东北电力大学供配电工程毕业设计说明书.doc

1、 1 毕业设计说明书 作 者： 学 号： 院 系： 专 业： 题 目： 供配电工程设计 指 导 者： 评 阅 者： 2013 年 5 月 2 摘 要 建筑电气技术的发展，是随着建筑技术的发展，电气科技的发展而同步的。尤其是随着信息技术的发展，如计算机技术、控制技术、数字技术、显示技术、网络技术以及现代通信技术的发展，使建筑电气技术实现了飞跃性的发展。自从改革开放以来，与国际上进行广泛的技术交流，国际上许多先进的新产品、新技术不断进入中国建筑市场，使建筑电气行业迈出了新的一步。 本次设计正是从满足人 们日益增长的物质文化需要的原则出发，充分符合智能建筑发展特点的要求，利用较为先进的科学技术进行电

2、话通讯系统、火灾报警及消防系统、智能网络系统等各相弱电设计，并严格遵守国家建筑方面的相关规定而完成的。 在我国城乡一体化加快，国内外倡导低碳经济的背景下。我国住宅需求量很大，再加上居民生活水平的提高，大量现代化的家电进入普通老百姓家里，造成负荷的大大提高。而原有建筑电气国家设计标准和地方标准已经远远不能满足设计要。因此本设计试图探索适应当代住宅电气设计模式。此外节能减耗是我国基本的国策之一，在充分满足完善 建筑物功能的同时，减少能源消耗，提高能源利用率也是此设计探索之处。 关键词： 建筑电气，电气系统，工程设计 3 图 例 序 号 符 号 名 称 容 量 安装方式 1 普通白炽灯（定位） 吸顶

3、安装 2 声光控制 吸顶安装 3 轴流风机 吸顶安装 4 安全型灯 吸顶安装 5 单相二孔三 孔安全型 暗插座（车库） 250V 15A 中心距地 1.0m 暗装 6 单相二孔三孔安全型 暗插座 250V 15A 中心距地 0.4m 厅 卧室 7 单相二孔三孔安全型 暗插座（厨房） 250V 15A 中心距地 1.8m 暗装 8 单相三孔防溅型 暗插座（卫生间） 250V 15A 中心距地 1.8m 暗装 9 单相三孔暗插座（空调） 250V 15A 中心距地 2.2m 暗装 10 单相单极暗开关 250V 10A 中心距地 1.4m 暗装 11 单相双极暗开关 250V 10A 中心距地 1

4、.4m 暗装 12 单相三极暗开关 250V 10A 中心距地 1.4m 暗装 13 照明配电箱 底边距地 1.4m 暗装 4 目 录 1.工程概述 5 2.设计依据和设计内容 5 2.1 电气设计依据 5 2.2 电气设计的要求 6 2.3 主要设计内容 6 3.负荷等级及供电电源 6 3.1 负荷等级 6 3.2 供电电源 8 4.电源、电缆进户方式 11 4.1 电源进户方式 11 4.2 电缆进户方式 12 5.导线电缆等设备的选择 12 5.1 线路的计算电流 12 5.2 导线和电缆类型的选择 12 5.3 导线的选择 14 5.4 电缆的选择 15 5.5 绝缘保护层选择 16

5、5.6 中性线、保护线、保护中性线截面的选择 16 5.7 本工程导线、电缆的选择 17 6.室内配电设计 20 6.1 配电箱 20 6.2 箱式变电站 21 6.3 本工程照明及配电 21 7.室内电气照明及线路设计 22 7.1 室内配线 22 7.2 住宅支线回路的划分 22 7.3 住宅内的电器设备 23 7.4 室内灯具开关 23 8.接地系统设计 24 8.1 接地 24 8.2 分类 25 8.3 低压配电网的保护接地系统 25 8.4 等电位连接 29 8.5 本工程接地系统 30 9.建筑防雷系统设计 30 9.1 防雷措施 30 9.2 接地及等电位 31 9.3 防雷电

6、波侵侵入 31 9.4 本工程防雷等 级 32 主要参考文献 32 致谢 32 5 1.工程概述 随着我国经济的快速发展和 人民生活水平的提高，人们对住宅有了更高的要求。随着城乡一体化的步伐加快，越来越多的住宅小区将取代过去的居所。再加上科学技术的快速发展，越来越多的新技术运用到建筑当中为人们提供更加舒适便捷的居住环境。与此同时对有关供配电、照明、防雷、通信、有线电视等系统的要求越来越高，使得低压供配电走向高品质，并且进一步向多功能和综合方向发展。本设计是在有关标准和规范的前提下，进行的建筑楼低压供配电的设计，并满足保障人身、设备及建筑安全，供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。 本工程为高

7、级民用住宅小区工程，小区规划设计为 8栋楼，每栋楼为普通高层， 1层为车库， 2-6层为住宅，总建筑面积为 48000平方米。照明系统，电视、电话系统，防雷、等电位系统是建筑电气的重要组成部分。此设计本着对安全性，可靠性，先进性和经济性的追求，着重对该住宅楼的这三部分内容展开了设计。 2.设计依据、要求和设计内容 2.1 电气设计依据 建筑电气的所有设计都应该有设计依据，并应在电气工程图中注明设计依据。设计合同、国家标准、规范、行业标准、地区标准或者对应的国际标准等都可以作为设计依据，但各种相关的教材、书籍等不能作为设计依据。 1.相关专业提 供的工程设计资料。 2.各市政主管部门对初步设计的

8、审批意见。 3.国家现行有关设计规程，规范及标准，主要包括： 1）民用建筑电气设计规范、民用建筑电气设计手册 住宅设计规范、建筑电气设计实例图册 建筑电气安装工程图集、供电设计规范 现代建筑电气设计与禁忌手册、建筑物防雷设计规范 火灾自动报警设计规范、建筑设计防火设计规范 住宅电气系统设计教程、建筑电气常用数据手册 2）国家现行的标准图：（电气设备用图符号国家 标准汇编、电气制图国家标准汇编）。 6 3）各行各业的有关规定。 4) 所学教材，学校提供的有关样图。 5）各有关厂家产品样本。 （ 1）供电系统。（ 2）配电系统。（ 3）照明系统。（ 4）防雷系统。（ 5）接地系统。 2.2 电气设

9、计的要求 1.安全 :设计阶段应首先充分注意安全用电问题，要从生命、设备、系统及建筑等方面全面考虑。 2.可靠 :体现在供电电源和供电质量的可靠性。 3.合理 :一方面要符合国家有关政策和法令，符合现行的行业行规要求，另一方面符合建筑方的经济实 力、运行维护及扩充发展等的要求。 4.先进 :杜绝使用落后、淘汰设备，不使用未经认可的技术，要充分考虑未来发展。 5.实用 :考虑降低物耗，保护环境，综合利用等实用因素。如提高功率因数，深入负荷中心，选用高效电光源，选用节能开关等等。 2.3 主要设计内容 此次设计包括 输电线路、变配电所、照明、室内配电、防雷与接地等内容。 3.负荷等级及供电电源 3

10、.1 负荷等级 供配电系统是建筑中最重要的系统之一，一旦供配电系统发生故障，必然会给供配电系统中的用户带来损失和影响，而且不同的用户或同 一用户的不同用电设备在因供电系统发生故障时所产生的损失和影响是不一样的，或者说供配电系统中的用户或用电设备加以区别，这就是负荷分级的概念。 我国国家标准 GB50052 1995供配电系统设计规 中规定 :电力负荷等级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或影响的程度进行分级。按规范的规定将电力负荷分为三级，具体规定如下。 一、一级负荷 符合下列情况之一时，应为一级负荷： 7 （ 1）中断供电将造成人身伤亡时。 （ 2）中断供电将在政治

11、、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品 报废、用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、经济意义的用电单位的正常工作时。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用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、二级负荷 符合下列情况之一者，应视为二级负荷： （ 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

12、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。 （ 2）中断供电将影响重要用电单位的正常工作时。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的公共场所秩序混乱 三、三级负荷 不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。 3.1.1 供电要求 （ 1）一级负荷的供电要求 一级负荷必须有两个或两个以上独立电源供电，且电源间能够手动和自动切换，以保证单一个电源发生故障时，另外的一个电源不应同时受到损坏。 一级负荷中特别重要的负荷，除由两个独立电源供电外，还应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。 （ 2）二级负荷对供电

13、的要求 二级负荷的供电系统，宜由两回路线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回 6KV 及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线路时，可为一回架空线供电；当采用电缆线路时，应采用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）三级负荷对供电的要求 8 三级负荷对供电要求无特殊要求，一般都为单回路供电，但在可能的情况下也应尽可能提高供电的可靠性。 本 工程为高层民用住宅，所以为三级负荷。 3.2 供电电源 3.2.1 总体要求 （ 1）小区内设变电所，由变电所向相应组团采用电缆供电。 （ 2）小区内所有电缆线路走电缆沟。 （ 3）每栋每单元地下层设设

14、备间或配电小室。 （ 4）电表集中管理。 （ 5）电表由设备间引入各层配电箱，由配电箱引到各户配电箱。 （ 6）每户配电箱（配电系统）设 4-5个回路、 1个照明回路、 3路插座回路（一路普通插座回路、一路空调回路、一路厨房浴厕插座回路）。 5个回路除前面 4个回路外，增加一个客厅空调插座回路。有的设计需要一路备用。 3.2.2 住宅用电水平 本工程每户住宅用电标准设计为 10kW，车库为 1.5kW。 3.2.3 负荷计算 （ 1）电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确标准与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。 （ 2）建筑的电力负荷计算，基本上采用分类综合用电指标法、户

15、型计算法和需要系数法。 1）分类综合用电指标 这种方法是属于负荷密度估算的范畴，按分类用电的单位建筑面积来估算用电负荷。 P=dS 式中 d-综合用电指标（ W/ ）； S-建筑物的建筑面积（ ）。 目 前，沿海发达地区住宅综合用电指标大体如表 3.1所示。 表 3.1 建筑物综合用电指标 住宅类型 单位面积用电指标（ W/ ） 配电容量（ VA/ ） 普通住宅 30 60 60 120 9 中级住宅 50 100 100 120 高级住宅、别墅 60 100 120 200 2）户型估算法 根据统计调查，一般住宅用电负荷的高峰期是夏天晚饭后的时间，这时用电负荷有：电视、电冰箱、电热开水器、消

16、毒碗柜、电脑、空调，占住宅用电负荷的 40%，查设计手册得需要系数为 0.40.6，所以根据实际情况设 计时系数取 0.4便可。 （ 1）普通住宅：面积在 60 以下，负荷按 4 5kW/户估算。 （ 2）中级住宅：面积在 60 100 ，负荷按 5 6kW/户估算。 （ 3）高级住宅：面积在 100 以上，负荷按 8 12kW/户估算。 3）需要系数法 需要系数 kx定义为：配电范围内用电设备的计算负荷 Pc与配电范围内用电设备的设备负荷 Pe之比，即 kx=Pc Pe kx是一个小于 1的数，需要指出的是，计算负荷是供配电系统中按发热条件选择的设备导线所需要的负荷，求计算负荷是求一定范围内

17、多个用电设备在热效应条件 下的等效负荷。因此，需要系数法也只有在求多个用电设备计算负荷时才适用。 表 3.2 需要系数法注意要点 设备组设备数量 3 3 多个设备 说明 计算负荷 Pc= Pe Pc= kxPe Pc= (kxiPci) 需要系数根据 设备类型取值 本工程具体安装、计算负荷一览表 项目 类别 安装负荷 (kW) 需用系数 功率因数 计算负荷 (kW) 每户负荷 10 1 0.9 10 单元住宅负荷 100 0.65 0.9 65 一栋楼住宅负荷 400 0.4 0.9 160 两栋楼住宅负荷 800 0.3 0.9 240 每户车库 1.5 1 0.9 1.5 车库 1 18

18、0.7 0.9 12.8 10 车库 2 18 0.7 0.9 12.8 车库 3 21 0.7 0.9 14.7 两栋楼总计算负荷 914 0.3 0.9 274.2 3.2.4 供电电源及电压的选择 本工程为三级负荷，对供电电源无特殊要求。从城市电网引一路 10KV电源至小区变电所。电缆埋地引来两路 TN-S低压系统 ,电压等级为 380/220V,室外为三相五 线 ,室内为单相三线 ,电源引入处应做重复接地 ,接地电阻 1R 。 3.2.5 供电网络结构 供配电网络结构一般分为放射式结构、树干式结构、低压链式结构和环网结构四种基本结构形式。 （ 1） 放射式结构 放射式结构的最大优点是各出线回路相互不影响，高压放射式结构可实现多个电源供电方式，满足一、二级负荷供电要求，具有较高的可靠性。 按 民用建筑电气设计规范的要求， 居民小区内的高层建筑宜采用放射式配电，照明与电力负荷宜以不同回路分别供电，即应由低压母线以放射式供电；对消防负荷、高层建筑的重要负荷，大容量的负荷，宜采用低压母线放射式网络结构供电。 母线 用户 电源 低压放射式 配电箱