建筑电气与智能化专业 - 年度优秀毕业生毕业论文 - 图文

****大学毕业设计

系统供电状况的一项重要经济指标。

本工程设计中，在低压配电室各台变压器低压母线上，设置集中补偿电容器柜，按负荷运行状态，对无功功率进行自动补偿，使变压器低压侧功率因数不低于0.92，高压侧功率因数不低于0.9。本工程还是以1#楼公用变压器1T1、1T2为例说明补偿电容器容量的计算。

(1) 1T1变压器无功补偿容量的确定

P644.1补偿前1#楼1T1低压侧功率因数 cos?1?c??0.84

Sc766.8补偿后1#楼1T1低压侧目标功率因数 cos?2?0.92 需补偿容量 ?Q?Pc?(tan?1?tan?2)?136.2kvar

所以实际采用4×40kvar的干式电容补偿器进行补偿。 补偿后 Qc'?Qc??Q?410.6?160?250.6kvar

Sc'?Pc2?Qc'2?691.1kVA

Pc644.1??0.93?0.92 Sc'691.1计算变压器的损耗，在负荷估算中，变压器功率的损耗近似按下面(2-3)公式[1]计算：

?PT?0.02?Sc(kW)

(2-3)

?QT?(0.08~0.1)?Sc(kvar)

补偿后低压侧功率因数 cos?2?本工程设计中，

'?PT?0.02?Sc?13.8(kW)

?QT?0.08?Sc'?55.3(kvar)

高压侧 P?Pc??P.9(kW) T?657Q?Qc??QT?305.9(kvar)

S?P2?Q2?725.5kVA

功率因数 cos??P657.9??0.91?0.90 S725.5满足要求。

(2) 1T2变压器无功补偿容量的确定

Pc588??0.85 Sc691.8补偿后1#楼1T2低压侧目标功率因数 cos?2?0.92 需补偿容量 ?Q?Pc?(tan?1?tan?2)?113.9kvar

补偿前1#楼1T2低压侧功率因数 cos?1?所以实际采用3×40kvar的干式电容补偿器进行补偿。 补偿后 Qc'?Qc??Q?364.4?120?244.4kvar

Sc'?Pc2?Qc'2?636.8kVA

Pc588??0.92?0.92 Sc'636.8根据(2-3)公式计算，得变压器的损耗为

补偿后低压侧功率因数 cos?2?7

***：广州珠吉高层住宅小区电气设计

'?PT?0.02?Sc?12.7(kW)

?QT?0.08?Sc'?50.9(kvar)

高压侧 P?Pc??P.7(kW) T?600Q?Qc??QT?295.3(kvar)

S?P2?Q2?669.4kVA

功率因数 cos??满足要求。

P600.7??0.90?0.90 S669.42.6变压器的选择

变压器的选择包括变压器台数的确定，容量的确定以及其型号的确定。 2.6.1 变压器台数的确定

考虑本建筑为高层一类住宅建筑，具有用电负荷集中、对供电负荷要求高等特点，为了满足变压器经济运行及节能要求，且保证供电的安全性及可靠性，故在每栋楼首层设置两台变压器。每栋楼的供电形式为，1#1T1变压器供电给1#建筑内的公共部分的照明、动力以及3~15层的住宅用电。1#1T2变压器只供电给本栋建筑的16~30层的住宅用电。2-1#T1变压器供电给2-1#建筑内的公共部分的照明、动力以及2~16层的住宅用电。2-1#T2变压器只供电给本栋建筑的17~31层的住宅用电。2-2#T1变压器供电给2-2#建筑内的公共部分的照明、动力以及2~16层的住宅用电。2-2#T2变压器只供电给本栋建筑的17~31层的住宅用电。专用变压器给1#、2-1#、2-2#的一级负荷以及小区内公共部分的用电设备供电。

2.6.2 变压器容量的确定

(1) 由2.5节的负荷计算可知，1#1T1变压器的低压侧的计算负荷为

Sc'?Pc2?Qc'2?691.1kVA

故变压器选择一台800kVA三相干式电力变压器，其型号SCB10—800/10，额定电压为10±2×2.5%/0.4kV，接线方式为Dyn11，电压百分值为Uk%=6%，带强制风冷装置。

变压器的负荷率为

S691.1??2??100%?86%，达到最佳运行方式。

S2N800(2) 由2.5节的负荷计算可知，1#1T2变压器的低压侧的计算负荷为

Sc'?Pc2?Qc'2?636.8kVA

故变压器选择一台800kVA三相干式电力变压器，其型号SCB10—800/10，额定电压为10±2×2.5%/0.4kV，接线方式为Dyn11，电压百分值为Uk%=6%，带强制风冷装置。

变压器的负荷率为

S636.8??2??100%?80%，达到最佳运行方式。

S2N800用同样的方法可得2-1#、2-2#楼及专用变压器的容量分别为2?SCB10—800/10、2?SCB10—800/10及1?SCB10—800/10。

2.7 柴油发电机组的选择

2.7.1 柴油发电机的供电范围

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****大学毕业设计

本工程中，柴油发电机的供电范围为：消防水泵、消防风机、消防电梯、消防/安保中心、应急照明；智能化系统用电；高层客梯、生活水泵、排污泵用电。 2.7.2 柴油发电机容量的确定

柴油发电机作为备用电源，其容量是按平时须确保的负荷与火灾时需继续工作的负荷中较大值进行选择。发生火灾时切断所有与消防无关的负荷，停止与发生火灾区域无关的平时/消防合用风机，确保消防供电的可靠性。用电负荷计算：由于柴油发电机为高层建筑的应急备用电源，其供电范围为负荷计算，再进行稳定负荷计算[1]。

(1) 用电负荷的计算：由于柴油发电机为高层建筑的应急备用电源，其供电范围均为不允许停电的重要电气设备。并且满负荷运行。因此其需用系数和同时系数都取1。

由负荷计算书可知 Pc??Kc??Pci?589.8kW

i?1n(2) 发电机总容量的确定：发电机的总容量的确定,应先分别按稳定负荷、尖峰负荷、和发电机组母线允许电压降等计算出所需要的发电机组总容量，再从中选取最大值作为柴油发电机组的总容量。

1) 按照稳定负荷计算

(2-4) SG1?Pc???cos?G

式中：SG1—按稳定负荷计算发电机组的总容量，(kVA)；

??—发电机组所接用电设备组的综合效率，一般取0.85；

cos?G—发电机的额定功率因数，可取0.8。

2) 按照尖峰负荷计算

SG2?KjSmaxKal

(2-5)

式中：SG2—按尖峰负荷计算发电机组的总容量，(kVA)；

Kp—发电机组所接用电设备组功率下降系数，有电梯时取0.9，无电梯时取

1.0；

Kal—发电机允许过载系数，可取1.5；

Smax—引起尖峰负荷最大单台电动机组或成组电动机的启动容量，(kVA)。

3) 按照发电机组母线允许电压降计算

'SG3?(1??E)XGSst?E

式中：SG3—按发电机组母线允许电压降计算发电机组的总容量，(kVA)；

(2-6)

?E—发电机组母线允许电压降百分数，有电梯时取0.2，无电梯时取0.25； 'XG—发电机组暂态电抗，一般取0.2；

Sst—引起发电机组电压降最大的电动机组或成组电动机的启动容量，

(kVA)。

从而确定柴油发电机组的总容量：

SGN?SGimax

式中：SGN—发电机组额定视在功率，(kVA)；

SGimax—SG1、SG2、SG3的最大值(kVA)。 本工程设计中，

SG1?Pc???cos?G=867.4kVA

(2-7)

SG2?KjSmaxKal =90 kVA

'SG3?(1??E)XGSst?E=150 kVA

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***：广州珠吉高层住宅小区电气设计

经过计算，在地下一层的发电机房，设一台备用700kW应急自启动柴油发电机组(低压400V，风冷型机组)作为一级负荷备用电源。柴油发电机选择计算表见附表1。发电机的日用油箱容量，按满足机组8h额定功率连续运行要求设置，其容量小于1m3。储油间的油箱应密闭且应设置通向室外的通气管，通气管应设置带阻火器的呼吸阀，油箱的下部应设置防止油品流散的设施。储油间的门应为能自动关闭的甲级防火门。发电机尾气经喷淋除尘处理达到环保要求后，在塔楼屋面排放。

市电与自发电的自投切换开关加机械与电气联锁，防止倒供。市电失压后，5s内自动启动应急发电机组，30s内自动切换。

柴油发电机组低压配电系统接线图如图2-1所示。

ZT11#专变800kVA700kW柴油发电机变压器房发电机房1#专变低压室0.4kV商业、非工业负荷确保回路之主供回路确保回路之备供回路 图2-1 柴油发电机组低压配电系统接线图

发电机和1#专变压器设置在地下室，其平面布置如2-2图所示。

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