電力綜合辦公大樓供配電系統(tǒng)設(shè)計

河北工程電氣工程及其自動化畢業(yè)論文電力綜合辦公大樓供配電系統(tǒng)設(shè)計——空調(diào)配電、防雷接地系統(tǒng)的選擇和布置姓名： 學(xué)號：指導(dǎo)教師： 2022年北工騏學(xué)

畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題目：電力綜合辦公大樓供配電系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)生姓名:學(xué)號: 專業(yè)班級：電氣自動化班 學(xué)院：信電學(xué)院設(shè)計起止日期： 20328—~20126、10 題目性質(zhì):口聯(lián)系實(shí)際的題目 口假想的題目技術(shù)要求及原始數(shù)痛解供配電的相關(guān)原理和知識電氣照明技建筑電氣控制技術(shù)，AutoCA實(shí)用教程等主要任務(wù)：（1）收集整理原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行需求分析；確定負(fù)荷等級。擬定高低壓供配電系統(tǒng)，正確建立負(fù)荷統(tǒng)計計算表。（2）進(jìn)行整體設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計；指定設(shè)計方案。根據(jù)技術(shù)要求，確定合理的設(shè)計指標(biāo)類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提出切合實(shí)際要求的方案（3）變壓器臺數(shù)、容量、型號；開關(guān)、線路，發(fā)電機(jī)容量選擇等主設(shè)計原理圖擇（4）空調(diào)配電，防雷接地系統(tǒng)的選擇和布置CAD繪制供電系統(tǒng)圖（6）按照要求規(guī)范的寫出畢業(yè)設(shè)計論文。學(xué)生（簽字）指導(dǎo)教師（簽字）學(xué)生（簽字）指導(dǎo)教師（簽字）系主任（簽字）院長（簽字） 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評語（①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；②獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力；③研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤工作態(tài)度及工作量；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：成績:指導(dǎo)教師簽字:成績:河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱書評閱教師評語（①選題的意義；②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑥寫作的規(guī)范程度；⑦總體評價及建議成績；⑧存在問題；⑨是否同意答辯等）：成績:評閱教師簽字:成績:河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱書評閱教師評語（①選題的意義；②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力；④工作量的大??；⑤取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑥寫作的規(guī)范程度；⑦總體評價及建議成績；⑧存在問題；⑨是否同意答辯等）：成績:評閱教師簽字:

成績:河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計答辯及綜合成績答 辯 情 況提出問題回答問題正確基本正確有一般性錯誤^原則性錯誤沒有回答答辯委員會評語及建議成績：答辯委員會主任簽字：年月日學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績：學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人：年月日隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)代建筑的功能越來越強(qiáng)，建筑電氣的重要性也日益明顯。本文設(shè)計的是一棟地上8層地下1層的電力辦公樓的電氣施工圖紙及其說明。原樓為5層，磚混結(jié)構(gòu)。加固改造后，總面積16000平方米，建筑高度33米，局部設(shè)地下室，地上8層，結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)，板厚80-120mm，室內(nèi)地面做法90mm，辦公區(qū)、公共區(qū)等區(qū)域均設(shè)置吊頂。地下1層為生活水泵房和積水坑等，地上8層為辦公區(qū)、公共區(qū).本文主要講述在電氣設(shè)計過程當(dāng)中設(shè)計的思路，器件的選擇,設(shè)計的原則，設(shè)計的參數(shù)以及設(shè)計時應(yīng)該主意的問題。本文設(shè)計的范圍包括220/380V配電系統(tǒng)，包括電力計照明,建筑防雷接地、接地系統(tǒng)及安全措施，著重于建筑電氣的安全可靠性分析，特別是高層建筑的供配電部分，防雷接地保護(hù)以及相關(guān)的強(qiáng)電部分。隨著人們生活水平的不斷提高，更加實(shí)用美觀和廉價的住房無疑是人們追求的目標(biāo)之一，所以建筑電氣設(shè)計不僅僅局限于可以使用,應(yīng)該采用更加環(huán)保節(jié)能的新產(chǎn)品.本次設(shè)計在很多方面在美觀的同時,兼顧了低廉的價格,有很高的實(shí)用價值。關(guān)鍵詞：建筑電氣；照明設(shè)計；供配電；防雷AbstractWiththesocialandeconomicdevelopment,thefunctionsofmodernarchitecturegrowingimportanceofelectricalconstructionhasbecomeincreasinglyevident.Thisarticleisdesignedtolevelthegroundfloorofan8onthegroundfloorofanofficebuildingelectricalpowerandthattheconstructiondrawings.Theoriginalfloorof5storey,brick-concretestructure.Reinforcementandreconstruction,thetotalareaof16,000squaremeters,33metersheight,thebasementofthelocal-based,8onthegroundfloor,thestructureoftheformofsteel,thickness80-120mm,theindoorpracticeground90mm,office,publicareasandotherregionsaresethangingTop.layerforthelifeoftheundergroundpumproomandwaterpits,etc.,onthegroundfor8-storeyofficeareas,publicareas.Thisarticlefocusesonthedesignprocessintheelectricaldesignideas,thechoiceofdevices,designprinciples,designparametersanddesignshouldbeideaoftheproblem.Thisarticlecoversthedesignof220/380Vpowerdistributionsystem,includingthepoweroflighting,constructionofminegrounding,groundingsystemandsafetymeasures,withafocusonbuildingsecurityandreliabilityanalysisofelectrical,inparticularforthedistributionofhigh-risebuildingoftheminegroundingprotection,aswellasthestrong-relatedelectricalparts.Withthecontinuousimprovementofpeople'slivingstandard,morepracticalandaffordablehousingappearanceisundoubtedlyoneoftheobjectivespursued,soconstructionisnotlimitedtoelectricaldesigncanbeused,itshouldbeamoreenvironmentally-friendlyenergy-efficientnewproducts.ThedesignisveryAtthesametimeinmanyaestheticallypleasing,takingintoaccountthelowpricewithahighdegreeofpracticalvalue.Keywords:electricalconstruction;lightingdesign;fordistribution;mineTOC\o"1-5"\h\z摘要 IAbstract I I\o"CurrentDocument"第1章緒論 1\o"CurrentDocument"供配電設(shè)計的意義和要求 1\o"CurrentDocument"供配電設(shè)計必須遵循的一般原則 1\o"CurrentDocument"設(shè)計步驟 2\o"CurrentDocument"本次設(shè)計的主要工作 4\o"CurrentDocument"第2章系統(tǒng)計算負(fù)荷及無功功率補(bǔ)償 5負(fù)荷計算 5負(fù)荷計算的內(nèi)容和目的 5\o"CurrentDocument"計負(fù)荷的確定 5按需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷的公式 6\o"CurrentDocument"負(fù)荷計算的結(jié)果 6\o"CurrentDocument"無功功率補(bǔ)償及其計算 8\o"CurrentDocument"無功補(bǔ)償?shù)哪康?8\o"CurrentDocument"無功功率的人工補(bǔ)償裝置 8\o"CurrentDocument"并聯(lián)電容器的選擇計算方法 9\o"CurrentDocument"無功功率補(bǔ)償?shù)挠嬎?9\o"CurrentDocument"第3章 變配電所位置和主變壓器及主接線方案的選擇 11變配電所位置的選擇 11變配電所型式的概述 11\o"CurrentDocument"變配電所位置選擇的一般原則 11\o"CurrentDocument"負(fù)荷中心的確定 12\o"CurrentDocument"變電所主變壓器的選擇 12\o"CurrentDocument"變電所主變壓器選型的原則 12\o"CurrentDocument"變電所主變壓器臺數(shù)的選擇 13\o"CurrentDocument"變電所主變壓器容量的選擇 13\o"CurrentDocument"變配電所主接線方案的選擇 14\o"CurrentDocument"變配電所主接線設(shè)計要求 14\o"CurrentDocument"變配電所主接線方案的擬定 15\o"CurrentDocument"第4章短路電流計算 19\o"CurrentDocument"計算短路電流的目的 19\o"CurrentDocument"短路計算的方法 19標(biāo)么值法計算短路電流 19標(biāo)么值的概念 19\o"CurrentDocument"電力系統(tǒng)各元件電抗標(biāo)么值的計算 20\o"CurrentDocument"用標(biāo)么值法進(jìn)行短路計算的方法 21\o"CurrentDocument"短路電流的計算過程與結(jié)果 21\o"CurrentDocument"消防報警系統(tǒng) 24\o"CurrentDocument"簡介 24\o"CurrentDocument"系統(tǒng)的組成 24\o"CurrentDocument"觸發(fā)器件 25\o"CurrentDocument"火災(zāi)報警裝置 25\o"CurrentDocument"消防控制設(shè)備 26\o"CurrentDocument"電源 26火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的基本形式 27基本形式 27\o"CurrentDocument"報警區(qū)域與探測區(qū)域 27\o"CurrentDocument"第6章變配電所防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計 29變配電所的防雷保護(hù) 29直擊雷保護(hù) 29\o"CurrentDocument"雷電侵入波的保護(hù) 29變配電所公共接地裝置的設(shè)計 30設(shè)計依據(jù) 30\o"CurrentDocument"設(shè)計過程與結(jié)果 31總結(jié) 33致謝 34\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 35\o"CurrentDocument"附錄一：高壓開關(guān)柜 36附錄二：供配電系統(tǒng)圖 32第1章緒論供配電設(shè)計的意義和要求在日常生活、工廠中，電能雖然是生產(chǎn)生活的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善工人的勞動條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。但是如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。從另一方面來說，電能不光給我們的日常生活帶來許多便利，更重要的是它已經(jīng)成為我們賴以生存的必需品。因此，做好供配電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，促進(jìn)人類文明具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是供配電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好供配電工作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。供配電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和日常生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：1、安全在電能的供應(yīng)、傳輸、分配和使用中，應(yīng)確保不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。2、可靠在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，應(yīng)避免發(fā)生供電中斷，滿足電能用戶對供電可靠性的要求。3、優(yōu)質(zhì)就是要滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求。4、經(jīng)濟(jì)降低電力系統(tǒng)的投資和運(yùn)行費(fèi)用，并盡可能地節(jié)約有色金屬的消耗量，通過合理規(guī)劃和調(diào)度，減少電能損耗，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。此外，在供配電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。供配電設(shè)計必須遵循的一般原則1）必須遵循國家的有關(guān)法令、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，執(zhí)行國家的有關(guān)方針、政策。包括節(jié)約能源、節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。2）應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，設(shè)計中應(yīng)采用符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、耗能低、性能先進(jìn)的電氣。3）必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計方案。4）應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。關(guān)于負(fù)荷性質(zhì)，按6850052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，根據(jù)電力負(fù)荷對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失或影響程度，電力負(fù)荷分為以下三級：1、一級負(fù)荷中斷供電將造成人身傷亡者；中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者。2、二級負(fù)荷中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者，例如：主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等；中斷供電將影響重要用電單位的正常工作者。3、三級負(fù)荷不屬于一級和二級負(fù)荷電力負(fù)荷。對一級負(fù)荷，應(yīng)由兩個電源供電。當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不應(yīng)同時受到損壞。一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除應(yīng)由兩個電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其它負(fù)荷接應(yīng)急供電系統(tǒng)。對二級負(fù)荷，宜由兩回線路供電。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負(fù)荷可由一回6kV及以上專用的架空線路或電纜供電。當(dāng)采用架空線時，可為一回架空線供電。當(dāng)采用電纜線路時，應(yīng)采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應(yīng)能承受100%的二級負(fù)荷。設(shè)計步驟供配電設(shè)計內(nèi)容主要包括變配電設(shè)計、高壓配電線路設(shè)計、低壓配電線路設(shè)計和電氣照明設(shè)計等。其設(shè)計步驟一般如下：.收集原始資料在動手設(shè)計之前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，收集用電設(shè)備的性質(zhì)、特征、功率、布局、環(huán)境及氣象條件；各用電單位的平面圖及斷面圖；用電設(shè)備平面布置圖；電源的電壓、容量及可能提供的供電方式。.電力負(fù)荷的分析計算根據(jù)提供的各用電單位的電力負(fù)荷清單，分析那些電力設(shè)備屬一級負(fù)荷，那些屬二級負(fù)荷，那些屬三級負(fù)荷，然后按需要系數(shù)法分別計算出各用電單位及全部的計算負(fù)荷，在中學(xué)平面圖上畫出各用電單位的負(fù)荷圖。根據(jù)各用電單位的負(fù)荷性質(zhì)及平面布局，確定在那些地方設(shè)變電所及各變電所中的變壓器臺數(shù)。然后根據(jù)確定的變電所布局，擬出各用電單位變電所供電范圍，并計算各變電所的計算負(fù)荷。.中學(xué)配電系統(tǒng)設(shè)計中學(xué)配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)計所提供的設(shè)備平面布置圖、擬出兩種可行的中學(xué)配電系統(tǒng)方案進(jìn)行比較后，確定一種方案。.低壓配電屏的選擇.選擇高壓電器.變配電所平面布置設(shè)計：根據(jù)變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心及進(jìn)出線方便的原則，確定變電所的位置，然后根據(jù)環(huán)境條件確定變壓器是放在戶外還是室內(nèi)。.測量保護(hù).防雷凡是與架空線路相連的進(jìn)出線，在入戶處、變電所母線上都要裝一組YW型避雷器。.接地按規(guī)定10KV配電裝置的構(gòu)架，變壓器380V的中性點(diǎn)及外殼，以及380V電氣設(shè)備的金屬外殼等都需要接地，其接地電阻要求小于4。。(1)接地電阻的計算(2)接地體的布置(3)列出人工接地所需的材料的規(guī)格和數(shù)量。.繪變電所系統(tǒng)圖。本次設(shè)計的主要工作本次設(shè)計是對A市實(shí)驗(yàn)中學(xué)供配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。在本次設(shè)計中，對實(shí)驗(yàn)中學(xué)的負(fù)荷進(jìn)行確定計算、變電所位置的選擇、變壓器和主結(jié)線方案的確定、短路電流的計算、一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)、變電所進(jìn)出線的選則、二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定基防雷與接地的設(shè)計。在防雷設(shè)計時采用建筑本身結(jié)構(gòu)鋼筋或鋼結(jié)構(gòu)等自然金屬體作為防雷裝置的一部分。針對本次設(shè)計力求做到積極采用先進(jìn)、可靠、適用的裝備，實(shí)現(xiàn)無油化、絕緣化、組合化、自動化、少污染、免維護(hù)等一系列高科技裝備技術(shù)。供配電系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，消防系統(tǒng)，防雷系統(tǒng)是建筑電氣的重要組成部分。本設(shè)計本著對安全性，可靠性，先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性的追求，著重對A市實(shí)驗(yàn)中學(xué)供配電系統(tǒng)的部分展開了設(shè)計。第2章系統(tǒng)計算負(fù)荷及無功功率補(bǔ)償計算負(fù)荷是確定供配電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護(hù)的重要數(shù)據(jù)；計算負(fù)荷確定的是否正確，直接影響到電器和導(dǎo)線的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。采用無功補(bǔ)償，提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，不僅可以節(jié)能，減少線路壓降，提高供電質(zhì)量，還可以提高系統(tǒng)供電的裕量。本章采用需要系數(shù)法對學(xué)校的各類用電負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)計算，并采用并聯(lián)電容器方法對低壓進(jìn)行集中補(bǔ)償，以提高功率因數(shù)。負(fù)荷計算負(fù)荷計算的內(nèi)容和目的（1）負(fù)荷計算的內(nèi)容包括設(shè)備功率計算，計算負(fù)荷，尖峰電流，一、二級負(fù)荷和平均負(fù)荷等內(nèi)容。計算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計算負(fù)荷是一個假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實(shí)際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。（2）負(fù)荷計算的目的是為了合理的選擇供電系統(tǒng)中的導(dǎo)線、開關(guān)電器、變壓器等元件、整定繼電保護(hù)，使電氣設(shè)備和材料得以充分利用和安全運(yùn)行。計負(fù)荷的確定計算負(fù)荷的方法主要有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法。前一種方法比較簡便，在設(shè)計單位的使用最為普遍。當(dāng)用電設(shè)備臺數(shù)較多、各臺設(shè)備容量相差不甚懸殊時，通常都采用需要系數(shù)法計算。當(dāng)用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量又相差懸殊時，則宜采用二項(xiàng)式法計算，凡是民用建筑中的負(fù)荷，一般都是用需要系數(shù)Kd進(jìn)行計算的。它既簡便又實(shí)用，因?yàn)槊裼媒ㄖ袉螜C(jī)負(fù)荷較大的各類設(shè)備都是采用單機(jī)組或同類機(jī)群放射式供電，在計及供電線路、開關(guān)時，都是用單機(jī)的額定電流或起動電流進(jìn)行選型或校驗(yàn)的，所以普遍采用需要系數(shù)法。本設(shè)計則采用需要系數(shù)法來確定計算負(fù)荷。按需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷的公式（1）有功計算負(fù)荷（單位為kw）P30"KdPe式中 Pe——用電設(shè)備組總的設(shè)備容量（不含備用設(shè)備容量，單位為kw）。Kd——用電設(shè)備組的需要系數(shù)。（2）無功計算負(fù)荷（單位為kvar）Q=p30tan①（3）視在計算負(fù)荷（單位為KVA）S二-P30-

30cos①（4）計算電流（單位為A）,SI= 30—30En（5）多組用電設(shè)備有功計算負(fù)荷基本公式：同時系數(shù)：KZP=0.8?0.9KZq=0.85?0.95本次設(shè)計取KZq=0.95 KZq=0.95P30=KZPxP30Q3o=KZqxQ30130=S/UNcos①二PS30’ 302.1.4負(fù)荷計算的結(jié)果根據(jù)實(shí)驗(yàn)中學(xué)計資料，按照需要系數(shù)法，負(fù)荷計算結(jié)果如表2-1所示。表2-1負(fù)荷計算表

亨通商廈負(fù)荷計算表信電學(xué)院電氣06-2班—序號負(fù)荷名稱設(shè)備容量KW工作臺數(shù)kdCostg計算負(fù)荷計算電流A選用的變壓器PckwQckvarSckva .1#變壓器1照明地下一層1410.70.90.489.84.710.916.52照明地上一至九層75510.90.90.48679.5326.2753.71145.2小計769689.3330.9764.61161.7乘以同時系數(shù)(0.9；0.95)后0.89620.4314.3695.51056.7無功補(bǔ)償-144.0無功補(bǔ)償后負(fù)荷0.96585.9170.3610.2927.1T1變壓器損耗9.836.637.957.6T1變壓器高壓側(cè)0.94595.7206.9630.6958.1800kva二2#變壓器1空調(diào)設(shè)備114210.350.80.75399.7299.8499.6759.12電梯15210.51.7330.051.959.991.13觀演餐廳2610.90.80.7523.417.629.344.4小計506.2406.2649.0986.1乘以同時系數(shù)(0.9；0.95)后0.76455.6385.9597.0907.1無功補(bǔ)償-216無功補(bǔ)償后負(fù)荷0.94455.6169.9486.2738.8T2變壓器損耗7.810.212.819.5T2變壓器高壓側(cè)0.93463.4180.1497.1755.4630kvaT1、T2的總負(fù)荷1059.0387.01127.51713.2乘以同時系數(shù)(0.9；0.95)后0.93953.1367.71021.61552.21消防泵45210.80.759067.5112.5170.92噴淋泵23210.80.754634.557.587.43排煙風(fēng)機(jī)9.5410.80.7538.028.547.572.24正壓逆風(fēng)機(jī)5310.80.7515.011.318.828.55消防電梯30110.61.3330.039.949.975.86應(yīng)急照明20.001.0011020.00.020.030.4小計239.0181.7300.2456.1乘以同時系數(shù)（0.9；0.95）后0.78215.1172.6275.8419.02.2無功功率補(bǔ)償及其計算無功補(bǔ)償?shù)哪康陌垂╇娋值囊?guī)定，低壓功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95,高壓功率因數(shù)要求0.9。采用無功補(bǔ)償，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，既可以節(jié)能、減少線路壓降，又能提高供電質(zhì)量，還可以提高系統(tǒng)供電的裕量。因此，供配電系統(tǒng)中的無功功率補(bǔ)償是必不可少的。無功功率的人工補(bǔ)償裝置工程中普遍采用并聯(lián)電容器來補(bǔ)償供電系統(tǒng)的無功功率。并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式，有以下三種：（1）高壓集中補(bǔ)償 電容器裝設(shè)在變配電所的高壓電容器室內(nèi)，與高壓母線相聯(lián)（如圖2-1）。（2）低壓集中補(bǔ)償 電容器裝設(shè)在變配電所的低壓配電室或單獨(dú)的低壓電容器室內(nèi)，與低壓母線相聯(lián)。它利用指示燈或放電電阻放電。按6850227—95規(guī)定：低壓電容器組可采用三角形結(jié)線或中性點(diǎn)不接地的星形結(jié)線方式（如圖2-2）。（3）低壓分散補(bǔ)償 電容器裝設(shè)在低壓配電箱旁或與用電設(shè)備并聯(lián)。它就利用用電設(shè)備本身的繞組放電。電容器組多采用三角形結(jié)線（如圖2-3）。民用建筑供電有它的特殊性：一是照明負(fù)荷占的比重比較大，屬于分散負(fù)荷；二是電機(jī)大部分是空調(diào)風(fēng)機(jī)、防排煙風(fēng)機(jī)，其容量也是小而分散。由于上訴原因，在民用建筑的供電系統(tǒng)中，一般都是采用低壓配電裝置處集中補(bǔ)償。而且，采用低壓集中補(bǔ)償不需要從電力系統(tǒng)中獲取無功，可以減少電力系統(tǒng)的無功功率發(fā)生裝置，也減少了電力系統(tǒng)到用戶的線路上的無功傳輸，從而減少了這部分線路的電壓損失及電能損耗。因此，本設(shè)計采用低壓集中補(bǔ)償。并聯(lián)電容器的選擇計算方法（1）無功功率補(bǔ)償容量（單位為kvar）的計算=p30(tan①-tan3)=Aqp30（2）并聯(lián)電容器個數(shù)式中q1一單個電容器的容量（單位為kvar）無功功率補(bǔ)償?shù)挠嬎阌韶?fù)荷計算表知，該學(xué)380側(cè)最大負(fù)荷時的功率因數(shù)為0.81。而民用建筑各地供電局規(guī)定低壓功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95,高壓功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.9以上。（1）低壓電容器柜（屏）的選擇方法PGJ1型低壓無功功率自動補(bǔ)償屏有1、2、3、4等4種方案。其中1、2屏為主屏，3、4屏為輔屏。1、3屏各有六條支路，電容器為BW0.4-14-3型，每屏共84kvar,采用六步控制，每步投入14kvar02、4屏各有八條支路，電容器亦為BW0.4-14-3型，每屏共112kvar,采用8步控制，每步投入14^2?選擇步驟：①根據(jù)控制步數(shù)要求，選擇一臺1號或2號主屏。②根據(jù)所需無功補(bǔ)償容量再補(bǔ)充一臺或數(shù)臺3號或4號輔屏(2)低壓電容器柜(屏)的選擇Q=p30(tan3-tan①)=536.526[tan(arccos0.81)-tan(arccos0.92)]kvar=536.526(0.724-0.426)kvar=159.88kvar選PGJ1型低壓自動補(bǔ)償屏,并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型.其方案1（主屏）1臺與方案3（輔屏）1臺相結(jié)合，總共容量84kvarX2=168kvaro無功補(bǔ)償后，380v側(cè)和10kv側(cè)負(fù)荷計算如表2-2表2-2無功補(bǔ)償后賓館的計算負(fù)荷項(xiàng)目Cos①計算負(fù)荷PjKW)Q(Kvar)S30(KVA)，30(A)380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.81536.526392.298664.6491009.8380V側(cè)無功補(bǔ)償容量—168380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.923536.526224.298581.5883.5主變壓器功率損耗0.015S30=8.720.06S30=34.8910KV側(cè)負(fù)荷總計0.903545.246259.188603.734.85經(jīng)過低壓集中補(bǔ)償后，不但提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，使高壓側(cè)的功率因數(shù)達(dá)到了0.903達(dá)到了供電局的要求，而且減少了線路壓降，提高了供電質(zhì)量，還提高了系統(tǒng)供電的裕量。第3章 變配電所位置和主變壓器及主接線方案的選擇變配電所是電力網(wǎng)的重要組成部分，承擔(dān)著電網(wǎng)電壓的變換和電能傳輸任務(wù)。他的設(shè)計（變電所位置的確定和主變壓器及主接線方案的選擇）至關(guān)重要，其中主接線代表了變配電所主體結(jié)構(gòu)，它對各種電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)、自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系，并將長期影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。本設(shè)計嚴(yán)格遵循變電所各個部分設(shè)計的原則，選擇出適合本實(shí)驗(yàn)中學(xué)供配電方式的方案。變配電所位置的選擇變配電所型式的概述變配電所有屋內(nèi)式和屋外式。屋內(nèi)式的特點(diǎn)由于允許安全凈距小，可以分層布置；故占地面積少；維修、操作、巡視在室內(nèi)進(jìn)行，比較方便，不受氣候的影響；外界污穢空氣不會影響電氣設(shè)備，維護(hù)工作可以減輕；房屋建筑投資較大。屋外式的特點(diǎn)土建工程量和費(fèi)用較少，建設(shè)周期短；擴(kuò)建方便；相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；占地面積大；設(shè)備露天運(yùn)行條件差，需加強(qiáng)絕緣；天氣變化對維修和操作有較大影響。在選擇工廠總變配電所型式時，應(yīng)根據(jù)具體的地理環(huán)境，因地制宜；技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時，應(yīng)優(yōu)先選用屋內(nèi)式。負(fù)荷較大的車間，宜設(shè)附設(shè)式或半露天式變電所。負(fù)荷較大的多跨廠房宜設(shè)車間內(nèi)變電所或組合式成套變電所。負(fù)荷小而分散的工廠車間或遠(yuǎn)離有易燃易爆危險及腐蝕性車間時，宜設(shè)獨(dú)立變電所。變配電所位置選擇的一般原則（1）盡量靠近負(fù)荷中心，以減少配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗及有色金屬消耗量。（2）進(jìn)出線方便，特別是采用架空線進(jìn)出時應(yīng)考慮這一點(diǎn)。（3）接近電源側(cè)，對總變、配電所特別要考慮這一點(diǎn)。

(4)設(shè)備運(yùn)輸方便。(5)盡量避開劇烈震動和高溫場所。(6)不宜設(shè)在有多塵和有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時。則應(yīng)設(shè)在污源的上風(fēng)側(cè)。(7)不宜設(shè)在廁所、浴池或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰。(8)不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方。且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方。(9)高壓配電所應(yīng)盡量與車間變電所或有大量高壓用電設(shè)備建筑物合建。(10)不應(yīng)妨礙其他建筑物的發(fā)展，并適當(dāng)考慮今后的擴(kuò)建。負(fù)荷中心的確定變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心。負(fù)荷中心的確定一般采取負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心。在學(xué)校平面圖的左下側(cè)作一個直角坐標(biāo)，測出學(xué)校各用電負(fù)荷到負(fù)荷中心點(diǎn)的坐標(biāo)位置，例如教學(xué)樓P0(X°,Y0)為104.84kw(2.5,2)、宿舍樓P1(X1,彳)為158.62kw(7.5,2)等，如圖3-1所示：XX/(Pixi)

一EP，iv工(Py)y=ii-ZPi工P=P+P+P+P+P+P+P+P+P=590.44i012345678X=E(PiXi);5.1EPi一, Z(Py)同理可得y=ZP"=3.1得中學(xué)的負(fù)荷中心的坐標(biāo)為(5.1，3.1)。即在1#教學(xué)樓ZPi東北角，其平面圖見(附錄二)。變電所主變壓器的選擇主變壓器的選擇包括主變臺數(shù)和容量的選擇，它的確定應(yīng)結(jié)合變電所主接線方案的選擇，下面將做詳細(xì)介紹。變電所主變壓器選型的原則為了調(diào)壓和降低電能損耗，變壓器選擇應(yīng)考慮以下原則:(1)變壓器應(yīng)盡量選節(jié)能型的油浸或干式變壓器；(2)獨(dú)立的變配電所，可選節(jié)能型干式變壓器；(3)非一類建筑物，當(dāng)變壓器附設(shè)在首層靠外墻時，可安裝油浸變壓器，但容量不得超過400KVA。變電所主變壓器臺數(shù)的選擇變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時，宜采用兩臺及以上變壓器：(1)有大量一級負(fù)荷或者雖為二級負(fù)荷，但有一定數(shù)量的消防設(shè)備、保安設(shè)備等用電；(2)集中負(fù)荷較大，所需變壓器容量超過500kVA時，可選用兩臺小容量變壓器，以確保供電安全；(3)季節(jié)性負(fù)荷變化較大時，可設(shè)兩臺或兩臺以上變壓器，以便在淡季時可切除整臺變壓器。其它情況下宜裝設(shè)一臺變壓器。變電所主變壓器容量的選擇根據(jù)實(shí)驗(yàn)中學(xué)的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，中學(xué)變電所的主變壓器可由下列兩種方案：(1)裝有一臺主變壓器的變電所主變壓器容量56不應(yīng)小于總的計算負(fù)荷S30，即工產(chǎn)S30若裝設(shè)一臺主變壓器 型式采用SG10，而容量根據(jù)上式，選SNT=630KVA>S30=603.7KVA,即選一臺SG10-630/10型空氣自冷干式變壓器。(2)裝有兩臺主變壓器的變電所每臺主變壓器容量Snt不應(yīng)小于總的計算負(fù)荷S30的60%,最好為總的計算負(fù)荷S卻的70%左右，即SnT'(0.6?0.7)S30同時每臺主變壓器容量SNT不應(yīng)小于全部一、二級負(fù)荷之和S30(I+II),即

Sn產(chǎn)Sn產(chǎn)S30（i+n）若裝設(shè)兩臺主變壓器 型號亦采用SG10,而每臺容量按以上兩式選擇，因此選擇兩臺SG10-400/10型空氣自冷干式變壓器。其聯(lián)結(jié)組別采用Yyn0。變配電所主接線方案的選擇變（配）電所的主結(jié)線（一次接線）是指由各種開關(guān)電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設(shè)備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是電氣設(shè)備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據(jù)，也是運(yùn)行人員進(jìn)行各種倒閘操作和事故處理的重要依據(jù)。用圖形符號表示主要電氣設(shè)備在電路中連接的相互關(guān)系，稱為電氣主結(jié)線圖。電氣主結(jié)線圖通常以單線圖形式表示。主結(jié)線的基本形式有單母線接線、雙母線接線、橋式接線等多種。變配電所主接線設(shè)計要求電氣主接線設(shè)計應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。（1）可靠性供電可靠性是指能夠長期、連續(xù)、正常地向用戶供電的能力，是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線的設(shè)計首先應(yīng)滿足這個要求。電氣主接線不僅要保證在正常運(yùn)行時，還要考慮到檢修和事故時，都不能導(dǎo)致一類負(fù)荷停電,一般負(fù)荷也要盡量減少停電時間。顯然，這些都會導(dǎo)致費(fèi)用的增加，與經(jīng)濟(jì)性的要求發(fā)生矛盾。因此，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，保證必要的可靠性，而不可片面地追求高的可靠性。（2）靈活性①滿足調(diào)度時的靈活性要求。應(yīng)能根據(jù)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)，靈活地投入和切換電源、變壓器和線路，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。②滿足檢修時的靈活性要求。在某一設(shè)備需要檢修時，應(yīng)能方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對用戶的供電，并使該設(shè)備與帶電運(yùn)行部分有可靠的安全隔離，保證檢修人員檢修時的方便和安全。③滿足擴(kuò)建時的靈活性要求。大的電力工程往往要分期建設(shè)。從初期的主接線到最終方案的確定，每次過渡都應(yīng)比較方便，對已運(yùn)行部分影響小，不影響連續(xù)供電或停電時間最短的情況下，投入新裝變壓器或線路而不互相干擾，并且對一次和二次部分的改建工作量最少。（3）經(jīng)濟(jì)性在設(shè)計主接線時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。欲使主接線可靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)代化的自動裝置，從而導(dǎo)致投資費(fèi)用的增加。因此，主接線的設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下作到經(jīng)濟(jì)合理。一般應(yīng)當(dāng)從以下幾方面考慮。①節(jié)省一次投資。主接線應(yīng)簡單清晰，并要適當(dāng)采取限制短路電流的措施，以節(jié)省開關(guān)電器的數(shù)量、選用價廉的電器或輕型電器，以便降低投資。②電能損耗少，經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的形式、容量和臺數(shù)，避免兩次壓降而增加電能損失。③占地面小。主接線設(shè)計要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時，要注意節(jié)約搬遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。對大容量電廠或變電站，在可能和允許的條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投資建設(shè)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。3.4.2變配電所主接線方案的擬定按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計下列按兩種主接線方案:（1）裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案如圖（3-1）所示（2）裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案如圖（3-2）所示口匚亙，呂■咯肋圖3-1裝設(shè)一臺主變的主接線方案（附高壓柜列圖）高相列LHLL.R.rWLWE='LL.KTBW圖3-2裝設(shè)兩臺主變的主接線方案（附高壓列柜圖）兩種主接線方案通過技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩個方面的比較，比較結(jié)果見表3-1表3-1兩種主結(jié)線方案的比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺主變的方案裝設(shè)兩臺主變的方案技供電安全性滿足要求滿足要求術(shù)供電可靠性基本滿足要求滿足要求指供電質(zhì)量由于一臺主變，電壓損耗略大由于兩臺主變并列，電壓損耗略標(biāo)小靈活方便性只一臺主變，靈活性稍差由于有兩臺主變，靈活性好擴(kuò)建適應(yīng)性稍差一些好一些經(jīng)電力變壓器的綜由網(wǎng)上查得SG10-630單價為由網(wǎng)上查得SG10-400單價為濟(jì)合投資額20.2萬兀，查表得其綜合投資約12.3萬元，變壓器的綜合投資額指為其單價的2倍，因此其綜合投約為單價的四倍，因此兩臺綜合標(biāo)資為2x20.2萬元=40.4萬元投資為4x12.3=49.2萬元，比一臺主變方案多投資&8萬元

高壓開關(guān)柜（含計量柜）的綜合投資額查表得66-建爐）型柜按每臺4萬元計，查表得其綜合投資可按設(shè)備價的1.5倍計，因此高壓開關(guān)柜的綜合投資約為4x1.5x4萬元=24萬元本方案采用7臺GG-1A（F）柜，其綜合投資額約為7x1.5x4.5=47.25萬元，比一臺主變的方案多投資20.25萬元電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)按表4-2規(guī)定計算，主變的折舊費(fèi)=40.4萬元X0.05=20.2萬元；高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)=24萬元X0.06=1.44萬元；變配電設(shè)備的維修管理費(fèi)二（40.4+24）萬元X0.06=3.864。因此主變和高壓開關(guān)柜設(shè)備的折舊和維修管理費(fèi)二（2.02+1.44+3.864）萬元=7.324萬元（其余項(xiàng)目從略）。主變的折舊費(fèi)=49.2萬元X0.05=2.46萬元；高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)=47.25X0.06=2.835萬元；變配電設(shè)備的維修管理費(fèi)二（40.4+47.25）萬元X0.06=5.235萬元。因此主變和高壓開關(guān)柜設(shè)備的折舊和維修管理費(fèi)二（2.46+2.835+5.235）萬元=10.53萬元。比一臺主變方案多耗資3.206萬元。交供電部門的一次性供電貼費(fèi)按900元/KVA計，貼費(fèi)為630x0.09元=56.7貼費(fèi)為2x400x0.09=72,比一臺主變的方案的貼費(fèi)多15.3從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺主變的主接線（圖3-2）略優(yōu)于裝設(shè)一臺主變的主接線方案（圖3-1）,但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺主變的方案（圖3-1）遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺主變的方案（圖3-2），因此決定采用裝設(shè)一臺主變的方案（圖3-1）。第4章短路電流計算“短路”是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的一種故障。所謂短路是電網(wǎng)中某一相導(dǎo)體未通過任何負(fù)荷而直接與另一相導(dǎo)體或“地”相碰觸。電網(wǎng)正常運(yùn)行的破壞大多數(shù)是由短路故障引起的。因此，正確計算短路電流尤為重要。計算短路電流的目的（1）為保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在設(shè)計選擇電氣設(shè)備時，都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗(yàn)，以保證該設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動力的巨大沖擊。（2）為盡快切斷電源對短路點(diǎn)的供電，繼電保護(hù)裝置將自動的使有關(guān)斷路器跳閘，繼電保護(hù)裝置的整定和斷路器的選擇，也需要準(zhǔn)確的短路電流數(shù)據(jù)。短路計算的方法短路電流計算的方法常用的有歐姆法（有名單位制法）和標(biāo)么值法。在電力系統(tǒng)計算短路電流時，如計算低壓系統(tǒng)的短路電流，常采用有名單位制；但計算高壓系統(tǒng)短路電流，由于有多個電壓等級，存在著電抗換算問題，為使計算簡化常采用標(biāo)么制。因此，本設(shè)計采用的是標(biāo)么值法來計算短路電流。標(biāo)么值法計算短路電流標(biāo)么值的概念標(biāo)么制中各元件的物理量不用有名單位值，而用相對值來表示。相對值就是實(shí)際有名值與選定的基準(zhǔn)值間的比值，即標(biāo)么值=實(shí)際值標(biāo)么值=實(shí)際值（任意單位）

基準(zhǔn)值同實(shí)際值單位）從上看出，標(biāo)么值是沒有單位的。另外，采用標(biāo)么值計算時必須先選定基準(zhǔn)值。我們一般先選定基準(zhǔn)容量sd和基準(zhǔn)電壓ud。根據(jù)三相交流電路中的基本關(guān)系，推得基準(zhǔn)電流1d和基準(zhǔn)電抗值分別為S_SI =-d—d J3Ud(4-1)據(jù)此，可以直接寫出以下標(biāo)么值表示式容量標(biāo)么值電壓標(biāo)么值電流標(biāo)么值電抗標(biāo)么值UU2=——d=dd 31Id SdUd「I33III*————I dISddX*—X—XSdX U2dd在進(jìn)行短路計算時，為方便起見通常選擇基準(zhǔn)值S=100MVA,基準(zhǔn)電壓（U）(4-2)(4-3)(4-4)(4-5)(4-6)為線路平均額定電壓（Uc）。4.3.2電力系統(tǒng)各元件電抗標(biāo)么值的計算取5=100MVA,U=U電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值為X s.XdSocSdSoc電力變壓器的電抗標(biāo)么值為Xd%U2/U2k c/ c100SNSd k 100SN電力線路的電抗標(biāo)么值為XX*— w/1NW Xd=X1/U=X

oSd1SdU2c(4-7)(4-8)(4-9)4.3.3用標(biāo)么值法進(jìn)行短路計算的方法短路電流中各主要元件的電抗標(biāo)么值求出以后，即可利用其等效電路圖進(jìn)行電路化簡，計算其總電抗標(biāo)么值X、*,由于各元件電抗均采用相對值，與短路計算點(diǎn)的電壓無關(guān)，因此無需進(jìn)行電壓換算，這也是標(biāo)么值法較之歐姆法優(yōu)越之處。無限大容量系統(tǒng)三相短路周期分量有效值的標(biāo)么值按下式計算為I（3）I（3）*I（3）I（3）*=-J^-

kI

d由此可求得三相短路電流周期分量有效值S_d—<3UcU2 1 c—二 SdX￡ X(4-10)I⑶=I(3)*IkkdI—d_X*￡(4-11)求得1k⑶后，即可利用前面得公式求出1”（3）、I/）、ish（3）和1sh（3）等。三相短路容量得計算公式為(4-12)4.4短路電流的計算過程與結(jié)果（1）繪制計算電路圖如圖4-1圖4-1圖4-1短路計算電路(2)確定基準(zhǔn)值 設(shè)S=100MVA,U=10.5KV,高壓側(cè)，U=10.5KV，低壓側(cè)U=0.4KV,d d d1 d2則100M以)5.5KA<3x10.5kv

d2（3）計算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值①電力系統(tǒng)②架空線路100MVA -山 =144KAd2（3）計算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值①電力系統(tǒng)②架空線路100MVA -山 =144KA<3義0.4kv100MVA八 =0.2500MVA查表8-37,得LGJ-185的x0=0.35Q/km,而線長8km。故X*=(0.35x0.8)x2100MVA 個一=2.54(10.5KV)2③電力變壓器UZ%=4，故uk%sd

300SN4x100x1000100x630=6.35因此繪制等效電路，如圖所示（4）計算k-1點(diǎn)（10.5KV側(cè)）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量①總電抗標(biāo)幺值X? =X*+X*=0.2+2.54=2.74乙(k-1) 1 2②三相短路電流周期分量有效值I(3)=I/X營 =5.5KA/2.74=2.01KAk-1 d1 乙(k-1)③其它短路電流I”(3)=I(3)=I(3)=2.01KA

8 k-1i(3)=2.551”(3)=2.55x2.01KA=5.13KAshI(3)=1.51I”(3)=1.51x2.01KA=3.04KAsh④三相短路容量S(3)=S/X營 =100MVA/2.74=36.5MVAk-1 d 乙(k-1)(5)計算k-2點(diǎn)(0.4KV側(cè)D的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量①總電抗標(biāo)幺值X卷 =X*+X*+X*=0.2+2.54+6.35=9.09TOC\o"1-5"\h\z乙（k一2） 1 2 3②三相短路電流周期分量有效值I（3）=I/X營 =144KA/9.09=15.8KAk-2 d2 乙（L2）③其它短路電流I"（3）=I（3）=I（3）=15.8KA

8 k-1阿=1.841”（3）=1.84x15.8KA=29.07KAshI（3）=1.091”（3）=1.09X15.8KA=17.2KAsh④三相短路容量S（3）=S/X弋 =100MVA/9.09=11MVAk-2 d 乙（k-2）以上計算結(jié)果綜合如表4-1所示：表4-1短路計算結(jié)果短路計算點(diǎn)三相短路電流/KA三相短路容量/MVAI（3）kI"（3）I（3）8i（3）shI（3）shS（3）kk-12.012.012.015.133.0436.5k-215.815.815.829.0717.211第五章消防報警系統(tǒng)5.1簡介消防報警系統(tǒng)又稱火災(zāi)報警系統(tǒng)，消防自動報警系統(tǒng)。系統(tǒng)圖由火災(zāi)報警主機(jī)、火災(zāi)特征或火災(zāi)早期特征傳感器、人工火災(zāi)報警設(shè)備、輸出控制設(shè)備組成。傳感器完成對火災(zāi)特征或火災(zāi)早期特征的探測，并將相關(guān)信號傳送到火災(zāi)報警主機(jī)。報警主機(jī)完成對信號的顯示、記錄， 并完成相應(yīng)的輸出控制?；馂?zāi)自動報警系統(tǒng)是人們?yōu)榱嗽缙诎l(fā)現(xiàn)通報火災(zāi)，并及時采取有效措施，控制和撲滅火災(zāi)，而設(shè)置在建筑物中或其它場所的一種自動消防設(shè)施，是人們同火災(zāi)作斗爭的有力工具。行業(yè)知名品牌：西門子、歐安、能美、海灣系統(tǒng)的組成火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是由觸發(fā)器件、火災(zāi)報警裝置、火災(zāi)警報裝置以及具有其它 控制主機(jī)助功能的裝置組成的火災(zāi)報警系統(tǒng)。它能夠在火災(zāi)初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量和光輻射等物理量，通過感溫。感煙和感光等火災(zāi)探測器變成電信號，傳輸?shù)交馂?zāi)報警控制器，并同時顯示出火災(zāi)發(fā)生的部位，記錄火災(zāi)發(fā)生的時間。一般火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、防火門、防火卷簾、擋煙垂壁等相關(guān)設(shè)備聯(lián)動，自動或手動發(fā)出指令、啟動相應(yīng)的裝置。觸發(fā)器件在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，自動或手動產(chǎn)生火災(zāi)報警信號的器件稱為觸發(fā)件，主要包括火災(zāi)探測器和手動火災(zāi)報警按鈕?；馂?zāi)探測器是能對火災(zāi)參數(shù) （如煙、溫度、火焰輻射、氣體濃度等）響應(yīng)，并自動產(chǎn)生火災(zāi)報警信號的器件。按響應(yīng)火災(zāi)參數(shù)的不同，火災(zāi)探測器分成感溫火災(zāi)探測器、感煙火災(zāi)探測器、感光火災(zāi)探測器、可燃?xì)怏w探測器和復(fù)合火災(zāi)探測器五種基本類型。不同類型的火災(zāi)探測器適用于不同類型的火災(zāi)和不同的場所。手動火災(zāi)報警按鈕是手動方式產(chǎn)生火災(zāi)報警信號、啟動火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的器件，也是火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中不可缺少的組成部分之一?；馂?zāi)報警裝置在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，用以接收、顯示和傳遞火災(zāi)報警信號，并能發(fā)出控制信號和具有其它輔助功能的控制指示設(shè)備稱為火災(zāi)報警裝置。火災(zāi)報警控制器就是其中最基本的一種?；馂?zāi)報警控制器擔(dān)負(fù)著為火災(zāi)探測器提供穩(wěn)定的工作電源；監(jiān)視探測器及系統(tǒng)自身的工作狀態(tài)；接收、轉(zhuǎn)換、處理火災(zāi)探測器輸出的報警信號；進(jìn)行聲光報警；指示報警的具體部位及時間；同時執(zhí)行相應(yīng)輔助控制等諸多任務(wù)。是火災(zāi)報警系統(tǒng)中的核心組成部分。量合式探測器類型探測器類型在火災(zāi)報警裝置中，還有一些如中斷器、區(qū)域顯示器、火災(zāi)顯示 盤等功能能不完整的報警裝置，它們可視為火災(zāi)報警控制器的演變或補(bǔ)充。在特定條件下應(yīng)用，與火災(zāi)報警控制器同屬火災(zāi)報警裝置。火災(zāi)報警控制器的基本功能主要有：主電、備電自動轉(zhuǎn)換，備用電源充電功能，電源故障監(jiān)測功能，電源工作狀態(tài)指標(biāo)功能，為探測器回路供電功能，控測器或系統(tǒng)故障聲光報警，火災(zāi)聲、光報警、火災(zāi)報警記憶功能，時鐘單元功能，火災(zāi)報警優(yōu)先報故障功能，聲報警音響消音及再次聲響報警功能。在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，用以發(fā)出區(qū)別于環(huán)境聲、光的火災(zāi)警報信號的裝置稱為火災(zāi)警報裝置。它以聲、光音響方式向報警區(qū)域發(fā)出火災(zāi)警報信號，以警示人們采取安全疏散、滅火救災(zāi)措施。消防控制設(shè)備在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，當(dāng)接收到火災(zāi)報警后，能自動或手動啟動相關(guān)消防設(shè)備并顯示其狀態(tài)的設(shè)備，稱為消防控制設(shè)備。主要包括火災(zāi)報警控制器，自動滅火系統(tǒng)的控制裝置，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的控制裝置，防煙排煙系統(tǒng)及空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的控制裝置，常開防火門，防火卷簾的控制裝置，電梯回降控制裝置，以及火災(zāi)應(yīng)急廣播、火災(zāi)警報裝置、消防通信設(shè)備、火災(zāi)應(yīng)急照明與疏散指示標(biāo)志的控制裝置等控制裝置中的部分或全部。消防控制設(shè)備一般設(shè)置在消防控制中心，以便于實(shí)行集中統(tǒng)一控制。也有的消防控制設(shè)備設(shè)置在被控消防設(shè)備所在現(xiàn)場，但其動作信號則必須返回消防控制室，實(shí)行集中與分散相結(jié)合的控制方式。電源火災(zāi)自動報警系統(tǒng)屬于消防用電設(shè)備，其主電源應(yīng)當(dāng)采用消防電源，備用電采用蓄電池。系統(tǒng)電源除為火災(zāi)報警控制器供電外，還為與系統(tǒng)相關(guān)的消防控制設(shè)備等供電?；馂?zāi)自動報警系統(tǒng)的基本形式基本形式根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，火災(zāi)自動報系統(tǒng)的基本形式有三種，即：區(qū)域報警系統(tǒng)、集中報警系統(tǒng)和控制中心報警系統(tǒng)。.由區(qū)域火災(zāi)報警控制器和火災(zāi)探測器等組成，或由火災(zāi)的控制器和火災(zāi)探測器等組成，功能簡單的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)稱為區(qū)域報警系統(tǒng)，適用于較小范圍的保護(hù)。.由集中火災(zāi)報警控制器、區(qū)域火災(zāi)報警控制器和火災(zāi)探測器等組成，或由火災(zāi)報警控制器、區(qū)域顯示器和火災(zāi)探測器等組成，功能較復(fù)雜的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)統(tǒng)稱為集中報警系統(tǒng)。適用于較大范圍內(nèi)多個區(qū)域的保護(hù)。.由消防控制室的消防控制設(shè)備、集中火災(zāi)報警控制器、區(qū)域火災(zāi)報警控制器和火災(zāi)探測器等組成，或由消防控制室的消防控制設(shè)備、火災(zāi)報警控制器、區(qū)域顯示器和火災(zāi)探測器等組成，功能復(fù)雜的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)稱為控制中心報警系統(tǒng)。系統(tǒng)的容量較大，消防設(shè)施控制功能較全，適用于大型建筑的保護(hù)。報警區(qū)域與探測區(qū)域火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的保護(hù)對象形式多樣，功能各異，規(guī)模不等。為了便于早期探測、早期報警，方便日常的維護(hù)管理，在安裝的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，人們一般都將其保護(hù)空間劃分為若干個報警區(qū)域。每個報警區(qū)域又劃分了若干個探測區(qū)域。這樣這可以在火災(zāi)時，能夠迅速、準(zhǔn)確地確定著火部位，便于有關(guān)人員采取有效措施。因此，所謂報警區(qū)域就是人們在設(shè)計中將火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的警戒范圍按防火分區(qū)或樓層劃分的部分空間，是設(shè)置區(qū)域火災(zāi)報警控制器的基本單元。一個報警區(qū)域可以由一個防火分區(qū)或同樓層相鄰幾個防火分區(qū)組成，但同一個防火分區(qū)不能在兩個不同的報警區(qū)域內(nèi)；同一報警區(qū)域也不能保護(hù)不同樓層的幾個不同的防火分區(qū)。探測區(qū)域就是將報警區(qū)域按照探測火災(zāi)的部位劃分的單元，是火災(zāi)探測器部位編號的基本單。一般一個探測區(qū)域?qū)?yīng)系統(tǒng)中具有一個獨(dú)立的部位編號。根據(jù)我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，探測區(qū)域的劃分應(yīng)符合下列要求：(1)探測區(qū)域應(yīng)按獨(dú)立房(套)間劃分。一個探測區(qū)域的面積不宜超過500m2；從主要人口能看清其內(nèi)部，且面積不超過1000m2的房間，也可劃分為一個探測區(qū)域。紅外光束型感煙火災(zāi)探測器的探測區(qū)域長度不宜超過100m。纜式感溫火災(zāi)探測器的探測區(qū)域長度不宜超過 200m?？諝夤懿顪鼗馂?zāi)探測器的探測區(qū)域長度宜在20m—100m之間這是探測區(qū)域劃分的基本依據(jù)。(2)符合下列條件之一的二級保護(hù)對象也可將幾個房間劃為一個探測區(qū)域。①相鄰房間不超過5間，總面積不超過400m2,并在門口設(shè)有燈光顯示裝置。②相鄰房間不超過10間，總面積不超過1000m2,在每個房間門口均能看清其內(nèi)部，并在門口設(shè)有燈光顯示裝置。(3)下列場所應(yīng)分別單獨(dú)劃分探測區(qū)域：①敞開或封閉樓梯間；②防煙樓梯間前室、消防電梯前室、消防電梯與防煙樓梯間合用的前室；③走道、坡道、管道井、電纜隧道；④建筑物悶頂、夾層。第6章變配電所防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計電力系統(tǒng)中，雷擊是主要的自然災(zāi)害。雷電可能損壞設(shè)備或設(shè)施，造成大規(guī)模停電，也可能引起火災(zāi)或爆炸事故，危及人身安全，因此必須對電力設(shè)備、建筑物等采取一定的防雷措施。變配電所的防雷保護(hù)直擊雷保護(hù)在變配電所屋頂裝設(shè)避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線與變配電所公共接地裝置相連。如變配電所的主變壓器裝在室外或有露天配電裝置時，則應(yīng)在變電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨(dú)立避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護(hù)范圍包括整個變配電所。如果變配電所處在其他建筑物的直擊雷防護(hù)范圍以內(nèi)時，則可不另設(shè)獨(dú)立避雷針。按規(guī)定，獨(dú)立避雷針的接地裝置接地電阻RE<10Q。通常采用3?6根長2.5m,^50mm的鋼管，在裝避雷針的桿塔附近作一排或多邊形排列，管間距離5!^打入地下，管頂距地面0.6m。接地管間用40mmX4mm鍍鋅扁鋼焊接相連。引下線用25mmX4mm的鍍鋅扁鋼，下與接地他焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用G20mm的鍍鋅圓鋼，長1?1.5m。獨(dú)立避雷針的接地裝置與變配電所公共接地裝置應(yīng)有3m以上距離。雷電侵入波的保護(hù).在10kV電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè)FS4-10型閥式避雷器。引下線采用的25mm乂4mm鍍鋅扁鋼，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地端螺栓連接。.在10kV高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有GG-1A(F)-54型開關(guān)柜，其中配有FS4-10型閥式避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護(hù)，防護(hù)雷電侵入波的危害。.在380V低壓側(cè)架空出線桿上，裝設(shè)保護(hù)間隙，或?qū)⑵浣^緣子的鐵腳接地，用以防護(hù)沿低壓架空線侵入的雷電波。6.2變配電所公共接地裝置的設(shè)計設(shè)計依據(jù)（1）電力裝置和建筑物要求的接地電阻最大值（見表8-1）表6-1電力裝置和建筑物要求的接地電阻最大值序號裝置名稱裝置特點(diǎn)接地電阻/。11kv以上小接地電流系統(tǒng)僅用于該系統(tǒng)的接地裝置R<250且R<10EJ E2與1kv以下系統(tǒng)共用的接地裝置250口 ,R<——且R<4EJ EE31kv以下系統(tǒng)與總?cè)萘?00KVA以上的發(fā)電機(jī)或變壓器相連的接地裝置re<44上述（序號3）裝置的重復(fù)接地RE<105與總?cè)萘?00KVA及以下的發(fā)電機(jī)或變壓器相連的接地裝置RE<106上述（序號5）裝置的重復(fù)接地RE<307變配電所和線路的防雷裝置獨(dú)立避雷針和避雷線RE<108變配電所裝設(shè)的避雷器與序號3裝置共用Re<49與序號5裝置共用RE<1010線路上裝設(shè)的避雷器或保護(hù)間隙與電機(jī)無電氣聯(lián)系RE<1011與電機(jī)有電氣聯(lián)系re<512建筑物的防雷裝置第一類防雷建筑物防直擊雷Rh<1013防雷電感應(yīng)Rh<1014防雷電波侵入Rh<1015第二類防雷建筑物（防直擊雷、防雷電感應(yīng)和防雷電波侵入公共接地裝置）Rh<10

16第三類防雷建筑物防直擊雷和雷電波侵入（共用）Rh<3017第三類中（2）款建筑物Rh<10備注符號含義：Re-工頻接地電阻；Rh-沖擊接地電阻；Ie一單相接地電流（單位為人），按下式計算：uuU（I-351）I=I=N9b cab—ec 350式中UN一電網(wǎng)額定電壓（單位為川）；Ioh——UN電網(wǎng)中架空線路總長度（單位為km）；ib——UN電網(wǎng)中電纜線路總長度（單位為呢）。（2）單根純直管形（或棒形）接地體的接地電阻（人工接地體工頻接地電阻）pR=—E⑴l（3）埋地的水管和電纜金屬外皮等的接地電阻（自然接地體工頻接地電阻）2pR乙、二二E（nat）l（4）用逐步漸進(jìn)法確定垂直接地體根數(shù)nn>Re（i）nRE（man）式中“為接地體利用系數(shù)。設(shè)計過程與結(jié)果（1）接地電阻的要求按表8-1的要求，此變配電所的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下條件RE<4。35010x(1+35x16) 二16A350所以公共接地裝置接地電阻 Re"Q（2）接地裝置的設(shè)計

采用長2.5m,。50mm的鋼管，管間用40mmx4mm的扁鋼焊接相連。鋼管根數(shù)的確定：根據(jù)Re根據(jù)R