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1、项目3学院锅炉房供配电工程设计 导课 1、学院锅炉房存在的目的或锅炉房的作用 2、锅炉房工作过程和生产工艺介绍，和同学们一起看锅炉 房工艺设计图纸和设备表（主机和附机的区别） 3、锅炉房供、配电工程目的 4、按照已完成的学院锅炉房供、 配电工程图纸，介绍图 纸的类型。 任务一：共同分析供配电系统的构成框图的形成 1.根据用电设备类型和负荷等级来确定电源形式 交流三相用电设备、三级负荷、电源采用单回 路三相交流电源并采用TN-C-S接地形式。 （一）按照设计规范和实际工程的需要供配电系统应该满 足如下几个条件： 2.电源引入后要有电源总开关、具有保护和分断总 电源的能力、将TN-C接地形式转化成
2、TN-C-S接地 形式、能完成电能的计量和配出电源。 3.每一台锅炉是一个单独的生产单元，有自己的一 套设备组。应有三个独立的供电回路与其对应，从 锅炉自带的控制台即可分析出来。 4.三台锅炉还需要一个备用的供电回路，室内的照 明和水处理设备组也需要各自的单独供电回路。 5.根据锅炉房实际的生产要求，应采用放射式的系 统接线形式。 （二）构成原理框图 电源引入、计量 电源柜 供电回路的配出 配电柜 1号锅炉控制台 2号锅炉控制台 水处理设备电源 备用 照明总配 电箱 一 选择负荷计算的方法（选择需要系数法） 负荷计算的方法有需要系数法、二项式系数法和单位指 标法（参见书中12页、15页和16页
3、的内容），从这三种方法 的比较（书中17页内容）来看，单位指标法适用于工程的方 案设计阶段；二项式法适用于用电设备台数少且容量差别较 大的的场合，特别是机械加工行业低压分支线或干线上的负 荷计算；需要系数法普遍应用于建筑行业各个类别的场合， 以及设计的各个阶段。 民用建筑电气设计规范规定需要系数法使设计各个阶段负荷 计算的首选方法。 任务二：负荷计算 二 计算范围和位置的确定 1、电源引入处的负荷计算PC 2、1、2、3号锅炉控制台引入电源处负荷计算PC1 3、水处理设备组电源供应箱引入处的负荷计算PC4 4、照明总配电箱PC5 5、备用回路PC6 6、锅炉控制台引出每个回路的负荷计算PC1-
4、1、PC3-1 7、水处理电源箱引出每个回路的负荷计算PC4-1 三 确定计算负荷的计算过程 额定功率PN 设备功率Pe 计算功率PC 计算电流IC 需要系数法求计算负荷 的通用公式如下： 步骤 ： 1.计算步骤及公式 2 设备功率的确定 （三相用电设备 ） 设备功率不一定等于额定功率，二者的关系取决于设备的 工作制、设备的工作条件、设备是否有附加元器件（即附加 损耗）等因素。设备的额定功率经过换算至统一规定的工作 制下的“额定功率”称为设备容量，即设备功率。 设备的工作制分为长期、短时和反复短时工作三种。不同 反复短时工作的设别用负荷持续率来区别： 负荷持续率=（工作时间/工作周期）*100
5、% 见书中19页公式2-9 设备功率的确定方法如下： （1）对于连续运行工作制的用电设备：Pe=PN （2）对于短时运行工作制用电设备，求计算负荷 时任务一般不予以考虑其设备功率。 （3）对于反复短时工作制的用电设备，是将用某一暂载率下的铭 牌额定功率统一换算到一个标准暂载率下的功率。 1）对电焊设备：取 即： 2）对电动机起重设备：取 即 复习：对于照明用电设备的设备功率按下面方法计算： 1）白炽灯、高压卤钨灯：Pe=PN 2）气体放电灯、金属卤化物灯：除灯泡的功率 外，还应考虑镇流器的功率损耗。(P344) 即 3）整流器的设备功率是指额定交流输入功率。 4）成组用电设备的设备功率，不应包
6、括备用设备。 5）单台电动机设备功率：Pe=PN/N 1.照明负荷考虑附属设备功率； 2.不考虑备用设备； 3.消防设备容量平时使用总容量时，不用考虑； 4.季节性负荷（制冷）选其中较大的计入总设备容量 ； 5.反复工作制的设备要按负荷持续率为25%折算； 6.单相负荷均匀分配到三相之中去； 7.设备分组计算时，同类设备总容量算术相加，不 同类设备总容量应按有功、无功分别相加； 8.配电干线和变电所负荷计算应考虑同时系数； 9.当消防负荷大于火灾时切除的非消防计算负荷时 ，应按消防设备的计算负荷加上火灾时未切除的非 消防设备的计算负荷进行计算； 10.当单相负荷的总计算容量小于计算范围内三相
7、对称负荷总计算容量的15%时，应全部按三相对称 负荷计算；当超过15%时，应将单相负荷等效成三 相负荷，再与三相负荷相加。 3.锅炉房用电设备和负荷计算的特点 锅炉房内的用电设备均为交流三相动力用电设 备，工作制为长期连续工作方式。负荷计算应该使 用三相用电设备的负荷计算方法。 4.计算过程（从用电设备处开始） 以锅炉控制台输出的回路 PC1-1为例： （1）确定该供电回路中用电设备性质和技术参数 该回路是给锅炉的单台鼓风机供电回路，从设备 表查到设备编号为4，是任务一台三相异步电动机 ，该设备的额定功率为7.5千瓦，电动机型号和技 术参数要进一步查找，主要查找效率N 、功率因 数COS和额定
8、电流IN。 （2）确定设备功率 Pe Pe=PN/N Pe=7.5 / 0.85 =8.82 (3)确定需要系数,按照公式确定计算电流 单台设备的需要系数为1,COS=0.8 PC1-1=Pe=8.82KW 以锅炉控制台电源引入处:回路 PC1为例 （1）确定计算范围以及计算范围内用电设备性质 和技术参数 有多台三相交流用电设备可以称为一组，而且 均为电动机负荷，属于长期连续工作制。 （2）确定该台锅炉用电设备组的设备功率 Pe Pe=PN (3)确定需要系数 一组用电设备需要系数的取值大小，主要考虑 这组用电设备是否同时工作，同时工作时是否同 时达到额定状态或是否长期达到最大工作电流。 根据
9、设计规范和实际用电负荷的工作状态我们 认为需要系数定在0.70.8之间比较合理，我们取 值0.78。 COS=0.8（参见书中14页表2-2） 注意：需要系数的确定是需要理论根据和实 际工作经验的！ （4）按照公式确定计算负荷 PC1=Kd PN 或PC1=Kd Pe 假定照明配电箱的三相计算负荷Pcl值为 20Kw. （1）计算公式的引出和对计算公式的理解 PC=Kp（Pc-1+Pc-2+Pc-3+Pc-4+Pcl ）（千瓦） QC =Kq(QC-1+QC-2+QC-3+QC-4+QCI )（千乏） 总电源引入处计算负荷的确定 两点注意: 1.公式中Kp 、 Kq 为有功和无功同期系数， 在
10、容量不超出5000千瓦时数值为1。 2.各个用电设备组计算电流值之和不等于总的计 算电流。 任务三：导线或电缆型号、截面和其敷设方式的选择 动力配线平面图的读识和二次设计 一、导线或电缆型号、截面和其敷设方式的选择 1、选择的原则 按照项目一中所学过的导线选择方法，选择型号和导线截面以 及敷设方式的选择 2、实际选择过程（207页表7-5） 导线采用BV-500型、相线截面的选择方法是采用允许载流量法 和机械强度的要求进行，中性线和保护线的选择根据规定。敷设方 式采用穿钢管沿地面埋设，敷设的路径根据实际情况确定，不穿过 设备基础等。 举例：锅炉鼓风机电动机回路导线截面的选择 计算电流为8.8安
11、培、管内穿四根导线相线、中性线截面为 :2.5mm2 1. 配线平面图 图形及符号的规定 P221 （1）用电设备的标准标注规定格式： （2）配电设备的标准标注格式规定： （3）导线的标准标注规定格式： （4）配电设备和导线一起标注规定格式： 读识举例 P222 图7-8 2. 低压动力配电系统图 P223 图7-9 任务五 二次设计练习 （一）开关、保护设备在低压配电系统中的选择、配置 分为三个环节：1.实训基地部分认识低压电器设备 2.课堂部分如何选择低压电器设备 3.现场部分电器设备的使用情况 低压配电系统的保护内容： 按保护对象分类： 防止间接触电：接地故障保护 防止电路故障导致过热：
12、短路保护、过载保护 用电设备的保护 供电线路的保护 照明用电设备 电力用电设备 低压配电系统的理论 1. 照明用电设备的保护 主要考虑短路保护 2. 电力用电设备的保护 主要考虑短路保护和过载保护 3. 低压供配电线路的保护 主要考虑短路保护、过载保护和过压保护 任务六 低压电气设备的认识 低压电气设备的认识 低压电气设备-指交流1000V及以下、直流1200V以下的 电气设备。 包括：低压控制电器和低压配电电器 主要讲：熔断器、刀开关、断路器、交流接触器、 低压配电配电屏等 电路的控制、调 节作用，用于电 力拖动和自动控 制系统中 电路的通断、保 护作用，用于电 力网系统中 分类：按功能分：
13、 快速熔断式（RS0 RS3 RLS系列） 自复熔断式（RZ系列）（与自动开关串联使用） 报警熔断式（RX系列） 限流式熔断器（RT0系列） 非限流式熔断器（RM系列） 按结构分： 封闭管式、瓷插式、螺旋式、有填式、无填式等 RC RL RT RM 一、熔断器 FU 用途：短路保护 应用： RC1-交流50Hz、380/220V的低压电路末端及电气设备 RM10-交流50Hz、500V以下或直流440V及以下成套配 电设备中 RL1-交流50Hz、500V、额定电流200A的电动机线路 RT-交流50Hz、380V的供电线路中及对断流能力要求较 高的场所，如：发电厂、变电所的主回路等 RS-硅
14、整流元件及其成套装置 RZ-不便更换的场所 螺旋式熔断器 填料式熔断器 瓷插式熔断器 RM3型有填料封闭管式熔断器 RM10型无填料封闭管式熔断器 RM10型管式熔断片 二 低压刀开关QK 用途：用于不频繁地分断低压配电装置及供电线路中。兼 有电源隔离的作用。 分类：按操作方式分：手动、电动 按灭弧装置分：有灭弧罩、不带灭弧罩 按极数分：单极、双极、三极 按工作原理分：胶盖闸刀开关、刀形旋转开关、 铁壳开关、熔断式开关、组合开关 作用：隔离电源，使电路有明显的断开点。 特点：无灭弧罩， 不能带负荷操作， 与断路器配合使用 文字符号：QS 图形符号： HD13系列电动式和手动式大电流刀开关 又称
15、熔断式刀开关 作用：分合电路，过负荷和短路保护。 具有熔断器和刀开关的双重功能。 文字符号：QK 图形符号： 四 低压刀熔开关 胶盖开关-HK1 HK2 无灭弧功能，只能用于不频繁操作 铁壳开关-HH3 HH4 HH10 HH11 有灭弧功能、连锁机构 ，有短路保护能力，用于不频繁操作的操作的场合。 刀熔开关-HR 用于负荷电流小于600A的配电系统中，兼有 过载和短路保护的作用。 低压隔离开关-HD 无灭弧装置，起隔离作用，在民用建筑 中与低压断路器配合使用。 组合开关-HZ10 是多功能开关，通断电路、切换电源或负 载侧三相电流/电压，控制小容量电动机正反转等，不宜频繁 操作。 常用系列介
16、绍 五 低压负荷开关（QL） 用途：通断负荷电流，由断路器进行短路保护 特点：操作方便、安全经济 分类：开启式、封闭式 （一）开启式负荷开关 用途：小容量照明电路 优点：有防护外壳，价低 缺点：无灭弧装置，安全性能差 电路符号 FU （二）封闭式负荷开关（铁壳开关） 用途：负荷较大的低压电路 特点：储能合闸方式；联锁机构(合闸不能开箱);灭弧系统 电路符号 QL FU 六 低压断路器（QF） 用途：通断电路；可实现短 路、过载、失压保护 特点：有完善的电气触头和 灭弧装置，有较强的断流能 力，动作值可调 分类：框架式（DW）、塑料 外壳式（DZ） 电路符号 QF 工作原理：短路时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电源 ；过载时，双金属片弯曲，顶开脱钩，断开电源；欠压 时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。 短路保护 过载保护 失压保护 DW10系列框
