建筑供配电系统设计工程3

课程设计任务书题目某小区供配电系统设计专业建筑电气工程技术学号姓名工程概况XX小区新建3栋住宅楼，分别为1#楼、2#楼、3#楼。1#楼概况：一层主要为老年活动中心和商铺，二层为青少年活动中心，商业办公及一户住户；三层为居委会办公点，物业管理用房及1户住户；四至二十六层为住户，每层5户，其中，商业面积912.4m2，老年活动中心196.7m2，青少年活动中心196.7m2，居委会98.4m2，物管用房98.4m2，公厕36m2。2#楼概况：一层主要为商铺和2户住户；二层为商业办公及3户住户；三层为3户住户；四至二十五层为住户，每层5户。其中，商业面积848m2.消防控制室15m23#楼概况：一层主要为4户住户，二至十八层为住户，每层5户。小区平面图与房屋建筑平面图如图按照小区与当地供电部门签订的供电协议规定，该小区可由附近一条10kV的公用电源干线和另一个小区变电所取得工作电源。该干线的走向和变电所位置参看小区总平面图。该小区所在地区的年最高气温为40℃，年平均气温为25℃，年最低气温为0℃，年最热月平均最高气温为35℃，年最热月平均气温为30℃，年最热月地下0.8m处平均温度为20℃，年主导风向为东南风，年雷暴日数为20天。所在地区平均海拔520m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。大楼负荷统计资料小区用电单位名称设备容量需要系数功率因数1每户负荷6kW0.80.92公共照明2KW/层0.90.83商业负荷（合计）880KW0.850.854客梯每栋2部22kW/部0.80.85消防电梯1部22kW/部0.70.86消防水泵一用一备90kW/台10.87消防用设备（合计）130KW10.88地下室照明和通风等75KW10.89消防水排水泵3台1kW/台10.710泵房水泵3台22kW/台0.70.711安防消防物管控制等负荷35KW10.812应急照明1KW/层10.913变电所用电36KW10.9主要参考资料：1.供配电工程设计指导，机械工业出版社，翁双安，20042.现代建筑电气供配电设计技术，中国电力出版社，李英姿等，20083.《民用建筑电气设计规范》GBJGJ_T16-20084.《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94。5.《低压配电设计规范》GB50054-956.《建筑电气设计手册》负荷分级、负荷计算及无功功率补偿负荷分级该工程属于一类高层建筑，用电多为一、二级负荷，用电负荷分级如下：一级负荷：各层公共照明、客梯、变电所用电、应急照明、泵房水泵、所有消防用设备、消防电梯、消防水泵、消防排水水泵、安防消防物管控制等负荷。二级负荷：地下室照明和通风、商业负荷等。三级负荷：用户负荷。负荷数据本工程负荷包括照明、电力及消防负荷。该小区商铺、写字间等部分用电需要二次设计，因此先按单位功率法预留负荷，其余用电设备负荷功率由照明设计计算而得或其他专业提供。根据方案设计，该综合小区各部分负荷数据见下列列表。本工程照明负荷数据用电设备名称所在楼层设备数量及功率功率因数负荷等级备注1#楼1—26层公共照明1—26F2KW/层，共26层，总计52KW0.8一级按单位功率法预留功率2#楼1—25层公共照明1—25F2KW/层，共25层，总计50KW0.8一级按单位功率法预留本工程电力负荷数据功率3#楼1—18层公共照明1—18F2KW/层，共18层，总计36KW0.8一级按单位功率法预留功率3栋楼地下室照明和通风—1F25KW/层，共3层，总计75KW0.8二级负荷功率由照明设计计算用电设备名称所在楼层设备数量及功率功率因数负荷等级备注泵房水泵3台1F22KW/台，共3台，总计66KW0.7一级负荷由给排水专业提供变电所用电1F36kW0.9一级负荷按需要系数法计算得来商业负荷（合计）1#楼1F、2F商业面积912.4m2;2#楼1F、2F商业面积848m2共计880KW0.85二级按单位功率法预留功率客梯每栋2部RF22KW/部，共6部，总计132KW0.8一级电梯由建专业选定，符合由电梯负荷计算而得1#楼用户负荷2—26F6KW/户，2F、3F各一户，4—26F每层5户，共117户，总计702KW0.9三级按单位功率法预留功率6KW/户，1F2户，2F3户，3F3户，4—25F每0.9三级按单位功率法预留本工程消防负荷数据2#楼用户负荷1—25F层5户，共118户，总计708KW功率3#楼用户负荷1—18F6KW/户，1F4户，2—18F每层5户，共94户，总计564KW0.9三级按单位功率法预留功率用电设备名称所在楼层设备数量及功率功率因数负荷等级备注消防电梯RF22KW/部，共3部，总计66KW0.8一级电梯由建专业选定，符合由电梯负荷计算而得消防水泵—1F90KW/台，每栋2台，一用一备，共计270KW0.8一级负荷由给排水专业提供消防用设备（合计）1#楼—1—26F;2#楼—1F—25F；3#楼—1—18F130KW0.8一级负荷按需要系数法计算得来消防排水水泵—1F1kW/台，共3台，总计3KW0.7一级负荷由给排水专业提供安防消防物管控制3F35KW0.8一级负荷按需要系数法计算得来1#楼—1—26层应急照明—1—26F1KW/层，共27层，总计27KW0.9一级负荷功率由照明设计计算2#楼—1—25层应急照明—1—25F1KW/层，共26层，总计26KW0.9一级负荷功率由照明设计计算3#楼—1—18层应急照明—1—18F1KW/层，共18层，总计19KW0.9一级负荷功率由照明设计计算负荷计算本工程的各类负荷中有平时需要运行的用电设备，也有发生火灾时才运行的消防用电设备。因此负荷计算按照平时运行的负荷和火灾时运行的负荷来分别进行计算。1.平时运行的负荷计算1)照明负荷计算照明负荷按照负荷性质分组，1#楼1—26层公共照明为一组，2#楼1—25层公共照明为一组，3#楼1—18层公共照明为一组，3栋楼地下室照明和通风为一组。采用需要系数法进行计算，不计设备功率。照明负荷计算书见下表。照明负荷计算书2)电力负荷和平时运行的消防负荷计算电力负荷和平时运行的消防负荷按设备类型和负荷性质分组，采用需要系数法分别进行计算，不计备用设备功率。电力负荷和平时运行的消防负荷计算书见下表用电设备名称设备功率（kW)需要系数Kd功率因数cosΦ负荷等级PckWQcKvarSckVAIcA1#楼1—26层公共照明520.90.8一级46.835.158.588.92#楼1—25层公共照明500.90.8一级4533.856.385.43#楼1—18层公共照明360.90.8一级32.424.340.561.53栋楼地下室照明和通风750.90.8二级67.550.784.4128.2总计2130.90.8191.7143.9239.7364其中一级负荷1380.90.8124.293.2155.3235.8其中二级负荷750.90.867.550.784.4128.2本工程电力负荷和平时运行的消防负荷计算书用电设备名称设备功率（kW)需要系数Kd功率因数cosΦ负荷等级PckWQcKvarSckVAIcA泵房水泵3台660.70.7一级46.247.166100.3变电所用电3610.9一级3617.44060.8商业负荷（合计）8800.850.85二级748463.68801337.1客梯每栋2部1320.80.8一级105.878.9132200.61#楼用户负荷7020.80.9三级561.6272624948.12#楼用户负荷7080.80.9三级566.4274.2629.3956.23#楼用户负荷5640.80.9三级451.2218.4501.3761.7消防电梯660.70.9一级46.234.757.887.8消防水泵27010.8一级270202.5337.5512.8消防用设备（合计）13010.8一级13097.5162.5246.9消防排水水泵310.7一级33.14.36.5安防消防物管控制3510.8一级3526.343.866.5总计35920.840.862999.41735.73478.55285.3其中一级7380.90.8672.2507.5843.91282.2其中二级8800.850.85748463.68801337.1其中三级19740.80.91579.2764.61754.626662.火灾时运行的消防负荷计算火灾时运行的消防负荷按设备类型和负荷性质分组，采用需要系数法进行计算，不计备用设备功率。负荷计算书见下表。本工程火灾时运行的消防负荷计算书用电设备名称设备功率（kW)需要系数Kd功率因数cosΦ负荷等级PckWQcKvarSckVAIcA消防电梯660.70.8一级46.234.757.887.8消防水泵27010.8一级270202.5337.5512.8消防用设备（合计）13010.8一级13097.5162.5246.9消防排水水泵310.7一级33.14.36.5安防消防物管控制3510.8一级3526.343.866.51#楼—1—26层应急照明2710.9一级2720.333.851.42#楼—1—25层应急照明2610.9一级2612.628.943.93#楼—1—18层应急照明1910.9一级199.221.132.1总计57610.8556.2406.2689.71047.9计入同时系数95.09.0pqKK0.8500.6385.9632.1960.43.10/0.38KV变电所计算负荷火灾时运行的消防负荷小于火灾时必然切除的正常照明负荷和电力负荷总和，因此火灾时的消防负荷不计入总计算负荷。本工程10/0.38KV变电所计算过程如下：1)正常运行时的负荷计算①总计算负荷Pc总计算负荷等于照明负荷和电力负荷及平时运行的消防负荷的总和。由照明负荷计算书得照明计算负荷为：Pcl=191.7kW,Qcl=143.9kvar由电力及平时运行的消防负荷计算书得其总计算负荷为:Pcm=2999.4kW,Qcm=1735.7kvar由此可得变电所低压侧总计算负荷为Pc=Pcl+Pcm=191.7+2999.4=3191.1kWQc=Qcl+Qcm=143.9+1735.7=1879.6kvar②计入同时系数后的总计算负荷和功率因数。对于总计算负荷，取有功和无功同时系数分别为80.0pqKK，则计入同时系数后的总计算负荷为：7.15036.18798.0'9.25521.31918.0c'qQcKcQpPcKP8.2962c'''22cQcPS功率因数为cosΦ=86.0c'c'SP③无功补偿容量计算根据规范要求，民用建筑低压侧无功功率补偿后的功率因数应达到0.90以上，一般在计算时按达到0.92来计算，故有：对于总计算负荷：var9.428)92.0tan(arccos)86.0tan(arccosk9.2552kWQ，取500kvar.无功补偿后的总有功计算负荷不变，总无功计算负荷变为：7.1003'c''QcQQkvar视在计算负荷为：1.2743c'''''22cQcPSKVA功率因数cosΦ93.0'''''CScP，无功补偿满足要求。④变压器的损耗有功损耗，无功损耗分别为var2.1371.274301.0c''05.04.271.274301.0''01.0kSQTkWcSPT⑤变电所高压侧的总计算负荷变电所高压侧的总计算负荷KVASckQTcQQckWPTcPPcQcPc3.28211var9.11402.1377.1003''13.25804.279.2552'11122总功率因数cosΦ91.011ScPc2）电源故障时切除三级负荷后仅供一、二级负荷运行的负荷计算照明负荷中一级负荷为Pcl1=124.2kW,Qcl1=93.2kvar,二级负荷为Pcl2=67.5kW,Qcl2=50.7kvar;