教学楼的供电系统设计Word下载.docx
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在供电线路中，如果安装有冲击负荷大的用电设备，应有单独支路供电。
对于容
量较大的用电设备（10千瓦以上），应有单独支路供电。
在三相供电线路中，单相用电设备应均匀地分配到三相线路，应尽可能做到三相平衡。
由单相负荷分配不均匀所引起的中性线电流，不得超过额定电流的25﹪；
每一相的电流在满载时不得超过额定电流值。
在配电系统中的配电屏、箱应留有适当的备用回路。
选择导线截面也应适当留有余量。
2.1.4本高层教学楼的负荷分级与供电措施
本工程为一高层教学楼，消防中心、消防栓泵、喷淋泵、消防电梯、防烟排烟风机、应急照明等消防设备为一级负荷，普通电梯、生活水泵和弱电机房为二级负荷，设为一用一备，互为备用，采用双电源供电，从附近两变电站引入两回路，采用单母线分段制，中间设联络柜，并在最末一级配电箱处设置自动切换装置。
其它照明用电为三级负荷。
2.2本工程的负荷计算
2.2.1负荷计算的方法
1、需要系数法。
用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。
这种方法比较简单，应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。
2、利用系数法。
采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。
这种方法的理论依据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际，但因利用系数实测与统计较难，在民用建筑电气中一般不用。
3、单位面积功率法、单位指标法。
一般情况下，在方案设计阶段可采用单位指标法；
在初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法；
对于住宅，在设计的各个阶段均可采用单位指标法。
因此在本工程的负荷计算中，先用根据单位面积功率法大致估算本工程的计算负荷，然后再用需要系数法进行进一步计算。
⑴设备容量的计算
在计算用户的设备容量时，应先对单台用电设备或用电设备组进行下列处理再相加：
①单台设备的设备容量一般取其名牌上的额定容量或额定功率。
②连续工作的电动机的设备容量即名牌上的额定功率，是轴输出有功功率，未计入电动机本身的损耗。
③短时工作电机，需考虑使用系数。
④照明设备的设备容量采用光源的额定功率加上附属设备的功率。
如荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯、高压汞灯，均为灯泡的额定功率加上镇流器的损耗。
低压卤钨灯、低压钠灯为灯泡额定功率加上变压器的功耗。
⑤成组用电设备的设备容量不包括备用设备。
⑥消防设备与火灾时必然切除的设备取其大者计入总设备容量。
⑵计算容量的计算
①方案设计阶段确定计算容量时，采用单位指标法计算、并根据计算结果确定电力变压器的容量和台数，各类建筑物的用电指标如下表。
表2.1各类建筑物的用电指标
建筑类别
用电指标（W/㎡）
用电指标（W/㎡）
公寓
30～50
医院
40～70
旅馆
高等学校
20～40
办公
40～80
中小学
12～20
商业
一般：
展览馆
50～80
大中型：
70～130
体育
演播室
250～500
剧场
汽车库
8～15
②施工图阶段采用需要系数法。
计算容量（计算负荷、有功功率）：
（式2.1）
式中——计算容量（kW）；
——需要系数；
——设备容量；
视在容量（视在功率）：
（式2.2）
无功负荷（无功功率）：
（式2.3）
或（式2.4）
单相负荷均衡的分配到三相上。
当无法使三相完全平衡，且最大一相与最小一相负荷之差大于三相总负荷10%时，应取最大一相负荷的三倍作为等效三相负荷计算，否则按三相对称负荷计算。
同类设备的计算容量，可以将设备容量的算数和乘以需要系数。
不同类型的设备的视在功率，应将其有功负荷和无功负荷分别相加后求其均方根。
（式2.5）
表2.2需要系数及功率因数表
负荷名称
规模（台数）
需要系数（Kx）
功率因数
（）
备注
照明
面积＜500m2
1～0.9
0.9～1
含插座容量，荧光灯就地补偿或采用电子镇流器
500～3000m2
0.9～0.7
0.9
3000～15000m2
0.75～0.55
＞15000m2
0.6～0.4
商场照明
冷冻机房
锅炉房
1～3台
0.8～0.85
＞3台
0.7～0.6
热力站、水泵房、通风机
1～5台
1～0.8
＞5台
0.8～0.6
电梯
0.18～0.22
0.7（交流梯）
0.8（直流梯）
洗衣机房
厨房
≤100kW
0.4～0.5
0.8～0.9
＞100kW
0.3～0.4
窗式空调
4～10台
0.8
10～50台
50台以上
0.4～0.3
舞台照明
＜200kW
1～0.6
＞200kW
注：
1、一般动力设备为3台及以下时，需要系数取为Kx=1。
2、大面积集中控制的灯比相同建筑面积的多个小房间分散控制的灯的需要系数大。
插座容量的比例大时，需要系数的选择可以偏小些。
⑶计算电流的计算380/220V三相平衡负荷的计算电流:
（式2.6）
式中——三相设备的额定电压,=0.38kV。
②220V单相负荷的计算电流：
（式2.7）
③电力变压器低压侧的额定电流：
（式2.8）
式中——变压器的额定容量；
——变压器低压侧的额定电压，=0.4kV。
2.2.2本高层教学楼的负荷计算
2.2.2.1举例说明负荷计算（以地下室为例）：
1、动力负荷计算
⑴各类水泵、风机
本设计地下室包括消防栓泵（主、备，=22kW）、喷淋泵（主、备，=18.5kW）、
生活水泵（主、备，=25kW）、排烟风机（主、备，=11kW）。
以上各设备Kx取0.8，，，。
由公式得：
消防栓泵=Kx=0.8×
22=17.60kW
消防栓泵==17.6×
0.75=13.20
喷淋泵=Kx=0.8×
18.5=14.80kW
喷淋泵==14.8×
0.75=11.10
生活水泵=Kx=0.8×
25=20kW
生活水泵==20×
0.75=15
排烟风机=Kx=0.8×
11=8.80kW
排烟风机==8.8×
0.75=6.60
各类水泵、风机的总负荷为
泵、风机=17.6+14.8+20+8.8=61.20kW
泵、风机=13.2+11.1+15+6.6=45.90
⑵空调Kx取0.8，，，。
全楼设中央空调，空调=KxPe=0.8×
150=120kW
空调==120×
0.75=90
动力总负荷为动力=61.2+120=181.20kW
动力=45.9+90=135.90
2、照明负荷计算
⑴方案设计阶段确定照明及插座的计算容量，采用单位指标法进行计算
地下一层的建筑面积约为1000㎡，用电指标取14.4W/㎡
=1000×
14.4=14.40kW
⑵施工图阶段采用需要系数法
用单位指标法做出的计算容量14.4kW即为用需要系数法计算中的设备容量，
因此在需要系数法下，地下室照明的=Kx×
Pe=0.85×
14.4=12.24kW
=×
=12.24×
0.62=7.60
=12.24÷
0.85=14.40kVA
=1.52×
12.24÷
0.85=21.90A
地下室总计算负荷
kVA
2.2.2.2全楼总负荷计算
该高层教学楼的总负荷计算见表2.3
表2.3高层教学办公楼负荷计算表
序号
楼层及设备名称
设备容量KW
计算负荷
KW
KVAR
KVA
A
NO.1
地
下
室
泵、风机
76.5
0.75
61.2
45.9
116.28
空调
150
120
90
228
14.4
0.85
0.62
12.24
7.6
21.9
小计
193.44
143.5
乘
174.1
129.15
244．8
NO.2
一层
消防中心
20
1
15
25
38
46
39.1
24.2
45.98
69.92
59.1
39.2
53.19
35.28
63.83
NO.3
二层
弱电机房
8
6
10
15.2
47.1
30.2
乘
42.39
27.18
50.36
NO.4
三到七层
三层照明
四层照明
五层照明
六层照明
七层照明
23
19.55
12.121
34.96
小计
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