变电所照明系统毕业设计：防雷与接地毕业设计.pdf

摘要随着信息化技术的发展，国民经济对数字化城市、绿色与智能建筑的要求越 来越高，现代化和电气化的高级、高层、密集大型建筑群普遍兴建。设备电量增 大，高电压、大容量的变电站纷纷建立在川电负荷中心，建筑电气范围在不断地 扩大。又由于实川电子技术深入建筑电气工程领域，系统自动化程度提高，微机 管理、遥控、自控、自动检测、电量自动变送和记录、预警、报警进入建筑电气 系统，所以使建筑电气工程项目逐渐增至几十个分项工程，已形成一个综合性建 筑电气大专业。本设计就是邯郸通佶大楼建筑供配电及照明系统设计。首先，通过供配电系统设计应计算出大楼负荷，选择合适的变压器，画出电 气主接线图，根据电气主接线图以及短路电流计算选择相应的电器元件并对其进 行校验。其次，根据建筑图中然后画出配电所的平面图。对变电所进行设计。包括配 电柜等。再次，是对各楼层的照明系统和配电系统进行设计，包灯具的选择、布置，线路的选择和敷设。然后通过各各楼层的情况再画出干线系统图。最后，是对邯郸通信大楼的防雷与接地设计。关键词：供配电系统设计；照明系统设计；变电所设计；防雷与接地设计AbstractAbstractAlong with the development of information technology,the national economy to the digital city,green and intelligent construction requirements more and more high,modern and advanced,high-level,electrification construction of large buildings general intensive.Power equipment,high voltage,capacity of substations are based on electricity load center,building electrical range,because practical electronic technology in-depth field,building electrical engineering,computer system automation management,remote control,automatic control,automatic detection and power automatically send and records,warning,alarm into building electrical system,so that building electrical engineering projects gradually increased to dozens of sectional works,has formed a comprehensive building electrical expertise.This design is main handan communications building for power and lighting system.First,through the power supply system design should calculate load building,choose appropriate transformer,draw the main electrical wiring diagrams,according to the main electrical wiring diagram with short-circuit current calculation choose corresponding electrical components and carries on the calibration.Secondly,according to the graph and then draw the distribution plan.Design of substation.Including distribution cabinets,etc.Again,on each floor is the lighting system and distribution system design,the choice of lamps and lanterns,layout and line selection and installation.Then through each floor of the main system to draw.Finally,It is the lightning protection of handan communications building with grounding design.Keywords:Power supply system design,Lighting system design,Substation design,Lightning protection with grounding designII目录目录摘要.IAbstract.II1绪论.11.1引言.11.2供配电系统相关概念.21.2.1电力系统.21.2.2一、二次设备.21.3供配电的概述和发展趋势.81.4本设计研究的主要内容.92概述.92.1工程概述.92.1.1.建筑概况.92.1.2用电设备分布如图所示.92.2高层民用建筑的特点.102.2.1高层建筑电气设计过程中应注意的主要问题.102.2.2高层建筑电气设计的主要内容.102.2.3建筑电气设计中的节能原则.123供配电系统设计.123.1负荷分级及供电要求.123.1.1相关规范.123.1.2结合本次工程选择等级.143.2需要设计的相关问题.143.2.1电源及供电系统.143.2.2电压选择和电能质量.143.2.3无功补偿.153.2.4低压配电.153.3负荷计算的相关问题.163.3.1负荷计算的内容包括.163.3.2负荷计算方法宜按下列原则选取.163.3.3进行负荷计算时，应按下列规定计算设备功率.163.3.4消防负荷的考虑.173.3.5负荷的单三相分配问题.173.3.6对用电设备进行分组计算时，应按下列条件考虑.173.3.7考虑同期系数.173.3.8采用二项式法计算负荷时，应注意以下几点.183.4本次工程的负荷计算.183.4.1负荷计算.183.4.2方案比较.203.5电气设备的选择.203.5.1变压器的选取原则.203.5.2配电设备的选择.213.5.3短路电流计算.24目录4 10kv变电所的设计.284.1 变电所设计的相关规范.284.1.1 总则.284.1.2地址选择.284.1.3电气部分.294.1.4变配电装置的布置.314.1.5并联电容器装置.325电气照明设计.335.1.照度标准.335.2照明类型照明光源选择.345.3照明计算.365.3.1会议室计算书.375.3.2办公室照度计算书.375.3.3空调机房照度计算书.405.3.4走廊照度计算书.416防雷与接地系统设计.426.1防雷.426.2保护接地.446.3等电位联结.45结论.48致谢.491 2 3 4 5 录录录录录710，1n-b rLtrITr1 2 3 4 55 5 5 5 5河北工程大学毕业设计说明书1绪论1.1引 言供配电技术，就是研究电力的供质及分配的问题。电力，是现代工业生产、民川住宅、及企事业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。没 有电力，就没有国民经济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立在 电气化的基础之上的。因此，电力供应如果突然中断，则将对这些川电部门造 成严重的和深远的影响。故，作好供配电工作，对于保证正常的工作、学习、生活将有十分重要的意义。供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务，必须达到以下的基 本要求：(1)安全一一在电力的供应、分配及使用中，不发生人身事故和设备事 故。(2)可靠应满足电力川户对供电可靠性和连续性的要求。(3)优质应满足电力川户对电压质量和频率质量的要求。(4)经济一一应使供配电系统投资少，运行费川低，并尽可能的节约电 能和减少有色金属消耗量。另外，在供配电工作中，还应合理的处理局部和全局，当前与长远的关系,即要照顾局部和当前利益，又要有全局观点，能照顾大局，适应发展。我们这次的毕业设计的论文题目是：邯郸通信大楼建筑供配电及照明设计,做供配电设计工作，要作到未雨绸缪。为未来发展提供足够的空间：这主要表 现在电力变压器及一些相当重要的配电线路上，应力求在满足现有需求的基础 上从大选择，以避免一台变压器或一组变压器刚服役不到几年又因为容量问题 而台而光荣下岗的情况的发生。照明技术就是研究照明分类等是现代建筑的重要组成部分。照明是人们生 活和工作不可缺少的条件，良好的照明有利于人们的身心健康，保护视力，提 高劳动生产率及保证安全生产。照明又能对建筑进行装饰，发挥和表现建筑环 境的美感，因此，照明已成为现代建筑中重要的组成部分之一。为更好地理解 电气照明设计，必须掌握照明技术的一些基本概念。工程设计是基本建设的龙头，设计文件是工程建设的主要依据，设计质量 是决定工程质量的首要环节。我国工程质量事故统计资料显示，由设计原因导 致的工程质量事故占40.1%；工程施工原因引起的占29.3%；其它原因(如设 备材料质量问题等)引起的占30.6%0可见对工程质量实施三控的关键在于设 1河北工程大学毕业设计说明书计质量控制。电气工程也不例外。合格的建筑设计应满足七个质量特性规定的 要求，即功能性、安全性、经济性、可信性、可实施性、适应性及时间性。设 计单位本应将通过了设计评审的合格的设计文件交付施工。而实际上不少交付 施工的设计文件都存在缺少或偏离质量特性要求的缺陷。对电气工程质量造成 影响的设计问题又主要表现在安全性、可信性（包括可川性、可靠性、维修性等）及可实施性的缺失或偏离。总之一句话：定位现实，着眼未来；以发展的眼光 来设计此课题。L2供配电系统相关概念1.2.1电力系统由发电、变电、输电、配电和川电等环节组成的电能生产与消费系统。它 的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发 电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电 能供应到各负荷中心，通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量,为地区经济和人民生活服务。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无 法大量储存，故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成，并在同一地 域内有机地组成一个整体，电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此，电能的 集中开发与分散使川，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约了电力 系统的结构和运行。据此，电力系统要实现其功能，就需在各个环节和不同层 次设置相应的信息与控制系统，以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，确保川户获得安全、经济、优质的电能。建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一 调度和分配，减少总装机容量，节省动力设施投资，且有利于地区能源资源的 合理开发利川，更大限度地满足地区国民经济巳益增长的川电需要。电力系统 建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。电力系统的出现，使高效、无污染、使川方便、易于调控的电能得到广泛 应川，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生了第二次技术 革命。电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。1.2.2-,二次设备一次设备是指发、输、配电的主系统上所使川的设备备。如发电机、变压 器、电力线路、互感器、断路器、避雷器、隔离开关、母线、电力电缆和输电 线路等、无功补偿装置。二次设备是指对一次设备的工作进行控制、保护、监察和测量的设备。如 2河北工程大学毕业设计说明书测量仪表、保护装置、继电器、操作开关、按钮、自动装置、开关控制设备、计算机、信号设备、控制电缆以及提供这些设备能源的一些供电装置（如蓄电池、硅整流器等）。1.2.2.1配电装置接受和分配电能的装置。由母线、开关设备、保护电器、测量仪表和其他 附件等组成。其布置应满足电力系统正常运行的要求，便于检修，不危及人身 及周围设备的安全。设在发电厂、变配电所等处。1.2.2.2隔离开关隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，它本身的工作原理及结 构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点没有灭弧装置，不能接通和切 断负荷电流。主要作川是：1）分闸后，建立可靠的绝缘间隙，将需要检修的设备或线路与电源用 一个明显断开点隔开，以保证检修人员和设备的安全。2）根据运行需要，换接线路。3）可川来分、合线路中的小电流，如套管、母线、连接头、短电缆的 充电电流，开关均压电容的电容电流，双母线换接时的环流以及电压互感器的 励磁电流等。4）根据不同结构类型的具体情况，可川来分、合一定容量变压器的空载 励磁电流。（见图L1所示）1I QS图i.i隔离开关河北工程大学毕业设计说明书户外刀闸按其绝缘支柱结构的不同可分为单柱式，双柱式和三柱式。其中单柱 式刀闸在架空母线下面直接将垂直空间用作断口的电气绝缘，因此，具有的明 显优点，就是节约占地面积，减少引接导线，同时分合闸状态特别清晰。在超 高压输电情况下，变电所采川单柱式刀闸后，节约占地面积的效果更为显著。1.2.2.3 母线在变电所中各级电压配电装置的连接，以及变压器等电气设备和相应配电 装置的连接，大都采川矩形或圆形截面的裸导线或绞线，这统称为母线。母线 的作川是汇集、分配和传送电能。由于母线在运行中，有巨大的电能通过，短 路时，承受着很大的发热和电动力效应，因此，必须合理的选用母线材料、截 面形状和截面积以符合安全经济运行的要求。母线按结构分为硬母线和软母线。硬母线又分为矩形母线和管形母线。矩母线一般使川于主变压器至配电室内，其优点是施工安装方便，运行中 变化小，载流量大，但造价较高。软母线川于室外，因空间大，导线有所摆动 也不致于造成线间距离不够。软母线施工简便，造价低廉。（如图1.2所示）图1.2母线排1.2.2.4 继电器（relay）当输入量（如电乐、电流、温度等）达到规定值时，使被控制的输出电路导 通或断开的电器。可分为电气量（如电流、电压、频率、功率等）继电器及非电4河北工程大学毕业设计说明书量（如温度、压力、速度等）继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命 长、体积小等优点。广泛应川于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信 等装置中。继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被 控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是川较小的 电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保 护、转换电路等作川。1.2.2.5消弧线圈电力系统输电线路经消弧线圈接地，为小电流接地系统的一种，当单相出 现断路故障时，流经消弧线圈的电感电流与流过的电容电流相加为流过断路接 地点的电流，电感电容上电流相位相差90度，相互补偿。当两电流的量值小于 发生电弧的最小电流时，电弧就不会发生，也不会出现谐振过电压现象。10-63KV 电乐等级下的电力线路多属于这种情况。1.2.2.6 互感器 i nstrument transformer按比例变换电压或电流的设备。互感器的功能是将高电压或大电流按比例 变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或10A,均指额定值），以便实现 测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。互感器还可川来隔开 高电压系统，以保证人身和设备的安全。分为电压互感器和电流互感器两大类。（如图1.3所示）电乐互感器是川于将高电压变成低电压,在运行时二次侧不准短路,而 且它的二次侧负载一般不会很大.变压器是川于改变电压等级,有高电压变低电 压,也有低电压变高电压,还有特殊的变压器,如自耦变压器，电焊机等等图1.3电流互感器河北工程大学毕业设计说明书1.2.2.7断路器断路器按其使川范围分为高压断路器，和低压断路器，高低压界线划分比 较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。低压断路器又称自动开关，它是一种既有手动开关作川，又能自动进行失 压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可川来分配电能，不频繁地启动异步 电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及 欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等 的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，已获得了广泛的应川。断路器的选择首先考虑工作条件，确定断路器的额定值。结合环境条件选川断路器的型号和规格。据短路电流进行断流容量，动、热稳定校验。尽量维修方便，价格便宜，运行费川少等。（如图1.4所示）图1.4断路器12.2.8负荷开关负荷开关具有简单的灭弧装置一般与熔断器一起使川。负荷开关功能1.能通断一定的负荷电流和过负荷电流，不能切断短路电流故障。2.必须与高压熔断器串联，借助于熔断器切除短路电流。6河北工程大学毕业设计说明书3,与隔离开关一样，具有明显的断开间隙，也具有隔离电源，保证安全检修 的功能。应川：负荷容量不大、对继电保护要求不高、不太重要的电路中（负荷开关如图1.5所示）图1.5负荷开关F一高压负荷开关一产品名称N一户内式，W 一户外式.额定电压（单位为kV一安装场所设计序号其他标志一R一带熔断器熔断器装于 开关上端最大开断电流（单位为A）额定电流（单位为A）1.2.2.9熔断器熔断器是一种简单的保护电器。由熔体、熔体管和接触导电等部分组成。（一）功能7河北工程大学毕业设计说明书1.主要对电流和电路中的设备进行短路保护2.有时也有过负荷保护（二）类型及特点1.户内型（RN）固定式2.户外型（RW）跌落式RN1主要川作高压线路和设备的短路保护，也起过负荷保护。RN2川作高压互感器的短路保护。RN1、RN2灭弧能力很强，为”限流“式熔断器。（熔断器如图1.6所示）图L6熔断器1.3 供配电的概述和发展趋势随着国民经济的发展，电能需求量越来越大，其中城市川电量更是急国J增 加。目前，我国一般大、中型城市的市中心地区每平方公里的负荷密度平均已 8河北工程大学毕业设计说明书达很高标，有些城市市中心局部地区的负荷密度甚至高达上万千瓦，乃至几万 千瓦，且有继续增长的势头。因此供配电系统的发展趋势是：提高供电电压：如以进城，川配电。以解决大型城市配电距离长，配电功 率大的问题。简化配电的层次：如按电压等级供电。逐步淘汰等级：因为过细的电压分级不利于电气设备制造和运行业的发展。提 高设备配套能力：对工业企业和一些大型川电设备，将现行的电压升压升为高电压，可增加输电距离，提高输电能力；减少变压器数量，简化配电系 统，提高供电可靠性；缩小电缆截面，节省有色金属；降低功率损耗；扩大异 电动机的制造容量。只是由于我国在设备上还不能全面配套而尚未推广。广泛使用配电自动化系统：借助计算机技术和网络通信技术，对配电网进 行离线和在线的智能化监控管理。做到保护、运行、管理的自动化，提高运行 人员工作效率，增强供配电系统可靠性。1.4 本设计研究的主要内容本设计主要针对邯郸通信大楼建筑供配电及照明系统设计。首先通过供配 电系统设计应计算出大楼负荷，选择合适的变压器，画出电气主接线图，根据 电气主接线图以及短路电流计算选择相应的电器元件并对其进行校验。其次根 据建筑图中然后画出配电所的平面图。对变电所进行设计。包括配电柜等。再 次，是对各楼层的照明系统和配电系统进行设计，包灯具的选择、布置，线路 的选择和敷设。然后通过各各楼层的情况再画出干线系统图。最后，是对邯郸 通信大楼的防雷与接地设计等等。2概述2.1工程概述2.1.1.建筑概况邯郸通信大楼建筑总面积为28264.324，建筑高度约为82m,地下两层，层高为4.5m,地上主体二十二层，一层5.5m,其他层4.2m。地下一、二层为 设备层，地上各层主要是营业厅、办公场所和通讯设备机房。2.1.2用电设备分布如图所示电开水炉每层均有。9河北工程大学毕业设计说明书除2、8、14层无集中空调外，其余每层配有相同的集中空调系统。除3、4、15、16、17、18层无专用空调外，其余每层配有相同的专川空调 系统。照度要求达到2001x。（设备分部见附录5）2.2高层民用建筑的特点1、高层民用建筑采用10KV甚至35KV高压供电，而一般高层通佶大楼则可 采川城市公川变压器低压供电；2、高层民川建筑的川电量大，对电气设备的要求较高；3、高层民用建筑对消防系统的安全、可靠性要求较高；4、高层民用建筑对防雷、接地等安全要求较高；5、高层民川建筑功能较全，对弱电部分依赖较多，智能化水平较高。2.2.1高层建筑电气设计过程中应注意的主要问题（一）高层建筑由于照明、空调、电梯、给排水等诸多设备，因此负荷多，川电量特别大，且供电的可靠性要求很高。（二）在高层建筑中，照明与动力基本上不共川干线。动力负荷多采川放射 式供电，照明负荷则多采川母线槽配电，与动力分开。（三）电气设备的管线应采取防火措施。（四）空调等主要用电设备布局分散,多数要求采川计算机集中管理。（五）采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震；管线的层间贯通 和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。（六）消防要求高。因为高层建筑高度高，体量大,人员密集,设备多,建筑本 身火灾隐患多，故对消防要求很高。（七）在高层建筑的电气设计中,要把电能消耗指标作为全面技术经济分析 的重要组成部分。节电的设计方案，应根据技术先进、安全适用、经济合理、节 约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式，采川高效率变压器、电动 机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施,减少电能损耗,节约川电。2.2.2高层建筑电气设计的主要内容2.2.2.1负荷的计算电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全 可靠与经济运行，均起决定性作川。高层建筑的电力负荷计算，基本上采川负 荷密度法和需要系数法。2.2.2.2供电电源及电压的选择10河北工程大学毕业设计说明书为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应 视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时 供电，互为备用。另外，还须装设应急备川柴油发电机组，要求在15秒钟内自 动恢复供电，保证事故照明、电脑、消防、电梯等设备的事故用电。国内高层 建筑的供电电压，都采川10KV标准电压等级。2.2.2.3高低压配电系统的设计1、高压配电系统:现代高层建筑均是采川两路独立的10KV电源同时供电。一般高压采川单母线分段，自动切换，互为备川。2、计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采川将照 明与动力分开的两部电价法。3、为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于lOOOKVAo为 限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。4、高压系统及低压干线的配电方式基本上都采川放射式系统。楼层配电 则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采川 插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母千线联接等等。2.2.2.4主要设备的选型1、高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜 采川油开关。应根高层建筑地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关 手车式高压开关柜。2、电力变压器。根据防火要求，主楼内不允许装设大容量的油浸电力变 压器。3、低压配电屏。国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大 容量的出线，则做成手车式。4、应急备川发电机组。过去大多是采川柴油发电机组做应急备川电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。2.2.2.5变电所位置变电所位置的确定现代高层建筑的川电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深人负荷中心。这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。2.2.2.6电气照明设计电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型，灯具布置，眩光控 制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关 系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。现代建筑物中，使 用定时器，传感器，或光敏元件来实现照明自动控制功能是普遍的。选用各种 11河北工程大学毕业设计说明书建筑物自动化系统（特别是直接数字控制系统）来触发照明电路和接触器。同 时，选川高光效电光源，是照明节能的手段之一。2.2.2.7防雷与接地现代高层建筑的防雷设计，除采川避雷针和避雷带的传统做法外，近年还 出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应 川，但在理论上一直是有争议的。现代高层建筑都是采川钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合在一 起的，组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在4欧以下。利川建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足 接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成 接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。2.2.3、建筑电气设计中的节能原则建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则：2.2.3.1满足建筑物的功能即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力川电等。2.2.3.2考虑实际经济效益节能应根据国情考虑实际经济效益，不能因为注重节能而过高地消耗投资,增加运行费用。2.2.3.3节省无谓消耗的能量节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗 是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采川先进技术使其能耗降低。因此，节能措施也应贯彻实川、经济合理、技 术先进的原则。民川建筑的节能潜力很大，应在设计中精心考虑。但是在选川 节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较 后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。3供配电系统设计3.1负荷分级及供电要求3.1.1相关规范12河北工程大学毕业设计说明书第2.0.1条 电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济 上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定：一、符合下列情况之一时，应为一级负荷：1.中断供电将造成人身伤亡时。2.中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、川重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续 生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。3.中断供电将影响有重大政治、经济意义的川电单位的正常工作。例如:重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常川于国际活动 的大量人员集中的公共场所等川电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及 特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。二、符合下列情况之一时，应为二级负荷：1.中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产 等。2.中断供电将影响重要川电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢 纽等川电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影国J院、大型商场 等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。三、不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。第2.0.2条一级负荷的供电电源应符合下列规定：一、一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生故障时，另一个电源不 应同时受到损坏。二、一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电 源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。第2.0.3条下列电源可作为应急电源：一、独立于正常电源的发电机组。二、供电网络中独立于正常电源的专川的馈电线路。三、蓄电池。四、干电池。第2.0.4条 根据允许中断供电的时间可分别选择下列应急电源：一、允许中断供电时间为15s以上的供电，可选用快速自启动的发电机组。二、自投装置的动作时间能满足允许中断供电时间的，可选川带有自动投 入装置的独立于正常电源的专用馈电线路。13河北工程大学毕业设计说明书三、允许中断供电时间为毫秒级的供电，可选用蓄电池静止型不间断供电 装置、蓄电池机械贮能电机型不间断供电装置或柴油机不间断供电装置。第2.0.5条 应急电源的工作时间，应按生产技术上要求的停车时间考虑。当与自动启动的发电机组配合使川时，不宜少于lOmin。第2.0.6条二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。在负荷较小或地区 供电条件困难时，二级负荷可由一回6KV及以上专川的架空线路或电缆供电。当采川架空线时，可为一回架空线供电；当采川电缆线路时，应采川两根电缆 组成的线路供电，其每根电缆应能承受100%的二级负荷。3.L 2结合本次工程选择等级本次毕业设计所选题目是邯郸通信大楼，其负责的是整个邯郸市的通信工 程如果出现意外会相当严重的政治、经济上造成重大损失。国民经济中重点企 业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复以及国家的相关紧急政策不能第 一时间到达本市。因此这次设计选择为一级负荷。3.2需要设计的相关问题3.2.1电源及供电系统供配电系统的设计，除一级负荷中特别重要的负荷外，不好按一个电源系 统检修或者故障的同时另外一个电源又发生故障的情况进行设计。需要两回电 源线路的川电单位，应采用同级电压供电；但根据各级负荷的不同需要及地区 供电的条件，也可以采川不同的电压供电。供电系统应简单可靠，同一电压供 电系统的变配电级数不应多于两级。高压配电系统应采川放射式。根据负荷的 容量和分布，配变电所应靠近负荷中心。我们知道现智能大楼川的是10KV双回路电源进线，其中一间为大专线，已 经满足了大楼有负荷的川电需求；考虑到该大楼的重要性原因，现有库存柴油 发电机是一定要设计的，毕竟要起到作用有点“鸡肋”的感觉一一食之无味，弃之可惜。故拟在高压配电房旁边设置一柴油发电机房。相信这样的设置更能 超额满足大楼川电要求了，并且能很好的推动学校各项工作的向前发展。3.2.2电压选择和电能质量用电单位的供电电压质根据用电容量，用电设备的特性，供电距离，供电 线路的回路数，当地公共电网的现状及其发展规划等因素，经济技术比较确定。供配电系统的设计时，应正确选择变压器的变比及电压分接头，降低系统 阻抗，并应采取无功功率补偿的措施，还应使三相负荷平衡，以减少电压的偏14河北工程大学毕业设计说明书差。单相用电设备接入三相系统，使三相保持平衡。220V照明负荷，当线路大 于30A时，应采川三相系统，并应采川三相五线制。这样，可以降低三相低压 配电系统的不对称性和保证电气安全。当单相川电设备接入电网时，求其计算负荷是以其三相中最大的一相负荷 乘以三所得。那么我们在设计中尽量或者注意使其三相平衡分布，这样单相接 入的负荷就可以以其全部负荷相加即为其计算负荷。后面的负荷列表中将引川 这一川电思想。3.2.3无功补偿供配电设计中正确选择电动机、变压器的容量，降低线路的感抗。当工艺 条件适当时，应采取同步电机或选川带空载切除的间歇工作制设备等，提高川 电单位自然功率因数措施后，仍达不到电网合理运行要求时，还可以采用并联 电力电容器作为无功补偿装置；合理时，还可采川同步电动机。当采川电力电 容器作为无功补偿装置时，应就地平衡补偿。低压部分的无功功率应由低压电 容器补偿；高压部分的无功功率应由高压电容器补偿。容量较大，负荷平稳且 经常使川的用电设备的无功功率应就地补偿、集中补偿。在环境正常的车间内，低压电容器应分散补偿。无功补偿容量应按照无功功率曲线或无功补偿计算确定。当补偿低压基本 无功功率的电容器组，常年稳定的无功功率，经常投入运行的变压器或配变电 所内投切次数较少的高压电动机及高压电容器组时，应采川手动投切的无功补 偿装置。当为避免过补偿时，装设无功自动补偿装置，在经济合理时只有装设 无功自动补偿装置才能满足在各种运行负荷的情况下的电压偏差允许时，应装 设无功自动补偿装置。当采用高低压自动补偿装置效果相同时，应采用低压自 动补偿装置。为基本满足上述要求，我们在设计时把无功补偿装置统一装设在变压器的 低压母线侧。这样的补偿，可以选择相对较小容量的变压器，节约初期投资。对于容量较大，并且功率因数很低的川电负荷采川单独集中补偿。3.2.4低压配电在正常环境的车间或建筑物内，当大部分川电设备为中小容量，并且无特 殊要求的时候，应采用树干式配电。当用电设备为大容量时，或负荷性质重要,或在有特殊要求的建筑物内，应采用放射式配电。还有一种为混合式，它兼具 前两者的优点，在现代建筑中应用最为广泛。15河北工程大学毕业设计说明书PXn=-PX2=PX1.PXn=-PX2 11-PX1=-PXn-.PX2=PX1 O 口）放射式（b）树干式 混合式在本次设计中对于同一区变管辖范围内用电设备性质相同的采用放射式配 电。而在极少区域内采用树干式配电：如学生区变的活动中心和风雨球场.3.3负荷计算的相关问题3.3.1负荷计算的内容包括3.3.1.1算负荷，作为按发热条件选择配电变压器、导体及电器的依据，并川来计算电压损失和功率损耗。在工程上为方便计，亦可作为电能消耗量及 无功功率补偿的计算依据。3.3.1.2尖峰电流，用以校验电压波动和选择保护电器。3.3.1.3 一级、二级负荷，用以确定备川电源或应急电源。3.3.1.4季节性负荷，从经济运行条件出发，用以考虑变压器的台数和容 量。3.3.2负荷计算方法宜按下列原则选取3.3.2.1在方案设计阶段可采川单位指标法；在初步设计及施工图设计 阶段，宜采川需要系数法。对于住宅，在设计的各个阶段均可采川单位指标法。3.3.2.2川电设备台数较多，各台设备容量相差不悬殊时，宜采用需要 系数法，一般用于干线，配变电所的负荷计算。3.3.2.3川电设备台数较少，各台设备容量相差悬殊时宜采用二项式法,一般川于支干线和配电屏（箱）的负荷计算。3.3.3进行负荷计算时，应按下列规定计算设备功率3.3.3.1对于不同工作制的川电设备的额定功率应换算为统一的设备功 率。（1）连续工作制电动机的设备功率等于额定功率。（2）断续或短时工作制电动机的设备功率，当采用需要系数法或二项式16河北工程大学毕业设计说明书法计算时，是将额定功率统一换算到负载持续率为25%时的有功功率。(3)电焊机的设备功率是指将额定功率换算到负载持续率为100%时的 有功功率。3.3.3.2照明川电设备的设备功率为：(1)白炽灯、高压卤铝灯是指灯泡标出的额定功率。(2)低压卤铝灯除灯泡功率外，还应考虑变压器的功率损耗。(3)气体放电灯、金属卤化物灯除灯泡的功率外，还应考虑镇流器的功 率损耗。3.3.3.3整流器的设备功率是指额定交流输入功率。3.3.3.4川电设备的设备功率，不应包括备川设备。3.3.4消防负荷的考虑当消防用电的计算有功功率大于火灾时可能同时切除的一般电力、照明负 荷的计算有功功率时，应按未切除的一般电力、照明负荷加上消防负荷计算低 压总的设备功率，计算负荷。否则计算低压总负荷时，不应考虑消防负荷。3.3.5负荷的单三相分配问题单相负荷应均衡分配到三相上，当单相负荷的总容量小于计算范围内三相 对称负荷总容量的15%时，全部按三相对称负荷计算；当超过15%时，应将单相 负荷换算为等效三相负荷，再与三相负荷相加，等效三相负荷可按下列方法计 算：(1)只有相负荷时，等效三相负荷取最大相