辦公樓室內供電系統設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 。 無功功率補償，當用電單位的自然總平均功率因數較低，單靠提高用電設備的自然功率因數達不到要求，應采用必要的無功功率補償設備，進一步提高企業的功率因數[3]。因此本辦公樓的無功功率補償采用補償的辦法，即在低壓配電室的配電母線上安裝若干組電力電容器，從而補償供電范圍內的無功功率以達到提高功率因數的目的，也就是從補償前的功率因數提高到補償后的功率因數，補償容量為： (39)式中 ——設計電力電容器容量，kvar； ——總有功計算負荷； 、——補償前后功率因數對應的正切值。無功功率補償原理圖如下： 無功功率補償原理圖 無功補償的補償容量的計算補償容量可按下式確定： kvar (310)或 kvar (311)式中 ——補償前自然平均功率因數角的正切值； ——補償后功率因數角的正切值； ——年平均有功負荷系數，~； ——無功功率補償率(kvar/kw)。 補償功率表[1]補償前補償后 本設計的辦公樓的無功功率補償的計算按照供電部門的要求。本辦公樓的有功負荷主要是電氣照明和電氣設備的有功負荷，由于本辦公樓的照明多采用熒光燈照明，：照明組的功率因數提高到；將電氣設備組的功率因數提高到，其計算如下： kvar kvar kvar電力電容器的選擇(4組)： 電力電容器型號[14]型號電壓（kV）額定容量（kvar）額定電容(）13259注：電力電容器的接線方式采用低壓集中補償方式，接線示意圖如下： 低壓集中補償補償后辦公樓的有功計算功率不變，但電源向辦公樓提供的無功功率將減小，在確定補償裝置裝設地點以前的無功計算功率，應減去無功補償容量，總得無功計算功率為： kvar補償后的視在計算負荷為： kVA計算負荷電流為： kA 電容器的投切電容器的投入與切除，應根據辦公樓供電系統的功率因數或電壓是否符合要求而確定。如果功率因數過低或者電壓過低時，則應投入電容器或增加電容器的投入量；如果母線上電壓過高時，應將電容器切除或部分切除。調節無功功率可以采用手動、自動或根據調度采用遠動通信聯系的辦法進行。目前國內廣泛應用的按功率因數自動投切法，是根據電網功率因數的變化來投切電容器組的[3]。按投切方式分類，可分為延時投切方式和瞬時投切方式[3]。 短路電流的計算 短路故障的原因短路故障是指運行中的電力系統或工廠供配電系統的相與相或者相與地之間發生的金屬性非正常連接。短路產生的主要原因是系統中帶電部分的電氣絕緣出現破壞，而引起這種破壞的原因有過電壓、雷擊、絕緣材料的老化以及運行人員的誤操作和施工機械的破壞、鳥害、鼠害等。 短路故障的種類在電力系統中，短路故障對電力系統的危害最大，按照短路的情況不同，短路的類型可分為四種，即單相短路（）、兩相短路（）、兩相接地短路（）、三相短路（）。電力系統中，發生單相短路的可能性最大，而發生三相短路的可能性最小，但通常三相短路電流最大，造成的危害也最嚴重。因而常以三相短路時的短路電流熱效應和電動力效應來校驗電氣設備。 三相短路電流 三相短路電流的計算方法常用的有三種：有名值法、標幺值法、短路容量法。本文將用標幺值法計算系統的三相短路電流。 標幺值法計算短路電流的步驟大致歸納為：選擇基準容量、基準電壓、計算短路點的基準電流；繪制短路回路的等效電路；計算短路回路中個元件的電抗標幺值；求總電抗標幺值，化簡電路；計算三相短路周期分量有效值及其他短路參數；列短路計算表。（1） 電力系統的阻抗 電源相對基準阻抗無確切數值時，可取典型值[3]。（2） 電力變壓器的阻抗 (312)(3) 電力線路的阻抗 （313） 電力線路每相的單位長度電抗平均值[3]線路結構線路電壓35kV以上6~10kV220/38V架空線路電纜線路(4) 無限大容量系統三相短路電流周期分量有效值的標幺值 (314)因此可求得三相短路電流周期分量有效值為： (315)三相短路沖擊電流有效值為：對于高壓電路的短路： （316）對于低壓電路的短路： （317） 辦公樓三相短路電流的計算 本辦公樓的三相短路電流的計算以變壓器低壓側母線段的短路為例。1）示意圖如下： 短路點示意圖2）等效圖如下： 等效示意圖3）計算如下：（1）選取基準值 =100MVA kV = kV =153 kA （2）計算各元件的電抗值1　 電源系統的相對基準阻抗值（取典型值）[3]：=2　 高壓架空線的相對基準阻抗值：3　 電纜線路的相對基準值阻抗值：4　 變壓器的相對基準值阻抗值： （3）1. S點短路回路的總相對基準阻抗值：2. S點短路電流和短路容量： kA MVA三相短路的沖擊電路有效值：低壓側： kA 低壓斷路器低壓斷路器又稱空氣開關（簡稱空開）。它不僅能帶負荷斷電路，而且能在短路過負荷及低電壓下自動跳閘。因此，低壓斷路器廣泛用于變配電系統的交、直流低壓配電裝置中。 低壓斷路器的選擇1) 額定電壓不小于安裝地點的電網的額定電壓。額定電流()不小于長期通過的最大負荷電流，即： (318)2）低壓斷路器的級數和結構形式應符合安裝條件、保護性能及操作方式的要求。常見的低壓斷路器有塑殼式和萬能式：塑殼式斷路器的全部機構和導電部分都裝在一個塑料外殼內，僅在塑殼中央露出操作手柄，供手動操作用；萬能式斷路器，它敞開地裝設在金屬框架上，其保護方案和操作方式較多，裝設地點靈活。 3）額定開斷電流應不小于實際開斷瞬間的短路全電流[5]。4）額關合電流應不小于沖擊短路電流的有效值[5]。 設計一、低壓母線上斷路器的選擇低壓（）母線上斷路器的選擇，由于采用雙回路進線，兩路母線同時工作，所以兩段母線的負荷、電流等數據都可以視為平均分配。線路最大負荷電流（最大持續工作電流）： kA；沖擊電流：=。按額定電流、額定電壓可選擇DZC160/3300 125A。查斷路器技術數據表可知：額定熱穩定電流為12kA，額定熱穩定電流持續時間為2s；額定動穩定電流為30kA。（1） 熱穩定校驗 kA式中：、：選型： 汽輪發電機短路電流周期分量計算曲線數字表[13]0s1s2s經過計算：滿足要求。（2）動穩定校驗 kA滿足要求。二、各支路的斷路器選擇水泵線路斷路器的選擇：DZ10100/330 le=100A；換熱機組線路斷路器的選擇：DZ20J225/3300 200A；風機線路的斷路器選擇：DZ1260/P320A；照明線路斷路器選擇：DZ1260/P130A。 低壓熔斷器 低壓斷路器主要用于實現低壓配電系統的短路保護，有的熔斷器也能實現過載保護。 低壓熔斷器的類型 結構類型： 低壓熔斷器的結構類型有：C瓷插式，L螺旋式，M密閉式，T有填料管式，S快速熔斷式，Z自復式。 熔斷器的選擇熔斷器熔體電流的選擇：熔斷器的熔體選擇銅質，其過載能力相對較強，而選擇鉛錫、鋅、鋁類熔體的過載能力較差。 保護電力線路的熔斷器熔體電流的選擇保護電力線路熔斷器熔體（絲）額定電流的確定應同時滿足下列三個條件：1　 熔體額定電流應不小于線路的計算負荷電流，即 （319）2　 熔體額定電流應躲過線路的尖峰電流，使熔體在線路出現正常尖峰電流時能正常工作，即 （320）式中 K——計算系數，小于1。對于本設計多臺電動機的線路，取K= ~1。3　 熔斷器保護還應與被保護的線路相配合，使之不會發生因電纜過熱起燃而熔斷器不熔斷的事故，因此，還需滿足下列條件，即 （321）式中 ——絕緣導線或電纜的允許載流量； ——絕緣導線或電纜的過負荷系數，如熔斷器只作短路保護時，對電纜和穿管絕緣導線，對明敷絕緣導線。 照明電路熔體額定電流的選擇 照明電路一般采用鉛錫、鋅。鋁類熔體。 1. 照明支路電路：熔體額定電流應不小于該支路的實際最大工作電流。 2. 照明總支路：~1倍進行選擇。 電動機電路熔體額定電流的選擇 感應電動機的啟動電流一般達額定電流的4~7倍，但電動機啟動后電流隨轉速上升而減少，因此，熔體的額定電流應既能承受啟動電流的沖擊，又能對短路起保護作用。 多臺電動機電路總熔體的額定電流按容量最大的一臺電動機啟動，其他電動機處于額定狀態運行的條件進行選擇，即 （322）式中 ——容量最大的一臺電動機的額定電流，A； ——其他各臺電動機的額定電流之和，A； 本設計的辦公多臺電動機的電路的熔體選擇：(電動機型號不具體，額定電流可近似按每千瓦2A 計算) 根據額定電流的計算值，按表選取標準型號的熔體為550A,選擇的熔斷器為RT0600/550，參數如下表： 熔斷器型號型號熔管額定電壓/V熔體額定電流/A最大分斷電流/kART0600交流380、直流44055050 配電變壓器熔體的選擇 本設計的辦公樓（100kVA以下）的配電變壓器，高壓側熔體的額定電流按變壓器額定電流的2~3倍選取，即 （323）式中 ——變壓器高壓側的額定電流，A。~2倍選取，即 （324）式中 ——變壓器低壓側的額定電流，A。電氣照明工程