建筑电气工程图设计照明配电系统图设计.ppt

二、照明配电系统图设计二、照明配电系统图设计 系统图系统图是表现电气工程的供电方式、电力输送、是表现电气工程的供电方式、电力输送、分配、控制和设备运行情况的图纸。从系统图中分配、控制和设备运行情况的图纸。从系统图中可以粗略地看出工程的概貌。系统图可以反映不可以粗略地看出工程的概貌。系统图可以反映不同级别的电气信息，如变配电系统图、动力系统同级别的电气信息，如变配电系统图、动力系统图、照明系统图和弱电系统图等。图、照明系统图和弱电系统图等。负荷计算负荷计算 要使供配电系统在正常情况下可靠运行，就要求要使供配电系统在正常情况下可靠运行，就要求其中的各个元件（如电力变压器、开关设备、电其中的各个元件（如电力变压器、开关设备、电缆等）必须选择合适，除了应满足工作电压和频缆等）必须选择合适，除了应满足工作电压和频率的要求外，还要率的要求外，还要满足正常发热的要求满足正常发热的要求。这就要。这就要求对该系统中各个环节的电力负荷，根据基本的求对该系统中各个环节的电力负荷，根据基本的原始资料进行统计计算。原始资料进行统计计算。在进行建筑供配电设计时，基本的原始资料有各种用在进行建筑供配电设计时，基本的原始资料有各种用电设备的产品铭牌数据（如额定容量、额定电压）、建设电设备的产品铭牌数据（如额定容量、额定电压）、建设规模、负荷密度等，这是设计的依据。但是，这些原始资规模、负荷密度等，这是设计的依据。但是，这些原始资料要变成供配电系统设计所需要的假想负荷料要变成供配电系统设计所需要的假想负荷计算负荷计算负荷，才能进行设计。才能进行设计。不能简单地用设备额定容量做为计算负荷，这是因为不能简单地用设备额定容量做为计算负荷，这是因为:所安装的设备并非都同时运行；运行着的设备的负荷性质所安装的设备并非都同时运行；运行着的设备的负荷性质不同；同类设备实际负荷也并不是每一时刻都等于设备的不同；同类设备实际负荷也并不是每一时刻都等于设备的额定容量，而是在不超过额定容量的范围内，时大时小地额定容量，而是在不超过额定容量的范围内，时大时小地变化着。变化着。计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷是供电设计计算的基本依据。根据计算负根据计算负荷选择电气设备和导线，并进行保护的整定计算等荷选择电气设备和导线，并进行保护的整定计算等，是，是负荷计算的目的。负荷计算的目的。如果计算负荷确定过大，将使设备和导线选择偏大，如果计算负荷确定过大，将使设备和导线选择偏大，导致有色金属的浪费和工程投资的增加；反之，如果确导致有色金属的浪费和工程投资的增加；反之，如果确定过小，又将使设备和导线选择偏小，会使供电系统的定过小，又将使设备和导线选择偏小，会使供电系统的线路及电气设备由于承担不了实际负荷电流而过热，加线路及电气设备由于承担不了实际负荷电流而过热，加速其绝缘老化的速度，降低使用寿命，增大电能损耗，速其绝缘老化的速度，降低使用寿命，增大电能损耗，影响供配电系统的正常可靠运行。因此正确确定计算负影响供配电系统的正常可靠运行。因此正确确定计算负荷具有重要的意义。荷具有重要的意义。负荷计算的方法负荷计算的方法：1）需要系数法；）需要系数法；2）二项式系数法；）二项式系数法；3）计算负荷的估算方法：）计算负荷的估算方法：单位面积功率法（负荷密度法）单位面积功率法（负荷密度法）将建筑物的建筑面积将建筑物的建筑面积A乘以建筑物的负荷密度乘以建筑物的负荷密度Ks，即得到建筑物的计算负荷：即得到建筑物的计算负荷：Pjs=KsA/1000 式中，式中，Pjs有功计算负荷，有功计算负荷，kW；A建筑面积，建筑面积，m2；Ks负荷密度，负荷密度，W/m2.单位指标法单位指标法 公式：公式：Pjs=KnN/1000 式中，式中，Pjs有功计算负荷，有功计算负荷，kW；Kn单位指标，如单位指标，如W/床、床、W/人、人、W/户等。户等。负荷计算的原则负荷计算的原则：1、在方案设计阶段可采用单位指标法；在初步设计及施、在方案设计阶段可采用单位指标法；在初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法。对于住宅，在设计的工图设计阶段，宜采用需要系数法。对于住宅，在设计的各个阶段均可采用单位指标法。各个阶段均可采用单位指标法。2、用电设备台数较多，各台设备容量相差不悬殊时，宜、用电设备台数较多，各台设备容量相差不悬殊时，宜采用需要系数法，一般用于干线配电所的负荷计算。采用需要系数法，一般用于干线配电所的负荷计算。3、用电设备台数较少，各台设备容量相差悬殊时宜采用、用电设备台数较少，各台设备容量相差悬殊时宜采用二项式系数法，一般用于支干线和配电屏（箱）的负荷计二项式系数法，一般用于支干线和配电屏（箱）的负荷计算。算。需要系数法进行负荷计算需要系数法进行负荷计算 有功计算负荷：有功计算负荷：式中，式中，计算容量（计算容量（kW）；）；需要系数；需要系数；设备容量；设备容量；无功计算负荷：无功计算负荷：视在计算负荷：视在计算负荷：计算电流：计算电流：式中，式中，UN用电设备的额定电压（单位为用电设备的额定电压（单位为kV）以上公式以上公式适用于计算三相用电设备适用于计算三相用电设备。edjsPKPjsPdKeP)(cos/kVAPSjsjsvar)(ktgPQjsjscos33NedNjsjsUPKUSI 多个用电设多个用电设备组同时工备组同时工作，各个用作，各个用电设备组的电设备组的最大负荷也最大负荷也非同时出现，非同时出现，因此计算总因此计算总负荷时，应负荷时，应再计入一个再计入一个同时系数同时系数（或叫同期（或叫同期系数，混合系数，混合系数）系数）K。具体计算如具体计算如下：下：多组用电设备计算负荷的确定多组用电设备计算负荷的确定 在建筑物里，除了广泛应用三相电气设备外，还有一在建筑物里，除了广泛应用三相电气设备外，还有一些单相电气设备，如电灯、电炉、空调机等。些单相电气设备，如电灯、电炉、空调机等。单相设备接在三相线路中，首先应尽可能均衡分配，单相设备接在三相线路中，首先应尽可能均衡分配，使三相负荷尽可能地平衡。使三相负荷尽可能地平衡。如果三相线路中单相设备的总如果三相线路中单相设备的总容量容量不超过三相设备总容量的不超过三相设备总容量的15，则不论单相设备如何，则不论单相设备如何分配，分配，单相设备可与三相设备综合按三相负荷平衡计算单相设备可与三相设备综合按三相负荷平衡计算。如果单相设备容量如果单相设备容量超过三相设备容量的超过三相设备容量的15时，则应将单时，则应将单相设备容量换算为等效三相设备容量，再与三相设备容量相设备容量换算为等效三相设备容量，再与三相设备容量相加相加。单相用电设备组计算负荷的确定单相用电设备组计算负荷的确定 由于确定计算负荷的目的，主要是为了选择供配由于确定计算负荷的目的，主要是为了选择供配电系统中的设备和导线（包括电缆），使设备和电系统中的设备和导线（包括电缆），使设备和导线在通过最大负荷电流时不致过热或损坏，因导线在通过最大负荷电流时不致过热或损坏，因此在接有较多单相设备的三相线路中，不论单相此在接有较多单相设备的三相线路中，不论单相设备接于相电压还是线电压，设备接于相电压还是线电压，只要三相负荷不平只要三相负荷不平衡（衡（最大一相与最小一相负荷之差大于三相总负最大一相与最小一相负荷之差大于三相总负荷荷10%时时），就应以最大负荷相有功负荷的），就应以最大负荷相有功负荷的3倍作倍作为等效三相有功负荷为等效三相有功负荷，以满足安全运行的要求。，以满足安全运行的要求。住宅用电负荷需要系数选择表住宅用电负荷需要系数选择表 说明说明:表中通用值系目前采用的住宅需用系数值，推荐值是为表中通用值系目前采用的住宅需用系数值，推荐值是为计算方便而提出，仅供参考。计算方便而提出，仅供参考。住宅的公用照明及公用电力负荷需要系数，一般可按住宅的公用照明及公用电力负荷需要系数，一般可按0.8选取。选取。我国有关规程规定：我国有关规程规定：高压供电高压供电的用电单位，最大负荷的用电单位，最大负荷时的功率因数不得低于时的功率因数不得低于0.9；低压供电低压供电的用电单位，最大的用电单位，最大负荷时的功率因素不得低于负荷时的功率因素不得低于0.85。否则，必须进行无功补。否则，必须进行无功补偿。偿。380/220V三相平衡负荷的计算电流三相平衡负荷的计算电流:式中式中，UN=0.38kV。例如，对计量箱例如，对计量箱AL负荷计算，查表取负荷计算，查表取 ，)(cos/52.1cos658.0/cos3/APPUPIjsjsNjsjs85.0cos80.0dK)(25.11385.0658.0/2.798.0cos658.0/cos3/APKUPIdejsjsv根据设计经验，根据设计经验，低压动力线和低压动力线和10kV及以下的高压线及以下的高压线，一般，一般先按发热条件来选择截面，然后校验机械强度和电压损耗；先按发热条件来选择截面，然后校验机械强度和电压损耗；低压照明线低压照明线，由于照明对电压水平要求较高，所以一般先按，由于照明对电压水平要求较高，所以一般先按电压损耗来选择截面，然后校验发热条件和机械强度；而电压损耗来选择截面，然后校验发热条件和机械强度；而35kV及以上的高压线及以上的高压线，则可先按经济电流密度来选择经济，则可先按经济电流密度来选择经济截面，再校验发热条件、允许电压损耗和机械强度等。截面，再校验发热条件、允许电压损耗和机械强度等。载流导体的选择计算载流导体的选择计算v按发热条件选择导线和电缆的截面：按发热条件选择导线和电缆的截面：v 电流通过载流导体时，由于导体存在电阻，必然产生电流通过载流导体时，由于导体存在电阻，必然产生电能损耗，使导体发热。裸导线的温度升高时，会使接头电能损耗，使导体发热。裸导线的温度升高时，会使接头处的氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化，如此恶处的氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化，如此恶性循环，最终可发展到烧断线。绝缘导线和电缆的温度过性循环，最终可发展到烧断线。绝缘导线和电缆的温度过高时，可使其绝缘加速老化甚至烧毁，或引发火灾事故。高时，可使其绝缘加速老化甚至烧毁，或引发火灾事故。因此，导线的正常发热温度一般不得超过额定负荷时的最因此，导线的正常发热温度一般不得超过额定负荷时的最高允许值。高允许值。v（一）按发热条件选择相线截面（一）按发热条件选择相线截面v 按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应使其允许使其允许载流量载流量Ial不小于通过相线的计算电流不小于通过相线的计算电流I30，即：，即：v导体的允许载流量，是在规定的环境温度条件下，导体能够导体的允许载流量，是在规定的环境温度条件下，导体能够连续承受而不致使其稳定温度超过规定值的最大电流。如果连续承受而不致使其稳定温度超过规定值的最大电流。如果导线敷设地点的环境温度与导线允许载流量所采用的环境温导线敷设地点的环境温度与导线允许载流量所采用的环境温度不同时，则导线的允许载流量应乘以以下温度校正系数：度不同时，则导线的允许载流量应乘以以下温度校正系数：v v 按发热条件选择导体所用的计算电流，对电力变压器高压按发热条件选择导体所用的计算电流，对电力变压器高压侧的导体，应取为变压器高压侧额定电流。而对并联电容器侧的导体，应取为变压器高压侧额定电流。而对并联电容器的引入线，计算电流应取为并联电容器组额定电流的的引入线，计算电流应取为并联电容器组额定电流的1.35倍。倍。v（二）中性线、保护线和保护中性线截面的选择（二）中性线、保护线和保护中性线截面的选择v1.中性线（中性线（N线）截面的选择线）截面的选择v 三相四线制系统中的中性线，要通过系统的不平衡电流三相四线制系统中的中性线，要通过系统的不平衡电流和零序电流，因此中性线的允许载流量不应小于三相系统和零序电流，因此中性线的允许载流量不应小于三相系统的最大不平衡负荷电流，同时应考虑谐波电流的影响。的最大不平衡负荷电流，同时应考虑谐波电流的影响。v2.保护线（保护线（PE线）截面的选择线）截面的