某高层建筑高低压供电系统的设计毕业论文(编辑修改稿)

某高层建筑高低压供电系统的设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

三级 由照明负荷计算 本工程电力 负荷按负荷 数据收集如下 ， 1~15 层 电梯负荷 为一组， 生活水泵为一组，轴流风机为一组。 见表 12。 4 表 12 本工程电力负荷数据 用电设备名称 所在楼层 设备功率 功率因数 负荷分级 备注 1~13 层电梯 1~13F 24KW 一级 由电梯负荷计算 1~15 层电梯 1~15F 41KW 一级 由电梯负荷计算 生活水泵 1F 31KW 二级 按单位功率法预 留功率 轴流风机 1F 7KW 一级 按单位功率法预 留功率 本工程消防负荷 按负荷 数据收集如下。 表 13 本工程消防负荷数据 用电设备名称 所在楼层 设备功率 功率因数 负荷分级 备注 1 层应急照明 1F 6 一级 由照明设计计算 1 层应急照明 1F 一级 由照明设计 计算 2~4 层应急照明 2~4F 6 一级 由照明设计计算 5~14 层应急照明 5~14F 6 一级 由照明设计计算 1~13 层电梯 1~13F 24KW 一级 由电梯负荷计算 1~15 层电梯 1~15F 41KW 一级 由电梯负荷计算 设备照明 1F 20 KW 一级 由照明负荷计算 消防泵 1F 52KW 一级 按单位功率法预留 功率 喷淋泵 1F 52KW 一级 按单位功率法预留 功率 提污泵 1F 一级 按单位功率法预留 功率 变频控制柜 1F 20KW 一级 按单位功率法预留 功率 送风机 13 F 20KW 一级 按单位功率法预留 功率 排烟机 13F 17KW 一级 按单位功率法预留 功率 恒压泵 15 29KW 一级 按单位功率法预留 功率 5 可以看出 该工程属一类高层建筑，用电多为一、二级负荷，用电负荷分级如下： 一类负荷：各层公共照明、乘客电梯及消防电梯、排污泵，消防负荷包括应急照明及平时照明、电话机房、消防控制室、消防泵及泵房、喷淋泵、送风机、轴流风机、排烟风机 、提污泵等。 二类负荷：平时照明、乘客电梯及消防电梯、生活泵、空调机组、商铺、写字楼及公寓供电等。 三级负荷：设备房照明、储藏室照明、用电插座、空调水泵等。 负荷计算 与高低压配线 本工程的各类负荷中有平时需要运行的用电设备，也有发生火灾时才需要运行的消防用电设备。 因此负荷计算按照平时运行的负荷和火灾时运行的负荷来分别进行计算。 平时运行的负荷计算 （ 1） 照明负荷计算 照明负荷按负荷性质分组， 1~15 层公共通道照明为一组，地下室照明为一组；1~2 层平时照明为一组， 3~10 层平时照明为一组， 11~12 层平时照明为一组， 13~14层平时照明为一组；采用需要系数法进行计算，不计备用设备功率。 照明负荷计算书见表 14。 （ 2） 电力负荷和平时运行的消防负荷计算 电力负荷和平时负荷运行的消防负荷按设备类型和负荷性质分组，采用需要系数法分别进行计算，不计备用设备功率。 电力负荷和平运行的消防负荷计算书见表 15。 火灾时运行的消防负荷计算 火灾时运行的消防负荷按设备类型和负荷性质分组，采 用需要系 数法进行计算，不计备用设备功率。 负荷计算书见表 16。 6 表 14 照明负荷计算书 设备名称 设备功率 （ KW） 需要系数 Kd 功率因数 cos 负荷等级 Pc(KW) Qc(KW) Sc(KVA) Ic(A) 1~15 层公共 照明 51 1 一级 51 57 86 地下室照明 5 1 一级 5 1~2 层平时照明 197 三级 181 88 201 305 3~10 层平时 照明 680 三级 626 304 696 1057 11~12 层平时 照明 10 1 三级 10 11 13~14 层平时 照明 15 1 三级 15 7 25 总计 958 662 769 一级负荷 56 1 56 27 二级负荷 902 表 15 电力负荷和平时运行的消防负荷计算书 用电设备名称 设备功率 (KW) 需要系数 Kd 功率因数 负荷等级 Pc(KW) Qc(KW) Sc(KVA) Ic(A) 电梯 65 1 一级 65 风机 15 二级 生活泵 31 1 二级 31 59 轴流风机 7 1 二级 7 10 总计 118 7 10/ 变电所计算负荷 火灾时运行的消防负荷小于火灾时必然切除的正常照明负荷和电力负荷总和，因此火灾时的消防负荷不计入 总计负荷。 本工程 10/ 变电所计算过程如下： (1)正常运行时的负荷计算 总计算负荷等于照明负荷和电力负荷及平时运行的消防负荷的总和。 油表可知照明计算负荷为： v a 9 16 6 2 kQkWP clcl  ， 电力及平时运行的消防负荷总计算负荷为 ： v a 0 0 kQkWp cmcm  ， 由此可得变电所低压侧总计算负荷为 ： kWPPP cmclc 6 0 06 6 2  v a kQ cmclc  计入同时系数后的总计算负荷和功率因数。 对于总计算负荷，取有功和无功的同时 系数分别为  eqep KK ， 则计入同时系数后的总计算负荷为 ：kWPKP cepc 39。  v a 39。 kQKQ ceqc  k V AQPS ccc 239。 239。 39。  功率因数为： os 39。 39。  CCSP (2)无功补偿容量的计算 根据规范要求，民用建筑低压侧无功功率补偿后的功率因数应达到 以上，一般在计算时按达到 来计算，故有对于总计算负荷： 8 v a 1 8)] a n ( c o s)[ t a n ( c o 0 9 11 kkWQ   , 可取接近的 120kvar。 总无功计算负荷为： v a 5 739。 39。 39。 kQ cC  视在计算负荷为 ： k V AQPS cCc 239。 39。 239。 39。 39。 39。  功率因数为 ： os 39。 39。 39。 39。 39。 39。  ccQP ，无功补偿要求满足 变压器的损耗为： 有功损耗为 kWSP cT 39。 39。  无功损耗为 v a 39。 39。 kSQ cT  变电所高压侧的总计算负荷： kWPPP Tccl 39。  v a 39。 39。 kQ tccl  va 22 22 kQPS clclcl  总共率因数： o s  clclSP 9 表 16 火灾时运行的消防负荷计算书 用电设备名称 设备功率 (KW) 需要系数 Kd 功率因数cos 负荷等级 Pc(KW) Qc(KW) Sc(KVA) Ic(A) 应急照明 1 一级 设备照明 20 1 一级 20 消防电梯 65 1 一级 65 消防泵 52 1 一级 52 39 65 喷淋泵 52 1 一级 52 39 65 提污泵 1 一级 8 变频控制柜 20 1 一级 20 15 25 38 送风机 20 1 一级 20 15 25 38 排烟机 17 1 一级 17 恒压泵 29 1 一级 29 总计 1 210 367 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用带空载切除的间歇工作制设备等，提高用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，还可采用同步电动机。 当采用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，负荷平稳且经常使用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。 10 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，应采用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用电负荷采用单独集中补偿。 高低压配 电形式 (1)接线的特点是其引出线发生故障时互不影响，因此供电可靠性较高。 但在一般情况下，其有色金属消耗量较多，采用的开关设备较多。 多用于设备容量较大或对供电可靠性要求较高的设备配电。 (2)接线的特点与放射式相反，一般情况下，树干式接 线采用的开关设备较少，特点是当 引出线 故障时，对其余出线互不影响，供配电可靠性高，适用于一级负荷配电、大容量设备配电、潮湿或腐蚀、有爆炸危险环境的配电。 以免影响其他正常用户。 这是放射式线路最突出的特点、由低压出线经配电箱与负荷连接。 有色金属消耗量也较少，但当线路发生故障时，影响范围较大，因此供电可靠性较低。 (3)接线，实质上是两端供电的树干式接线，这种接线在现代城市电网中 应用很广。 为了避免线路上发生故障时影响整个网络，也为了便于实现线路保护的选择性，环形线路中有一段断开。 为了便于切换操作，环形线路中的开关多采用负荷开关。 供电可靠性较高；在一段线路发生故障时，都不致造成供电中断，但易发生误操作。 11 图 21 低压配电主接线形式 在正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，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。 对供电可靠性要求高时，采用环形接线。 本建筑 接线较多，采用树干 式与放射式相结合的方式供电，既可以节约成本，又能保证供电可靠性。 (b)树干式 (c)环形 (a)放射式 12 2 电气设备选择 供电电源 电压选择 本工程高压供电应由区域变电站不同母线段引来两路 10KV 电源至高压配电室，10KV 配电系统宜设计为单母线分段，并设计为两台变压器，正常工作时，两路电源同时供电，互为备用，各负担 50%负荷，一路故障时，另一路电源供全部负荷。 该建筑为高层综合性建筑，用电设备额定电压为交流 220/380V，两路电源同时供电，采用 YJV22（ 90）型电缆由室外变配电室引入地下层配电室。 变压器的选取原则 电力变压器台 数的选取应根据用电负荷的特点、经济运行、节能和降低工程造价等因素综合确定。 如果周围环境因素恶劣，选用具有防尘、防腐性能的全密闭电力变压器 BSL1 型；对于高层建筑，地下建筑，机场等消防要求高的场所，宜选用干式电力变压器 SLL、 SG、 SGZ、 SCB 型；如电网电压波动较大而不能满足用电负荷的要求时，则应选用有载调压电力变压器，以改善供电电压的质量。 对于一般车间、居民住宅、机关学校等，如果一台变压器能满足用电负荷需要时，宜选用一台变压器，其容量大小由计算负荷确定，但总的负荷通常在 1000KV 以下，且用电负荷变化不 大。 对于有大量一、二级用电负荷或用电负荷季节性（或昼夜）变化较大，或集中用电负荷较大的单位，应设置两台及以上的电力变压器。 如有大型冲击负荷，为减少对照明或其它用电负荷的影响，应增设独立变压器。 对供电可靠性要求高，又无条件采用低压联络线或采用低压联络线不经济时，也应设置两台电力变压器。 选用两台变压器时，其容量应能满足一台变压器故障或检修时，另一台仍能对一级和部分二级负荷供电。 变压器的台数一般根据负荷等级、用电容量和经济运行等条件综合考虑确定。 《 10kV 及以下变电所设计规范 GB50053－ 94》中规定，当符合以下条件之一时，宜 13 装设两台及两台以上的变压器：（ 1） 有大量一级或二级负荷；（ 2） 季节性负荷变化较大；（ 3） 集中负荷容量较大。 变压器类型的选择 电力变压器类型的选择是指确定变压器的相数、调压方式、绕组形式、绝缘及冷却方式、联结组别等。 变压器按相数分，有单相和三相两种。 用户变电所一般采用三相变压器。 变压器按调压方式分。