运河湾大酒店供配电系统设计【含CAD图纸、说明书】
摘 要随着旅游业的发展,酒店业如雨后春笋般蓬勃发展起来,既是社会发展使然,更是人之常情所至,如此说,酒店业的兴旺正是应势而生,水到渠成的事。现在酒店业已不仅仅只是提供给人们一个吃住行的场所,而是集吃、住、行、娱乐、健身和购物为一身的多功能服务体系。这种社会需求下,人们对酒店业所提供的服务有了更高的要求。本文以某酒店为例,主要阐述了某酒店各电气系统设计的设计依据、原理及方法和设计选择的结论。本设计从电源进线到电压配电柜出线逐级向下到低压配电系统,并根据规定选择电线电缆,达到安全用电目的。关键词:变压器 熔断器 负荷 无功补偿 短路电流 电气系统 Abstract With the development of the tourism industry,the hotel industrysuch asbamboo shoots after a spring rainasflourish,is the social developmentnecessity,istoIts only human,soto say,the hotelindustry prosperityisappeared,the natural thing.Nowthe hotel hasnot onlygive peopleaplace toeat,buteat,live,row,entertainment,fitnessand shopping foramultiservicesystem.Thedemand of the society,peopleto providethe service of hotel industryhave higher requirements. This paper takes ahotel as an example,mainly introduces theprinciple and the designand the choice ofdesign basis,design of theelectricalsystem of a certain hotelconclusion.This design from thepower linetolinevoltagedistribution cabinetleveldown to thelow voltage distributionsystem,and theselection of wire and cableaccording to the provisions ofthe safe use of electricity,to achieve purpose.Key word:Transformer fuse load No power compensation Short circuit current The electrical system目 录摘 要iAbstractii前言1一、 酒店供电的基本要求2二、酒店供电设计的原则3三、酒店的原始数据资料4第二章 负荷计算6一、负荷计算的目的7二、负荷计算的方法8三、负荷计算方法确定原则8四、具体负荷计算8第三章 无功功率补偿16一、 无功功率16二、提高功率因素的好处16三、提高自然功率因素常采用的措施16四、补偿电容16五、电容器设备的选择17第四章 变压器的选型19一、变压器台数的选择原则19二、主变压器容量的选择19三、变压器选择技术参数20四、备用电源设备选型21第五章 10KV主接线方案的设计23一、主接线的基本要求23二、主接线常见形式23三、主接线的选择25四、酒店主接线选择25五、低压配电系统设计26第六章 电气设备选择28一、 电气设备的选择原则28二、10KV进线高压侧电气设备的选择29三、10kv进线低压侧电气设备的选择29四、负荷侧低压电气设备的选择29第七章 高低压配电柜的选择31第八章 短路电流的计算33一、 短路种类33二、计算短路电流的目的33三、短路电流计算的一般规定33第九章 继电保护方案的设计36一、变电所各断路器过流保护的设置与配合36二、变压器的保护设置37第十章 主要电气设备的校验38一、 高压电气设备的选择与校验项目38二、低压电气设备的选择校验项目39外文文献43中文文献49主要参考文献、资料54致谢信55viii前言随着当今社会飞速的经济发展和人们日益剧增的生活需求,现代高层的建筑越来越普遍,并且电能成为人类生活中必不可少的一样东西。为了让客户能可靠、安全、经济的使用电,在对高层建筑供配电系统的设计时需要有准确性、科学性、合理性。本设计是应用供配电设计的基本原则和方法进行的某酒店的供配电设计。根据酒店的布置情况选择总变电所位置及型号规格等,并由该酒店给出的设备容量等通过负荷计算选择变压器、开关设备等设备的型号规格,并考虑其接线方式。更多的了解并能熟练地应用国家规范和标准,由此来指导整个的设计过程。通过本次设计,培养了自己综合运用本专业基础理论,基本知识和基本技能以及分析解决实际问题能力,使自己所学的专业知识更好地应用于实践中,以达到在大学期间对所学专业的深入了解和认识,锻炼自己的独立思考研究能力,初步掌握设计的基本要领,为今后的工作打下良好的基础。本设计所要解决的主要问题:酒店总体方案的确定;酒店的负荷计算和主接线图设计;变压器台数和容量的选择及备用电源的选择;酒店无功补偿的计算;高低压电气设备及低压配电柜的选择;短路电流的计算及主要电气设备的校验。本次设计是以所学的专业知识为基础。设计本酒店高低压配电、标准层照明干线、标准层配电、系统图;正确计算整个酒店的计算负荷、无功补偿和短路电流;根据负荷计算,正确为设备选择定型并检验;对电气控制系统、照明线路、接地、防雷等进行科学设计,以确保酒店能可靠、经济和安全的用电。由于自己能力有限,在设计中难免会出现这样或那样地错误和不妥之处,恳请各位老师能够批评指正。第一章 绪论一、 酒店供电的基本要求1、供电可靠 供电可靠就是要求供电不间断。在企业中,各种电力负荷对供电可靠性的要求是不同的,为了能在技术经济合理的前提下满足不同负荷对供电可能性的要求,把电力负荷分为三类,即一类、二类、三类负荷。2、供电安全 供电安全就是在电能的分配、供应和使用过程中,不应发生人身触电事故和设备事故,也不致引起电火灾和爆炸事故。因此,必须严格按照酒店供电安全规程的有关规定执行,确保安全供电。3、供电质量 用电设备在额定参数下运行时性能最好。因此,要向用户供应质量合格的电能,其电压和频率必须稳定。对于额定频率为50Hz的交流电,其频率偏差不允许超过-50+50Hz。供电频率由发电厂保证,用电企业无法改变。4、供电经济 供电的经济性一般考虑三个方面:尽量降低企业变电所与电网的基本建设投资;尽可能降低设备、材料及有色金属的消耗量;尽量降低供电系统的电能损耗及维护费用。5、具体要求(1)照明电源电压以及电源进线:一般照明电源采用交流380/220V三相四线制线路敷设:采用穿管敷设在房顶上、墙上以及柱子上;设备安装:各种单极、双极等开关设备的安装高度(2)动力以及空调电源以及电源进线:采用380/220V三相四线制,线路敷设:采用管道或交叉敷设时,相互间距离应符合标准(3)设备安装高度配电箱:一般箱底距地1.5 m灯具:依据设计管线一般沿顶棚敷设开关:拉线开关:一般距顶0.3m板式开关:一般距地1.3m1.5m插座:一般插座安装高度距地0.3m,管线一般沿地面敷设。其他插座:空调插座、防水插座等安装高度距地1.5m1.8m,管线一般沿顶棚敷设。(4)接地、接零所有用电设备在正常时不带电的金属部分均需接零;接地体水平敷设时采用圆钢、扁钢;接地体顶部埋设深度不应小于0.5米;零线与保护中性线分开,不应共线;(5)负荷等级地下层的消防泵、生活泵、污水泵和排风系统等为一级负荷;客房、电梯为二级负荷;其它负荷为三级负荷。二、酒店供电设计的原则1、遵守规程、执行政策;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。2、安全可靠、先进合理;应做到保障人身和设备的安全,供电可靠,电能质量合格,技术先进和经济合理,采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。3、近期为主、考虑发展;应根据工作特点、规模和发展规划,正确处理近期建设与远期发展的关系,做到远近结合,适当考虑扩建的可能性。4、全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等,合理确定设计方案。酒店供电设计是整个酒店设计中的重要组成部分。酒店供电设计的质量直接影响到酒店的发展。作为从事酒店供电工作的人员,有必要了解和掌握酒店供电设计的有关知识,以便适应设计工作的需要。 三、酒店的原始数据资料1、酒店布置:(1)酒店25层,地下层为停车场和设备房(配电、水泵等),一楼为酒店大堂、中西餐厅,二楼为KTV歌舞厅和迪厅、三层到二十五层为客房;(2)三到二十五层标准层每层有12间标准客房,每间客房约45平方米,标准层每层为850平方米;(3)酒店有两台电梯;2、电源:本工程由市政电网引来两路10 kV电源供电,3级负荷,两路电源同时工作,互为备用,每路10kV电源均能承担全部负荷。另外设置一台756 kW柴油发电机组,作为第三电源。高压系统电压等级为10 kV,低压系统电压等级为220V/380V。电源系统的短路容量100MVA,继电保护配合时间最长1.1S,现场速断。3、气候条件:环境条件适宜,年平均最高气温,本地区年雷暴日为20天4、负荷统计酒店负荷统计表楼层负荷名称功率(KW)数量(台)合计(KW)功率因数cos需要系数层合计(KW)地下层污水泵182360.70.5178生活泵242480.70.75消防泵222440.70.5电动门、排风系统和照明等50500.80.85一楼餐厅空调3003000.750.9405照明45450.90.9动力60600.80.8二楼歌舞厅空调4004000.750.9520照明60600.90.9动力60600.80.9(三楼二十五)楼标准客房空调、照明等6.0162015840.80.851584顶层电梯控制452900.750.990第二章 负荷计算负荷计算是指通过负荷的统计计算确定的、用来按发热条件选择供配电系统中各元件(包括设备和线路等)的一种负荷值。负荷计算的确定可分为需要系数法、二项式系数法、利用系数法,在此次酒店的负荷计算中,我们采用的是需要系数法对设备的负荷进行计算。负荷计算的内容包括:设备有功功率Pe、无功功率Qe、视在功率S、电流I和计算负荷Pjc。将用电设备分成不同的组,采用需用系数法分别计算以上其部分,然后再汇总整座酒店的总计算负荷。 同时系数的选择有功功率的同时系数为:0.080.95 无功功率的同时系数为:0.850.97在同时系数的选择这个部分上,我们分为两个部分同时系数的选取:各楼层同时系数的选取;整栋酒店同时系数的选取。这样选取的目的主要是从酒店设备运行的可靠性、安全性、经济性来考虑。也能简洁反映出酒店每一层楼的用电负荷情况,以及整栋楼的用电负荷情况,便于设备选型和线路设计。A:各层取同时系数: 地下层 :K=0.9 K=0.95注:由于地下层均为一级用电负荷,故该层设备同时使用的可能性较高,但消防泵的使用相对较少,只有消防系统启动后才进行工作。地下层用电主要包括污水泵、消防泵、生活泵、电动门及通风、照明系统等负荷。酒店产生的生活污水要靠污水泵的运转来排放污水;为保证酒店的消防安全,消防泵也需保持定期检查及试运行测试;生活用水的保证需要生活泵的政策运行;酒店的通风及照明系统也要保持在运行状态。为保证各类泵机与通风、照明系统的正常运行,需24小时保持正常运行,因此属于长期连续工作制。一楼: K=0.8 K=0.85注:一楼为餐厅,其设备的运行分为高峰期和低谷期。在高峰期的时候,餐厅和厨房的用电设备几乎全部工作;而在低谷期的时候,部分电气设备处于停止工作状态。所以有功功率的同时系数的取值较小。一楼餐厅用电主要包括空调、照明以及动力系统等负荷。餐厅在正常运营期间,为给客人营造一个良好的用餐环境,因此在营业期间空调及照明要保持在运行状态;动力系统的主要用电包括各类冰箱、烤箱、抽风机等厨房用电负荷,在餐厅营业期间要保持在运行状态。但餐厅的营业时间有限,因此属于短期工作制。二楼:K=0.85 K=0.9注:二楼为厅KTV歌舞厅和迪厅,其用电设备在晚上都处于用电高峰期,但考虑到KTV歌舞厅在白天营业,而迪厅到晚上才营业。电器设备相对来说同时使用会存在时间差。二楼歌舞厅用电主要包括空调、照明及动力系统等负荷。歌舞厅在正常运营期间空调及照明要保持在运行状态;动力系统只要包括各类风机、干冰机、音响设备等娱乐用电负荷,在歌舞厅营业期间也要保持在运行状态。但歌舞厅的营业时间有限,但比餐厅的营业时间稍有延长,因此也属于短期工作制。三二十五楼:K=0.7 K=0.85注:三二十五楼为客房。因为是酒店,其客房入住率分为淡季和节假期的旺季,且客房电气设备的使用率根据每个客人的用电需要会存在差异。客房的用电主要包括空调、照明等负荷。客房在有客人入住的情况下空调及照明要保持在运行状态,电视等其他负荷也会随机打开,但客人入住时间不定,使用空调、照明等负荷的情况也会不定,所以客房属于短期工作制顶层K=0.95 K=0.97注:顶层为电梯控制室,属于长期连续工作制.只要酒店营业电梯就会一直使用,但也存在短期的电梯检修情况。B:整栋酒店取同时系数:K=0.9 K=0.95注:酒店在营业期间电梯、照明、空调、生活泵、污水泵和动力设备等一级负荷均需要同时工作,但照明和空调这些设备会存在短期工作制 (如餐厅就餐时间、客房入住情况、歌舞厅营业时间等)。综合考虑地下层各类泵机及通风系统、一楼餐厅、二楼歌舞厅、客房及顶层电梯控制的各类的用电负荷。一、负荷计算的目的主要是为了选择电气设备、导线和电缆,进行变压器损耗、线路能量损耗、电压损耗和年用电量的计算。二、负荷计算的方法 需用系数法、二项式法利用系数法、单位产品耗电量和负荷密度法,我们所采用的是需用系数法。三、负荷计算方法确定原则 我国目前普遍采用的确定用电设备组计算负荷的方法有需用系数法和二项式法。需用系数法是世界各国普遍采用的确定计算负荷的基本方法,简单方便。计算结果基本上符合实际,因此为目前确定车间变电所负荷和全厂负荷广泛采用的方法。二项式法在确定设备台数较少二容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时,较之需用系数法合理,且计算也较简便,主要适用于机械加工车间的电力负荷计算。利用系数法是以平均负荷作为计算依据,利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系而得出最大系数PP=KKP。这种方法有一定的理论依据,但由于其计算比较复杂且资料较少而未得到普遍应用。供配电技术P44四、具体负荷计算单台设备的计算有功计算负荷(单位为kw) -用的设备组总的设备容量(单位为kw) -用电设备组的需要系数无功计算负荷(单位为kvar) tan-对应于用电设备组功率因数cos的正切值 视在计算负荷(单位为kA) 计算电流(单位为A) = -用电设备组的额定电压(单位为k)(一) 地下层污水泵:P=218=36 kw kd=0.5 cos=0.7 tan=1.02 U=0.38kvP=kdp=0.536=18 kwQ= Ptan=181.02=18.36 kvarS= =25.71 kvaI=39.06 A生活泵:P=224=48 kw kd=0.75 cos=0.7 tan=1.02 U=0.38kvP=kdp=0.7548=36 kwQ= Ptan=361.02=36.72 kvarS= =51.43 kvaI=78.14 A消防泵:P=222=44 kw kd=0.5 cos=0.7 tan=1.02 U=0.38kvP=kdp=0.544=22 kwQ= Ptan=221.02=22.44 kvarS=31.43 kvaI=47.75 A电动照明等:P=50 kw kd=0.85 cos=0.8 tan=0.75 U=0.38kvP=kdp=0.8550=42.5 kwQ=Ptan=42.50.75=31.88kvarS=53.13 kvaI=80.72 A(二)一楼餐厅空调:P=300 kw kd=0.9 cos=0.75 tan=0.88 U=0.38kvP=kdp=0.9300=270 kwQ=tanP=0.88270=237.6kvarS=53.13 kvaI=80.72 A照明:P=45 kw kd=0.9 cos=0.9 tan=0.48 U=0.38kvP= kdp=0.945=40.5kwQ=tanP=0.4840.5=19.44 kvarS=45 kvaI=68.37 A动力:P=60 kw kd=0.8 cos=0.8 tan=0.75 U=0.38kvP=kdp=0.860=48 kwQ=tanP=0.7548=36 kvarS=60 kvaI=91.16 A(三) 二楼歌舞厅空调:P=400 kw kd=0.9 cos=0.75 tan=0.88 U=0.38kvP=kdp=0.9400=360 kwQ=tanP=0.88360=316.8 kvarS=480 kvaI=729.28 A照明:P=60 kw kd=0.9 cos=0.9 tan=0.48 U=0.38kvP=kdp=0.960=54 kwQ=tanP=0.4854=25.92 kvarS=60 kvaI=91.16 A动力:P=60 kw kd=0.9 cos=0.8 tan=0.75 U=0.38kvP=kdp=0.960=54 kwQ=tanP=0.7554=40.5 kvarS=67.5 kvaI=102.56 A(四) 三至二十五楼空调照明:P=61223=1656 kw kd=0.85 cos=0.8 tan=0.75 U=0.38kvP=kdp=0.851656=1407.6kwQ=tanP=0.751407.6=1055.7 kvarS=1759.5 kvaI=2673.28 A(五) 顶层电梯控制:P=245=90 kw kd=0.9 cos=0.75 tan=0.88 U=0.38kvP=kdp=0.990=81kwQ=tanP=0.8881=71.28 kvarS=108 kvaI=164.09 A(六) 地下层总负荷P= P+ P+ P+ P=18+36+22+42.5=118.5 kwQ= Q+ Q+ Q+ Q =18.36+36.72+22.44+31.88=109.4 kvar(七) 一楼餐厅总负荷P= P+ P+ P =270+40.5+48=258.5 kwQ= Q+ Q+ Q=237.6+19.44+36=293.04 kvar(八) 二楼歌舞厅总负荷P= P+ P+ P =360+54+54=468 kwQ= Q+ Q+ Q =316.8+25.92+40.5=383.22 kvar(九) 三至二十五楼总负荷P= 1407.6 kwQ=1055.7 kvar(十) 顶层总负荷P= 81 kwQ= 71.28 kvar(十一) 同时系数取值后各层总负荷计算1. 地下层 K=0.9 K=0.95P= KP=0.9118.5=106.65 kwQ= KQ=0.95 109.4=103.93 kvar2. 一楼餐厅K=0.8 K=0.85P= K P=0.8 258.5=286.8 kwQ= K Q=0.85293.04=249.08 kvar3. 二楼歌舞厅K=0.85 K=0.9P= KP=0.85468=397.8 kwQ= KQ=0.9 383.22=344.9 kvar4. 三至二十五楼 K=0.7 K=0.85P= K P=0.71407.6=985.32 kwQ= K Q=0.851055.7=897.35 kvar5顶层 K=0.95 K=0.97P= KP=0.9581=76.95 kwQ= KQ=0.97 71.28=69.14 kvar(十二) 整栋酒店同时系数取值后总负荷计算K=0.9 K=0.95P= K(P+ P +P+ P+ P)=0.9 (106.65+286.8+397.8+985.32+76.95)=0.9 1853.52 =1668.17 kwQ= K(Q+ Q+ Q+ Q+ Q) =0.9 (103.93+249.08+344.9+897.35+69.14) =0.9 1664.4 =1581.18 kvarS= = =2298.46 kva A整个酒店的负荷计算统计表 楼层负荷名称功率kwKdcostanPkwQkvarSkvaIA地下层污水泵360.50.71.021818.3625.7139.06生活泵480.750.71.023636.7251.4378.14消防泵440.50.71.022222.4431.4347.75电动照明等500.850.80.7542.531.8853.1380.72一楼餐厅空调3000.90.750.88270237.6360546.96照明450.90.90.4840.519.444568.37动力600.80.80.7548366091.16二楼歌舞厅空调4000.90.750.88360316.8480729.28照明600.90.90.485425.926091.16动力600.90.80.755440.567.5102.56标准层空调照明等16560.850.80.751407.61055.71759.52673.28顶层电梯控制900.90.750.888171.28108164.09第三章 无功功率补偿一、 无功功率无功功率是指电路中电感元件和电容元件在一个工频周期中所吸收的最大功率,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。二、提高功率因素的好处1.提高电力系统的供电能力。2.降低网络中的功率损耗。3.减少网络中的电压损失,提高供电质量。4.降低电能成本。三、提高自然功率因素常采用的措施1.合理选择电动机的型号、规格和容量,使其接近满载运行。2.更换轻负荷感应电动机或者改变轻负荷电动机的接线。3.采取合理的技术措施,消除或限制感应电动机的空载运行。4.提高感应电动机的检修容量。5.正确选择变压器容量。6.使绕线型感应电动机同步化运行。7.使用无电压运行的电磁开关。_供配电技术P261-262四、补偿电容 补偿电容是当系统为感应负载时,用方向与电感的方向呈90度的电容来平衡感性负载,提高用电效率,其功率因数一般在8795%左右,不能超过100%。这个电容量需要计算。主要作用就是利用本身的容性无功来抵消系统中的感性无功。来提高电能的利用率,从而起到节能的作用。同时还可以降低网损,提高变压器的带负荷能力。无功补偿: =1668.17kw =1581.18kvar有功负荷系数取a=0.75 无功负荷系数=0.8补偿前的自然功率因素为:= =0.7则=0.7 =1.02 =0.96 =0.29则需要补偿的电容器容量为:= =0.751688.17(1.020.29) =913.32kvar补偿后的视在功率:=1796.89 kva五、电容器设备的选择选择电容器型号为:BCJ0.4253 ;额定电压为:0.4kv;单个额定容量25kvar。 则每台电容器的实际补偿容量为:= =25 =22.56kvar采用电容器个数:=42个采用42个电容器 段采用21个补偿;段采用21个补偿;三相每相采用7个补偿。第四章 变压器的选型根据酒店的负荷计算以及考虑到酒店的安全性、经济性,我们选用两台变压器且互为暗备用。当一台变压器发生故障或检修时,另一台变压器至少能保证对所有一、二级负荷继续供电。一、变压器台数的选择原则1. 为满足负荷对供电可靠性的要求,根据负荷等级确定变压器的台数,对具体打量一、二级负荷或只有大量二级负荷,宜采用两台及以上变压器,当一台故障或检修时,另一台能正常工作。2. 负荷容量大而集中时,虽然负荷只为三级负荷,也可采用两台及以上变压器。3. 对于季节负荷或昼夜负荷变化比较大时,从供电的经济性角度考虑,为了方便、灵活地投切变压器,也宜采用两台变压器。除以上情况,可采用一台变压器。二、主变压器容量的选择1. 低压为0.4kv单台变压器容量不宜大于1000kvA;如果对于负荷容量大而集中运行合理,可选用不超过2000kvA容量变压器,以免低压侧短路电流过大。单台变压器容量电压器容量确定,即:S=式中 S单台变压器容量(kvA) S计算负荷的视在功率(kvA) 变压器的最佳负荷率(一般取70%80%为宜)2. 如果是具有两台及以上变压器的变电所,要求其中任选一台变压器断开时,其余变压器的容量要求满足一、二级负荷的用电。在同一变电所内,变压器的容量等级不宜过多以便于安装维护。(1)若只装一台主变压器SS式中 S主变压器的实际容量S视在计算负荷(2)若装有两台主变压器且互为暗备用暗备用是指两台主变压器同时运行,但每台变压器都有余力想对方提供容量,互为备用。当一台变压器发生故障或检修时,另一台变压器至少能保证对所有一、二级负荷继续供电。a. S=(0.60.7) Sb. 任一台变压器单独运行时,应满足所有一、二级负荷S的需要:S S(3)装有两台变压器且互为明备用:S= S明备有运行方式显然会造成容量浪费,经过经济技术比较和酒店的负荷级别需要,采用两台住变压器互为暗备用的运行方式。(4)采用两台变压器并列运行:a.任选一台变压器单独运行时,需宜满足总计算负荷S的60%70%b.任选一台变压器单独运行时,应满足全部一、二级负荷S的需要 为使酒店能可靠、经济和安全用电,采用两台变压器并列运行。三、变压器选择技术参数(1)任选一台变压器单独运行时,需宜满足总计算负荷S的60%70%即:S=(60%70%)S则:S2298.46(60%70%)=1379.081608.92 kvar(2) 任选一台变压器单独运行时,应满足全部一、二级负荷S的需要P=P+P+P =106.65+985.32+76.95 =1168.92 kw Q=Q+Q+Q=103.93+897.35+69.14=1070.42 kvar S= = =1584.98 kva考虑实际运行的可靠性和经济性,采用2台2000kva变压器查表得_实用供配电技术P163 表4-1410kv级系列树脂浇注干式铜线电力变压器型号额定容量(kva)额定电压(kv)联结组标号损耗(W)空载电流(%)阻抗电压(%)2000一次二次Y,yn0空载负载0.66100.4238013360四、备用电源设备选型柴油发电机组作为高层建筑物内的自备应急电源,其供电系统应在电网电源后,机组立即启动,并投入正常运行,以减少停电后造成的经济损失。当发电机启动达到额定转速时,应分批投入负荷,避免消防设备的电动机同时启动而造成柴油发电机组熄火停机。一般启动顺序为:大容量电动机然后一次是小容量电动机,错开投入时间以减少母线上的启动降压。柴油发电机对酒店的一、二级负荷以及30%的客房供电。地下室S=148.91 kva顶 层S=103.45 kva30%客房S=30%=0.3=399.81 kvaS= S+ S+ S=148.91+103.45+399.81=652.17 kva根据计算可选定柴油发电机容量为800kva 其型号为:3012TAG3A 柴油机功率为756 kw供配电系统P38 表3-2柴油发电机选择注意事项(1)选用相对应容量上一等级的柴油发电机组功率,即为柴油机的连续输出功率,主机容量或备用容量,对于某些机组应按其实验条件及使用环境温度,适当降压。(2)按选定的电机容量,校核用户中最大一台容量的电机。启动时发电机母线上的降压不应小于20%,若没有电梯设备,降压可以达到25%,达不到降压时电动机采用降压启动。(3)在方案后初步设计阶段,可按供电变压器的容量的10%20估算柴油发电机的容量。第五章 10KV主接线方案的设计一、主接线的基本要求(1)可靠性:满足用电负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求。(2)灵活性:能适应各种不同的运行方式,便于操作和检修,负荷的发展留有余地。(3)安全性:符合国家标准及有关技术规范的要求,能充分保证人身和设备的安全。(4)经济性:在满足以上要求的前提下,主接线应力求简洁,工程投资少,运行费用低。二、主接线常见形式 主接线的方式:单母线接线;单母线分段接线;双母线接线。方案一:单母线接线优点:接线简单清醒、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。缺点:不够灵活可靠,任一元件(母线及母线隔离开关等)故障或检修,均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段,但当一段母线故障时,全部回路仍需短时停电,在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。适用范围:一般只适用于一台发电机或一台主变压器;610KV配电装置的出线回路数不超过5回。方案二:单母线分段接线优点:(1)用断路器把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路,有两个电源供电。(2)当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障段切除,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。缺点:(1)当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路都要在检修期间内停电。(2)当出线为双回路时,常使架空线路出现交叉跨越。(3)扩建时需向两个方向均衡扩建。适用范围:610KV配电装置的出线回路数为6回及以上时。方案三:双母线接线优点:(1)供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断。(2)调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上。(3)扩建方便。向双母线的左右任何一个方向扩建,均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配。(4)便于试验。当个别回路需要单独进行试验时,可将该回路分开,单独接至一组母线上。缺点:(1)造价高。增加一组母线和使每回路就需要增加一组母线隔离开关。(2)当母线故障或检修时,隔离开关作为倒换操作电器,容易误操作。为了避免隔离开关误操作,需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。适用范围:当出线回路数或母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求迅速恢复供电、母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电、系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用。610KV配电装置,当短路电流较大、出线需要带电抗器时。三、主接线的选择酒店有部分是一级和二级负荷,对供电的可靠性要求相对较高,单母线接线不能满足的要求,但是双母线接线隔离开关作为倒换操作电器,容易误操作,且成本高,比较三个方案,方案二,单母线分段接线既有较好的可靠性、灵活性,还比较经济,在加上备用电源的配合,基本可以满足酒店的要求。所以本设计选用的更符合酒店实际情况的方案二单母线分段主接线方式。四、酒店主接线选择 酒店采用的是单母线断路器分段。因为在具有两路电源进线时,采用单母线分段接线,可对一、二级负荷供电,特别是装设了备用电源自动投入装置后,更加提高了单母线用断路器分段接线的供电可靠性;用断路器分段时,除仍具有可分段检修母线或母线隔离开关外,还可在母线或母线隔离开关发生故障时,母线分段断路器和进线断路器可同时自动断开,以保证非故障部分连续供电。优点:供电可靠性较高,操作灵活,除母线故障和检修外,可对用户连续供电。缺点:母线故障或检修时,仍有50%左右的用户停电。五、低压配电系统设计1、配电系统设计的一般规定(1)配电电压应采用220/380V。(2)配电系统设计应根据工程规模、设备布置、负荷容量及性质等综合考虑确定。(3)配电系统应满足生产和使用所需的供电可靠性和电压质量;接线简单,并具有一定的灵活性;操作安全,检修方便;另外,还要考虑节省有色金属消耗、减少电能损耗。(4)自变压器二次侧至用电设备之间的低压配电级数不宜超过三级,但对非重要负荷供电时,可超过三级。(5)由公用电网引入建筑物内的电源线路,应在屋内靠近进线点便于操作维护的地方装设电源开关和保护电器。若由本单位配变电所引入建筑物内的专用电源线路,可装设不带保护的隔离电器。(6)在正常环境的车间或建筑物内,当大部分用电设备容量不很大又无特殊要求时,宜采用树干式配电。当用电设备容量大,或负荷性质重要,或在很潮湿、有腐蚀性环境的车间及建筑物内,宜采用放射式配电。(7)各级低压配电屏(箱),应根据发展的可能性留有适当的备用回路。2、高层建筑低压配电一般应遵循的原则(1)选择变压器时,一般选用SCL型环氧树脂干式变压器。(2)将照明与电力负荷分成不同的配电系统;消防及其他防灾用电设施的配电宜自成体系。(3)对于容量较大的集中负荷或重要负荷从配电室以放射式配电;对各层配电间的配电宜采用下列方式:工作电源采用分区树干式,备用电源也采用分区树干式或首层到顶层垂直干线的方式;工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式;工作电源采用分区树干式,备用电源取自应急照明等电源干线。(4)对经常处于备用状态的消防泵、喷淋泵、事故排烟风机等设备,不作为计算负荷的一部分来选择变压器容量。为保证在发生火灾事故时,消防设备的起动与正常运转,可采取自动切除非消防用电设备的措施。(5)高层建筑的配电箱设置和配电回路划分,应根据负荷的性质和密度、防火分区、维护管理等条件综合确定。(6)自各层配电箱至用电负荷的分支回路,对于旅馆、饭店、公寓等建筑物内的客房,宜采用每套房间设一分配电箱的树干式配电,每套房间内根据负荷性质再设若干支路;或者采用对几套房间按不同用电类别,以几路分别配电的方式;但对贵宾间则宜采取专用分支回路供电。(7)高层住宅的照明计量表应采用一户一表,公用楼梯、公用走道的照明及公用电力计量宜单独设表。3、低压配电分配负荷一号主变负荷分配有:无功补偿、1#泵、1#电梯、1楼空调、12楼照明、3-7层标准层、8-16层标准层二号主变负荷分配有:无功补偿、2#泵、2#电梯、2楼空调、动力、17-25层标准层第六章 电气设备选择一、 电气设备的选择原则1、 电气设备选择的一般条件 (1) 按工作环境要求选择电气设备的型号;(2) 按工作电压选择电气设备的额定电压;(3) 按最大负荷电流选择电气设备的额定电流;(4) 按短路条件校验电气设备的动稳定度和热稳定度。(5) 开关电器必须校验断流能力。2、 高压电气设备选择的一般原则(1) 按正常工作条件,包括电压、电流、频率、开断电流等选择。(2) 按短路条件包括动稳定、热稳定校验。(3) 按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。 _供配电技术P1593、低压电气设备选择的一般原则(1) 按使用的环境条件选择(2) 按正常工作条件选择(3) 按短路工作条件校验 _供配电技术P1664、 电力电缆的选择(1) 电缆型号应根据线路的额定电压、环境条件、附设方式和用电设备的特殊要求等条件选择。(2) 电缆连续允许的载流量,应按敷设处的周围介质温度进行校正。(3) 电缆连续允许的载流量,尚应按敷设方式和土壤热阻率等因素进行校正。(4) 沿不同冷却条件的路径敷设电缆时,应按该段冷却条件选择电缆截面,或只对该段采用大截面懂得电缆。(5) 电缆应按短路条件验算其热稳定。_实用供配电技术手册P307 5、低压配电线路的导线的选择 在导线和电缆(包括母线)通过正常最大负荷电流(即计算电流)时,其发热温度不应超过正常运行时的最高允许温度,以防止导线或电缆因过热而引起绝缘损坏或老化。这就要求通过导线或电缆的最大负荷电流不应大于其允许载流量。 _工厂供配电P136二、10KV进线高压侧电气设备的选择 变压器10kv高压侧断路器的型号: SN10G/5000 脱扣器额定电流4000A _供配电技术P283三、10kv进线低压侧电气设备的选择根据 选择低压侧电气设备(1) 电力电缆型号:YJ3*120+1*70 _实用供配电技术手册P313P319(2)低压配电线路导线型号:BVR4003*120+1*70 _现代建筑电气设计指南P224(3)变压器低压侧断路器的型号: DW164000 _实用供配电技术手册P307(4) 变压器低压侧电流互感器的型号: LM0.5 (表645) _城乡电网配电装置P323(5)备用柴油机断路器型号:DW151000 _实用供配电技术手册P182四、负荷侧低压电气设备的选择根据一、二号主变负荷分配中的最高电流选择负荷侧低压电气设备,A V (1)断路器型号:DW481600 _供配电技术P272 (2)刀开关型号:HD1114 _现代工业与民用供配电设计手册P226(3)电流互感器:LQG0.5 _实用供配电技术手册P168(4)熔断器型号:RTO1000 _供配电技术P287(5)避雷器型号:FS0.66 _供配电技术P197(6)交流接触器:CT152000P2 _现代工业与民用供配电设计手册P29第七章 高低压配电柜的选择一、高压开关柜的选择高压开关柜主要分固定式和手车式两种;就结构而言又分开启式、半封闭式、封闭式;就使用环境而言又有户内、户外之分;就操作方式而言有电磁操作机构、弹簧操作机构和手动操作机构。选用高压开关柜,要根据使用环境决定选用户内型还是户外型,根据开关柜数量的多少和对可靠性要求,确定使用固定式还是手车式开关柜。固定式开关柜价格便宜些,但灵活性不如手车式。对可靠性要求不过高,开关柜台数又较少的变电所,尽量选用固定式开关柜以降低投资。要结合高接线设计确定开关柜的一次方案,开关柜的一次方案可查阅相关电气手册。结合控制、计量、保护、信号等方面的要求,选择或自行设计二次接线。选定开关柜之后柜中主要部件要按使用条件(海拔高度、环境温度、相对温度、日照、风速、日温差等等)及短路情况进行校验。选定操作机构时,要结合变电所操作电源情况而定。有直流操作电源(硅整流、蓄电池等)处尽量采用电磁操作机构。小型变电所采用手动操作机构比较简便,但开关柜的断流量要减弱很多。根据酒店的供电系统选用KYN-10,其相关参数见下表:型号类别型式电压等级额定电流主开关型号操动机构型号KYN-10单母线固定式10KV630,1500ZN10-10ZN3-10CD10CT8电流互感器型号电压互感器型号高压断路器型号接地开关型号外形尺寸(宽*深*高)LA-10JDZ-10SN10-10JN-10800*1500/2100*2200二、低压配电柜的选择根据负荷的性质和用途确定低压配电的类型,电机控制柜一般采用抽屉式开关设备,来保证不同的控制单元之间的隔离,以及对单个抽屉内的元件进行检修、更换或发生故障时不会影响到同一台柜内的其他回路。同时抽屉式开关设备也广泛的应用于电站冶金轧钢等工矿企业。在一般建筑或民用建筑物内,一般采用封闭式开关设备来保证人员安全和设备运行的可靠性。在对安全性和可靠性要求不高时或有其他措施来保证安全性和可靠性,或者运行环境比较理想,事故率比较低时可选用定面板安装式。在配电线路的末端由于其电流小,影响的范围小,故障时的断路器容量比较小。通常采用配电箱。
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