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1、 专业课课程设计题 目: 某办公楼供电系统设计 院系名称： 电气工程学院 专业班级： 电气*班 学生姓名： * 学 号： * 指导教师： * 教师职称： * 评语及成绩：指导教师：日 期：I目 录1 课题简介 .11.1 课题研究背景 .11.2 国内外研究现状 .11.3 本课题研究内容 .22 系统总体设计方案 .22.1 设计方案论证 .22.2 系统结构及主要参数确定 .33 供配电主设备选型 .63.1 接入电压等级 .63.2 配电设备的选择 .63.3 主变压器选择 .73.4 变配电所主接线设计方案 .7结 论 .9参 考 文 献 .10附录 1：负荷统计表 .11附录 2：开
2、关柜图 .12附录 3：电气主接线图 .13附录 4：供配电系统图 .1411 课题简介1.1 课题研究背景随着有限的土地资源不断开发利用以及人们生活水平的提高，人们对高层建筑的要求也越来越高，不同用途的建筑已经成为建筑业发展的主流，当然办公楼也不例外。而科学合理、安全可靠的供配电系统是保证办公楼正常运行的基础和关键。在进行办公楼配电系统设计的过程中，无论是强电部分还是弱电部分，其设计都应以安全、可靠、经济、方便为标准。1.2 国内外研究现状现在国外很多办公楼建筑将供配电控制系统、电气照明控制、给排水系统控制、空调系统控制、设备维修管理等多方面内容综合到一个系统中。特别是工业发达国家已经逐步形
3、成了一批定型的智能化供配电系统产品，这种智能化的供配电系统除了具备常规配电系统应有的功能外，还有很多其他功能，比如：远程自动监测变配电设备的运行，与楼宇自控系统或者建筑设备监控系统通信联网等功能。我国对于建筑供配电和照明方面虽然起步较晚，但是我国政府主管部门高度重视并引导建筑供配电技术的正确发展，组织相关专业的专家进行深入研究，同时还引进国外先进建筑供配电和照明。从而大大提升了我国建筑供配电的安全可靠、照明系统的节能高效环保。总之，国内外对于低压动力供配电系统的设计已经相当成熟，对于各种建筑都大体上可以找到相应的系统进行设计和使用。现代的高层建筑供配电系统的设计已经将弱电和强电技术融合在了一起
4、，形成了新一代的电气技术。它将会更加广泛的应用在功能更加复杂的现代建筑上。随着科学技术的进步，低压供配电系统向智能化方向发展，另外建筑节能也是低压动力供配电系统的一个发展方向。21.3 本课题研究内容本设计本着对安全性、可靠性、先进性和经济性追求，着重对某高层办公楼供配电系统部分展开了设计。本设计力求做到方案合理、设计先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要简单实用、便于操作、管理和维护，减少综合投资。通过使用供电技术、继电保护设计手册、规范、标准图集和其他专业知识，要完成以下内容：（1）掌握高层公共建筑电气设计规范和设计内容及方法。（2）完成对某高层建筑的供配电设计，如负荷等级及计算，低压供
5、配电系统设计，供配电系统图，设备、线路选择及敷设方式，照明系统设计，平面图，防雷与接地系统设计等。2 系统总体设计方案2.1 设计方案论证2.1.1 设计内容（1）电气主接线电气主接线是办公楼电气部分设计的首要部分，也是构成办公楼供电系统的重要环节。主接线的确定与办公楼供电系统整体的可靠性、经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。主接线设计原则：办公楼的电气主接线应根据规划量、负载性质、线路和装置连接元件总数、设备特点等条件确定。（2）短路电流计算及设备选择短路电流计算：短路电流应按本工程的设计规划容量进行计算，并且应按可能发生最大短路电流的正常接
6、线方式考虑。（3）电气设备布置及配电装置：1）配电装置选型原则；2）配电装置的最小安全净距；3）配电装置的布置。32.1.2 拟解决的关键问题（1）确定供配电系统的最佳方案根据任务书上了解设计内容，积极的多方面查阅有关资料，综合运用所学理论知识，根据设计任务书提供的资料，综合电力工程手册、设计规程、规范等资料，找出几个符合要求的方案，最后进行全面的技术、经济比较，确定最佳方案。（2）变配电所的主要电气设备及选型阅读有关办公楼用电的有关资料，确定电力变压器、母线槽，并对断路器与隔离开关进行校验，根据技术、经济比较，最后确定用电的最佳方案。（3）变、配电所的位置和布置根据变、配电所的位置选择变电所
7、的布置（4）供电系统负荷计算的内容和负荷特征及确定负荷计算的内容包括求需用负荷、尖峰负荷、平均负荷，并考虑空调、照明、动力和热电所占比例情况。（5）绘制有关图纸画出办公楼的配电系统图。2.2 系统结构及主要参数确定2.2.1 配电系统结构高层建筑低压配电系统的确定，应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求。应将照明与电力负荷分成不同的配电系统；消防及其他防灾用电设施的配电宜自成体系。对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射式配电；对各层配电间的配电宜采用下列方式之一：（1）工作电源采用分区树干式，备用电源也采用分区树干式或由首层到顶层垂直干线的方式。（2）工作电源和备用电源都采用由
8、首层到顶层垂直干线的方式。（3）工作电源采用分区树干式，备用电源取自应急照明等电源干线。2.2.2 负荷计算方法4负荷计算的方法有需要系数法、单位指标法、单位面积法等几种。（1）需求系数法：用设备功率乘以需求系数和同时系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简便，应用广泛。本方法适用于用电设备多，而且各设备的容量相差不是太悬殊的场合。（2）单位指标法、单位面积法：对于无法知道具体用电设备功率时，可以用此方法估算。本次课程设计采用需求系数法对设备负荷进行计算。由于这种方法的准确程度是取决于需要系数的数值,所以在计算中对于台数较少（4 台及以下）的设备。采用单位指标法计算办公楼照明功率；采用单位面积法
9、计算空调负荷。2.2.3 负荷计算公式负荷计算一般采用需要系数法。照明负荷计算一般采用单位面积功率法。每层配电箱有功功率： WSPe计算电流： cos380xjkI用电设备组计算负荷： exPktgQ2S配电干线计算负荷： PktcQtc2cS380jI式中：W-单位面积功率（W/m 2） ；S- 供电面积（m 2） ；kt-同时系数；5kx-需要系数；Q-用电设备组无功功率（ KVA） ；P-用电设备组有功功率（ W） 。本设计在负荷统计中综合应用了单位容量法和需要系数法进行了负荷统计。求出设备的总容量，用需要系数乘以总容量，就得到有功计算负荷。2.2.4 无功补偿计算目前我国对用电单位的功
10、率因素要求高压供电压者为 0.9 以上，低压供电者为 0.95 以上，为此绝大多数的工业与民用建筑采用补偿的办法、即在低压配电室的配电母线上安装若干组电力电容器补偿供电范围内的无功功率以达到提高功率因数的目的。补偿容量可按下式确定：Qc=an P ( 1 2) 或 Qc=an P qc式中： 1 补偿前企业自然平均功率因数角的正切值；2 补偿后功率因数角的正切值；an 年平均有功负荷系数，一般取 0.70.75；qc 无功功率补偿率，千乏/千瓦（kvar/kW） 。无功补偿装置其容量为：Q c=q c P30 1 =0.57， 2=0.9，变电所采用单母线分段式接线。2.2.5 负荷计算表见附录 1：负荷统计表63 供配电主设备选型 3.1 接入电压等级 采
