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教室配电设计

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1 教学楼供配电设计

摘要

电力，是现代工业生产、民用住宅及企事业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质基础。没有电力，就没有国民经济的现代化。现代化社会的信息化和网络化都是建立在电气化的基础之上的。另外，随着国家对教育事业的关注和加大投入，各地教学楼的建设也随之增加，相应的对学校的基础设施建设特别是电力设施将提出更大的挑战。教学楼照明设计是电器设计的基本内容之一，其设计的质量

好坏，直接关系到人们工作、学习和生活质量的高低。照明设计的目的就是根据环境的要求，正确的选择光源和灯具，确定合理的照明形式和布灯方案，在节约能源和建设资金的允许下，获得一个良好、舒适愉快的工作、学习和生活环境。因此做好供配电工作对于保证正常学习、工作、生活将有十分重要的意义。

本次设计主要内容包括：负荷计算、短路电流计算、电气主接线的设计、电气设备的选择与校验（包括主变压器的选择、断路器及隔离开关的选择与校验、导体的选择与校验、电流互感器的选择与校验、电压互感器的选择和避雷器的选择等）和变配电所的布置与结构设计。其中，主接线代表了变配电所主体结构，它对各种电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系，并将长期影响电力系统运行的可靠性、安全性、灵活性和经济性

学校的电气工程及其自动化专业偏强电，通过这次对教学楼供电系统的设计来全面的复习和巩固书本上所学到的知识，加强理论与实际相结合的能力，在完成设计的过程中锻炼搜索和遴选有用资料的能力，并通过逐步的完善设计内容提升自己发现问题、解决问题和所学知识的综合应用能力。

关键词：变压器 电气主接线 电气设备 继电保护

2 前言

用户供电系统的基本设计目标是为各电力用户的生产活动和人民生活提供一个安全、合理、优质的供电环境。而教学楼的供配电设计质量的好坏，直接关系到我们接受知识，享受大学生活质量的高低。教学楼供配电设计的目的是根据具体环境的要求，来进行负荷计算、主接线计算、短路电流的计算、设备选择校验、变电所平面布置设计。

通过本次课程的设计，加深对建筑物供配电的理解，初步了解教学楼供配电设计的基本原理、步骤及方法。掌握建筑供配电总体方案、设计计算、设备选型。结合课程设计的文档内容，熟悉教学楼供配电下需要提供的文档技术要求，学会绘制供电系统图，建立负荷计算表，学会查阅有关专业技术资料及设计手册，提高进行独立设计的能力，并完成课程设计相关任务。

3

第一章 系统供电负荷的计算

1.1 负荷计算公式

根据工艺和建筑设计等部门提供的用电设备及其安装容量的确定计算负荷的工作成为负荷计算。负荷计算的理论依据是相似性原理，即性质相同、功能相近的用电设备组、生产车间或电力用户，其负荷曲线应相似，其负荷曲线的特征参数值（负荷系数、利用系数、需要系数、最大有功负荷利用时数等）应相近。

计算负荷是根据已知的教学楼的用电设备安装容量确定的、预期不变的最大假想负荷。

本章采用需要系数法对学校的各类用电负荷进行详细计算，并采用并联电容器方法对低压进行集中补偿，以提高功率因数。

1.1.1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）

edPKP30 （1-1）

式中：dK为需用系数

(1)无功计算负荷（单位为kvar）

tan3030PQ （1-2）

(2) 视在计算负荷（单位为kvA）

cos3030PS （1-3）

(3)计算电流（单位为A）

NUSI33030 （1-4）

式中：NU为用电设备的额定电压（单位为KV） 4 1.1.2 多组用电设备计算负荷的计算公式

（5） 多组用电设备有功计算负荷基本公式：

同时系数: 0.8~0.9KP 0.85~0.95Kq

本次设计取 0.95Kq 0.95Kq

3030PKPP

3030QKqQ

30303NISU

3030cosPS

1.2 教学楼统计及计算

（1）普通教师负荷统计

单台容量PN/KW 台数 设备总容量KW 需要系数Kd cosΦ tanΦ Pc/kw Qc/kvar Sc/KvA Ic/A

荧光灯 0.08 18 14.4 0.7 0.55 1.52 10.08 15.322

— 风扇 0.06 4 0.24 0.5 0.75 0.88 0.12 0.106

电脑 0.28 1 0.28 0.7 0.9 0.33 0.196 0.065

插座 0.6 8 0.48 0.7 0.75 0.88 0.336 0.296

总计 2.52 32 16.9 — — — 11.707 16.111

取PK=0.9 10.5315.3018.58 28.23 5 qK=0.95 7 5

表1-1普通教室负荷统计表

（2）楼梯过道负荷统计

单台容量PN/KW 台数 设备总容量KW 需要系数Kd cosΦ tanΦ Pc/kw Qc/kvar Sc/KvA Ic/A

白炽灯 0.1 40 4 0.7 1 0 2.8 0

— 应急灯 0.01 25 2.5 1 1 0 2.5

0

总计 0.11 65 6.5 — 5.3 0

取PK=0.9

qK=0.95 4.77 0 4.77 7.247

表1-2楼梯过道负荷统计表

（3）卫生间负荷统计

单台容量PN/KW 台数 设备总容量KW 需要系数Kd cosΦ tanΦ Pc/kw Qc/kvar Sc/KvA Ic/A

白炽灯 0.1 6 0.6 0.7 1 0 0.42 0 0.42 0.64 6 表1-3 卫生间负荷统计表

（4）其他负荷统计

单台容量PN/KW 台数 设备总容量KW 需要系数Kd cosΦ tanΦ Pc/kw Qc/kvar Sc/KvA Ic/A

生活水泵 20 2 40 0.7 0.8 0.75 28 21

总计 40 3 60 — 36

34.84

取PK=0.9

qK=0.95 32.4 33.1 43.874 66.659

表1-4 其他负荷统计表

（5）左半楼负荷统计

A. 左半楼每层负荷统计

类型 个数 Pc/kw Qc/kvar Sc/KvA Ic/A

普通教室 4 42.148 61.22 74.324 112.928

表1-5 左半楼每层负荷统计表

B.左半楼总负荷统计

类型 个数 Pc/kw Qc/kvar Sc/KvA Ic/A 7 每层 5 210.74 306.1 371.62 564.64

楼梯过道 1 4.77 0 4.77 7.24

总计 6 215.51 306.1 376.39 571.88

1-6 左半楼总负荷统计表

（6）右半楼负荷统计

A.右半楼每层负荷统计

类型 个数 Pc/kw Qc/kvar Sc/KvA Ic/A

普通教室 3 31.611 45.915 55.743

84.696

卫生间 1 0.42 0 0.42 0.638

总计 4 32.031 45.915 56.163 85.334

1-7 右半楼每层负荷统计表

B.右半楼负荷统计

类型 个数 Pc/kw Qc/kvar Sc/KvA Ic/A 8 每层 5 160.155 229.575 280.815 426.67

楼梯过道 1 4.77 0 4.77 7.24

总计 6 164.925 229.575 285.585 433.91

1-8 右半楼负荷统计表

（7）A楼负荷统计

类型 个数 Pc/kw Qc/kvar Sc/KvA Ic/A

左半楼 1 215.51 306.1 376.39 571.88

右半楼 1 164.925 229.575 285.585 433.91

其他 1 32.4 33.1 43.874 66.659

总计 3 412.8 568.8 — —

取PK=0.9

qK=0.95 371.5 540.4 655.7 996.3

1-9 A楼总负荷统计

9 1.3 低压配电

在正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，并且无特殊要求时候，应采用树干式配电。当用电设备为大容量时，或负荷性质质量，或在有特殊要求的建筑物内，应采用放射式配电。

放射式的优点是：供电可靠性高，故障发生后影响范围小；继电保护装置简单且易于整定；便于实现自动化；运行简单，切换操作方便。树干式的优点是变配电所的馈出线回路少、投资小、结构简单。

还有一种为混合式，它兼具前两者的优点，在现代建筑中应用最为广泛。

图1-1 一级放射式 图1-2 树干式

在本次设计中对干同一区变管辖范围内用电设备性质相同的采用放射式配电，而少区域内采用树干式配电。

本教学楼采用放射式和树干式相结合。

具体图如下所示：

10 第二章 主接线设计

变配电所是电力网的重要组成部分，承担着电网电压的变换和电能传输任务。他的设计（变电所位置的确定和主变压器及主接线方案的选择）至关重要，其中主接线代表了变配电所主体结构，它对各种电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系，并将长期影响电力系统运行的可靠性、安全性、灵活性和经济性。

2.1 变配电所位置的选择

变配电所位置选择的一般原则：

（1）尽量靠近负荷中心，以减少配电系统的电能损耗、电压损耗及有色金属消耗量。

（2）进出线方便，特别是采用架空线进出时应考虑这一点。

（3）接近电源侧，对总变、配电所特别要考虑这一点。

（4）设备运输方便。

（5）尽量避开剧烈震动和高温场所。

（6）不宜设在有多尘和有腐蚀性气体的场所，当无法远离时。则应设在污源的上风侧。

（7）不宜设在厕所、浴池或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻。

（8）不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方。且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。

（9）不应妨碍其他建筑物的发展，并适当考虑今后的扩建。

2.2 变压器型号的选择

2.2.1 变压器台数的选择

我们知道现学校采用10KV线路电源进线，由于学校用电大多为三级负荷，只有行政楼和图书馆消防为二级负荷，对供电可靠性和灵活性要求不是太高。因此，用一台变压器就可以了。

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配电室设计要求

配电室设计要求

配电室设计要求

第五节配电盘（柜）和配变电室

一对有关专业的要求

1、可燃油油浸电力变压器室的耐火等级应为一级。非燃(或难燃)介质的电力变压器室、电压为35kV、l0kV 配电装置室和电压为l0kV

电容器室的耐火等级不应低于二级。电压为0.4kV 配电装置和电压为0.4kV电容器室的耐火等级不应低于三级。

2、配变电所的门，应为防火门，并应符合以下要求：

①配变电所位于高层主体建筑(或裙房)内，通向其他相邻房间的门应为甲级防火门，通向过道的门应为乙级防火门。

②配变电所位于建筑物的二层或更高层通向其他相邻房间的门，应为甲级防火门，通向走道的门应为乙级防火门。

③配变电所位于地下层时，通向相邻房间或走道的门应为甲级防火门。

④配变电所位于普通多层民用建筑内，通向相邻房间或走道的门应为丙级防火门，

⑤配变电所附近堆有易燃物品或通向汽车库的门应为甲级防火门。

⑥可燃性油浸变压器室通向配电装置室或变压器室之间的门应为甲级防火门。

⑦配变电所直接通向室外的门，应为丙级防火门。

3、配变电所的通风窗，应采用非燃烧材料。

4、配电装置室及变压器室门的宽度宜按最大不可拆卸部件宽度加0.3m高度宜按不可拆卸部件最大高度加0.3m。

5、设置在地下层、楼层的配变电所应向结构专业提出荷载要求，向建筑专业提出通道要求。

①高压配电室

高压柜前留有巡检操作通道，应大于1.8m。柜后及两端应留有检修通道，应大于1m。

②低压配电室 低压配电室的面积取决于低压开关柜数量，柜前应留有巡检通道，应大于1.8m，柜后维修通道，应大于1m。

6、电压为35kV、10kV配电室和电容器室，宜设不能开启的自然采光窗，窗户下沿距室外地面高度不宜小于1.8m。临街的一面不宜开窗。

7、变压器室、配电装置室、电容器室的门应向外开，并应装锁。装有电气设备的相邻房间之间有门时，此门应向较低电压方向开启。

8、配变电所各房间经常开启的门窗，不应直通相邻含有酸、碱、蒸汽、粉尘和噪声严重的建筑。

配电室布置设计

配电室布置设计

配电室布置设计

10/0.4kV配电室设计，是工程建设中非常普通又非常重要的一项工作，其规范性和技术性都很强，许多方面涉及到国家强制性条文的贯彻落实。要做好配电室设计既要执行国家现行的有关规范和规程，又要满足当地供电部门的具体要求，否则会出现种种问题，影响设计质量和工程进度。为了做好配电室的设计，现将本人多年设计图纸发现各种问题中的一部分整理出来，进行简要的分析，与大家相互交流，以便共同提高。

标签：配电室；配电装置；高低压柜

1 引言

十二层及以上高层建筑或居民住宅小区规划建筑面积在50000平方米以上的应采用配电室方式供电，单台变压器的容量不超过1600kVA，配备直流电源和信号报警装置。当低压供电半径不能满足要求时，应按照中心配、区域配的供电方式建设。

2 工程概况

2.1 高、低压配电系统图与平面图保持一致。其表现形式有两种：其一是前视图与后视图，系统图与平面图中柜的排列顺序相同则为前视图。看系统图时是面向柜屏的正面，将其从左至右排列为1、2、3……n；相应的在平面图上也是面向柜的正面，将其从左至右排列为1、2、、3……n，必然前视图。要避免这一错误的关键是在系统图和平面图上都应面向柜屏的正面从左至右按顺序排列。其二是平面图上双排面对面布置的配电柜之间有母线桥，而在系统图却未画出或者位断开点与实际的不符。根据配电室的空间大小合理布置柜体，特别是末端转弯处，确定联络柜或隔离柜的断开点，两面柜体之间铜排衔接点，也就是母线桥在系统图的位置。

2.2 高压配电柜柜前、柜后通道宽度要满足新规范要求。手车式高压柜KYN28A单排布置时柜前操作通道保证相距1800mm，柜后维护通道保证相距800mm。双排面对面布置时柜前操作通道保证相距2500mm，柜后维护通道保证相距1000mm。固定式高压柜单排布置时柜前操作通道保证相距1500mm，柜后维护通道保证相距800mm。双排面对面布置时柜前操作通道保证相距2000mm，柜后维护通道保证相距800mm。只有当建筑物墙面遇有柱类局部凸出时，凸出部分的通道宽度可减少200mm。当高压配电柜与低压配电柜面对面布置时，其操作通道保证不小于2000mm。

教学楼供配电设计

教学楼供配电设计

目录

1 设计目的 .................................................................... 1

2 设计任务 .................................................................... 2

3 设计思路 .................................................................... 3

4 设计计算，设备与元器件选择计算与参数选择............ 4

4.1 负荷计算公式 ......................................................... 5

4.1.1 单组用电设备计算负荷的计算公式 .......... 6

4.1.2 多组用电设备计算负荷的计算公式 .......... 7

4.2教学楼的负荷统计及计算 ...................................... 8

4.3低压配电 .................................................................. 9

4.4变压器的选择 ........................................................ 10

4.4.1电源及供电系统 .......................................... 11

4.4.2变压器型号的选择 ..................................... 12

4.5短路电流的计算 ...................................................... 8

4.6电气设备的选择 .................................................... 10

学校电气设计要点

学校电气设计要点

1总则

学校建筑包括中小学校建筑和高等学校建筑。

1．中小学校建筑的规模及布点。一般小学为六年学制，正常情况下分为12班、18班、24班等。中学分为18班、24班、30班等。学校的布点应根据各区、居民点及小区规划人口数量，均匀合理布点。小学服务半径不宜大于500米，中学服务半径不宜大于1000米。选择学校校址应考虑周围环境安静、卫生、阳光充足、空气新鲜、有良好的社会安全环境。中小学校建筑总平面布局：学校用地由校舍建筑用地、体育活动用地、实验及绿化用地等三部分组成。各部分内容布置应满足使用要求，功能分区明确，既要联系方便，又要避免相互干扰和影响。校舍由教学用房、办公用房及生活服务用房组成。教学用房由普通教室、专用教室、公用教室、实验室、图书阅览室、科技活动室及体育活动室几部分组成。普通教室是教学用房最重要的部分，因此对教室的设计不仅要有足够的面积，而且座位布置排列应合理。教室应有良好的采光和日照，但要避免阳光直射。教室应有良好的声环境，避免外界噪声的影响。教室还应有良好的室内温度要求，夏天有良好的通风，冬季有采暖和换气设施。中小学建筑的实验室和各种专业教室设计应根据使用要求，充分满足不同功能使用的各种需要来布置平面及各种设备。

2．高等学校建筑。高等学校有大学、学院和专科学校等三类。高等学校的总平面布置主要应考虑功能分区合理，联系方便，环境优美，且要考虑发展用地。高等学校分为教学中心区、科学研究区、体育活动区、实习工厂区、后勤服务区、学生生活区六大部分。教学中心区是高等学校最重要的组成部分，位于校区核心。校区主体建筑可以是教学主楼，也可以是图书馆、科研中心等部分。高等学校教学建筑主要包括一般性教学建筑，主要指普通教室及公共教室。专业性教学建筑，主要指各种实验室和专用教室、科研性建筑、实习工厂等四部分。图书馆建筑是高等学校建筑的重要组成部分，图书馆设计要突出使用功能，宜采取开放型布局，以开架阅览为主，同时应考虑图书馆工作自动化、图书借阅、阅览现代化设备的发展趋势，为教师、学生提供良好的学习环境。