楼宇自动化实训报告楼宇供配电.docx

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楼宇自动化实训报告楼宇供配电

《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设备选择

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

2.3.210/0.38KV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

5.110KV配电要求10

5.2220V/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11

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。

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

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

1~4层公共照明

1~4F

6KW

0.9

一级

由照明负荷计算

5~7层公共照明

5~7F

4.5KW

0.9

一级

由照明负荷计算

8~10层公共照

明

8~10F

4.5KW

0.9

一级

由照明负荷计算

11~12层公共

照明

11~12F

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

14~15层公共

照明

14~15F

16KW

0.9

一级

由照明负荷计算

1~2层平时照明

1~2F

197KW

0.9

三级

由照明负荷计算

3~10层平时照

明

3~10F

680KW

0.9

三级

由照明负荷计算

11~12层平时

照明

11~12F

10KW

0.9

三级

由照明负荷计算

13~14层平时

照明

13~14F

15KW

0.9

三级

由照明负荷计算

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

1~13层

电梯

1~13F

24KW

0.8

一级

由电梯负荷计算

1~15层

电梯

1~15F

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

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

2~4层应急照明

2~4F

6

0.9

一级

由照明设计计算

5~14层应急照

明

5~14F

6

0.9

一级

由照明设计计算

1~13层电梯

1~13F

24KW

0.8

一级

由电梯负荷计算

1~15层电梯

1~15F

41KW

0.8

一级

由电梯负荷计算

设备照明

-1F

20KW

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

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

变频控制柜

-1F

20KW

0.8

一级

按单位功率法预留功率

送风机

13F

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

231照明负荷计算

照明负荷按负荷性质分组，1~15层公共通道照明为一组，地下室照明为一组；1~2层平时照明为一组，3~10层平时照明为一组，11~12层平时照明为一组，13~14层平时照明为一组；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

（Kvy

需^＜系数

Kd

功率因数

cos

负荷等级

Pc（KW）

Qc（KW）

Sc（KVA）

lc（A）

1~15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

1~2层平

时照明

197

0.92

0.9

三级

181

88

201

305

3~10层平

时照明

680

0.92

0.9

三级

626

304

696

1057

11~12层

平时照明

10

1

0.9

三级

10

4.8

11

16.7

13~14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

23210/0.38KV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：

珞二662kWtQd二391.3kvar

电力及平时运行的消防负荷总计算负荷为

Pcm=lOOJkW^^=8O5kvar

由此可得变电所低压侧总计算负荷为

■—-*-一一-…-「二二

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K二K

弋卩印=0.80,则计入同时系数后的总计算负荷为：

P；=KepPc=0.8X762.3=609M

Q；=KecQc=0.8X471.8=377.4kvar

&=舸+Q?

=7172WA

功率因数为：

p;

cos0=—=0,85

S：

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：

AQ=609.8kWX[tan（cos-10.85）-tan（cos_10.92）]=

118,lkvar

可取接近的120kvar

总无功计算负荷为：

=2S7»4kvar

=1fp^2inn!

.

视在计算负荷为■:

L：

':

662.6kVA

变压器的损耗为：

有功损耗为':

泊附

无功损耗为笙上:

:

:

」＞」」、「*

变电所高压侧的总计算负荷：

坯=耳+码=609.8+&6=61&4KW

Qcl=Q：

+AQt=259.3+331=292.4kvar

总功率因数:

3供电电源与电压选择

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

路10KV电源至咼压配电室，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。

a.）b.）

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时，另一路备用电源自动投入。

此方案可以减少中间母线联络柜和一个电压互感器柜，对节省投资和减小高压配电室建筑面积均有利。

这种结线要求两路都能保证100%勺负荷用电当清扫母线或母线故障时，将会造成全部停电。

因此，这种接线方式常用在大楼负荷较小，供电可靠性要求相对较低的建筑中。

图1（b）为两路电源同时工作，当其中一路故障时，由母线联络开关对故障回路供电。

该方案由于增加了母线联络柜和电压互感器柜，变电所的面积也就要增大。

这种接线方式是商用性楼宇、高级宾馆、大型办公楼宇常用的供电方案。

当大楼的安装容量大，变压器台数多时，尤其适宜采用这种方案，因为它能保证较高的供电可靠性。

目前常用的主接线方案为双电源接入，如图2所示

3.3电压选择

该建筑为高层综合性建筑，用电设备额定电压为交流220/380V，两路电源同时供电，采用YJV22（90）型电缆由室外变配电室引入地下层配电室。

4电力变压器选择

4.1变压器型式及台数选择

本建筑为一般商住两用高层民用建筑，变电所位于主体建筑地下室内，故宜采用三相双绕组式变压器，连

10/

接组别为Dyn11,无励磁调压，电压比0.4kV。

为节省空间，变压器与开关柜布置在同一房间内，变压器外壳防护等级选用IP2X。

应为本楼宇采用双电源双回路供

电，故选用两台变压器

4.2变