高层住宅楼供配电设计毕业论文.docx

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1、高层住宅楼供配电设计毕业论文目录序论1摘要5第一章负荷计算81.1 负荷计算的目的和负荷分级81.2 电力负荷的计算11第二章 变配电所的设计262. 1变压器的选择272.1 变压器型号的确定312.2 变配电所位置的选择322.3 短路电流的计算332.4 高压设备的选择372.5 电源进出线的选择462.6 低压电器的选择57第三章供配电二次接线的设计623. 1二次回路的操作电源623.1 断路器的控制回路633.2 中央信号回路653.3 测量仪表及接线66第四章继电保护系统的设计694.1 继电保护的任务和基本要求694.2 变压器二次继电保护整定704.3 变压器二次继电保护接线

2、原理图及说明734.4 10KV线路的保护744.5 10KV线路继电保护的原理说明754.6 10KV母线的保护76第五章高低压开关柜的选择775.1 高压开关柜的选择775.2 低压开关柜的选择785.3 动力配电箱的选择795.4 低压配电屏的选择81第六章防雷接地826.1 民用建筑的防雷分类826.2 避雷针保护范围计算836.3 各类建筑物的防雷措施846.4 本建筑物的防雷85结束语88文献摘要89第一章负荷统计1.1 负荷计算的目的与负荷分级一.电力负荷与电量在电力系统中，用电设备需用的电动率称为电力负荷或功率。功率是表示能量变化速率的一个重要物理量。电功率又分为有功功率，无功

3、功率和视在功率。电阻性用电设备消耗电能的功率称为有功功率，其用P表示；纯电感（或纯电容）性设备不消耗电能，它与电源进行能量交换的功率称为无功功率，其用Q表示；视在功率在三相交流电路中是由乘以线电压和线电流，其用S表示。它们之间的关系为:S二产苕。所谓电量，指用电设备所需用的电能数量。有功电量表示用电设备所消耗的电能数量，无功电量表示用电设备与电源所交换的电能数量。二.负荷计算的内容和目的在进行工厂供电设计时，基本的原始资料为工艺部门提供的各种用电设备的产品铭牌数据，如额定容量，额定电压等，这是设计的依据。但是能否简单的用设备额定容量来选择各种用电设备呢？显然是不行的，因为所安装的设备并非都同时

4、运行，而且运行着的设备实际需用的负荷也并不是每一时刻都等于设备的额定容量，而是在不超过额定容量的范围内时大时小的变化着，所以是不能直接用额定容量（也称安装容量）来选择供电设备和供配电系统的。因而，供配电设计的第一步，是需要计算全厂和各用电设备的实际负荷。计算负荷是确定供电系统，选择变压器容量，电气设备，导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。计算负荷确定的是否正确，直接影响到电器和导线的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线截面选择过大，造成投资和有色金属的浪费；如计算负荷确定过小，又将使电器和导线运行时增加电能损耗，并产生过热，引起绝缘过早老化，甚至烧毁，以致发生

5、事故，同样给国家造成损失。为此，正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全，经济运行的必要手段。负荷计算主要包括：（1）求计算电流。目的是为了合理的选择工厂各级电压供电网络，变压器容量和电器设备型号。（2）计算尖峰电流。用于计算电压波动，电压损失，选择熔断器和保护元件等。三.电力负荷的分级电力系统应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失及影响的程度分为一级、二级、三级负荷。独立于正常电源的发电机组，供电网络中独立于正常的专用馈电线路，以及蓄电池和干电池可作为应急电源。二级负荷的供电系统，应由两线路供电。必要时采用不间断电源（UPS）o(1) 一级负荷一级负荷为突

6、然中断供电将造成人身伤亡或会引起对周围环境严重污染的，突然中断供电将会造成经济上的巨大损失，如重要的大型设备损坏，重要产品或用重要原料生产的产品大量报废，连续生产过程被打乱且需要长时间才能恢复生产的；突然中断供电将会造成社会秩序严重混乱或产生政治上的严重影响，如重要的交通与通信枢纽，国际社交场所，高层建筑的消防，安全照明等用电负荷。特别重要的一级负荷通常称为保安负荷。保安负荷必须备有应急电源，从而保证在工作电源失去时对保安负荷的供电，以保证企业安全生产及人员安全。其包括有：a.中断供电将发生中毒，爆炸和火灾等情况的负荷；b.特别重要场所的不允许中断供电的负荷；c.如正常电源中断时，必须设有处理

7、安全停产所必须的应急照明，通信系统，火灾报警系统，保证安全停产的自动控制装置等；d.民用建筑中大型金属中心的关键电子计算机系统和防盗报警系统，大型国际比赛场的记分系统及监控系统等。本次对长大E点高层住宅的供电设计中，没有一级用电负荷。(2)二级负荷二级负荷为中断供电将在政治上,经济上产生较大损失的负荷，如主要设备损坏,大量产品报废，连续生产过程被打乱需要较长时间才能恢复，重点企业大量减产等；或中断供电将影响重要的用电单位正常的工作负荷，如交通枢纽、通信枢纽用点单位中的重要电力负荷等；或中断供电将造成秩序混乱的负荷等，如大型影剧院，商场等较多人员集中的公共场所，城市主要水源，广播电视，矿井主提升

8、设备，高层建筑的电梯，商业住宅建筑等。在本次毕业设计中：我校现有的二级负荷有：消防电梯、消防水泵、应急照明，保卫处用电设备，生活水泵。(3)三级负荷不属于一级，二级负荷的均属于三级负荷。对一些非连续生产的中小型企业，停业仅影响产量或导致少量产品报费的用电设备，以及一般民用建筑的用电负荷等均属于三级负荷。对这类负荷，突然中断供电造成的损失不大或不会造成直接损失。长大E点高层住宅楼除了前面罗列的二级负荷外，全为三级负荷。四.电力负荷对供电的要求(1)对一级负荷必须有两个或两个以上的独立电源回路供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。负荷容量较大或有高压用电设备应采用两路高压电

9、源，如一级容量不大，可从电力系统或邻近单位取得第二低压电源。对特殊重要的一级负荷，除了应由两个独立电源点供电外，还必须增设应急电源。为确保对特别重要负荷的供电，严禁将其它负荷介入应急供电系统。根据允许中断供电的时间可分别选择下列应急电源：a.蓄电池静止型不间断供电装置(UPS),蓄电池及写出能带年级型不间断供电装或柴油机电磁储能电机型不间断供电装置，适用于允许中断供电时间为毫秒级的负荷。b.带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路，适用于自动装置的动作时间能满足允许中断供电时间为1. 5S以上的供电系统。注释：独立电源是指若干电源中，任一电源因故障而停止供电时，不影响其它电源继续供电。同

10、时具备两个条件的发电厂，变电所的不同母线段均属独立电源。每段母线的电源来自不同的发电机；母线段之间无联系,或虽有联系但在其中一段发生故障时，能自动断开联系，不影响其余母线段继续供电。独立电源点是指若干独立电源来自不同的地点。任一电源点因故障而停止供电时，不影响其它电源点继续供电。两个发电厂，一个发电厂和一个地区电网或一个电力系统中的两个区域性变电所都属于两个独立电源点。(2)对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且供电变压器也应有两台(不一定在同一变电所)。当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电迅速恢复。在负荷较小或地区供电条件因难时，可有一路6KV及以上专用架空线路供电；当采

11、用电缆线路时，采用两根电缆组成的电缆段供电，每根电缆应能承受百分之百的二级负荷；为了解决线路和变配电设备的检修以及突然停电后，设备能安全停产的问题,可采用小容量的柴油发电站，其容量可由实际需要确定。(3)对于三级负荷一般只需一个电源供电。1.2 电力负荷的计算电力负荷计算的计算方法计算负荷，又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个单位的持续性负荷。其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择配电变压器，导线以及电气设备的依据,并用来说计算电压损失和功率损耗。在工程上为了方便计算也可作为电量损耗量及无用功率补偿的计算依据。计算

12、负荷的定义：计算负荷是按发热条件选择导体和电器设备时使用的一个假想负荷。其物理意义为：按这个计算负荷持续运行的产生的热效应，与按实际变动负荷长期运行所产生的最大热效应相等。换句话说，当导体持续流过计算负荷时所产生的导体恒定温升，恰好等于导体流过实际变动负荷时所产生的平均最高温升。从发热效果来看，两者等效的。通常规定取30分钟平均最大负荷马,和邑。作为该用户的计算负荷，并用Pjs，Q/s和4分别表示其有功，无功和视在计算负荷。计算负荷是按发热条件选择导体和电器设备的依据，并有如下关系：式中口，巴。，皿分别为最大工作班的有功计算负荷，30min平均最大负荷，最大负荷。尖峰电流指单台或多台用电设备持

13、续1秒左右的最大负荷电流，一般取启动电流的周期分量作为计算电压损失，电压波形和电压下降以及选择电器和保护元件的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。一二级负荷用以确定备用电源或应急电源。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。负荷计算的方法：目前负荷计算常用的方法有需用系数法(也称需要系数法)，二项式法和利用系数法。前两种方法在国内使用最为普遍。利用系数法的理论根据是概率论和数理统计,因而计算结果比较接近实际，适用于各种范围的负荷计算，但计算结果繁琐，因此目前还没有更广泛的应用。在方案设计阶段，需要对用电负荷进行估算，可以采用单位面积功率法或单位容量法。我国

14、地域宽广，各地经济发展情况不一，单位面积功率，单位指标也各不相同。(1)需用系数法该计算方法是把设备功率乘以需用系数，直接求出计算负荷。由于这种计算方法比较简单，因此得到了很广泛的应用。但当用电设备台数少而功率相差悬殊时，利用需用系数法的得到的计算结果往往偏小，故不适用于低压配电线路的计算。为此经常在初步设计或扩大初步设计阶段作为负荷统计或施工图设计确定变配电所的电力负荷时米用。(2)二项式法该方法是设计负荷包括用电设备组的平均功率，同时考虑数台大功率设备工作时的附加功率。这种方法比较简便，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，在施工图阶段对各种机械加工厂或各种其中电焊

15、设备作配电线路或动力配电箱选型中也经常采用。上面都是常用的计算方法，根据本设计的特殊情况本设计主要采用需用系数法和单位面积功率法相结合的方法。由于住宅楼主要的负荷为照明和动力部分，而且以照明为主要。因此，在统计负荷时，先对整个住宅楼的照明做一个计算负荷的统计。现在再简要介绍本设计的计算方法和相应的参考。负荷密度法和单位指标法是目前对民用建筑计算负荷常用的计算方法。负荷密度法计算有功功率PsPs =aXS/1000(KW)式中a：预计负荷密度(单位面积功率)w/m2;S:建筑面积(ID2)；利用负荷密度计算有功功率为规划值或为可能发生的最大负荷值，在确定计算负荷时，还应结合具体情况，乘上不同的需用系数。即：Pjs = PsKx负荷密度法适用于照明功率及非工业负荷功率的计算。其中部分用电单位负荷密度参考值参考芮静康主编的现代工业与民用供配电设计手册。近年来，在城市电网制