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PAGEPAGE1江南新区市民广场改建工程施工图设计电气专业计算书一、计算依据：《人民防空工程设计规范》（GB50225-2005）《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）《低压配电设计规范》（GB50054-2011）《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2015）《工业与民用配电设计手册》（第三kok电子竞技）《全国民用建筑工程设计技术措施》电气（2009kok电子竞技）《建筑电气常用技术数据》（04DX101-1）现行国家有关规范、规定及相关专业提供的技术资料二、计算内容：1、供配电系统：（1）各类设备的负荷计算（采用需要系数法）。（2）无功功率的补偿计算。（3）变压器容量选择计算。（4）柴油发电机组的容量选择计算。2、短路电流计算：（1）高压短路电流的计算。（2）低压短路电流的计算。3、低压电器设备的选择：（1）低压开关设备的选择（2）低压电缆的选择及校验4、照明照度计算（采用单位功率法）。三、负荷统计及计算：1、1#变压器负荷统计及计算表序号设备名称设备功率（KW）需要系数Kx功率因素cosφtgφ计算负荷备注安装功率运行功率Pjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kVA)1电站送风机7.57.51.00.80.7515.811.9平战一级电站排风机7.57.5电站油泵1*0.751*0.752潜污泵20*410*40.80.80.753224平时一级战时二级3排风机12*8.512*8.50.80.80.75236.8177.6平时三级排风机4*18.54*18.5送风机16*7.516*7.54客梯1*121*121.00.61.331216平时二级5普通照明1201200.80.90.489646平时一级战时二级6应急照明45451.00.90.484521.6平战一级7消控电源15151.00.80.75129平时一级8战时送风机4*5.54*5.50.80.80.756750.3战时二级4*44*4战时排风机8*48*4战时加压泵16*1.18*1.1防化电源55战时通信16160.80.80.7512.89.6战时一级战时战时一级负荷776641同时系数K∑p=0.9,K∑q=0.95战时二级负荷244176114战时总计算负荷3210.750.840.64242155287平时合计平时一级负荷236181107同时系数K∑p=0.9,K∑q=0.95平时二级负荷121115平时三级负荷296213169平时总计算负荷5440.7440.810.72405291499无功补偿容量△Qc-150补偿后0.94405141429选择1台630kVA的变压器，平均负载率=429/630=68%。2、2#变压器负荷统计及计算表序号设备名称设备功率（KW）需要系数Kx功率因素cosφtgφ计算负荷备注安装功率运行功率Pjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kVA)1充电桩电源84*75880.450.80.75265198平时三级2充电桩监控10100.80.80.7586平战二级合计平时总计算负荷5980.4560.80.75273204341同时系数K∑p=1K∑q=1无功补偿容量△Qc-100补偿后0.93273104292选择1台400kVA的变压器，平均负载率=292/400=73%。3、消防负荷统计及计算表：序号设备名称设备功率（KW）需要系数Kx功率因素cosφtgφ计算负荷备注安装功率运行功率Pjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kVA)1电站送风机7.57.51.00.80.7515.811.9一级电站排风机7.57.5电站油泵1*0.751*0.752潜污泵20*410*40.80.80.753224一级3室内消火栓泵2*301*301.00.80.758261.5一级室外消火栓泵2*221*22喷淋泵2*301*304消防补风机2*7.52*7.51.00.80.756851B2第一防火分区消防风机排烟风机2*242*24防火卷帘5*15*15消防补风机2*7.52*7.51.00.80.756548.8B2第二防火分区消防风机排烟风机2*242*24防火卷帘2*12*16消防补风机2*7.52*7.51.00.80.755440.5B2第三防火分区消防风机排烟风机2*18.52*18.5防火卷帘2*12*17消防补风机2*7.52*7.51.00.80.756448B2第四防火分区消防风机排烟风机2*242*24防火卷帘1*11*18消防补风机2*7.52*7.51.00.80.756952B1第六防火分区消防风机排烟风机2*242*24防火卷帘6*16*19消防补风机2*7.52*7.51.00.80.756548.8B1第七防火分区消防风机排烟风机2*242*24防火卷帘2*12*110消防补风机2*7.52*7.51.00.80.755440.5B1第八防火分区消防风机排烟风机2*18.52*18.5防火卷帘2*12*111消防补风机2*7.52*7.51.00.80.756548.8B1第九防火分区消防风机排烟风机2*242*24防火卷帘2*12*112消控室电源15151.00.80.751511.3消控室13应急照明45451.00.90.484521.6平战一级火灾时最大运行负荷7020.82259182317备注：计算火灾时最大运行负荷时，消防风机只取负荷最大的一个防火分区（第六火分区）参与计算。（电站附属设备）+（消防水泵）+（污水泵）+（应急照明）+（消防控制室电源）+（第六防火分区消防风机）。四、无功补偿及变压器容量选择计算：1、负荷计算结果：平时非消防保障性负荷192kW，平时总计算负荷为678kW；战时一级负荷66kW，战时二级负荷176kW；战时总计算负荷242kW。火灾时最大运行负荷259kW；2、根据负荷统计及计算表，在变配电房设置一台630KVA和一台400kVA环氧树脂绝缘干式变压器，在工程刚投入使用初期或充电桩使用较少时，可切除一台400kVA的变压器，以利于节能。3、无功补偿计算：在变压器低压侧设无功补偿装置，使补偿后变压器低压侧功率因数达到0.9以上。经无功补偿后1#变压器计算负荷：Pjs=405（kW），Qjs=291（kVar)，△Qc=-150（kVar)，Sjs=429(kVA)，cosφ=0.94，变压器平均负载率=429/630=68%。2#变压器计算负荷：Pjs=273（kW），Qjs=204（kVar)，△Qc=-100（kVar)，Sjs=292(kVA)，cosφ=0.93，变压器平均负载率=292/400=73%。五、柴油发电机组容量选择计算：1、由负荷计算表可得：本工程火灾时最大运行负荷为：259kW，平时非消防保障负荷为：192kW,战时总计算负荷为：242kW。2、发电机容量选择计算，按上述三者最大值计算。（根据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第6.1.2条的条文说明相关公式计算）：（1）按稳态负荷计算发电机容量（按战时负荷计算）：

式中：——发电机额定功率（kW）；

——总计算负荷（kW）；——总负荷计算效率，一般取0.82~0.88，本工程取0.85进行计算；

——负荷率，取为1.0；

（2）按单台电动机或成组电动机起动的需要，计算发电机容量（本工程发电机所带负荷中最大一台电机为喷淋泵30kW，次大的电动机为排烟风机24kW。a、喷淋泵直接启动时：b、喷淋泵采用星三角降压启动方式时：式中：——发电机额定功率（kW）；

——总计算负荷（kW）；——电动机起动功率因数，一般取0.4；——总负荷计算效率，一般取0.82~0.88，本工程取0.85；

——起动容量中最大的电动机或成组电动机（kW）；K——电动机的起动倍数，母线允许电压降20%时取5.5，母线允许电压降15%时取7，母线允许电压降10%时取8；C——按电动机起动方式确定的系数；全压起动：C=1，星三角起动：C=0.67；自耦降压起动：50%抽头C=0.25，65%抽头C=0.42，80%抽头C=0.64。c、排烟风机直接启动时：（3）按发电机母校允许电压降计算发电机容量（本工程发电机所带负荷中最大一台直接起动的电机为消防排烟风机24，最大一台降压起动的电机为喷淋泵30KW）：a、排烟风机采用直接起动时：b、喷淋泵采用星三角降压启动方式时：式中：——导致发电机最大电压降的电动机总容量（kW）；

——发电机的暂态电抗，一般取0.25；——发电机母线允许的瞬时电压降，一般取0.25～0.3（有电梯时取0.2），K,C——意义与上式相同；（4）根据上述三种计算方式进行比较，故按排烟风机直接启动，喷淋泵降压启动的工况来选择平时柴油发电机组的容量，则所需柴油发电机组的容量为329kW。3、发电机组选择：根据人防工程的平战共用的特点，按战时固定电站机组台数不少于两台的要求。故本工程选择两台WIC200G（常用功率：180kW；备用功率200kW）风冷式、自启动柴油发电机组。两台发电机组并列运行。六、短路电流计算：1、因为不知道10kV系统引接点的短路容量及引接点至工程变配电房的电缆型号及长度，故10kV系统的短路电流计算、继电保护装置、高压开关设备的选择等工作由供电部门进行深化设计时进行计算及校验。2、短路点阻抗计算：低压配电线路由于长度较长，电缆截面较。湎呗纷杩乖对洞笥诘缌ο低匙杩，故电力系统阻抗可忽略不计。选取距配电房较近、电缆较大的线路末端为短路点计算。本工程以负二层充电桩配电箱四计算为例。各线缆单位长度阻抗值参见《工业与民用配电设计手册》第三kok电子竞技第155～160页。各短路点的阻抗计算表电路元件短路点元件阻抗（mΩ）短路点阻抗（mΩ）电阻电抗相保电阻相保电抗阻抗相保阻抗变压器SCB10-400KVAUk%=4,D/yn113.615.593.615.59变压器低压出口处K13.615.593.615.591616母线：TMY-4（63x6.3），L=10m0.076×100.188×100.152×100.4×10低压配电屏出口处K24.3617.475.1219.591820.2出线2WPM4：WDZB-YJY-4X120+1X70，L1=40m0.146×400.076×400.596×400.161×40配电箱进线端K310.220.5128.9626.0322.938.93、低压短路电流计算时，假设系统容量为无穷大，平均电压取0.4KV进行计算。（1）对称三相稳态短路电流计算式：（2）短路全电流有效值计算式：（3）对称短路电流的峰值出现在短路发生后的前半周内（0.01S），短路冲击电流计算式：（4）单相短路电流及计算式：（5）各短路点短路电流计算表电流名称三相短路电流（kA）单相短路电流（kA）阻抗比峰值系数短路冲击电流（kA）短路全电流有效值计算式短路点K114.413.80.231.836.721.7K212.810.890.251.832.619.3K3105.60.51.318.411七、低压电器设备选择：（一）、低压断路器开关设备的选择：1、校验低压开关柜的动热稳定：本工程变配电房低压开关柜采用GCS型抽屉式开关柜，热稳定电流50kA，动稳定电流120kA。因K1点短路电流14.4kA，峰值冲击电流36.7kA，故开关柜满足动热稳定的要求。2、低压断路器的选择及整定：（1）变压器低压总开关D1的选择及整定：a、变配电房400kVA变压器低压侧额定电流为：Ieb=578A；选用CW3-1600M/EQ36框架断路器,其额定电流为630A。b、整定电流为630A，即630A>578A，大于变压器额定电流；c、分段能力为50KA，即50>14.4kA；d、长延时过电流脱扣器整定值：；式中：Izd1：长延时过电流脱扣器的整定电流（A）；Kzd1：可靠系数，考虑整定误差，取1.1；Ieb：变压器低压侧额定电流（A）。e、短延时过电流脱扣器整定值：式中：Izd2——短延时过电流脱扣器的整定电流（A）；Kzd2——可靠系数，取1.3；M——过电流倍数，一般。3～5），本工程取5；T——整定时间（S）。f、瞬时过电流脱扣器整定：，式中：Izd1：长延时过电流脱扣器的整定电流（A）（2）变配电房低压出线开关D2的选择及整定：低压出线开关处K2点短路电流12.8kA,小于变压器低压出口处短路电流K1点，选用塑壳断路器，其分段能力选35KA。a、充电桩箱四计算负荷147KW，需要系数为0.75，功率因数为0.8，计算电流为209A；选CM3-250L/3350塑壳断路器（非选择型）。b、额定电流为250A，即250A>196A；c、长延时整定整定值：,整定为250A。式中：Izd1：长延时过电流脱扣器的整定电流（A）；Kzd1：可靠系数，考虑整定误差，取1.1；d、短路瞬时整定电流：非选择型断路器，其瞬时整定电流：，式中：In：脱扣器的整定电流（A）；e、短路瞬时整定电流校验：瞬时过电流脱扣器动作电流的1.3倍应小于线路末端单相短路电流：即1.3×3000=3.9KA＜10.9kA由此可知，该断路器及整定电流满足保护要求。3、上下级开关的选择性配合校验：（1）选择型开关与非选择型开关的配合，上级（变压器低压侧总开关）长（短）延时整定电流应大于下级（低压出线开关）1.3倍。，即630A≥1.3×250A，满足要求。，即5×630A＞1.3×3000A，满足要求。，但是12×630A＜1.2×10.9KA，不满足选择性要求，所以变压器低压侧主开关不设短路瞬时脱扣保护。4、其余低压开关的选择情况见“低压配电系统图”，经：，变压器低压主进开关与各低压馈出线开关均能满足选择性配合要求。（二）、低压电缆选择：1、选距配电房最远的负一层防火分区五应急照明源为例：应急照明总配电箱出线断路器长延时整定电流选25A（过载作用于报警）。2、按持续工作电流选择：选择WDZBN-YJY-0.6/1KV-5×6电缆，35℃时的载流量为52A，与其它电缆在同一在金属线槽中敷设，引出线穿管敷设，修正系数取0.7，则52×0.7=36.4A。即：36.4A>25A>8.5A，满足要求。3、按允许电压损失校验：（参考《工业与民用配电设计手册》第三kok电子竞技P542～551.）=1.476x8.5x0.19=2.4式中：：线路电压损失，％；Un：系统标称电压，取0.4KV；，：三线线路单位长度的电阻和电抗；I：线路的计算电流（A）；L：线路长度（km），：三相线路每1A每km的电压损失百分数。电压损失2.4<5，满足电压降要求。其它回路的电缆选择见“低压配电系统图”。八、照明照度计算：照明计算按单位功率法进行计算，本工程中各场所的照度标准、照明功率密、眩光值、一般显色指数均满足现行《建筑照明设计标准》(GB50034)的规定。见下表：房间或场所照度（Lx）照明功率密度值（W/m2）眩光值（UGR）一般显色指数（Ra）备注车位3022860荧光灯或LED灯负一层车道502.52860荧光灯或LED灯负二层车道753.52860荧光灯或LED灯楼梯间753.52560节能灯、荧光灯消防水泵房、风机房1004—60荧光灯或LED消防控制室500151980荧光灯或LED配电房、电站20072580荧光灯或LED应急照明照度：1、水平疏散通道的地面最低水平照度不低于1x；2、人员密集场所内的地面最低水平照度不低于5lx；3、垂直疏散区域的地面最低水平照度不低于5.0lx。