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1、建筑设备与环境控制课程设计二20140609第一部分设计任务及要求一目的要求通过设计巩固已学的知识，培养分析和解决问题的能力，初步掌握建筑工程低压给排水泵站 电气部分设计方法。设计题目某低压给排水泵站电气部分初步设计。设计任务分组见下表。组别电机台数单机功率(kW备注14140高压电气设备采用 户外式或户内式 低压电气设备采用 户内式2512036100441605514066120三设计原始资料1 .全站电气负荷(1)泵站内装置轴流泵4台，轴功率为110kW转速为485转/分。(2)其它动力：排水泵7kW电动葫产3kW检修动力4kW平均功率因数0.8,平均效率0.85。泵站照明2.8kW,平
2、均功率因数0.7。2 .泵站供电系统如下图所示已知上级35kV变电所内装设1台3150kVA的变压器，经10kV专用线路将电能送至该建筑泵 站房西侧。3 .设计用气象资料：最热月平均最高气温 35C,最热月平均气温28 C4 .泵站年利用小时在3000小时以下。5 .泵站站址土壤为砂质粘土，电阻率约100 Q mt6 .泵站平面示意图见附图。四 设计内容与步骤1确定泵站电气主接线。(1)选择主电动机，包括电动机电压等级、类型、容量等。(2)计算全泵站总的电力负荷，确定最大负荷时的功率因数，功率因数未达到规定的0.90以上时，应进行无功功率补偿。(3)选择主变及站变。(4)确定泵站电气主接线形式
3、。(5)校核场部变电所至泵站的10kV供电线路导线截面积。2 一次设备的选择，从主变一次侧高压设备起到电动机回路的全部电器设备 3配电装置布置，包括开关柜的选择、布置。4泵站防雷及接地装置的设计。五设计成果1设计说明书一份。2泵站电气主接线图正式图纸一张，图中应注明设备型号和规格。3泵站进线及主机电气二次接线展开图各一张。 附图：泵站平面布置示意图(mmLulInrir一O 70第二部分 设计说明书示例1供电电源本站采用10kV母线单回路供电。采用LGJ-35架空线路。线长约6km2电力负荷计算及主变压器选择本站采用4台水泵，配套电机为JSL*B-12型鼠笼异步电机，额定电压 380V,额定功
4、率180kW 具体参数如下电动机技术参数型号额定功 率(kW满载时起动电 流起动转 矩最大转 矩定子电 流(A)转速(rpm)效率(%功率因 数JSL*B- 1218034548593.3%0.845.31.32.13计算全站总的电力负荷3.1对功率因数未达到0.9进行无功补偿使功率因数达到 0.9每台泵需补偿容量Qc1=awPjs mQc查表得Qc=0.16kW/KRA碌a=0.8(a为平均负荷系数)Qc1=0.8 180 93.3% 0.16=21.5kVAR3.2 其它动力补偿容量Qc2=0.8 (7+3+4)0.27=3.024kVAR3.3 泵站照明补偿容量Qc3=2.8 0.8 0
5、.54=1.2096kVAR3.4 全站电气负荷计算S=4m 180M93.3%父0.9+ (7+3+4) /0.9 父0.85+2.8 父0.9 父 1=617.814kVA4主变与站变的确定4.1 主变的选择S 主=4 父 180/ (93.3%父0.9) =878.86kVA泵站主变压器技术参数如下S9-10kV1000kVA 105%/0.4kV Ud%=4.5 Y,yno4.2 站变的选择S=18.300+3.111=21.411kW泵站变压器技术参数如下S9-10kV 30kVA 105%/0.4kVUd%=4.0 Y,yno附注：站用变压器选用一台30kVA三相干式变压器，其主要
6、为排水泵、电动的产、检修、照明供电4.3 截面母线较核母线短路阻抗 X=0.35m6=2.1 (kQ)短路电流IR=Vav/(1.732 m2.1)=2.749(A),短路电流周期分量热效应取t=1sQpt=I t=2.75 晨1= 7.59(A2mS)Qnpt=I 2x0.05=0.05 m2.752=0.378(A2mS)选定工彳温度70 C,母线采用硬铝材料，查得 C=87，最小截面Smin=Qk/2/C=(7.97 106) 1/2/87=32.45mniS=35m232.45mm ,母线截面符合条件.取 Sd=100MVA电线电抗标幺值 X *1=0.35 6 S/Ud2=0.35
7、6 100 106/(100106)=2.1站 变电抗X*ti= (4/100) m ( 100/0.03 ) =13.3, 主变电抗 X*t2= ( 4.5/100 )父(100 106/1000 103) =4.5Id1=S/(1.732Uvi)=100/(1.73210.5)=5.5kA, Id2=Sd/(1.7320.4)=144kAIi =I3 =5.5/2.1=2.62 kA, I / =I 5 =144/(2.1+4.5)=144/6.6=21.82 kA12=144/(133.3+2.1)=144/135.4=1.064kA短路电流计算结果见下表：短路点额定电压(kV)I (
8、kV)I sh(kA)I sh(kA)11102.623.966.6820.41.0641.161.963I 102.623.96I 6.6840.421.8223.7840.1550.421.8223.7840.155主要电气设备的选择主变高压侧电流 I=18003*4/ (0.4 m103) /25=72 (A)站变 10kV侧电流 I n= (7+3+4) /1.732 父0.4 父0.8 父0.85/25=1.19(A)经选型和检验 主变10kV侧选FN3-10负荷开关；站变10kV侧选RN1-10跌落式熔断器所选电气设备检验结果详见下表设备名型号检验计算工作电压工作电流开断电流动稳定
9、称值(kV)(kA)(kA)电流（kA）负荷开 关FN3-10:计算值100.0723.966.68保证值100.425跌落式 熔断器RN1-10计算值101.19*10 -33.96保证值100.0512电流互 感器L22138-20型计算值0.40.0291.064保证值0.40.05112.5电流立 感器L22138-20型计算值0.41.821.82保证值0.43.0112.5电流立 感器L22138-20型计算值0.40.4521.82保证值0.40.5300断路器3WE138计算值0.40.0291.161.96保证值0.40.4250110断路器3WE138计算值0.41.823
10、.7840.15保证值0.42.750176断路器3WE138计算值0.40.02923.7840.15保证值0.40.4250110设备名称型号型号额定电流尺寸开关柜CHD1抽出式3802200M 800M 800坏网柜HXGHH010kV1900x750x800低压配电器CS型抽屉式380V2200M 800M 6006导线选择6.1进线选择6.2 低压母线选择6.3 电动机电缆选择*7电气二次7.1 仪表配置本站仪表根据规范要求，在主变和站变的低压进线屏内装设电能计量仪表。7.2 保护装置主变和站变高压侧均采用跌落式熔断器作内部故障和外部相间短路保护，主变低压侧采用自动 空气开关作母线低
11、电压，短路及主变过负荷保护，并兼做电动机后备保护。8主要电气设备和材料表设备材料名称型号规格单位数量备注电力变压器S9-10 10/0.4kV台1无功补偿，21.411kvar进线，的检修动力起重电力变压器S9-10 10/0.4kV台1站变至GCK-06配电瓶站用电瓶至各配电箱跌落式熔断器RW7-10/50只3钢芯铝绞线LGJ-35米低压配电屏GCS-34台1低压配电瓶GCS-01台1动力配电箱XL-3只1电力电缆VV-3x 50+1x25 10kV米50电力电缆VV-3 M 6+1父4 10kV米300*9防雷接地设计9.1因为避雷针的装设是保护进线的安全，所以避雷针在地面上的保护半径r为
12、7.5m则避雷针的高度 h= r/1.5 =7.5/1.5 =5(m)9.2建筑物防雷装置：一般由接闪器，引下线和接地装置三部分组成 (1)接闪器：采用单只避雷针的保护范围因为 Hh/2=7.5/2=3.75, 所以 R= (h-H) p=(7.5-5) Xl=2.5m(2)引下线：引下线应沿建筑物外墙敷设，选用截面为48mmi度为4mm勺扁钢。(3)接地装置：采用单根水平式接地体Re=( p /2 兀 L)ln(2L 2/(hb)=100/(2X3.14 X(6+8) X2) ln (2X (2X14)2 /(0.02 X 0.6) ) =6.710Q其中 p为土壤电阻率(QnD ;L 水平接地体的总长度(mh 水平接地体的宽度(项;b 水平接地体埋没深度(项 (4)泵房接地装置：采用单根水平式接地体Re=( p /2 兀 L)ln(2L 2/(hb) =100/(2X3.14 X66.4) ln (2X66.4 2 /(0.02 X 0.6)=3.210。可见满足要求10主要参考资料(1)民用建筑电气设计规范 JGJ/Y 16-92(2)工业和民用电力装置的过电压保护设计规范GBJ64/83(3)工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65/83(4)电力装置的电测量仪表装置设计规范GBJ63/905）建筑电气技术基础黄民德等编6）相关产品样本
