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③下列电源可以作为应急电源:
a)独立于正常电源的发电机组。
b)供电网络中独立正常电源的专用的馈电线路。
c)蓄电池。
d)干电池。
④根据允许中断供电的时间可分别选择下列应急电源:
a)允许中断供电时间为15s以上的供电,可选用快速自启动的发电机组。
b)自投装置的动作时间能满足允许中断供电时间的,可选用带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路。
c)允许中断供电时间为毫秒级的供电,可选用蓄电池静止型不间断供电装置、蓄电池机械储能电机型不间断供电装置或柴油机不间断供电装置。
⑤应急电源的工作时间,应按生产技术上要求的停车时间考虑。
当与自动启动的发电机组配合使用时,不宜少于10min。
⑵二级负荷供电要求
二级负荷的供电系统,宜由两回线路供电。
在负荷较小或地区供电条件困难时,二级负荷可由一回6KV及以上专用的架空线路或电缆供电。
当采用架空线时,可为一回架空线供电;
当采用电缆线路时,应采用两根电缆组成的线路供电,其每根电缆应能承受100%的二级负荷。
⑶三级负荷的供电要求
三级负荷对供电无特殊要求,采用单回路供电,但应使配电系统简洁可靠,尽量减少配电级数,低压配电级数一般不宜超过四级。
且应在技术经济合理的条件下,尽量减少电压偏差和电压波动[4]。
4.3.3配电系统设计的一般规定
⑴照明负荷应根据其中断供电可能造成的影响及损失,合理地确定负荷等级,并应正确地选择供电方案。
⑵三相照明线路各相负荷的分配,宜保证平衡,在每个分配电盘中的最大与最小相的负荷电流差不宜超过30%。
⑶特别重要的照明负荷、宜在负荷末级配电盘采用自动切换电源的方式,也可采用由两个专用回路各带约50%的照明灯具的配电方式,也可采用由两个专用户回路各带约50%的照明灯具的配电方式。
⑷备用照明应有两路电源或两回线路供电,当采用两路高压电源供电时,备用照明的供电干线应接自不同的变压器.
(1)配电电压应采用220/380V。
(2)配电系统设计应根据工程规模、设备布置、负荷容量及性质等综合考虑确定。
(3)配电系统应满足生产和使用所需要的供电可靠性和电压质量;
接线简单,并有一定的灵活性;
操作安全,检修方便;
另外。
还要考虑节省有色金属消耗、减少电能损耗。
(4)自变压器二次侧至用电设备之间的低压配电级数不宜超过三级,但对非常重要负荷供电时,可以超过三级。
(5)由公用电网引入建筑物内的电源线路,应在屋内靠近进线点便于操作维护的地方装设电源开关和保护电器。
若由本单位配变电所引入建筑物内的专用电源线路,可装设不带保护的隔离电器。
(6)在正常环境的车间或建筑物内,当大部分用电设备容量不很大的时候,又无特殊要求时宜采用树干式配电。
当用电设备容量大,或负荷性质重要,或在很潮湿、有腐蚀性环境的车间及建筑物内,宜采用放射式配电。
(7)各级低压配电屏,应根据发展的可能性留有适当的备用回路。
(8)多层建筑低压配电一般应遵循以下原则:
①应满足计量-维护管理、供电安全、可靠的要求,应将照明与电力负荷分成不同配电系统。
②确定多层住宅低压配电系统及计量方式时,应与当地供电部门协商,一般可以采用以下几种方式:
)单元总配电箱设于首层,内设总计量表,层配电箱内设分户表,由总配电箱至层配电箱采用树干式配电,层配电箱至各户采用放射式配电。
)单元不设总计量表,只在分层配电箱内设分户表,其配电干线、支线的配电方式同上项。
)分户计量表全布集中于首层(或中间层)电表间内,配电支线以放射式配电至各户。
)多层住宅照明计量应一户一表。
其公用走道、楼梯间照明计量可以采取:
当供电部门收费到户时,可以设公用电镀表;
如收费到楼总表时,一般不另设表。
)除多层住宅外的其他多层建筑,对于较大的集中负荷或较重要的负荷应从配电室以放射式配电;
对于向各层配电间或配电箱的配电,宜采用树干式和分区树干式的方式。
(9)高层建筑低压配电一般应遵循如下原则:
①选择变压器时,一般SCL型环氧树脂干式变压器。
②将照明与电力负荷分成不同的配电系统:
消防及其他用电设施的宜字成体系。
③对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射配电;
对各层配电间的配电宜采用下列方式之一:
)工作电源采用分区树干式,备用电源也采用分区树干式或首层到顶层垂直干线的方式。
)工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。
)工作电源采用分区树干式,备用电源取自应急照明等电源干线。
④对经常处于备用状态的消防泵、喷淋泵、事故排风机等设备,不作为计算负荷的一部分来选择变压器容量。
为保证在发生火灾事故时,消防设备的起动与正常运转,可以采取自动切除非消防用电设备的措施。
⑤高层建筑的配电箱设置和配电回路划分,应根据负荷的性质和密度、防火分区、维护管理等条件综合确定。
⑥自层配电箱至用电负荷的分支回路,对于旅馆、饭店、公寓等建筑物内的客房,宜采用每套房间设一分配电箱的树干式配电,每套房间内根据负荷性质再设若干支路;
或者采用对几套房间按不同用电类别,以几路分别配电的方式;
但对贵宾馆间则宜采取专用分支回路供电。
⑦高层住宅的照明计量表应采用一户一表,公用楼梯、公用走道的照明及公用电力计量宜单独设表。
⑧自备应急柴油发电机组的选择
4.4导线选择与敷设
4.4.1导线选择
(1)导线的选择
在配电线路中,使用的导线主要有电线和电缆。
选择导线从导线的类型和导线截面两方面选择。
导线选择是否合理,直接关系到有色金属的消耗量与线路投资,以及电力网的安全、可靠、经济、合理的运行。
在选择导线时,应遵循以下原则和要求:
①按使用环境和敷设方法选择导线的类型。
②按机械强度选择导线的最小允许截面。
③按允许载流量选择导线的截面。
④按电压损失校验导线的截面。
⑤按经济电流密度计算导线截面。
⑥室内、外线路的选择原则,即室外一般用铝导线,架空线路用裹铝绞线。
⑦适当地考虑发展的需要。
(2)本设计中导线的截面是根据导线的允许载流量来确定。
在建筑供配电系统中,对于低电压380/220V进出电线和电缆的截面选择,是按长期允许载流量(或称发热条件或称温升条件)来选择的。
在三相电力线路中,每相电缆(或每相电线)的横截面积,必须满足下述条件:
Dial≥I30=Ic;
4-1
式中I30是流过每相电线(或电缆)的计算电流,即对该负载计算得出的计算负荷电流Ic=I30,根据Ic的数值选择导线截面。
在后面将进行负荷计算来选择导线截面。
对于照明回路,按上述方法选出的截面S值,还需增大标称截面等级一及等级二,有利于减少电线压降或沿线电压损失,保持电灯电压质量在规定的水平上。
对于低压电网中性线(N线)的允许在流量,不应小于三相负载最大的不平衡电流,以及大于零序谐波电流,因此中性线N的截面与各相电线截面选择为相同或相近。
对于使用两相电源或单相电源的负载中性线上流通着相电流,,这种中性线截面应与该相电线截面相同。
对于保护线(PE线)截面的选择,按规定,PE线的电导不小于相线电导的50%;
而且按短路时热稳定的需要符合下表:
表4-1PE线最小截面(mm²
)
相线截面S
PE线截面
S≤16
S
16<
S≤35
16
S>
35
S/2
4.4.2导线敷设及型号
(1)照明线路用的电线型式:
①BLV、BV:
塑料绝缘铝芯、铜芯电线。
②BLVV、BVV:
塑料绝缘塑料护套铝芯、铜芯电线。
(2)照明线路用的电缆:
①VLV、VV:
聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套铝芯、铜芯电力电缆,又称全塑电缆。
②YJLV、YJV:
交联聚氯乙烯绝缘、聚乙烯绝缘护套铝芯、铜芯电力电缆。
电缆型号后面还有下标,表示其铠装层的情况。
在选择导线、电缆时一般采用铝芯线,但有爆炸危险的场所、有急剧振动的场所及移动式灯具的供电应采用铜芯导线。
(3)根据环境条件选择
常用电线、电缆型号及敷设方法按环境条件、使用场所的不同可以有多种选择。
绝缘导线、电缆敷设通常对导线型式和敷设方式的选择是一起考虑的。
导线敷设方式的选择主要考虑安全、经济和适当的美观,并取决于环境条件。
在屋内,导线的敷设方式最常见的方式为明敷、穿管和暗敷三种。
(4)绝缘导线、电缆明敷
①导线架设于绝缘支柱
②导线直接沿墙、天棚等建筑物结构敷设,称为直敷布线或线卡布线
(5)绝缘导线及电缆穿管敷设
绝缘导线或电缆穿管后敷设于墙壁、顶棚的表面及支架等处,统称为穿管敷设。
明敷于潮湿环境或直接埋于塑土内的管线,应采用焊接钢管。
明敷于干燥环境的管线,可采用管壁厚度不小于1.5mm的电线钢管。
有酸碱盐腐蚀的环境,应采用硬聚氯乙烯管。
爆炸危险环境应采用镀锌钢管。
管子的弯曲半径应不小于钢管外径的4倍。
穿管敷设的绝缘导线绝缘电压等级不应小于交流500伏,穿管导线的总截面积不应大于管内净面积的40%。
电缆穿管时,管内径不应小于电缆外径的1.5倍。
(6)绝缘导线及电缆敷设
绝缘导线及电缆穿管敷设于墙壁、顶棚、地坪及楼板等处的内部,或在混凝土板孔内敷设线称为暗敷。
暗敷线缆可以保持建筑内表面整齐美观、方便施工、节约材料。
当建筑采用现场混凝土捣制的地坪、楼板、柱子、过梁等表层下或预制楼板以及板缝中和砖墙内,然后抹灰加粉刷层加以遮蔽,或外加装饰性材料予以隐蔽。
在管子出现交叉的情况下,还应适当加厚粉刷层,厚度应大于两管外径之和,且要有裕度。
4.5负荷计算
4.5.1负荷计算的方法及选用原则
(1)供电方式
本工程采用放射式供电方式中的树干式,配电系统采用三相五线制,电压为380/220伏,这样能使系统更加安全可靠。
(2)计算方法
用电负荷的计算方法有“需要系数法”、“利用系数法”和“二项式法”等多种。
由于需用系数法比较便利,因而广泛使用,低压母线上的负荷计算多采用需用系数法。
本工程将采用需用系数法进行负荷计算。
需用系数法公式:
Pjs=KcPe4-2
Sjs=Pjs/cosφ4-3
Ijs=Sjs/Un4-4
Ijs=Sjs/
Un4-5
式中:
Pjs—有功计算负荷,kW
Kc—需用系数
Pe—用电设备的总容量,kW
Sjs—视在计算负荷,kVA
Ijs—计算电流,A
cosφ—用电设备功率因数正弦值
Un—用电设备额定电压,V
(3)现代家庭常用的电器设备及其功率见表4-2:
表4-2家用电器设备及其功率
用电设备
功率(w)
电冰箱
300
电脑及其附件
500
洗衣机
380~400
自来水杀菌机
26
电视机
100~300
饮水机
中央空调
6000
榨汁机
260
组合音响
50~300
电磁炉
800~1800
电饭煲
500~1000
洗碗机
150
微波炉
800~1250
排气扇
40
吸尘器
100~800
浴霸
1000
电烤箱
700~1500
电吹风
300~500
消毒柜
140~500
CD、DVD
100
排烟机
80~200
壁式空调
1000~2500
电熨斗
300~1200
空气清洁器
80
医疗电器
100~500
电动剃须刀
100~200
(4)根据现行规范及建设单位要求,本工程住宅用电标准分别为每户4kW(60平米以下),每户6kW(60~160平米)。
住宅负荷的计算方法:
①住宅负荷一般采用需用系数法计算负荷,用面积估算法已不能满足用电要求;
②住宅建筑物干线的需用系数可由户数范围选取;
③住宅用电功率因数,一般可取0.9,也可暂不考虑。
(5)负荷计算的主要内容包括:
①求计算负荷,也称需用负荷。
目的是为了合理的选择供配电系统各级电压供电网络、变压器容量和电器设备型号等。
②求尖峰电流。
用于计算电压波动、电压损失、选择熔断器和保护元件等。
③求平均负荷。
用来计算配电系统中电能需要量、电能损耗和选择无功补偿装置等。
表4-3住宅用电需用系数
户数
3
4
5
6
7
8
9
系数
1
0.93
0.84
0.75
0.7
0.66
0.63
10
12
14
18
20
22
0.58
0.5
0.47
0.46
0.44
0.43
0.42
24
25~100
125~200
0.41
0.4
0.33
4.6本工程负荷计算
4.6.1分户箱系统
以D6户型6KW住户为例,该户型强电包括6个回路:
照明回路、普通插座、两个空调插座回路、厨房插座、卫生间插座。
图4-1分户箱配电系统图
(1)照明回路:
=500W(为估算负荷,灯具型号、功率等根据住户喜爱每户都不同,
Kc=0.9,
=0.9
=
=500×
0.9=450W
=
=450÷
0.9=500VA
=
=500÷
220=2.27A
采用BV-3x2.5-PC20-CC敷设,开关选择32C/16A/1P+N
(2)一般插座回路:
Pe=1200W,Kc=0.6,cosφ=0.75(每个插座功率平均按100W计算,共12个插座)
Pjs=KcPe=1200×
0.6=720W
=720÷
0.75=960VA
=960÷
220=4.36A
采用BV-3x4-PC25-FC敷设,开关选择32C/20A/1P+N/30mA
(3)厨房回路:
排烟机插座、冰箱插座、厨房备用插座(每个插座功率平均按400W计算,共3个插座)
=1200W,
=0.85,
=0.95
=1200×
0.85=1020W
=1020÷
0.95=1073.7VA
=1073.7÷
220=4.88A
采用BV-3x4-PC25-CC敷设,开关选择32C/20A/1P+N/30mA
(4)卫生间回路:
洗衣机,热水器(洗衣机按400W计算,热水器按1kw计算)
Pe=1400W,Kc=0.65,cosφ=0.9
Pjs=KcPe=1400×
0.65=910W
=910÷
0.95=957.9VA
=957.9÷
220=4.35A
(5)空调回路:
=6000W,
=0.75,
=0.75
=4000×
0.75=3000W
=3000÷
0.75=4000VA
=4000÷
220=18.18A
采用BV-3x4-PC25-CC/FC敷设,开关选择32D/20A/1P+N/30mA
总=(450+720+1020+910+3000)×
0.75=4.575W
=4.575÷
0.9=5.083KVA
=5.083÷
0.22=23.11A
选择63C/32A/2P带过欠压保护的断路器作为室内的总开关。
跟据计算电流,照明回路导线选BV-3×
2.5PC20CC,一般插座的回路导线选BV-3×
4PVC25FC,厨卫插座、空调回路选BV-3×
4PVC25FC。
照明回路选用32C/16A/1P+N型断路器,一般插座回路选用32C/20A/1P+N/30mA漏电保护型断路器,厨卫插座选用32C/20A/1P+N/30mA漏电保护型断路器,空调回路选用32D/20A/1P+N/30mA漏电保护型断路器。
分户箱总负荷计算:
6KW住户:
=6KW
=0.75
=0.8
Pc=
×
=0.8×
6=4.8KW
Sc=
=6.4KVAIc=
=29.1A
4KW住户:
=4KW
4=3.20KW
=4.27KVAIc=
=19.4A
4.6.2集中电表箱
计量方式为分户计量集中管理方式。
集中电表箱的布置如下:
本住宅楼高18层,两个单元,一梯3户,共108户,,每单元布置6个集中表箱,共12个,即9户一个集中表箱,分别设置在两个单元的2.、5、8、11、14、17层,由集中表箱向本层和上层及下层共三层供电。
集中表箱各供电回路负荷计算:
(1)AW2-1、AW5-1、AW8-1、AW11-1、AW14-1、AW2-2、AW5-2、AW8-2、AW11-2、AW14-2单元箱的负荷计算如下:
图4-2集中电表箱系统图1(48kw)
=6×
FHX1+3×
FHX2
6KW+3×
4KW=48KW
=0.9
=1
=1×
48=48KW
=53.3KVA
Ic=
=81A
供电线缆选则为:
YJV-4×
35+1×
16SC100FC,选断路器NDM2-250H/100A/3P。
(2)AW17-1、AW17-2:
图4-3集中电表箱系统图2(36kw)
=4×
4KW=36KW
36=36KW
=40KVA
=54.8A
16SC100FC,所选断路器NDM2-250H/100A/3P。
单元箱内总断路器型号为400H/315A/4P/500mA+分励脱扣,对于集中表箱供电,线缆采用预制分支电缆-YJV-4x150+1x95-CTY,于室外距地面0.8米由由园区内局维变电所引来。
4.6.2其他供电系统
该住宅电梯供电系统、楼梯照明供电系统、应急照明系统等的负荷计算类似于分户箱系统的负荷计算,在此不再阐述。
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