长安大学建筑供电及照明课程设计

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用 户 照 明
每户 每三层 整栋楼 消防电梯 生活电梯 消防泵 生活泵
6 108 540 15 15 12 12 2
6 108 540 15 15 12 12 2
1 0.75 0.4 0.8 0.8 0.8 0.8 0.9
6 81 216 12 12 9.6 9.6 1.8 261
0.5 0.5 0.5 0.4 0.4 0.8 0.8 0.5 0.5
Id =(3 ~ 2)* Id
I ∝ =I d
ich =2.55*Id (高) ich =1.84*Id (低)
(3)
(3)
d-1 （高）
最大运行方式
2.02 8.37 14.72
2.72 17.20 9.78
2.36 14.91 8.48
0.91~1.36 5.73~7.46 3.26~4.89
2.72 17.20 9.78
与导线配合
设备型号 高压进线柜中 高压断路器 QF 高压隔离开关 QS
UN≥Ux
(KA)
ⅠN＞Ⅰjs (A)
Байду номын сангаас
imax
＞ich
（KA） 40 KA＞6.94 KA
Ⅰoc≥Ⅰd
16KA ＞2.72KA
⑶
ⅠZL＞1.2ⅠRD ⅠRD＞Ⅰjs
ZN28A-10/630 GN19-10/400-12.5
10KV≥10KV
(3) I j1
∗∑d
⑶
Ⅰd
（KA） 对高压系统二次保护装置及开 关进行灵敏度校验
(2) (3)
⑵
Ⅰd
（KA） 对低压系统二次保护装置及开 关进行灵敏度校验
(1) 1 1 (3)
⑴
Ⅰ∞ （KA）
对电气设备与导线进行热稳定 校验
(3)
ich
（KA）
各参量的作用
对电气设备与导线进行动稳定校验
公式
Id =0.867∗ Id
4、 Sjs 用来选择变压器，确定变压器过负荷的能力，计算系统损耗 5、 Ijs 用于选导线选设备 6、△PWL 和△QWL，△PT 和△QT 用于选择变压器
短路电流的计算
基准值确定：取 Sj=100MVA,Uj1=10.5KV,Uj2=0.4KV 则Ij1 =
Sj 3∗U j1
= 5.50KA, Ij2 =
6.94 31.65 18.00
d-2 （低）
最小运行方式
导线选择表
选择原则 导线名称 导线所在地 流过的 计算电流 导线选择型号 发热原则（主选） ⅠZL＞Ⅰjs 机械强度校验 S≥Smin 电压损失原则（校验） △U＜5% △U=ξ J ξ =1.160％/MW.KM，Pjs=0. 261MW J= Pjs*L=1.04， △U％=ξ J =1.21％ △U％＜5％，满足要求 ξ =1.49％/MW.KM，Pjs=0. 261MW J= Pjs*L=0. 26， △U％=ξ J =0.38％ △U％＜5％，满足要求 热稳校验 Smin= 动稳校验
公式
已知
PS ＝PN （不包含吊 查表 车和电焊机）
Pjs= KX *PS
已知
查表
Qjs= Pjs *Tanα
Sjs =
Pjs 2 + Qjs 2
Ijs=
Sjs 3U
△PWL=0.06 Sjs △QWL=0.08 Sjs
△PT=0.02 Sjs △QT=0.1Sjs
STjs =
（Pjs +△ PWL +△ PT） + （Qjs +△ QWL +△ QT − Qc）
Smin——按短时发热条件满足热稳定要求所决定
的导线最小截面 Sjmin———导线机械强度允许最小截面 △U———电压损失
ξ———导线单位负荷距电压损失值 J———系统负荷距 δmax———短路时作用在导线上的最大应力 δμχ———导线允许应力
Ⅰ∝———稳态短路电流有效值（A） tj———假想短路时间 C———热稳定系数
低压绝缘线 （） 各校验原则目的
245.90
BV-3*150+1*95SC80WC
ⅠZL=320A，Ijs=245.9A IZL＞Ijs，满足要求 正常情况下防烧坏
室内免校 主要针对架空，保证所选导 线具有足够的机械强度
保证电能质量
注： Kθ———温度修正系数 ⅠZL———导线允许载流量 Ⅰjs———系统计算电流 S———导线截面
I

Tj/C
σc﹥σd
免校
高压架空 （）
19.99
LJ-35*3
ⅠZL =170A，Ⅰjs=19.99A ⅠZL＞Ⅰjs 满足要求
初选 S=35mm2 ,Smin=35mm2 S≥Smin
免校
高压电缆 （）
19.99
YJV22 -10KV-3*16SC25FC
ⅠZL =127A，Ⅰjs=19.99A ⅠZL＞Ⅰjs 满足要求
2 生活与消防泵（正常时兼作生活用）均为 12KW，COSΦ=0.8,Kx=0.8 3 A、B 型每户 6KW; C、D 型每户 6KW, COSΦ=0.5. 4 其他负荷 2KW， COSΦ=0.5，Kx=0.9. （三） 系统电压为 U=380/220 ， 环境温度为 25oC， 10KV 母线相邻相轴间距为 250mm,档距为 900mm， 380V 母线相邻相轴间距为 200mm，档距为 900mm。铜母线热稳系数为 C=171(A*S1/2*mm-2)，电缆 VV 热稳系数为 C=115(A*S1/2*mm-2)。 （二） 系统电源由地区变电所经一 4Km 10KV 高压架空线然后再经 1Km10KV 高压电缆送入本变电所。 电力系统出口断路器断流总容量为 200MVA, Tmax=4800 小时。 （二）TA 与 KA 配合接线形式为两相不完全星接， Kjx=1,Kf=0.85,Kk=1.3.过负荷整定系数为 1.05. （三）各类房间顶棚、墙面反射系数为 0.5，灯具效率为 0.7 减光系数为 0.8，灯具利用系数查课 本 P86 附表 5-5. 四、设计要求: 1.应借书《建筑电气设计手册》 、 《建筑电气设计数据手册》 、 《建筑电气设备手册》 、 《电气照明设计 手册》 。 2.应交课设内容： （1）4 张图纸：供电一次系统图照明系统图各一张；标准层平面走线图一张；顶层防雷一张。 （2）设计计熟算书 3. 应交课设时间：9 月 15 日 4.辅导时间：第一周：2、4 第二周：1、3
630A＞19.99A
免校
10KV≥10KV
400A＞19.99A
12.5 * 2 > 2.72 * 0.08
2 2
31.5KA＞6.94 KA
免校
免校
高压进线柜中 电流互感器 高压进线柜中 电压互感器 低压配电屏中 低压断路器 各校验原则目的
LQJ-10-30
10KV≥10KV
30A＞19.99A
Sj 3∗U j2
=144KA,
Soc=200MVA 各段阻抗值计算公式： X∗1 =
Sj Soc
X∗2 = XoL
Sj U2 j
X∗3 = XoL
Sj U2 j
X∗4 = XoL
Uk ∗Sj 100SNT
Xo=0.4Ω/Km
Xo=0.08Ω/Km
短路电流计算表
各项指标 短路点
X*∑d-i
Ⅰd
（KA） 对电器开关设备进行切断能力 校验 I d =X
选变压器的公式： 单台：STN=1.25 STjs 两台：STN=（0.7~0.8）STjs 多台：STN（工作）≥ STjs（Ⅰ+Ⅱ） （说明：按两台选择，初选 SL7-315/10.5）
其他负荷 （整栋楼） 总负荷
注：
PN———电气设备铭牌额定功率 COSα———功率因数 Tanα———功率因数对应的正切 KX———需用系数 PS———电气设备的设备容量 说明： 1、 KX 反应了用电场所对电能需求程度的高低 2、 COSα 表示电源利用效率 3、 Pjs 用于选择无功补偿装置 Pjs———系统有功计算功率 Qjs———系统无功计算功率 Sjs———系统视在计算功率 Ijs———系统计算电流 STjs———变压器视在计算负荷 △PWL———线路有功损耗 △QWL———线路无功损耗 △PT———变压器有功损耗 △QT———变压器无功损耗 Qc——提高功率因数 COSα1 到 COSα2 所需无功补偿 Tgα1———补偿前系统功率因数对应正切值 Tgα2———补偿后系统功率因数对应正切值
8：00---11:00
一、供电部分
系统负荷量统计表
指标 负荷名称 PN （kw） PS （KW） KX Pjs COSα Tanα Qjs （Kvar） Sjs （KVA） Ijs （ A） 线损 （KVA） T损 （KVA） Qc （Kvar） Qc= Pjs（Tanα1Tanα2） COSα2=0.96(补偿 后的功率因数) STjs （KVA）
1.73 1.73 1.73 2.29 2.29 0.75 0.75 1.73 1.71
10.38 140.13 373.68 27.48 27.48 7.20 7.20 3.11 446.15
11.99 161.86 431.61 29.99 29.99 12 12 3.59 516.89
18.22 245.91 655.77 45.56 45.56 18.23 18.23 5.46 785.33 △QWL=41.35 △QT=51.69 △PWL=31.01 △PT=10.34 370.62 346.16
ⅠZL =275A，Ⅰjs=19.99A ⅠZL＞Ⅰjs 满足要求
免校
C=171 (A* S* mm ) 2 2 Smin=12.68mm S=20×3=60mm S＞Smin，满足要求 室内免校 免校 保证能够承受系统短路电流的 热损坏
2

d max
=
3i
2 ch三相
L 10
2
7
aw
得：σ dmax=135MPa 又σ c=140MPa，σ c＞σ dmax 免校 保证能够承受系统短路电流的 力损坏
说明： 1、高压架空线 母线和电缆 4、低压 BV 线：1-3 层 Ps=108 KW 查得 Kx=0.75 共 18 户 Ⅰjs= STjs/ 3U=348.91/( 3*10) =20.14A 2、J=L* Pjs（KW.KM）=L*Ⅰjs（A*KM） 3、 t j
= t op + t oc +0.05
一、设计题目：某单位小高层住宅楼供电照明设计 二、设计内容： （一）.供电部分： 1.统计系统计算数据： （1）统计负荷量（给出负荷量统计表格） ； （2）进行无功功率补偿； （3）选两台变压器； （4）列出负荷量统计表格（包含有内容（1） ， （2） ， （3）的数据） ； （5）完成短路电流计算（列出短路电流计算表格） 。 2.确定供电方案： （1）确定电源进线类型； （2）确定高压开关类型及个数； （3）确定进出线类变压器台数，类型； （4）确定配电柜类型及个数； （5）确定配电柜出线类； （6）完成成变电所接地； （7）绘制一次系统图。 3.选择一次系统图中所有导线和设备（同类导线设备只选一次） 。 4.二次设计： （1）确定各类高压开关柜面上应安装仪表类型（列出表格） ； （2）完成成变压器二次保护整定（列出表格） 。 （二）照明部分： 1.完成标准层走线； 2.选择标准层层配； 3.计算照度（A 型房间大厅） 。 三、设计数据： （一）建筑概况：本住宅楼为 15 层，一梯 6 戸，A、B、C、D 种房型。每层 A 与 D 型均为 2 套，C 与 D 型均为 1 套。A、B 为两室两厅一卫一厨，C、D 为三室两厅一 卫一厨。总面积为 18000 M2，变电所设在地下一层。
Ⅰ∝=2.72KA， Tj= top+toc+0.05=0.67 C=115(A* S* mm ) 2 ， 2 Smin=12.68mm S=16*3=48mm S＞Smin，满足要求 Ⅰ∝=2.72KA， Tj= top+toc+0.05=0.67
2
免校
免校
高压母线 （）
19.99
TMY-3(20*3)
建 筑 供 电 及 照 明 课 程 设 计
专业：电气工程及其自动化 班级：32040801 姓名：李阳 学号：3204080110 指导老师：赵 丽 日期：2011 年 9 月 14 日
建筑供电及照明课程设计任务书
（一）电力负荷如下： 1 生活与消防电梯（正常时兼作生活用）均为 15KW，COSΦ=0.4,Kx=0.8
则Ⅰjs= Pjs/ 3U COSα=245.90A
5、备用路数选线根据故障概率最高的那路选
其中
t
op
取 0.6
t
oc
取 0.02
设备选择表
选择原则 设备名称
选择结果
电压原则
电流原则
热稳校验 Ⅰr2 *tr≥ Ⅰ∞ *tj KA2 ∗ S 162 *4≥ 2.722 *1.7
2
动稳校验
灭弧能力校验