教学楼工厂供电设计_工厂供电教学设计

2020-02-27 其他范文下载本文

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第一章

设计任务 1.1设计要求

本课题主要为九十中学建筑教学楼作临时供电设计和楼内一、二层照明设计。通过设计使学生能够熟练的掌握一般建筑施工现场供电设计的方法、内容及特点，掌握室内照明设计的方法和内容，学会查阅国家有关电气领域颁布的规范标准和图案，增强学生的规范意识。

1.2 设计的基本要求

根据安全、优质、可靠及经济的原则，要求：

(1)选择适当容量的变压器

(2)计算供电干线导线的截面积(3)选择配电箱设备(4)绘制临时供电平面图(5)列出临时供电所需材料总表

1.3 设计依据

基本资料

(1)电源进线10KV，教学楼电源采用380/220V三相五线电缆埋地穿钢管引至首层照明配电箱内

(2)施工现场用电设备：

① 塔式起重机一台，其行走电动机为7.5KW 2台，起重电动机为22KW，回转电动机为3.5KW ② 10马力单简式卷扬机一台，电动机功率为7.5KW ③ 混凝搅拌机（400公升）一台，电动机为10KW ④ 滤灰机一台，电动机为2.8KW ⑤ 电动打夯机三台，每台电动机1KW ⑥ 振捣器四台，每台电动机为2.8KW ⑦ 上述电动机均为三相鼠笼式异步电动机，额定电压380/220V，塔式起重机各电动机需要系数Kc=0.7，cos∮=0.75，η=0.86，其它电动机Kc=0.9，cos∮=0.75，η=0.86 ⑧ 允许电压损失ε=8%，铜线取c=77，铝线c=46.3

第二章

负荷计算和无功功率补偿

2.1 负荷计算

2.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式

(1)有功计算负荷（单位为kW）

P30=KdPe，Kd为系数

(2)无功计算负荷（单位为kvar）

Q30

= P30tan

P30cos(3)视在计算负荷（单位为kVA）

S30

(4)计算电流（单位为A）

I30=S303UN, UN为用电设备的额定电压（单位为kV）

2.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式

(1)有功计算负荷（单位为kW）

式中P30iP30=KpP30i

是所有设备组有功计算负荷P30之和，Kp是有功负荷同时系数，取0.85～0.95(2)无功计算负荷（单位为kvar）

Q30=KqQ30iKq是无功负荷同时系数，Q30i是所有设备无功Q30之和；，可取0.9～0.97(3)视在计算负荷（单位为kvA）

S30=

S303UNP30Q3022

(4)计算电流（单位为A）

I30=

2.1.3估算施工用电总容量

经过计算，得到工地临时用电动力线路的负荷计算表，如表3.1所示（额定电压取380V）

表2-1

工地动力线路负荷计算表

编号设备容量/kW 7.5×2 22 3.5 40.5 7.5 7.5 10 10 2.8 2.8 1×3 3 2.8×4 11.2 75

需要系数

Kd计算负荷

cos tan

P30/kW 0.75 0.75 0.75 —— 0.75 —— 0.75 —— 0.75 —— 0.75 —— 0.75 —— —— 0.75

0.88 0.88 0.88 —— 0.88 —— 0.88 —— 0.88 —— 0.88 —— 0.88 —— —— ——

10.5 15.4 2.45 28.35 6.75 6.75 9 9 2.52 2.52 2.7 2.7 10.08 10.08 59.4 47.52

Q30/kvar

9.24 13.55 2.16 24.95 5.94 5.94 7.92 7.92 2.22 2.22 2.38 2.38 8.88 8.88 52.28 44.44

S30/kVA

I30/A 名称类别塔式起重机3 4 5 6 卷扬机混凝搅拌机滤灰机打夯机振捣器行走起重回转合计动力小计动力小计动力小计动力小计动力小计动力 0.7 0.7 0.7 —— 0.9 —— 0.9 —— 0.9 —— 0.9 —— 0.9 —— ——21.27 20.53 31.2 3.27 4.96 37.8 57.43 9 13.67 9 13.67 12 18.23 12 18.23 3.36 5.1 3.36 5.1 3.6 5.47 3.6 5.47 13.44 20.44 13.44 20.44 79.2 120.34 65.06

98.85 总计计入Kp=0.8, Kq=0.85

2.2 无功功率补偿

无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电容器两种。由于并联电容器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电容器在供电系统中应用最为普遍。

由题目设计要求可知，该工地380V侧最大负荷时的功率因数只有0.75。而供电部门要求该厂10kV进线侧最大负荷时功率因数不低于0.9。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：

QC=P30(tan1tan(arccos0.92)] = 21.67 kvar 参照图2-1，选低压电容器集中补偿，并联电容器BCMJ0.4-10.3型，总容量为10kvar×3=30kvar。补偿前后，变压器低压侧的有功计算负荷基本不变，而

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3U3.64AN 要求，故选它。

由于此线路很短，故不需要校验电压损耗。

4.2.2 由主变压器引向各动力设备的选择校验

由供电平面图可知：

(1).1路（北段与东段）所带用电设备的总功率为：

P30(1)102.812.8kW

① 按导线的允许电流选择该路的工作电流为：

I线P3UcosK30(1)线1102.8100033800.7525.93A

由题可知，选用橡皮绝缘铝线时需要截面为2.5mm2。选用橡皮绝缘铜线时也需要截面为2.5mm2。

② 按允许电压降选择为了简化计算，把全部负荷集中在1路的末端来考虑。已知由变压器总配电盘到滤灰池的线路长度约为L＝160m；允许相对电压损失＝8%。当采用铝线作380/220V三相四线供电时，C＝46.3，导线的截面为：

SP30(1)L%(102.8)16046.38%C%5.53mm2

当采用铜线作380/220V三相四线供电时，C＝77，导线的截面为：

SP30(1)L%(102.8)160778%C%3.32mm2

③ 按机械强度选择由资料可知，橡皮绝缘铝线架空敷设时，其截面不得小于10mm2。橡皮绝缘铜线架空敷设时，其截面不得小于4mm2。为了安全和节约起见，按两路分别进行计算。最后，为了同时满足上述三者要求，1路导线选用BLX型橡皮绝缘铝导线，其截面应选用10mm2。

(2).2路（西段与南段）导线截面的选择：

这一路由于主要负荷是塔式起重机，而塔式起重机距变压器较近，南段线路上负荷量并不大，需要系数也较低，故2路导线可按两段来考虑，即自变压器总配电盘至塔式起重机分支的电杆为一段（简称西段），此段需考虑到2路的全部负荷量；自塔式起重机分支的电杆至最后一根电杆为另一段（简称南段），此段只要考虑卷扬机、振捣器以及打夯机等的用电量即可。

① 西段导线截面的选择由于这段线路较短，而负荷量较大，显然其主要矛盾将表现在导线的容许电流方面。因此只要计算出线路上的工作电流，按

16kA

0A 续表5-1 kV 10kV 10/0.15kV

100/5A

--JDZ-10 5.2 380V侧一次设备的选择校验

同样，做出380V侧一次设备的选择校验，如表5-2所示，所选数据均满足要求。

表5-2 380V一次侧设备的选择校验

选择校验项目装置地点条件参数数据电压

U电流

断流能力

Ik(3)动态定度

Ish