住宅楼供配电系统一次部分设计_毕业设计(编辑修改稿)

住宅楼供配电系统一次部分设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

不大 时 ,需要系数法的计算结果往往偏小 ,故不适用于低压配电河南城建学院本科毕业设计 (论文 ) 低压供 配电系统设计 14 线路的计算 ,而适用于计算变 ,配电所的负荷 . 需要系数法 的计算公式如下： 式（ 21） Qc=PctanΦ。 式（ 22） 式（ 23） 式（ 24） 式中∑ PN—总设备功率，单位为 KW。 Kd –需要 系数； Pc –计算有功功率，单位为 KW。 Qc 计算无功功率，单位为 KW。 Sc 计算视在功率，单位为 KW。 tanΦ –电气设备功率因数角的正切值； Ur 电气设备额定电压，单位为 KV。 Ic –计算电流，单位为 A. ② 二项式系数 法 二项式法也比较简便 ,它考虑了数台大功率设备工作时对负荷影响的附加功率 ,但计算结果往往偏大 ,一般用于低压配电支干线和配电箱的负荷计算 . 由于二项式法不仅考虑了用电设备组最大负荷时的平均功率 ,而且考 虑了少数容量最大的设备投入运行时对总计算负荷的额外影响 ,所以二项式法比较适于确定设备台数较少而容量差别河南城建学院本科毕业设计 (论文 ) 低压供 配电系统设计 15 较大的低压干线和分支线的计算负荷 .但是二项式计算系数 b,c和 x的值 ,缺乏充分的理论根据 ,而且这些系数 ,也只适于机械加工工业 ,其他行业的这方面数据缺乏 ,从而使其应用受到一定局限。 二项式系数 法 的计算公式如下： 1）单组用电设备组中设备台数≧ 3台时的计算负荷为： 式（ 25） 2） 多组 用电设备组的计算负荷为： 式（ 26） 式（ 27） 式中 j用电设备组序号， j=1， 2，„， m。 各组中的该部分最大值。 ③ 利用系数法 用利用系数法进行负荷计算时的步骤与 需要系数法相同，使用 利用系数法时的计算公式如下： 1）单组用电设备组中设备台数≧ 3台时的计算负荷为： ： 式（ 28） 式中 Kx 利用系数 河南城建学院本科毕业设计 (论文 ) 低压供 配电系统设计 16。 附加系数由设备等效台数和利用系数 Kx 得到： 式（ 29） Qc=PctanΦ 式（ 210） 式（ 211） 式（ 212） 式中 K 附加系数。 2)多组用电设备组的计算负荷为：当供电范围内有多个不同的用电设备组时，设备等效台数 neq 为所有设备的等效台数；利用系数Kx 以各设备组的加权利用系数 Kxav替换，同样使用附录查得 Kad。 有功功率计算公式变为： 式（ 213） 加权利用系数 Kxav 式（ 214） 式中 各组设备平均功率之和（ KW）。 各组设备额定功率之和（ KW）； 河南城建学院本科毕业设计 (论文 ) 低压供 配电系统设计 17 ④ 利用各种用电指标的负荷计算方法 当用电设备台数及容量尚未确定，但需作初步的负荷计算时，如：供配电系统处于规划阶段时，具体设备台数尚未明确；处于初步设计阶段时，部分主要的、大容量的用电设备已经清楚，但某些分散的、小容量用电设备并未确定。 这时 ，均需借助用电指标进行负荷计算。 常见的方法有：负荷密度法、单位指标法和住宅用电量指标法。 1）负荷密度法 负荷密度法的计算公式如下： Pc=ρA 式（ 215） 式中 Pc—计算负荷，单位为 KW； A—计算范围的使用面积，单位 为㎡； Ρ—负荷密度指标，单位为 KW／㎡ 2）单位指标法 单位指标法 的计算公式如下： Pc=aN 式（ 216） 式中 a—单位用电指标，单位为 KW∕ 人、 KW∕ 床、 KW∕ 产品等； N—单位数量，单位为人数、床数、产品数量等。 3）住宅用电量指标 法住宅用电量指标法的计算公式如下： Pc=K∑β N 式（ 217） 式中 β—住宅用电指标，单位 KW∕ 户； N—供电范围内的住宅户数； K∑ 住宅用电同时系数。 本工程为二类高层建筑，应急照明设备用电、消防控制室、消防电梯为一级负荷，采用两路专用回路供电。 普通客梯 、生活水泵、楼梯照明等用电设备为二级负荷，应由两路电源供电，楼梯照明灯采河南城建学院本科毕业设计 (论文 ) 低压供 配电系统设计 18 用 声控并且使用 电子延时开关控制，火灾时强制点亮。 其他的一般电力、照明用电属于三级负荷。 变压器 T1 的负荷计算 负荷计算一般采用需要系数法。 用电设备功率乘以需要系数和同时系数（一般可取 K∑=），便可直接求出计算负荷。 这种方法比较简单、应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。 需要系数值是在一定的范围内按统计方法来确定的，它的准确性对负荷计算有重要的意义，可从许多文献中查表得到。 但是，需要系数表中给出的只能是推荐值，这 就要求设计者根据设计经验和具体情况从中选取一个比较恰当的值。 一般来说，当用电设备组的设备台数多时选取较小值，否则选取较大值；设备使用率高时选取较大值，否则选取较小值。 因商业用电给出了负荷密度， 一层为高级商业设施，负荷密度ρ=130W/m2，二、三层为一般商业设施，负荷密度ρ =85W/m2，故应根据负荷密度法求出计算负荷。 负荷密度法的计算公式如下： Pc=ΡA 一层 商业用电 的计算负荷为： Pc1= 50000247。 27=≈ 241KW 二 层 商业用电 的计算负荷为： Pc2= 50000247。 27 2=≈ 315KW 一、 二 层 商业用电 的计算负荷为 Pc= Pc1+ Pc2=556KW 其它负荷计算用需要系数法进行计算。 计算负荷如下表： 表 21 设备组编号 设备名称 设备容量PN/kW 需要系数kd cosФ tanФ Pc/kw Qc/kvar Sc/kVA Ic/A 1 13F 560 河南城建学院本科毕业设计 (论文 ) 低压供 配电系统设计 19 商业用电 556 334 634 993 2 屋顶泛光照明 20 1 20 15 25 38 3 地下室照明 4 3 2 4 5 4 生活水泵 25 1 25 19 31 47 5 客梯、消防电梯 82 1 82 142 164 249 6 消防控制室 20 1 20 15 25 38 7 变电所照明 4 3 2 4 5 8 住宅楼梯10 7 2 7 11 河南城建学院本科毕业设计 (论文 ) 低压供 配电系统设计 20 照明 总计 725 716 541 有功同时系数 无功同时系数 总负荷计算 644 514 824 1252 注： 13F商业用电用的是 负荷密度法进行的负荷计算。 变压器 T2 负荷计算 变压器 T2 的负荷计算用的是需要系数法。 计算结果如表 22： 表 22 设备组编号 设备名称 设备容PN/kW 需要系数Kd cosФ tanФ Pc/kw Qc/kvar Sc/kVA Ic/A 1 411层住512 205 127 241 366 河南城建学院本科毕业设计 (论文 ) 低压供 配电系统设计 21 宅用电 2 1219 层住宅用电 512 205 127 241 366 3 2026 层住宅用电 448 179 111 211 320 4 生活水泵 25 1 25 21 33 50 5 客梯 42 1 82 70 108 164 消防电梯 40 总计 1579 696 456 有功同时系数 无功同时系数 河南城建学院本科毕业设计 (论文 ) 低压供 配电系统设计 22 总负荷计算 626 433 762 1157 电气元件的选择 主要电器元件及其功能 ① 、断路器 是一种开关电器，能切除或投入正常负荷，并能切断故障回路。 故障回路中故障电流通常很大，切断故障回路需专门具有强灭弧能力的灭弧装置，所以断路器主触头设于灭弧装置内，无法观察其通断状态，即断开时无可见断点。 考虑使用安全，除小容量低压断路器外，一般断路器均不能单独使用，必须与能产生可见断点的隔离电器配合使用。 ② 、负荷开关 也是一种开关电器，能切除或投入正常负荷，具有一定的灭弧能力，断开时有明显可见断点。 ③ 、隔离开关 是 一种隔离电器，只能切除或投入空载或很小的负荷，断开时有明显可见的断点。 往往与 断路器配合使用。 ④ 、熔断器 是 一种保护电器，专门用于切断过负荷较大的回路。 当熔断器熔体上通过的电流超过一定值后，熔体发热熔断，切断电路。 ⑤ 、电流互感器 是一种电流变换电器，隔离高电压，通常将大电流变成小电流，以取得测量和保护用电流信号。 ⑥ 、电压互感器 是一种电压变换电器，隔离高电压，通常将高电压变成低电压，以取得测量和保护用电压信号。 ⑦ 、避雷器 防过电压侵入。 避雷器设于被保护设备的前端，当有过电压侵入时，将避雷器击穿，对地放电，以起到保护后面的电气设备的作用。 ⑧ 、移相电容器 作无功功率补 偿。 供配电系统大多都是感性负荷，从系统汲取感性无功，致使系统中感性无功成分增加，功率因数下降；电容器向系统汲取容性无功，使系统容性无功成分增加，以河南城建学院本科毕业设计 (论文 ) 低压供 配电系统设计 23 抵消部分感性无功，提高功率因数。 在确定开关元件时，要考虑到既能投、切入正常负荷，又能在回路故障时切断故障回路，因此通常采用“断路器 +隔离开关”或“负荷开关 +熔断器”的开关组合方式来完成上述功能。 当断路器的回路侧无电流倒送可能时，则可省去断路器负荷侧的隔离开关。 在进行回路投入和退出操作时，开关电器必须遵循的操作顺序是： 接通回路时，先闭合隔离开关，后闭合断路器。 断开回路时，先断开断路器，后断开隔离开关。 电器的选择 ① 、 变压器的选择 1)变压器的选取原则 当变压器所有大量一、二级负荷时，易装设两台主变压器，但变电所如能另外取得足够容量的备用电源时，亦可只装设一台主变压器。 当季节性负荷变化较大，宜于采取经济运行方式时，可装设两台主变压器。 三级负荷变电所一般只装设一台主变压器，但集中负荷较大时，装设两台主变压器。 根据负荷发展远景 ，可以当前装设一台变压器，但变电所按以后装设两台主变压器来设计。 2)变压器的选取 变压器的选取应先计算变压器的视在功率，根据视在功率确定变压器的额定容量。 本设计的供配电系统的简略的电气连接方式如图1。 图 1 河南城建学院本科毕业设计 (论文 ) 低压供 配电系统设计 24。