建筑供配电设计学习
课程设计任务书题目某医院住院楼供配电系统设计班级学号姓名主要内容：
1．阅读相关科技文献，查找相关图纸资料。
2.熟悉民用建筑电气设计的相关规范和标准。
3.熟悉建筑供配电系统设计的方法、步骤和内容。
4．熟练使用AutoCAD绘图。
5．学会整理和总结设计文档报告。
6．学习如何查找设备手册及相关参数并进行系统设计。
基本要求：
1、制定设计方案，确定电源电压、负荷等级及供配电方式。
2、确定方案后，绘制各用电设备等布置平面图，绘制高、低压系统图。
3、进行设计计算，选择设备容量、整定值、型号、台数等。编写设计计算书。
4、编制课程设计说明书。
1
已知参数：
某医院住院楼供配电系统设计平面图和工程概况见图纸资料。
主要参考资料：
1.供配电工程设计指导，机械工业出版社，翁双安，20042.现代建筑电气供配电设计技术，中国电力出版社，李英姿等，20083.AutoCAD2008中文版电气设计完全自学手册，机械工业出版社，孟德星等，20084.供配电系统设计规范，GB50054-20095.民用建筑电气设计规范，GBJGJ_T16-2008完成期限：
指导教师签名：
课程负责人签名：
1摘要本设计是对医院的供配电系统进行全面的设计，保证供电系统安全、可靠、优质、经济的运行，必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。设计内容包括确定大楼的设备电气负荷等级，进行负荷计算，选择变压器的容量、类型及台数，各个楼层供配电线路中的短路电流的计算，供配电系统的主接线方式、高低压设备和导线电缆的选择及校验，防雷接地的设计。
关键词负荷计算/设备选择/校验/防雷
2目录摘要..............................................................................................................................11绪论..........................................................................................................................41.1设计题目及工程概况...................................................................................41.2设计目
2
的......................................................................................................41.3课程设计内容及要求...................................................................................41.4设计原则及要求...........................................................................................42负荷数据及分级......................................................................................................62.1负荷分级........................................................................................................62.2负荷数据........................................................................................................63负荷计
算..................................................................................................................83.1负荷计算的依据和目的.................................................................................83.2负荷计
算........................................................................................................83.2.1平时运行的负荷计算.........................................................................83.2.2火灾时运行的负
荷...........................................................................113.2.310/0.4kV变电所计算负荷..............................................................124供电电源、电压选择也电能质量.........................................................................174.1供电电
源......................................................................................................174.2电压选择....................................................................................................174.3电能质
量....................................................................................................175电力变压器选择与电气主接线设计.....................................................................185.1变压器型式台数选择...................................................................................185.2变压器容量的选
择.......................................................................................185.3变压器负荷分配及无功补偿.......................................................................195.4变电所高压电气主接线设计.......................................................................205.5变电所低压电路主接线设计.....................................................................216低压配电干线系统设
计.........................................................................................226.1低压带电导体接地形式与低压系统接地形式...........................................226.1.1低压带电导体接地形式......................................................................226.1.2低压系统接地形
3
式.............................................................................226.1.3低压配电形
式...................................................................................226.2低压配电干线系统接线方式设计...............................................................226.2.1A区负荷配电干线系统....................................................................226.2.2B区负荷配电干线系统....................................................................236.3层间配电箱系统...........................................................................................237短路电流计算........................................................................................................24
37.1高压侧短路电流的计算...............................................................................247.2低压侧短路电流的计算...............................................................................268设备的选择............................................................................................................308.1断路器的选择...............................................................................................308.2电流互感器的选择.......................................................................................328.3电压互感器的选择.......................................................................................339导线的选
择............................................................................................................3410防雷与接地系统...................................................................................................3510.1建筑物防雷系统的设计...............................................................................3510.1.1建筑物防雷类别的确定.................................................................3510.1.2建筑物防雷措
施.............................................................................3510.1.3建筑物外部防雷装置的布置.........................................................3610.2电气装置接地与等电位连接.....................................................................37致
谢................................................................................................................................38参考文献........................................................................................................................39附图
41绪论1.1设计题目及工程概况本工程为医院建筑。本次设计部分为医院住院楼北楼，
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地上五层，总建筑面积6750平方米。
1.2设计目的本次课程设计是将理论课学习内容，应用与民用建筑电气工程之中，通过此次课程设计使学生对课堂所学智能建筑供配电系统知识进一步巩固和验证，同时锻炼学生的实际分析问题解决问题的能力。
1.3课程设计内容及要求1.确定电源电压、负荷等级及供配电方式。
2.确定保护设备控制方式及安装方式。
3.绘制各用电设备等布置平面图。
4.绘制高、低压系统图。
5.绘制防雷接地平面图。
6.编制设计说明书。
7.编写设计计算书。
1.4设计原则及要求1.安全。设计阶段应首先充分注意安全用电问题，要从生命、设备、
5系统及建筑等方面全面考虑。
2.可靠。体现在供电电源和供电质量的可靠性。
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3.合理。一方面要符合国家有关政策和法令，符合现行的行业行规要求，另一方面要符合建筑方的经济实力、运行维护及扩充发展等的要求。
4.先进。杜绝使用落后、淘汰设备，不使用未经认可的技术，要充分考虑未来发展。
5.节能。考虑降低物耗，保护环境，综合利用等使用因素。如提高功率因数，深入负荷中心，选用高效电光源，选用节能开关等等。
62负荷数据及分级2.1负荷分级该工程是医院建筑，属一类高层建筑，用电负荷分级如下：
一级负荷：各层公共照明、医用设备、所有消防负荷包括应急照明、消防控制室用电、消防电梯；排烟风机、新风机等消防设施。
三级负荷：普通照明和插座用电、顶层设备房照明用电、空调机用电等。
2.2负荷数据本工程负荷包括照明、电力及消防负荷。除了三级负荷之外都是一级负荷，因此按照单位功率法预留负荷。根据方案设计，该综合楼各部分负荷数据见表2-1～表2-2。
本工程照明负荷数表2-1用电设备名称所在楼层设备数量及功率功率因数负荷等级A区1层照明1F6.7KW0.8三级A区2～5层照明2～5F每层3.1KW,共四层，总共12.4KW0.8三级B区1层照明1F1.6KW0.8三级B区3层照明3F3.7KW0.8三级B区2、4、5层照明2F、4F、5F，总共8.1KW0.8三级
7本工程电力负荷数据表2-2用电设备名称所在楼层设备数量及功率功率因数负荷等级空调机组1～5F共2组，A区21.22KW,B区23.83KW,共计45.05KW0.7三级电梯1F
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两部电梯，一部为18.0KW，一部为33.0KW,共计51KW0.6一级重症病房设备组2～5F每层两台，A区一台，B区一台，每台4.0KW，共计32.0KW0.8一级新生儿室3F共有一处，位于B区，功率为20.0KW0.8一级血液透析室1F共有一处，位于B区，功率为60.0KW0.8一级配电房设备1F共有一处，位于B区，功率为5.0KW0.8一级监控中心设备1F共有一处，位于B区，功率为8.0KW0.8一级开水房设备2～5F每层两台，A区一台，B区一台，每台18.0KW，共计144KW0.7三级
83负荷计算3.1负荷计算的依据和目的需要系数法计算简单，是最为常用的一种计算方法，适合用电设备类数量较多且容量相差不大的情况，结合本工程具体情况，采用需要系数法。
3.2负荷计算本工程的各类负荷中有平时需要运行的用电设备，也有发生火灾时才需要运行的消防用电设备。因此负荷计算按照平时运行的负荷和火灾时运行的负荷在分别进行计算。计算出来平时运行的负荷和火灾时运行的负荷，进行比较，按负荷计算最大的进行电气设备的选择。
3.2.1平时运行的负荷计算平时负荷按照负荷分区进行分组，分为A区和B区，各个分区在进行分区，分为重症病房、电梯、开水房、空调、照明、消防控制室、监控中心、配电房、血液透析室、新生婴儿室。各组采用需要系数法进行计算，不计备用设备功率。各区平时运行的负荷见表3-1和3-2.
9AA区平时运行的负荷区平时运行的负荷表3-1用电设备安装容量（KW）需要系数Kd功率因数cos负荷等级Pc（KW）Qc（KW）Sc(KVA)Ic（A）重症病房160.80.8一级12.89.61624电梯(APT1)1810.6一级18243083电梯(APT2)3310.6一级33445583开水房7210.7三级727273.45102.86空调250.80.7三级2020.428.5743照明（1～3层）
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950.80.8三级765795144照明（4～5层）770.80.8三级61.646.277116总计3360.870.725293.4274.65404.43649一级负荷670.950.6363.877.6101190三级负荷2690.850.76229.6197.05303.43459
10BB区平时运行的负荷表3-2用电设备安装容量（KW）需要系数Kd功率因数cos负荷等级Pc（KW）Qc（KW）Sc(KVA)Ic（A）消防控制室810.8一级861015重症病房160.80.8一级12.89.61624监控中心810.8一级861015配电房510.8一级53.756.259.5开水房7210.7三级7273.46102.86156血液透析室600.80..8一级48366091新生婴儿室700.80.8一级16122030空调240.80.7三级19.219.5927.4342照明（1～3层）800.80.8三级644880121照明（4～5层）770.80.8三级61.646.277116总计
3700.850.77314.6260.6409.5619.5一级负荷1170.840.897.873.35122.25184.5三级负荷2536.860.75216.8187.24287.29435
113.2.2火灾时运行的负荷火灾时运行的消防负荷按设备类型和负荷性质分组，采用需要系数法进行计算，不计备用设备功率。负荷计算书见表3-3本工程火灾时运行的消防负荷计算书表3-3用电设备安装容量（KW）需要系数Kd功率因数cos负荷等级Pc（KW）Qc（KW）Sc(KVA)Ic（A）A区应急照明2610.812619.532.549消防控制室810.81861015配电房510.8153.756.259.5排烟风机220.80.8117.613.22233.4B应急照明
2610.812619.532.549防火卷帘1110.711111.215.724电梯(APT1)1810.6118243083电梯(APT2)3310.6133445583总计
1490.970.71144.6141.15203.95345.9Kp=0.9Kq=0.950.7130.14134.1186.9284
123.2.310/0.4kV变电所计算负荷火灾时运行的消防负荷小于火灾时必然切除的正常A区和B区负荷之和，因此火灾时的消防负荷不计入总计算负荷。本工程10/0.4kV变电所计算过程如下：
8
3.2.3.1正常运行时的负荷计算1.总计算负荷PC总计算负荷等于A区、B区和排烟风机负荷之和。
由上表可知A区负荷：
PCA=293.4kWQCA=274.65KvarB区负荷：
PCB=314.6kWQCB=260.593Kvar排烟风机负荷：
PCP=17.6kWQCP=13.2Kvar由此可得变电所低压侧总计算负荷为
PC=PCA+PCB+PCP=293.4+314.6+17.6=625.6kWQC=QCA+QCB+QCP=274.65+260.593+13.2=548.4Kvar2.计入同时系数后的总计算负荷和功率因数。对于总计算负荷，取有功和无功同时系数分别为K
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