南京工业大学《供配电技术》课程实习及课程设计任务书指导书.docx

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南京工业大学《供配电技术》课程实习及课程设计任务书指导书

南京工业大学电气工程与控制科学学院

《供配电技术》

课程实习及课程设计

任务书、指导书

二零一五年六月二十一日编制

《供配电技术》课程实习任务书、指导书

一、实习内容

1、熟悉CAD软件操作

2、阅读某保障房小区10/0,4KV配电所电气设计图纸

3、阅读某保障房小区各单体建筑电气设计图纸

二、实习重点

1、练习CAD软件操作

2、阅读各配电所电气主接线图、0.4KV系统配置图、电气平面布置图

3、阅读小区室外电缆走向、户外侧电缆分支箱布置、分支箱系统图

4、阅读单体建筑物内电气设计图纸（尤其是配电干线图）

5、阅读单体建筑防雷、接地设计图纸

6、阅读配电所、单体建筑电子信息系统防雷设计内容

7、通过阅读电气设计图纸，总结各个不同设计内容的主要设计要点。

三、初始条件

1、小区10/0.4KV配电所设计图纸

2、各单体建筑电气设计图纸

四、实习小结

1、采用实习小结统一封面装订

2、实习小结不少于7页“南京工业大学信笺”手写，内容以前面的“实习重点”中的主要设计要点的总结为主。

五、时间安排

1、实习时间

2015-06-23～2013-06-28。

2、实习答疑时间

自6.24日起，周三、周四、周五下午自由答疑，时间：

18:

40～20:

40。

3、答疑地点

浦B501或旁边教师休息室（答疑时如涉及设计图纸查看，请自带计算机）。

六、交资料时间

2015.06.29日上午（18周周一上午）

《供配电技术》课程设计任务书

一、设计题目

某工厂办公楼供配电系统设计。

二、工程概况

本建设项目为南京市某工厂内办公楼建筑，该建筑由地面上11层、局部地下1层组成，建筑面积27464m2，建筑高度44.1m，属2类高层建筑。

该建筑地下1层为水泵房及备用设备房，地上1层为开敞式办公用房及部分设备用房（含变配电所），2层为内部食堂及部分办公用房，3～5层为开敞式办公用房，6～11层为办公及会议用房。

三、初始条件

1、供电电源

本工程供电电源为10KV高压电缆埋地引入，电源取自工厂上级10KV配电所。

2、动力设备容量初始条件

表1各类动力设备容量、数量、安装位置

序号

设备名称

设备容量

设备安装位置

箱体编号

1

生活水泵（变频，两用一备）

每台7KW

地下层生活水泵房

-1AP1

2

消火栓泵（一用一备）

每台30KW

地下层消防水泵房

-1AP2

3

喷淋水泵（一用一备）

每台35KW

地下层消防水泵房

-1AP3

4

潜污泵（一用一备）

每台3KW

地下层生活泵房两台

消防水泵房两台

-1AP4

-1AP5

5

应急消防设备（一用一备）

每台4KW

屋顶正压风机房内

12AP1

6

空调机组（两组）

每组240KW（由12台拼装室外空调机组成）

电控柜设置在屋顶层正压风机房内

室内风机盘管功率纳入照明负荷。

12AP2、12AP3

7

屋顶正压风机（一用一备）

每台20KW

电控柜设置在屋顶层正压风机房内

12AP4

8

楼层新风机组

每层一台，每台0.8KW

电控箱设置在各楼层电间内

-1XFJ,

1XFJ,··

9

地下层排烟风机（一用一备）

每台3KW

地下层备用间内

-1PYFJ

续表1

序号

设备名称

设备容量

设备安装位置

箱体编号

10

电梯（客梯）4台

每台10KW

11层电梯井道旁

11DT

11

消防电梯2台

每台10KW

屋顶层电梯机房内

12DT1,12DT2

12

货梯1台

10KW

屋顶层电梯机房内

12DT3

13

厨房电力

150KW

2层厨房间内

2AP

3、照明设备容量初始条件

（1）楼层一般照明配电箱容量

表2楼层一般照明配电箱容量、数量、安装位置

序号

设备名称

设备容量

设备安装位置

箱体编号

1

地下层一般照明配电箱

估算

地下1层电设备间

-1AL

2

1层一般照明配电箱

估算

1层电设备间内

1AL

3

2层一般照明配电箱

估算

2层电设备间内

2AL

4

3~11层一般照明配电箱

估算

3~11层电设备间内

3AL…11AL

注：

本工程原则上每个楼层设置一个楼层一般照明总配电箱，如有需要，可在楼层总照明配电箱输出端后接二级照明配电箱（局部区域），各楼层一般照明配电箱编号为1AL（下级为1AL1、1AL2··）、2AL等，或1AL1（下级为1AL1-1、1AL1-2··）、1AL2等。

各楼层一般照明配电箱的容量按照负荷密度估算，依据该配电箱服务面积、单位面积负荷密度指标（含灯具照明、普通插座，负荷密度值参照PDF文档），估算出该配电箱的照明负荷容量。

（2）楼层应急照明配电箱容量

表3楼层应急照明配电箱容量、数量、安装位置

序号

设备名称

设备容量

设备安装位置

箱体编号

1

地下层应急照明配电箱

1KW

地下1层电间内

-1AE

2

1层一般照明配电箱

2KW

1层电间内

1AE

3

2层一般照明配电箱

2KW

2层电间内

2AE

4

3~11层一般照明配电箱

2KW

3~11层电间内

3AE…11AE

注：

根据国家相关规范规定，每个防火分区（本工程每个楼层为一独立防火分区）必须单独设置应急照明配电箱。

各楼层应急照明配电箱编号为1AE、2AE、3AE···等。

（3）其他属于照明负荷类的设备容量（配电箱容量）

表4其他属于照明负荷类设备（配电箱）容量、数量、安装位置

序号

设备名称

设备容量

设备安装位置

箱体编号

1

火灾自动报警设备容量

10KW

1层消防值班室内

1AT1

2

电视监控、计算机网络设备容量

20KW

1层消防值班室内

1AT2

四、设计内容

1、低压配电干线系统设计

含：

干线配电方式、干线导体类型和截面选择、干线敷设路由及敷设方式等设计内容。

2、10KV变配电所电气主接线图设计

含：

各类高低压电器设备、变配电成套设备选型设计

3、变配电所设备平面布置

4、短路计算及其各种校验

含：

高低压系统短路计算，相关设备、导体的动稳定度、热稳定度校验，相关设备、导体的过电流保护校验，相关线路电压损耗校验.

5、防雷系统设计（在课程设计小结中用文字叙述即可）

含：

建筑物防雷设计（防直击雷、感应雷、雷电波侵入措施），建筑物电子信息系统防雷设计。

6、-1AP4潜水泵电控箱系统图、12AP2空调机组配电箱系统图、-1PYFJ排烟风机双电源电控箱系统图设计。

此条为选做内容。

五、时间安排

1、课程设计时间

2015-06-29～2013-07-11。

2、课程设计答疑时间

自6.30日起，周二至周五下午自由答疑18:

40～20：

40，每周一上午8:

10～9：

50集中上课。

3、课程设计答疑地点

自由答疑地点：

浦B501或旁边教师休息室（答疑时如涉及CAD画图，请自带计算机）。

集中上课地点（周一上午8：

10-9：

50）：

浦江B501教室

六、课程设计进程安排（仅供参考）

2015-06-23～2015-06-28（第17周，与实习同步进行），消化课程设计任务书、指导书、图纸，考虑供配电系统初步方案。

2015-06-29～2015-07-05（第18周），完成设计内容中的第1、2、3、4项；

2015-07-06～2015-07-11（第19周），完成设计内容中的第5、6项，撰写课程设计小结，整理图纸资料。

2015-07-11上午10：

00～11：

30在浦江B501或旁边的教师休息室交课程设计资料（要求单独提交资料），部分同学分别面试。

七、应交课程设计资料要求

1、课程设计小结

内含本次课程设计的特点、体会，设计内容中第5项的验算数据、第6项的技术性说明等内容，采用“南京工业大学信笺”手写，不少于10页，字迹清晰。

采用统一封面装订。

2、设计图纸（CAD画图、计算机出图，字体高度不小于500，格式统一）

低压配电干线系统图A3

变配电所电气主结线图A3

变配电所设备平面布置图A3

-1AP4潜水泵电控箱系统图、12AP2空调机组配电箱系统图、-1PYFJ排烟风机电控箱系统图A3。

（选做设计内容）。

《供配电技术》课程设计指导书

一、低压配电干线系统设计

1、干线配电方式

（1）确定本建筑物内所有照明配电箱（含应急照明、一般照明）、动力配电箱（柜）的容量、数量、安装位置。

①各类设备及配电箱（柜）容量、数量、安装位置原则上按照前述表1～表4执行。

其中：

一般照明配电箱的设备容量估算，负荷密度指标参照《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇——电气2007》执行（见PDF文档）。

②各类动力设备、照明设备的需要系数、功率因素等参数的确定，参照《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇——电气2007》执行（见PDF文档）。

（2）确定负荷等级

根据GB50052-2009《供配电系统设计规范》中“负荷分级及供电要求”，根据JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》中“附录A”，确定各用电设备（组）的负荷等级（见“银狐版电气规范大全”中相关内容）。

或教材表3-1。

①所有消防类一、二级用电负荷必须采用双电源供电，且末端切换；其中的特例为：

公共建筑物顶层，除消防电梯外的其他消防设备，可采用一组消防双电源供电。

由末端配电箱引至设备控制箱，应采用放射式供电。

所有非消防的一、二级用电负荷有条件时宜双电源末端供电（规范规定必须双电源供电，但不强调末端切换，一些大容量的重要负荷通常可在变电所里完成双电源供电）。

②所有三级用电负荷，原则上为单电源供电。

（3）确定低压配电干线方式

根据分布在各个楼层的照明、动力配电箱的数量及位置及负荷等级等条件，确定变电所（设置在一层左下角）至各个楼层的配电箱（柜）、控制箱（柜）之间的低压配电干线方式，可选用的方式有：

①放射式配电（楼层不高的照明配电干线、设备容量较大的动力设备配电干线、供电可靠性要求较高时的配电干线，常采用此配电方式）。

②树干式配电（高层民用建筑的照明配电干线、工业厂房生产流水线配电干线，常采用此配电方式，当干线计算电流大时，可采用分段或分区树干式配电）。

③链式配电（小功率动力设备、照明设备的配电，可选用此配电方式，一条链路串接的控制箱或配电箱台数不宜大于5台，一条链路的总设备容量不宜大于10KW）。

④并完成配电干线系统图（参考样图完成）。

2、干线导体类型、截面积的选择

根据配电干线系统图，各配电干线的计算负荷，按照发热条件选择导体类型、导体截面积大小等。

①电缆（电线）类型、截面积的选择（含预分支电缆）

电缆类型选择：

消防配电线路应采用耐火型“NH”或低烟无卤耐火型“WDZN”系列，如：

NH-YJV系列、WDZN-YJY系列等；非消防线路可选用阻燃型“ZR”或低烟无卤阻燃型“WDZ”或非阻燃型，如：

ZR-YJV系列、WDZ-YJY系列、YJV系列。

电线类可为NH-BV系列，ZR-BV系列、BV系列等。

电缆截面积选择：

电缆截面参照“银狐版电气规范大全”中最后一栏“常用数据”中的“表6.8，表6.9”等选择；或参照教材附录C-23-1～C-26-5选择。

②母线类型、截面积选择

低压封闭式插接母线类型可选用密集型插接母线，应为三相五线制，截面积规格主要规格有：

630A、800A、1000A等（应与上级断路器长延时脱扣器整定电流配合）

3、干线路由及干线敷设方式设计（仅考虑方案，此方案的考虑与前述导体类型、截面选择有关联）

根据本建筑的平面布局特点、变电所、各楼层电间（垂直方向为电井）、各动力及照明配电箱体的设置位置等条件，确定干线线缆的敷设路由、敷设方式、电缆桥架的规格等。

二、10KV变配电所电气主接线图设计

1、负荷计算

根据低压配电干线系统图中需要提供的出线回路数量及计算负荷大小，完成该变配电所总用电负荷的计算。

含：

①总计算有功功率、总计算无功功率、总计算视在功率计算。

②补偿前、补偿后功率因素值计算。

并确定功率因素的补偿方法（本工程采用成套型混合补偿电容器柜，其中分相补偿容量为总补偿容量的1/3左右即可）及其补偿容量大小。

③补偿后变压器低压侧总计算电流值

注：

成组用电设备的容量不包括备用设备容量；平时不使用的消防设备（如：

消防水泵、喷淋水泵、排烟风机类）与其火灾时切除的非消防类设备取其大者计入总设备容量。

本工程消防水泵、喷淋水泵、排烟风机类的总设备容量较小，估计在确定总设备容量时不应计入上述消防类设备容量。

2、确定变配电所进出线路数及容量大小

根据计算负荷、功率因素补偿值、配电系统干线图等，确定本变电所高压进线路数、容量、进线方式，确定低压出线回路数量、容量、出线方式等。

3、电气主接线图设计

参照《35KV及以下客户端变电所、居住区供配电设施建设标准》、参照样图，完成该变电所电气主接线图设计（装置式主接线图）。

①电气主接线图

参照参考样图完成主接线图设计。

其中：

高压侧不设联络，低压设联络，计量采用高供高计方式，低压侧设电容器补偿（按照混合补偿考虑，补偿后高压侧功率因素大于0.95），不考虑动力与照明分项计量。

高压侧可按照高压环网柜或高压开关柜（KYN28-12）结构设计，低压侧可按照MZS、GCL、GCK等抽屉式开关柜结构设计。

注：

电气主接线图中电力设备的符号参照教材中表3-5执行，低压配电屏（低压开关柜）符号为“AA”，并联电容器屏符号为“ACC”，高压开关柜符号为“AH”，等等。

②变配电装置选型

参照PDF文档及参考样图完成选型。

PDF文档中含：

施耐德电气、大全集团、常熟开关厂部分成套电气设备及电气元器件性能参数。

其中：

各类高、低压成套开关柜宜参照大全集团产品样本选型；变压器、高低压断路器设备等可参照施耐德电气、大全电器、常熟开关厂电气产品等样本选型。

变电所裸母线截面参照“银狐版电气规范大全”中最后一栏“常用数据”中的“涂漆矩形母线持续载流量”查询，建筑物内低压插接式封闭母线，可参照施耐德样本选型。

本工程高压断路器、负荷开关、熔断器、计量装置等宜选用施耐德SM6环网柜系列产品。

也可：

断路器选用大全集团VG1系列、常熟开关公司CV1或CV2系列等；高压隔离开关、高压熔断器等可参照参考样图选择，或大全集团高压开关柜内部元器件配置等选择。

本工程低压断路器的选择：

框架断路器宜选用施耐德MT系列、常开CW2系列，或大全集团低压开关柜内部元器件配置等选择；塑壳断路器宜选施耐德NSX系列、常开CM1系列，或大全集团低压开关柜内部元器件配置等选择；微型断路器宜选用施耐德iC65N系列。

三、变配电所设备平面布置

1、高压开关柜的平面布置

按照JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》第4.6节完成10KV配电装置的平面布置。

也可参照教材表3-6完成高压配电装置的平面布置。

2、变压器的平面布置

按照JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》第4.5节完成10KV变压器装置的平面布置。

也可参照教材表3-8、3-9完成配电装置的平面布置。

3、低压开关柜、电容器补偿柜的平面布置

按照JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》第4.7节完成低压配电装置的平面布置。

宜可参照教材表3-7完成低压配电装置的平面布置。

四、短路计算及其各种校验

1、选择典型线路，完成高、低压线路的短路电流计算

上级断路器开断容量SOC=400MV·A，工厂总变配电站离建筑物距离为0.4km。

完成一条高压电缆线路（厂区内）、一条低压电缆线路（本建筑物内）三相短路电流计算。

2、校验变电所内低压母线动稳定度、热稳定度

母线热稳定度校验可按照最小允许截面进行校验。

3、校验低压开关柜中某断路器的过电流保护特性

需校验某台变压器输出端总断路器（框架式）、某低压开关柜出线断路器（塑壳式）的过电流保护特性。

框架式含：

长延时、短路短延时、短路瞬时过电流保护的校验；塑壳式含：

长延时、短路瞬时过电流保护。

4、电压损耗校验

选择某一条线路较长、用电负荷较大的配电线路，完成该线路电压损耗校验。

五、防雷与接地设计

该内容仅在计算书中以文字叙述的形式体现。

1、建筑物防雷设计

根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》第2章、附录A，计算本建筑物预计年雷击次数，并确定该建筑物的防雷等级。

注意点1：

预计年雷击次数的计算公式必须按照GB50057-2010附录A计算。

注意点2：

计算书中叙述该建筑物防雷设计时，应涉及：

防直击雷、感应雷、雷电波侵入的技术措施。

可参考GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》第3章，或参照教材第8章第1节。

2、建筑物电子信息系统防雷设计

根据GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》表4.3.1和表5.4.3-3，在计算书中叙述该建筑物电子信息系统雷电防护的等级，并确定各级浪涌保护器的设置位置、电流测试波形和标称放电电流。

注意点：

需按照最新规范设计。

六、配电箱、控制箱、双电源箱系统图设计（选做内容）

1、潜水泵电控箱系统图设计

完成地下一层-1AP4潜污泵电控箱内部的配电一次电路系统图。

2、空调机组配电箱系统图设计

完成屋顶层空调机组配电箱（柜）内部的配电系统图设计。

根据表1数据，12AP2设备容量为240KW（由12台拼装室外空调机组成，每台空调机组容量为20KW）

3、排烟风机电控箱系统图设计

完成地下一层-1PYFJ双电源电控箱系统图设计。

注意点：

塑壳断路器宜选用施耐德NXS系列、常开CM1系列；微型断路器宜选用施耐德iC65N系列；微型负荷开关（也称为微型隔离开关）宜选用施耐德iINT-125系列；双电源切换模块宜选用施耐德——万高产品；电动机控制主电路中的交流接触器、热继电器等宜结合施耐德产品样本、常开产品样本中的配套选型表进行选择。

本工程设有火灾自动报警系统，在发生火灾时，消防值班室应能够切除相应楼层的非消防电源（需要切除的非消防类配电箱、电控柜等进线端断路器应考虑设有分励脱扣功能）。

七、课程设计主要参考资料

1、设计规范及标准（电子版本）

《银狐电气大全》、《电气规范》电子版本中已经包含下列主要设计规范，并可在其中的“常用数据”中查取导线、电缆、矩形母线等导体的各项技术参数。

本次设计主要涉及的规范及标准有：

（1）GB50052-2009.供配电系统设计规范[S].

（2）GB50016-2015.建筑设计防火规范[S].

（3）GB50057-2010.建筑物防雷设计规范[S].

（4）GB50343-2012.建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].

（5）GB50054-2011.低压配电设计规范[S].

（6）JGJ16-2008.民用建筑电气设计规范[S].

（7）DGJ32/J14-2007.江苏省35千伏及以下客户端变电所建设标准[S].

2、参考资料

（1）某工厂办公楼建筑设计图纸一套（电子版）

（2）参考样图

（3）施耐德电气、大全电器、常熟开关厂电气部分产品样本（PDF文档）