宿舍楼供配电(共20页)

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1、 供配电技术课程设计报告设计（论文）题目：学生姓名： 学 号：专业班级： 学 部：指导教师： 2015年07月01日 摘 要 介绍了校园学生宿舍楼的配电设计，阐述了负荷计算、负荷等级的确定、照度的选择、配电系统的设计电器设备的选择、防雷与接地系统的设计。给出了一个安全用电和节约能源的系统方案。为学生创造了一个良好的学习、工作环境。 不同的学校，不同的宿舍之间规模大小不同，因而用电情况和电力运行的情况也各不相同。因此，不可能有一套标准的适用于一切宿舍楼的配电系统。在对该宿舍的用电量需要进行定性和定量的分析，评估它当前的以及将来的电量情况。力求编制出一套最佳的配电方案。在分析宿舍楼用电需求时不仅要

2、搞清楚电力使用的种种细节，还必须考虑到用电的可靠性和经济性等诸多方面的因素，以求得供求间的最佳平衡。在设计中尽量采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。关键词 宿舍楼、负荷等级、负荷计算、配电系统、电气设备的选择AbstractIntroduces the distribution of campus student dormitory building design, this paper expounds the load calculation, the determination of load level, the choice of intensity of

3、illumination, power distribution system, the design of the electrical equipment selection, the design of lightning protection and grounding system. Presents a scheme to safe and save energy. For the students to create a good learning and working environment. Different schools and different size diff

4、erent between dorm, electricity consumption and electric power operation is also each are not identical. Therefore, could not have a set of standard applies to all dormitory building distribution system. The electricity consumption in the dormitory to make qualitative and quantitative analysis, eval

5、uation of its current and future electricity situation. To prepare a set of optimal distribution Keywords Dormitory building, load level, load calculation, power distribution system, selection of electrical equipment 目 录一、绪论-2二、学校的负荷计算及无功补偿-3三、宿舍配电系统的确定-5四、电气设备的选择-6五、电气校验-71、低压电器的校验-8 2、导线的校验-10六、明细

6、表-11七、设计图样-12八、防雷与接地系统的设计 -13 九、配电设计中的注意事项 -14参考资料-15一、绪论毕业设计是检验我们三年来学习的情况的一项综合测试，它要求我们把以往所学的知识全部适用，融会贯通的一项训练，是对我们能力的一项综合评定，它要求我们充分发掘自身的潜力，开拓思路设计出所学专业的合理适用的工程系统。设计的目的要求：（1）通过该毕业设计培养我们综合运用所学的基础理论知识、基本技能和专业知识进行分析和解决实际问题的能力。（2）培养我们独立获取新知识、新技术和新信息的能力，使我们初步掌握科学研究的基本方法和思路。（3）掌握供配电系统设计计算和运行维护所必须的基本理论和基本技能。

7、（4）掌握供配电设计的基本原则和方法，深刻理解“安全、可靠、优质、经济”的设计要求，为今后从事工厂供配电技术工作奠定一定的基础。总之，通过这次设计应该能够树立正确的设计思想和严肃认真的工作态度，树立正确的生产观念，经济意识的全面观念。（1）学校宿舍楼标准层平面布置图（2）学校生活区负荷情况见表学校生活区负荷表编号名称1学生食堂3082102户外照明25203本所用电1004学生宿舍楼750.6635.3 12#宿舍平面图宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍楼宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍梯宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍

8、宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍学校宿舍楼标准层建筑平面图供电电源。在学校南侧500m处有一座10kV配电所，其出口断路器是 SN1010II型，此断路器配有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.3s。土壤电阻率为100m。二、负荷计算为了合理设计和选择学校供电系统中的电气设备和导线，需要根据用电设备的容量对有关的电力负荷进行统计计算，即得到计算负荷。如果计算负荷确定过大，会增加投资和造成有色金属的浪费；而计算负荷过小，又造成电气设备和导线长期过热，这不仅增加了电能损耗，而且影响它的使用寿命和用电安全。1、学生宿舍楼负荷计算据调查：学生宿舍楼各电器额定功率如下日光灯(

9、总)：P1=0.042105=4kw风扇：P2=0.062105=6kw电脑：P3=0.48105=160kw饮水机：P4=0.421105=21kw空调：P5=2.51105=125Kw 热水器：P6=1.51105=75kw 求各组计算负荷如下： 日光灯组：查表得，Kd=0.60.8（取0.8），=0.9，=0.48 P30(1)=KdP1=0.84=3.2 kw Q30(1)=P30(1)= 3.20.48=1.53Kvar S30(1)= =3.56kvar I30(1)= =5.41A 电器组:=6+160+21=187kw,查表得,Kd=0.50.55（取0.55），=0.75，=

10、0.88 P30(2)=Kd =0.55187=102.9kw Q30(2)=P30(2)=102.90.88=90.5kvar S30(2)= =137.2kva I30(2)=208.7A 空调组：查表得，Kd=0.70.8(取0.8)，=0.8, =0.75P30(5)=Kd =0.8125=100kw Q30(5)=P30(5)=1000.75=75kvar S30(5)= =125kva I30(5)=190.1A 热水器组：查表得，Kd=0.65；=1, =0P30(6)=Kd =0.6575=48.75kw Q30(6)=P30(6)=48.750=0kvar S30(6)= =

11、48.75kva I30(6)=74.2A以上设备总计算负荷(取,)为:P30=0.95( 3.2+102.9+100+48.75)=242.1kwQ30=0.97( 1.53+90.5+75+0)=162kvarS30=291.2kvarI30= =443A三、宿舍楼配电系统的确定对宿舍楼的配电线路的接线方式采用放射式和树干式的混合型接线。、从变压器的配电房到宿舍楼的配电柜，采用放射式接线，这样可以使当某一配电出线发生故障时，不致影响其他配电出线的运行，提高供电的可靠性。从宿舍楼的配电箱到每一间宿舍的用电设备采用树干式接线，它采用的开关电器较少，有色金属消耗量也较少，克服了放射式接线中采用多

12、开关电器，高消耗有色金属的问题，且树干式多采用封闭母线，灵活方便，也较安全，“配电箱干线组”接线，还省去了变压器低压侧整套低压配电装置，从而使接线大为简化，投资大大降低。符合了GB500521995供配电系统设计规范的规定：“供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的配电级数不宜多于两级。四、电气设备选择3、导线截面及配电箱的选择（1）选择配电箱中各路的熔体额定电流。根据设备明细表中各设备的容量，依据熔断器的选择方法和原则，可得出各路的熔体额定电流。（2）根据已选出的各路熔体额定电流，并预留12路（将来增加用电设备时可不更换分电箱）。确定线路数和熔断器电流相适应的分电箱。（3）根据已选出的各路熔体

13、电流及其敷设方式、环境温度等，依据导线及电线管的选择方法和原则，可选出相应的导线及电线管。12#宿舍楼各层的设备容量，查表得=0.8 =0.6的电脑，其冲击电流，尖峰电流：= 根据熔体额定电流，且选，即RT0-200/10的熔断器的三根单芯铜线，还要考虑穿管，中性线等12#宿舍区分电箱（XL-10-4/60）楼层导线截面电线管直径/mm1楼78.289.2200/16095502楼78.289.2200/16095503楼78.289.2200/16095504楼78.289.2200/16095505楼78.289.2200/1609550分电箱到干线的导线391446RT0-600/550

14、总干线选择总干线时，每路干线所接设备台数不多，干线的计算电流也应按二项式法计算。熔断器的选择：且导线选择：，按发热条件选取相线，中性线截面按选取。1号（宿舍）干线型号及规格宿舍1号（宿舍）干线（所接设备）明敷导线型号穿管敷设导线型号12#宿舍446RT0-600/5504、低压配电屏的的选择选用低压配电屏一览表低压配电屏所接干线进线（低压）户外照明食堂宿舍区教学区五、电器校验计算电路图表4-1电力线路每相的单位长度电抗平均值线路结构单位长度电抗平均值（）220/380V610kv35kV及以上电缆线路0.0660.080.121、 短路电流的计算(标幺制法)第一步、短路电流计算等效电路图，如图

15、所示，由断路器断流容量估算系统电抗，用表示。第二步、取基准容量Sd=100MV.A,基准电压Ud=Uav,三个电压的基准电压为Ud1=37kv、Ud2=10.5kv、Ud3=0.4kv,计算各元件的电抗标幺值为系统G =0.1线路L =Xo=0.12=0.01变压器T1和T2 =4.4求k-2点的三相短路电流和短路容量（=10.5kv）根据k-1点短路的等效电路所示,并计算其总电抗如下: =0.1+0.01=0.11 (1) 计算短路电路中总电抗标幺值 X=+X/X=0.11+=2.31(2) 计算K2点所在电压级的的基准电流，得 Id=144.3KA(3) 计算K2点三相短路时的各量 =0.

16、44KA = Id=144.3=52.5KA 三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值: =1.84=1.8452.5=96.6KA 三相短路容量: =100=44MVA 在工程设计中,往往只列出短路计算电路,如下表所示。短路计算表短路电流短路电流/kA短路容量/MVA0.440.440.4496.652.544（二）低压电器校验校验表序号装置地点及电气条件结果项目数据项目数据10.4kV0.4kV合格2443A550A合格336.6KA40KA合格4合格校验表序号装置地点及电气条件结果项目数据项目数据10.4kV0.4kV合格2443A600A合格336.6KA40KA合格（三）导线校验

17、由集中负荷的三相线路电压损失计算式为：各干线校验表干线区敷设方式电压损失线路的电压损耗百分值结论学生宿舍明敷44320000.2562.4合格穿管六、明细表12#宿舍电气设备明细表品牌型号功率（W)价格数量总价（元）光管鼎光L30SR123408元/条100800风扇美的FB系列6090元/台1009,000热水器万和DSCF100-N31,5001310元/台5065,500灯泡佛山照明153元/个100300排插永通PC-a600/pc-c6002,500104004,000电灯开关天得TFS-10252001,000风扇开关天得TFS-1065100500断路器（总）珠江NAK1-100

18、0A10,000/个110,000断路器（楼层）珠江200元/个51,000断路器（宿舍）珠江DZ30L-16(DPN)35元/个1003,500分配电箱照明配电箱ZM1200元/个56,000配电箱（总）照明配电箱ZM4000元/个14,000电线天津电缆KVVRP2元/米500010,000空调器格力KFR-23GW/K(23556)D2-N51.2P1400/台5070,000电表天诚DD86280元/台504000总价189,600接地体材料表名称型号用量作用钢管作接地体扁钢连接钢管七、设计图样1、配电箱电路图2、分电箱到宿舍的电路图3、宿舍内部配电系统图八、防雷与接地系统的设计8.1

19、 针对雷击的措施，根据实际情况安装避雷针、架空避雷线或避雷器。主要依据GB50057-1994建筑物防雷设计规范（2000年版），预计该地区雷击次数。和防雷等级，一般宿舍楼算是第三类防雷建筑物。第三类防雷建筑物主要是有防直击雷和防雷电波侵入的措施。防直接雷的措施包括：装设接闪器、引下线和接地装置高度超过45M或60M建筑物防侧击。本次设计就是把楼顶的避雷网与建筑物金属体和结构钢筋连接起来作为引下线，在适当的地方加设若干连接板，构成等电位联结。最后进行人工接地。 防雷电波侵入的措施包括：架空和埋地的电缆、金属管道进出建筑物的要求。在宿舍楼的高压配电房，在低压侧装设电涌保护器。在一些比较重要的场所

20、加装防雷模块。8.2 保护接地一般按GB16895.21-2004建筑物电气装置 第四部分：安全防护建筑接地装置的布置应优先利用钢筋混凝土基础内的钢筋。有钢筋混凝土地梁时，宜将地梁内的钢筋焊接连成环形接地装置。并且要估算其接地电阻，如果大于规定值时，还应补设人工接地体。人工接地体宜采用以水平接地体为主的闭合环形接地网。电气装置的每个接地部分应以单独的接地线与接地母线相连接，严禁在一个接地线中串接几个需要接地的部分。保护接地与中性点接地装置时，为防止杂散电流，低压系统的中性点应在进线配电柜PE上一点接地，接至变电所总接地端子板。8.3 接地电阻的计算，分为自然接地极接地电阻估算和人工接地极接地电

21、阻计算。附表如下 表3.3.1常用自然接地极接地电阻的简易计算接地极类型接地电阻（）计算公式备注金属管道 R2/L1） L为接地极长度在60m左右2） V为基础所包围的体积在1000m左右3） 为土壤电阻率（m）钢筋混凝土基础 R0.2/V 表3.3.2人工接地极工频接地电阻的简易计算接地极类型接地电阻（）简易公式备注单根直接地极 Rv0.3单根直接地级长度为3m左右单根水平接地极 Rh0.03单根水平接地极为60m左右复合接地极（接地网） R0.5/s=0.28/rR/4s+/L=/4r+/Ls为大于100的闭合接地网的面积。R为面积s等值圆的半径，即等效半径（m）L为接地网水平接地极和垂直

22、接地极总长度（m）为土壤电阻率（m）九、配电设计中要注意的问题配电系统设计应满足供电可靠性和电压质量的要求。配电系统以三级保护为宜。系统结构不宜复杂，在操作安全、检修方便的前提下，应有一定的灵活性。配电线路或配电室及配电箱应设置在负荷中心，以最大限度地减少导线截面，降低电能损耗。同一用电设备性质相同或接近，应有同一线路供电；不同性质的用电设备应由不同支路的线路供电。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

23、流，不得超过额定电流的25%；每一相得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。电缆采用铠装电缆，预防盐碱和腐蚀，采用线槽、绝缘性好的套管，涂敷上凡士林、防水物质。变电所的分布。A)尽量接近负荷中心。B)供电半径小于等于250米为宜，尽量不要超过300米。C）超过300米一定要进行电压损失计算。一般按5%校验，个别不常开的电动机可按7%校验。全宿舍接地网是应以变电所接地系统为中心，以全楼供电桥架（金属）和工艺管架为主线，并与各宿舍的接地网相连，构成全楼接地网系统。参考资料工厂供电设计指导1999年5月第1版第2次印刷，刘介才主编，机械工业出版社工厂供配电技术 2007年6月第一版，周乐挺主编高等教育出版社 电气工程设计手册2007年9月第1版第1次印刷，国家电气工程组委会编，机械工业出版社课程设计心得 附 录