部一二級負荷，即 SNTSJS(+)（2）計算：總

11、負荷： SJS=198（kw） Stn=198/0.8=247.9（kw）考慮到本大樓的實際情況，同時又考慮到未來510年的負荷發展，初步取=500 。考慮到安全性和可靠性的問題。型號：Sg ，所以，應選著兩臺變壓器。變壓器型號額定容量/額定電壓/kV聯結組型號損耗/kW空載電流%短路阻抗%高壓低壓空載負載Sg315Dyn111.14其主要技術指如下表所示：(3)變電所主接線方案：高低壓側均采用單母線分段，高低壓側采用雙回路電源進線單母線分段，在加之低壓母線的分段，使其供電可靠性相當高，且操作靈活方便，可供電給一、二級負荷，用于有兩個電源的重要變電所。當一段母線或母線隔離開關檢修時，該母線各出

12、線須停電，當出線為雙回路時，常使架空線路出現交叉跨越，擴建時需要向兩個方向均衡擴建。5、短路電流計算（1）短路電流計算的目的及方法短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設備，以及進行繼電保護裝置的整定計算。本大樓住宅采用歐姆法計算。 （2）短路電流計算 b)10kv計算：A:求K-1點1)電力系統電抗：電纜線路電抗：總電抗： 2)三相短路電流周期分量的有效值為：3)三相次暫態短路電流及短路穩態電流為：4)三相短路沖擊電流為：Ish=34.32(KA)5)三相短路容量為：B:求K-2 1)電力系統的電抗：電纜線路電抗為： 電力變壓器電抗為：總電抗為：2)三相短路電流周期分量的有效值為： 6、

13、設備的選擇導線的選擇：為了保證供電系統安全可靠、優質、經濟的運行，對導線和電纜截面進行選擇時必須滿足：發熱條件：導線和電纜（包括母線）在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產生的發熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。電壓損耗條件：導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產生的電壓損耗，不應超過其正常運行時允許的電壓損耗，對于較短的高壓線路，可以不進行電壓損耗校驗。經濟電流密度：35kv一下的電流和35kv一下的電流最大的線路，按照經濟電流密度選擇。機械強度：導線（裸線和絕緣導線）截面不應小于其最小允許截面，電纜的短路熱穩定度，滿足工作電壓的要求。（2）設備選擇：母線型號：TMY

14、-3x(50 x4);TMY-3x(80 x10)+1x(60 x6)電壓互感器：JDZJ-10接地開關：JN-3-10/25絕緣子：ZA-10Y抗彎強度從高壓柜引出6kv三芯電纜采用交聯乙烯絕緣電力電纜，型號： YJV-3（504）YJV-3（8010）+1（606）吳剛凱護套，纜芯最高工作溫度90度。7、配電系統設計:高層住宅分板式和塔式兩種。配電系統及計量方式應滿足下列要求：照明系統采用樹干式配電。根據每層戶數的多少，每一層或二層取一相交流200V電源供電。照明計量設在每層用戶表箱內。在動力總配電柜內設動力總計量表。消防用電要求雙路電源時，應以動力電源為主電源，照明電源為備用電源。電梯前

15、室照明及公共樓梯燈用電按動力計量（不裝子表），人防層、居委會應單獨計量。設備層及地下室用電按照明計量，電度表裝在照明配電柜內。住戶配電箱可參照多層住宅的戶箱。如下圖：4kw四、照明設計平面圖10、防雷和接地裝置的確定:變配電所的防雷措施裝設避雷針。室外配電裝置應裝設避雷針來防護直接雷擊。如果變配電所處在附近高建（構）筑物上防雷設施保護范圍之內或變配電所本身為室內型時，不必再考慮直擊雷的保護。高壓側裝設避雷器。這主要用來保護主變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電所，損壞了變電所的這一最關鍵的設備。為此要求避雷器應盡量靠近主變壓器安裝。避雷器的接地端應與變壓器低壓側中性點及金屬外殼等連接在一起

16、。在每路進線終端和每段母線上，均裝有閥式避雷器。如果進線是具有一段引入電纜的架空線路，則在架空線路終端的電纜頭處裝設閥式避雷器或排氣式避雷器，其接地端與電纜頭外殼相聯后接地。低壓側裝設避雷器。這主要用在多雷區用來防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣。當變壓器低壓側中性點不接地時（如IT系統），其中性點可裝設閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護間隙。防雷裝置的確定直擊雷的防護根據變電所雷擊目的物的分類，在變電所的中的建筑物應裝設直擊雷保護裝置。在進線段的1km長度內進行直擊雷保護。防直擊雷的常用設備為避雷針。所選用的避雷器：接閃器采用直徑的圓鋼；引下線采用直徑的圓鋼；接地體采用三根長的的

17、角鋼打入地中再并聯后與引下線可靠連接。雷電侵入波保護由于雷電侵入波比較常見，且危害性較強，對其保護非常重要。對變電所來說，雷電侵入波保護利用閥式避雷器以及與閥式避雷器相配合的進線保護段；為了其內部的變壓器和電器設備得以保護，在配電裝置內安放閥式避雷器。接地基本理論電氣設備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體，稱為接地體，或稱接地極。專門為接地而人為裝設的接地體，稱為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎等，稱為自然接地體。連接接地體與設備、裝置接地部分的金屬導體，稱為接地線。接地線在設備、裝置正常運行

18、情況下是不載流的，但在故障情況下要通過接地故障電流。接地線與接地體合稱為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來的一個整體，稱為接地網。其中接地線又分為接地干線和接地支線。接地干線一般應采用不少于兩根導體在不同地點與接地網連接。接地裝置的確定接地裝置為接地線和接地體的組合，結合本大樓住宅實際條件選擇接地裝置：交流電器設備可采用自然接地體，如建筑物的鋼筋和金屬管道。本大樓住宅的大接地體采用扁鋼，經校驗，截面選擇為，厚度為。銅接地線截面選擇：低壓電器設備地面上的外露部分截面選擇為（絕緣銅線）；電纜的接地芯截面選擇為。所用的接地電阻選擇：查表得接地電阻應滿足R5，Re120V/IE根據經驗公式：其中：為同一電壓的具有電聯系的架空線線路總長度；為同一電壓的具有電聯系的電纜線路總長度。則： 所以，變電所的接地電阻應選為5。11、大樓內外照明設計:電氣照