办公楼室内供电系统设计(毕业设计论文).doc

《办公楼室内供电系统设计(毕业设计论文).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《办公楼室内供电系统设计(毕业设计论文).doc（50页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 办公楼室内供电系统设计摘 要本文阐述了办公楼的电气设计的设计依据、原则、方法和结果。设计主要内容包括照明设计、设备选型、消防以及防雷接地。照明设计介绍了照明方式、照度计算和光源选择；设备选型包括低压断路器、低压熔断器、电缆、导线以及电力变压器等电气设备的选型；负荷计算是本设计的计算前提，通过负荷计算、无功功率补偿、短路电流计算等计算来提高线路的安全、可靠性；消防关系到办公楼的安全，设计涉及发现火灾险情、处理火灾险情；防雷包括确定防雷等级，认识雷电形式，确定防雷方式和设备接地方式。设计主要解决了办公楼的照明合理设计与运用；负荷计算及电气设备的选项遵循了安全、经济等原则，合理设计线路敷设，合理选

2、择各电气设备；防雷与接地主要解决了直击雷与雷电波入侵的危害防范措施，确保了楼室安全以及人员人身安全。关键词：负荷计算；无功补偿；设备选型；电气照明；防雷接地毕业设计说明书（毕业论文）The Interior Design Of Power Supply OfficeAbstract This paper is to describe the basis, principles, ways and results of the office buildings electrical design. Illumination design, equipment selection, fire co

3、ntrol and lightning protection are four main parts of this design. Illumination design will introduce the way of lighting and the calculation of illumination. Equipment selection is to select the low-voltage circuit breakers, wires and so on. The calculation of this design is under the premise of lo

4、ad calculation. We improve the safety and reliability of the circuit according to load calculation, reactive power compensation, short-circuit current calculation etc.Fire control and lightning protection are related to the safety of the building and involve with discovering and tackling of fire cir

5、cumstance. Lightning protection covers identifying the grade of thunder and lightning, understanding the form of thunder and lightning and determining the way of lightning protection and equipment earthing.This paper aims at dealing with reasonable designs and applications in the offices.The load ca

6、lculation and electrical equipment are chosen on based on the principle of safety and economy. The circuits should be reasonably designed. Lightning protection and earthing connection tackle the problem of direct lightning flash and lightning wave to ensure the safety of the building and people.Key

7、words: Load calculation；Reactive Power Compensation；Equipment Selection；Electrical Lighting；Lightning Protection.目录摘 要IAbstractII第一章绪论11.1 建筑电气的研究领域11.2 楼宇电气自动化的现状11.3 楼宇电气自动化的意义21.4 楼宇电气自动化的展望3第二章照明设计42.1 照明方式42.2 照明种类的选择42.3光源选择42.4 照明方式62.5照度计算72.5.1 利用系数法72.6 应急照明82.6.1应急照明分类82.6.2 设计要求8第三章 负荷计算

8、及设备选型93.1 电力负荷级别及其供电要求93.1.1一级负荷93.1.2 二级负荷93.1.3 三级负荷103.2 办公室的电气主接线103.2.1 电气主接线方式103.2.2 单母线不分段接线103.2.3 单母线分段接线113.2.4 本办公室的电气主接线133.3 负荷计算133.3.1 负荷计算的内容和目的133.3.2 需要系数法143.3.3 尖峰电流163.3.4 无功功率补偿173.4 短路电流的计算213.4.1 短路故障的原因213.4.2 短路故障的种类213.4.3 三相短路电流213.4.4 办公楼三相短路电流的计算223.5设备选型243.5.1 低压断路器2

9、43.5.2 低压熔断器253.5.3导线的选择273.5.4 变压器的选择313.5.4.1变压器的选择31第四章 防雷接地334.1 雷电的产生和危害334.2 建筑物防雷等级分类334.3 防雷设备344.4 接地344.5 工程设计355.1 办公楼的火灾因素385.2 办公楼的消防设计395.3 办公楼消防水源405.4 办公楼消防系统示意图405.5 消防水泵房415.5.1 消防泵的选择415.6 火灾自动报警与消防联动控制系统415.7 排风排烟系统42结束语43参考文献44致谢45第一章 绪论随着科技的进步与经济的发展，人们的工作方式越来越丰富，人们对办公楼的要求也越来越高，

10、对办公楼有关的供配电、照明、消防、防雷接地等系统的要求越来越高，使得办公楼开始走向高品质、多功能领域，并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。本论文旨在使楼宇电气自动化技术更加完善，更加成熟，同时将我们学过的电气自动化知识融会贯通，迈向科学的更高峰。1.1 建筑电气的研究领域建筑电气以电气技术和电器设备为手段，来创造、维持和改善人民居住或工作的生活环境，电、光、声、冷和暖环境的一门跨学科的综合性的技术科学。它分为强、弱电两类，但在实际中，两者又密切相关。强电的明显特征是功率大、电压高、电流大。弱电的特征则是功能小、电压低、电流小。智能建筑电气的设计目的是为了实现楼室内各电气设备的自动控制

11、8。1.2 楼宇电气自动化的现状办公楼室内供电要求实现室内自动化控制，从而引出了“楼宇自动化”这概念。楼宇自动化这个概念进入中国的技术领域并不晚，大体上在80年代中以后，中国科学院计算技术研究所就曾进行了“智能化办公大楼可行性研究”，对智能办公楼的发展进行了探讨。在此期间，一些报刊上亦曾出现了一些介绍楼宇自动化的论文。80年代后几年出现了较早的一批智能设施和系统较为完备的建筑物。尽管那时在一些建筑中已有了一些功能先进的系统，但由于当时“楼宇自动化”这个名词还未风行。很少有人叫它们为“楼宇自动化”。中国大陆上“楼宇自动化”的真正的普及和推广是在1992年改革开放大潮中。当时，风起云涌的形势发展，

12、以及，由此兴起的房地产热潮。随着一大批高标准办公楼项的提出，伴随着的是一系列先进的设施和系统以及它们的开发技术。首先打出“楼宇自动化”的是房地产开发商，他们并不真懂得楼宇自动化，而更多地看到的是在这个标签下可以为他的房地产商品大大增值；另一个最早进入这个市场的是系统集成商，他们多半原来是搞通信或是承担网络工程的，从做网络转向专门做综合布线，本是顺理成章的事，无需赘言。但是，他们进入建筑市场，却对建筑行业缺乏了解9。 但是，在“楼宇自动化”突然起飞的时候，建筑事业的主力军，即建筑工程的设计和施工安装两支队伍却显得技术准备不足。尽管其中某些设备系统原本就是他们的专长，如空调、照明等，但在新的要求下

13、也不免措手不及。此时，行业中的一些先知先觉者为了规范市场，统一认识，便在上海首先提出了制订“楼宇自动化设计标准”的问题，此标准在1996年作为上海市的地方标准出台9。它根据各类工程的作用和功能、管理要求以及工程建筑的投资标准，对楼宇自动化划为三级，各级楼宇自动化均制定了功能要求和不同的设施标准。这一标准尽管其本身尚有不尽完备之处，但它对全国楼宇自动化的推进起到了十分重要的作用。一方面，它对不同需求的智能型建筑按不同要求分成不同的档次，以便于业主及设计人员针对不同需求采取不同的设备标准，由此，规范了楼宇自动化的技术市场；另一方面，这一标准的颁布，大体上指明了楼宇自动化应当具备的内涵和适当的深度，

14、这样，使得业界人士，特别是对于技术人员来说提供了一个急起直追的目标。1.3 楼宇电气自动化的意义20世纪中叶以来，我国经济投资能力不断增长，楼宇面积也呈大幅增长之势，开拓楼宇行业的发展空间、积聚经济要素、提高产业内涵与档次成为当务之急，而楼宇自动化系统，即楼宇自控。能够通过有效的监控与管理实现这一发展需求；另则，可持续发展、低碳节能、绿色等理念早已从政策层面延展到我们经济生活中的方方面面，以建筑支撑的楼宇经济也不例外，而建筑节能集成平台上的技术支点就是楼宇自控系统。智慧城市建设已在全国各地如火如荼地铺展开来，而作为其主力建设之一，智能建筑理应被提上日程；细细探究不难发现，人们所言的智能建筑，就

15、包括通过楼宇自动化系统实现建筑物或是建筑群内设备与建筑环境的全面监控与管理，为人们营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作和生活环境，并通过优化设备运行与管理以降低运营费用。这样看来，楼宇自控于智能建筑就像是内核提高建筑本质水平的关键。再由智能建筑延伸，我们会发现与我们生活更为接近的领域智慧社区，无论是把它归为智能建筑的应用之一，还是当成我们住宅的一种“智商”升级，似乎都与楼宇自动化有着天然的“缘分”。当我们谈到智慧社区，我们会想到综合布线、社区安防、网络通讯、智能家居等一系列相关术语，但却忽略了，即便有了智能的家居产品、有了完备的布线系统、有了优渥的网络环境，如果缺了楼宇自动化系统，我们的

16、电梯、家里的供暖、空调、通风乃至于供水设备，就不能秩序、高效、甚至是智能地运行。而加强这些设备与系统的管理，才是我们舒适生活、享受“智能”的前提9。1.4 楼宇电气自动化的展望 随着人们对生活的要求越来越高，楼宇电气自动化不单单是人们对办公楼的要求。“智能住宅”及“智能小区”的概念也随之提出，其背景除了当前家庭中家用电器数量和品种的日益增多以外，最主要的原因是电视、电话的普及，计算机的进入家庭以及网络的开通。另外，智能单元房及网络社区的若干产品进入市场也促进了这一发展。但相对智能办公楼而言，智能住宅和小区尚属开始起步阶段，随着近几年和今后一段研究和开发期，住宅电气自动化建设将是国家鼓励、扶持的

17、项目，智能住宅与小区的建设将会上一个崭新的平台。但住宅建设与办公楼建设最大的区别在于，智能办公楼一般是业主一次投资，只要财力殷实,尽可选择最先进的产品、最高级的设备。但住宅和小区建设就不能这样，它量大面广，直接面向普通百姓，故此必须考虑到若通住户的经济承受能力。所以，在此方面设备的国产化问题就更为突出。而且，在网络联通之后，住户更多着眼在网络所提供的实用功能。也就是说智能住宅和小区的建设绝不仅是其硬件的设置，如社区布线、接入网、节点建设等等。还要注意到网络接通后的信息源建设和提供的服务功能建设(网上购物、网上医疗与保健咨询、网上教育、生活顾问等)。实际上，从发展远景上看网络建设的前途无限光明。

18、它为不久的将来可能实现的家庭办公打下基础，那将是改变人们生活模式的壮大举措。如果，把信息高速公路网作为一项全民的工程来看，那么，我们的智能办公楼和智能住宅都只是这个信息高速公路上的站点建设，这个意义是非常大的9。 当前，中国的智能住宅建设方兴未艾，充满着无限生机。中国楼宇自动化的基础起飞局面已过去。现在是处于一个整顿规范的过程之中，逐步使建筑市场从粗糙设计走向精细规划，无序走向有序，从混乱走向健康，可以预见一个秩序井然，创新和谐的发展环境正在逐步形成中。当然,我们也认识到，任何的发展环境只是相对暂时的，新技术、新工艺、新管理理念的发展都会打破这种发展的局面，造成新的局面，要我们继续付出更多的努

19、力去达到新的高度。如此循环下去，这才是推动楼宇电气自动化技术进步的动力。第二章 照明设计办公楼照明设计必须满足人们工作的需要，显然天然照明受自然条件的约束，不能满足需求。按照人们随时得到可用、可调、可控的照明要求，本文照明设计依据照明设计的基本原则：安全、适用、经济、美观。即电气设计首先要考虑的是安全、运行可靠、安装和维护方便；适用是指能够提供必要的照明质量以满足工作、生活的需要；经济包括两方面：一是采用先进的科学技术充分发挥照明设备的效益，以减少费用获得较大的照明效果；照明器具装饰房间、美化环境的作用应结合建筑设计作合理的安排，环境条件对照明设施有很大影响；二是要使照明设计与环境空间相协调，

20、就要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、照明器具数量、形式与光色；使照明在改善空间立体感、形成环境氛围等方面发挥积极的作用。照明设计的目的是根据办公楼各具体房间的要求，正确的选着光源灯具，确定照明方式。照明设计的优劣直接影响到人们办公的效率。 人们办公时间主要集中于白天，因此人工照明应与天然彩光结合设计而形成舒适的照明环境。办公房间的灯具也应安装在办公区的两侧，根据房间工作亮度的需求，选择灯具的数量，按照建筑设计规范进行应急照明设计。2.1 照明方式照明设计首先要确定照明方式。照明方式分为一般照明、局部照明和混合照明8。在满足标准照度的条件下，为节约电力，应恰当的选用一般照明、局部照明和混合

21、照明。充分利用自然光，正确选择自然采光，也能改善工作环境，使人们办公时感到舒适，有利于人们的身心健康与发展。2.2 照明种类的选择照明种类按照功能划分，分为正常照明和应急照明。正常照明是电气照明设计中的主要内容。工作场所均应设置正常照明，在正常照明因故障熄灭后，为了确保工作或活动正常进行、保障人身安全、引导人员撤离疏散，应设置应急照明。2.3光源选择光源选择有以下原则：1. 考虑节能，力求选择发光效率高的光源，比如荧光灯比白炽灯光效高。2. 显色性好，即显色指数高，满足使用场所对显色指数要求，并考虑色表。当一种光源不能满足显色性要求时，可采用两种以上光源混合照明的方式，这样既提高了光效，又改善

22、了显色性。3. 使用寿命长。4.启动可靠、方便、快捷。5.性价比高。6.电光源的相关参数：额定电压，额定功率。7.考虑限制眩光，开关频率程度等因素。表2.1 常见光源特点及应用范围1 光源特点 应用范围白炽灯1. 光谱连续显色性好2. 易控光，适用于频繁开关3. 不需附件，价格低4. 光效低，寿命短1. 适用于客房、住宅、餐厅、走廊、台灯、厕所等照明2. 便于调光作舞台、舞厅等照明3. 显色性要求高场所，商店、医院、绘画、印刷等4. 瞬间点燃适于应急照明5. 不逊于有电磁波干扰，因频闪影响视觉效果的场所荧光灯1. 光效高、节能2. 显色性好3. 表面亮度低，眩光少4. 涂不同的荧光粉可制成不同

23、的颜色灯管5. 光输出受温度影响，高温、低温均不宜采用6. 开关影响寿命，不适应频繁开关场所1. 应用于精细工作连续作业场所2. 需要正确识别色彩的场所3. 适用无天然采光的场所高压钠灯系列1. 光效高，节能效果显著2. 寿命长3. 显色性差4. 中显灯光效较高，显色性改善1.适用于道路、铁路、港口、隧道、仓库照明。2.中显灯适用于工厂、体育管、室外广场照明。金属卤化物灯1. 光效较高，节能效果好2. 显色性好3. ZJD寿命较长，其他光源寿命较低1.适用于体育馆、展览馆、商场、工厂车间、广场、车站、码头等大面积照明2.对高大车间、厅堂等要求高照度场所荧光高压汞灯1. 光效较低2. 显色性差1

24、.小路路灯2.光色无要求的仓库2.4 照明方式1. 一般照明一般照明用于照亮整个室内空间，不考虑局部的特殊需要。一般照明由照明灯具对称排列在顶棚上，室内可获得较好的亮度分布和照度均匀度，采用功率大、照明效率高的光源。缺点是耗电大、布灯形式呆板。2. 局部照明局部照明，是为了满足某些部位的需要，在一定范围内设置照明灯具的照明方式。通常将照明灯具装设在靠近工作面的上方。局部照明方式在局部范围内以较小的光源功率获得较高的照度，同时也易于调整和改变光的方向。局部照明方式常用于下述场合，例如局部需要有较高照度的，由于遮挡而使一般照明照射不到某些范围的，需要减小工作区内反射眩光的，为加强某方向光照以增强建

25、筑物质感的。但在长时间持续工作的工作面上仅有局部照明容易引起视觉疲劳。3. 混合照明由一般照明和局部照明组成的照明方式。混合照明是在一定的工作区内由一般照明和局部照明的配合起作用，保证应有的视觉工作条件。良好的混合照明方式可以做到：增加工作区的照度，减少工作面上的阴影和光斑，在垂直面和倾斜面上获得较高的照度，减少照明设施总功率，节约能源。混合照明方式的缺点是视野内亮度分布不匀，混合照明方式适用于有固定的工作区，照度要求较高并需要有一定可变光的方向照明的房间。2.5照度计算在照明设计中，需要确定灯具的容量和数量，或者计算校验照度是否符合规范。照度的计算方法有比功率法、利用系数法、概算曲线法和逐点

26、计算法等，其中工程设计中常用的方法为比功率法和利用系数法。表2.2办公楼建筑照明的照度标准值1类别参考平面及其高度照度标准值(lx)低中高办公室、报告厅、会议室、接待室、陈列室、营业厅0.75m水平面100150200有视觉显示屏的作业工作台水平面150200300设计室、绘图室、打字室实际工作面200300500装订、复印、晒图、档案室0.75m水平面75100150值班室0.75m水平面5075100门 厅地 面305075 注：有视觉显示屏的作业，屏幕上的垂直面照度不应大于150lx。2.5.1 利用系数法利用系数法考虑了直射光和反射光产生的照度，其计算出的结果是水平面上的平均照度。利用

27、系数法适用于灯具均匀布置、墙和天棚反射系数较高、空间无大型设备遮挡的室内如会议室，商场，学校等场所的照明度计算。 1. 基本公式1： （2-1）式中 E工作面上的平均照度，lx； F每个灯具的光源的光通量，lm； A房间的面积， ； 照度补偿系数，见表2.3； 灯具效率； 利用系数。表2.3 照度补偿系数表环境污染特征场所举例照度补偿系数灯具清洗次数次/月白炽灯、荧光灯卤钨灯清洁办公室、实验室、商场、生产车间1.31.21一般1.41.31污染严重1.51.422.6 应急照明 应急照明是指正常照明系统因电源发生故障、不再提供正常照明的情况下，供人员疏散、保障安全或继续工作的照明，建筑安全的一

28、个重要方面。2.6.1应急照明分类应急照明包括备用照明、疏散照明、安全照明。1. 备用照明，即当正常照明发生事故时用以保证正常工作和活动得以继续的照明。2. 疏散照明，即当火灾发生后，正常照明系统因故障或被控而熄灭，在人员密集的公共场所中，为保证人员在发生事故时能安全疏散、引导人们迅速撤离危险场所而装设的照明。3. 安全照明，即当正常照明发生故障时或因为其他原因熄灭后，为保证有潜在危险场所时的人员人身安全而设置的照明。2.6.2 设计要求 疏散应急照明灯宜设在墙面上或顶棚上。安全出口标志宜设在出口的顶部；疏散走道的指示标志宜设在疏散走道及其转角处距地面1m以下的墙面上，走道疏散标志灯的间距不应

29、大于20m。疏散照明最低照度不应低于0.5lx，并且连续供电时间不能少于20min，对于高度超过100m的超高层建筑，连续供电时间不应少于30min。第三章 负荷计算及设备选型本章主要阐述了负荷等级及其供电要求，通过负荷计算来实现母线段的无功功率的补偿，从而使得线路供电更加安全可靠。通过一些电流、电压等的计算以及电气设备安装环境等来选择导线、电气设备、变压器等。3.1 电力负荷级别及其供电要求 我国根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，分别分为一级、二级、三级负荷。3.1.1一级负荷符合下列情况之一时，应为一级负荷2：a. 中断供电将造成人身伤亡者；中断

30、供电将造成重大政治影响者；中断供电将造成重大经济损失者；中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。b. 对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心，以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷，为特别重要负荷。c. 中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷也为特别重要负荷。一级负荷的供电电源应符合下列规定：1. 一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。2. 一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并

31、严禁将其它负荷接入应急供电系统。3.1.2 二级负荷 符合下列情况之一时，应为二级负荷2：a. 中断供电将在政治、经济上造成较大损失时，例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。b. 中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。二级负荷的供电电源应符合以下规定：二级负荷的供电系统，宜由两回路供电。在负荷较小或供电条件困难时，二级负荷由一回6kV及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线路时，可为一回架空线路供电；当采用电

32、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。3.1.3 三级负荷不属于一级和二级负荷者应为三级负荷2。三级负荷对供电电源没有特殊要求，一般都是由单回来供电。本办公楼的设计中：换热机组、风机、水泵、电动机等电气设备属于二级负荷。照明属于三级负荷。3.2 办公室的电气主接线3.2.1 电气主接线方式从市电用线进线，电力变压器与馈线之间采用一根母线连接的方式称为单母线接线。单母线接线方式根据母线分段与否可以分为不分段接线和分段接线两种；根据进线回数(电源回数)又可以分为一回进线、双回进线、三回进线等单母线接线方式。本办公室的用电负荷，即照明负荷和动力负荷，分别属于三

33、级、二级负荷，为了办公室各用电设备的用电安全，考虑使用双回进线单母线接线方式。单母线接线方式又可分为单母线不分段方式和单母线分段方式。3.2.2 单母线不分段接线以一回路进线为例：图3.1 单母线不分段接线方式单母线不分段接线方式优、缺点：一、优点5：1）接线简单清晰，采用设备少，操作方便。2）使电气设备少，配电装置投资省，占地少。3）便于扩建和采用成套配电装置。二、缺点5：不够灵活可靠。1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，全部停电。2）母线故障，全部停电（全部电源由母线或主变压器继电保护动作跳闸）。3.2.3 单母线分段接线以一回路进线为例：图3.2 单母线分段接线方式单母线分段接线方

34、式优、缺点5：一、优点：分段的单母线接线与不分段的相比，提高了可靠性和灵活性。1） 两母线段可并列运行（分断断路器接通），也可分裂运行（分断断路器断开）。2） 重要负荷可以用双回路接于不同母线段，保证不间断供电。3） 任一段母线或母线隔离开关检修，只停该段，其他段可以继续供电，减小了停电范围。二、缺点：投资高5。1） 如果母线或隔离开关出现故障或检修时，必须断开在该段上的全部电源和引出线，这样减少了系统的供电量，并使该回路供电的用户停电。2） 当出线为双回路时，常使架空线出现交叉跨越。3） 扩建时需向两个方向均衡扩建。3.2.4 本办公室的电气主接线办公楼的动力负荷属于二级负荷，直接影响着人们

35、的工作，为了保证动力负荷的正常运行，采用双回路进线。考虑到线路需要检修，为了使得一些重要负荷在检修时仍然工作，采用单母线分段接线方式。本办公室的进线及配电系统（由一路市电用线10kV）：图3.3 办公室进线及低压配电图3.3 负荷计算3.3.1 负荷计算的内容和目的 1）负荷计算目的是为供电系统设计提供必要的正常状态下系统理论数据(又叫计算数据)，以这些数据为依据来选择、设计一、二次系统，即选设备、导线，进行二次系统整定、校验。2）负荷计算的内容如下： 设备功率 ：办公楼各种用电设备中除去消防和应急用电设备外所有设备功率之和。 计算负荷：也成需求负荷，主要用于合理选择配电系统中各设备型号。 尖

36、峰电流：用于计算电压波动、电压损失、选择熔断器和保护原件等。 平均负荷：用于计算电能需求量、电能损耗、选择无功补偿装置等。3）负荷计算方法：负荷计算方法有：需要系数法、利用系数法、单位面积功率法、单位指标法。本设计采用的方法是需要系数法。3.3.2 需要系数法 需要系数法是利用设备容量剩上一个需要系数而求得的有功计算负荷。该方法计算简单，适用于电气设备台数多且各个设备容量相差不是太悬殊的场所。3.2.2.1 基本计算公式1： （3-1） （3-2） （3-3） （3-4）式中 有功计算负荷，kW； 无功计算负荷，kvar； 视在计算负荷，kVA； 计算电流， A； 用电设备的总容量，kW； 用

37、电设备额定电压，V； 需要系数，见系数表3.1。表3.1 办公楼设备需要系数表及功率因数值2电气设备风机、水泵、电动机、换热机组0.70.80.80.75办公室照明0.810.90.48注：这里的照明的和值均为荧光灯照明数据。如为白炽灯照明，则；如为高压汞灯、钠灯，则 ，。3.3.2.2 多组用电设备组计算负荷的确定确定具有多组用电设备的干线或者低压母线上的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷并不同时出现这一因素。因此，只需将各用电设备组的计算负荷相加，然后乘以同时系数即可，如下： （3-5） (3-6)式中 、表示各组用电设备有功、无功计算负荷之和。 取值，对于车间干线取0.91；对于低

38、压母线，取0.80.9。 3.2.2.3 本设计的计算设计的初始数据：三相四线，主要设备供水水泵2台，单台容量30kW，换热机组3台，单台容量45kW，风机2台，单台10kW，照明用电容量共20kW，消防15kW，其它设备15kW。本设计用电设备分为电气设备组和照明两组，照明组参照荧光灯照明数据。需要系数取值：电气设备=0.7；照明=0.85。 1）电气设备组：水泵： 换热机组： 风机： 2）照明组： kW kW kvar kVA A3）低压母线段的计算负荷（电气设备组和照明组)： kW kvar kVA kA3.3.3 尖峰电流尖峰电流是指单台或多台用电设备持续12s的短时最大负荷电流。一般

39、用启动电流的周期分量。计算尖峰电流是用来选择空气开关、熔断器、整定继电保护装置、校验电动机启动的条件。 办公室多台设备的尖峰电流的计算1： (3-7)或 (3-8)式中 和 分别为用电设备中启动电流与额定电流之差为最大的那台设备的启动电流和的值； 设备中除去启动电流与额定电流之差为最大的那台设备外。其余n1台设备的额定电流之和； 设备的同时系数，按台数多少选择0.71； 设备投入使用时，线路的计算电流。3.3.4 无功功率补偿目前国家供电部门对用电单位的功率因素要求高压供电压者为0.9以上，低压供电者为0.95以上，当用电单位的自然总平均功率因数较低，单靠提高用电设备的自然功率因数达不到要求，

40、应采用必要的无功功率补偿设备，进一步提高企业的功率因数3。因此本办公楼的无功功率补偿采用补偿的办法，即在低压配电室的配电母线上安装若干组电力电容器，从而补偿供电范围内的无功功率以达到提高功率因数的目的，也就是从补偿前的功率因数提高到补偿后的功率因数，补偿容量为： (3-9)式中 设计电力电容器容量，kvar； 总有功计算负荷； 、补偿前后功率因数对应的正切值。无功功率补偿原理图如下：图3.4 无功功率补偿原理图3.3.4.1 无功补偿的补偿容量的计算补偿容量可按下式确定： kvar (3-10)或 kvar (3-11)式中 补偿前自然平均功率因数角的正切值； 补偿后功率因数角的正切值； 年平

41、均有功负荷系数，一般取0.70.75； 无功功率补偿率(kvar/kw)，见表3.2。表3.2 补偿功率表1补偿前补偿后0.80.820.840.860.880.900.920.940.960.981.00.500.520.540.560.580.600.620.640.660.680.700.720.740.760.780.800.820.840.860.880.900.920.940.980.890.80.730.660.580.520.450.390.330.270.220.160.110.051.040.950.860.780.710.640.570.510.450.380.330.2

42、70.210.160.110.051.091.000.920.840.760.690.620.560.490.430.380.320.260.210.160.100.051.141.050.970.890.810.740.670.610.550.490.430.370.320.260.210.160.100.051.201.111.020.910.870.800.730.670.600.540.490.430.370.320.270.210.160.110.061.251.161.081.000.920.850.780.720.660.600.540.480.430.370.320.270.220.160.110.061.311.221.041.050.980.910.840.780.710.650.600.540.480.430.380.330.270.220.170.110.061.371.281.201.121.040.970.900.840.780.720.660.600.550.500.440.390.330.280.220.170.110.061.441.351.271.191.111.040.970.910.850.790.730.670.620.56