背景介绍:
魔石建筑/2013年电气设计初级班/王维民工程师
培训目标:
1.学会多层及下高层建筑电气施工图设计;
2.能够进入设计院从事多层及小高层建筑电气施工图设计;
3.能够从事助理电气设计师工作。
设计院的那些事儿
电气总工程师—审定方案,选标、控标,协控质量
电气专业负责人—调度人力、组织设计协调进度、把控质量
高级工程师、工程师—项目设计、负责质量掌控进度、专业配合现场服务
助理工程师—参与和辅助设计(平面图)
配电设计 安全第一!
防止直接电击(超过50V)/防止电气故障,造成的人身伤害及其他次生灾害!
配电设计的几大法宝
1.两本书:《工业与民用配电设计手册》、《照明设计手册》(任元会、王厚余)
2.一套规范
3.熟悉常用工作软件
1 引言部分
知识点1 供配电系统的组成
1.电源
2.变配电设备
3.配电线路
4.控制设备
5.用电设备
2 建筑分类与设计阶段
知识点1 建筑的分类情况
建筑是电气设计的平台和载体:
知识点2: 建筑的常用术语
1.建筑的常用术语如:多层建筑、高层建筑、综合楼、防火分区、封闭楼梯间、防烟楼梯间、建筑红线、主要技术数据表 等等。
2.常见的配合专业:建筑专业、结构专业、空调通风专业、给排水专业、电气专业。
3.设计的三个阶段:方案设计、初步设计、施工图设计
知识点3:管理标准
3 电压等级
知识点1 供电公司的额定电压等级
1.低压供电:单相为220V,三相为380V
2.高压供电:10、35、110、220kV等等
知识点2 根据使用的用电负荷或受电设备总容量,确定供电方式
1.低压供电:
居民用户:
(1)居民客户实行用电负荷管理
(2)单相供电时,分为3、4、6、8、12kW四挡,对应的用电负荷控制电流分别为15、20、30、40、80A
(3)用电负荷单相在9kW及以上或有三相设备时,以三相四线制供电
(4)电缆供电的住宅,一般低于250kW(供给总的计算负荷电流不应大于400A-整定值),以三相四线供电
非居民用户:
(1)单相受电设备总容量在10kW及以下时,采用单相220V供电
(2)实行单一制电价的客户,受电设备总容量在350kW及以下时,采用三相四线制380V供电
(3)采用两部制电价的客户,最大需量在150kW及以下时,采用三相四线制380V供电
备注1:两部制电价指的是将与容量对应的基本电价与用电量对应的电量电价相结合决定电价的制度
备注2:这里的回路指的都是单回路的容量
备注:同上,这里的回路指的都是单回路的容量,如果有两路供电就不需要这样的高电压等级了
备注:地方供电局标准为大!可能需要忍受双重标准或多重标准
知识点3 各种电压的供电半径
1.单相220V供电半径:30~50m-如果不满足,可能会导致短路保护不动作。
2.三相四线220/380V供电半径,一般150m,不宜大于250m
3.高压10kV供电半径:一般1.5km;2.0(6)km
4.高压35kV供电半径,一般(20)km
5.高压110kV供电半径,一般 km
知识点4 城网各级电压的短路容量一般不超过下列数值
220kV 15000MVA
110kV 4000MVA
63kV 2500MVA
35kV 1000MVA
10kV 300MVA
备注:在特殊情况下,经技术经济论证可以超过上述数值
【短路容量:当电力系统发生短路故障时,需要迅速切断故障部分,使其余部分能继续运行。这一任务要由继电保护装置和断路器来完成】
4 电气常用设计规范和设计流程
知识点1:常用的设计规范
消防规范:
1.《建筑设计防火规范》 50016 第11章
2.《高层民用建筑设计防火规范》50045 第9章
3.《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》50067 第9章
4.《火灾自动报警系统设计规范》50116
备注:但是地方消防部门书面意见必须执行!记得存档!!
电气规范:
1.《供配电系统设计规范》50052
2.《低压配电设计规范》50054
3.《10kV以下变电所设计规范》50053
4.《建筑物防雷设计规范》50057
5.《通用用电设备配电设计规范》50055
6.《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008
知识点2:设计流程图
1.建筑概况>区域、功能、高度、面积>适用规范
2.设计阶段>方案、初步设计、施工图>适用深度
3.提资收集>范围(业主)、市政(供电)>设备提资(各专业) 设计条件
4.系统方案>容量、负荷等级、配电房分布、干线示意、咨询、调整 咨询-业主供电局
5.设计>机房、竖井提资、平面图、系统图、材料表、审、校
6.报审>初设:评审、施工图:审查(建委各部门、审图公司、供电消防防雷办)
7.后期服务>设计交底、设计变更
供配电系统的型式与选择
知识点1:用电负荷分级及供电要求
【两路电源在图中是看不出来的,需要标注出来!甲线、乙线】
一级负荷、二级负荷、三级负荷 参考相关的规范,包括地标。
知识点2:配电系统的型式及选择
高压:1.放射式 2.环网式 3.树干式
低压:1.放射式 2.树干式 3.链式
如何判定?同样是参考相关的规范,例如消防、电梯等需要单独供电的要求
可靠性:放射式>树干式>链式
(1)放射式配电负荷举例:电梯、消防风机(防排烟)【采用放射式,还有甲乙两线有备用】特殊情况:防排烟风机房位置上下对应,分支电缆不大于3m,可以采用树干式接法,如果不满足3m的要求需要加保护开关。
(2)树干式配电负荷举例
例如星级酒店、高层的办公建筑等
树干式常用到母线槽和预分支电缆(分叉的电缆,分叉的长度不大于3m)
(3)高压环形供电模式图示
但是,也有一级负荷用树干式连接;链式采用的场景为不重要的负荷,台数、容量较少,但是只针对于电力系统大设备,照明等都是用的链式连接。
根据相关导则: 当部分用电设备距离供电点较远,而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备,可以采用链式配电,但是每一回路环链设备不宜超过5台,总容量不超过10kW,容量较小用电设备的插座,采用链式配电时,每一条环链回路的设备数量可以适当增加。
知识点3:配电系统的接地方式
主要分为高压和低压两大类:
高压——不接地/小电阻接地/其他接地;
低压——TN系统/TT系统/IT系统
按照IEC国际电工委员会的标准,配电系统的类型有两个特征,分别是带电导体系统的类型以及系统接地的类型,系统接地的类型就是接下来需要详细介绍的,这里简单介绍带电导体系统的类型,主要包括有如下分类:
交流系统:单相二线制、单相三线制、二相三线制、二相五线制、三相三线制以及三相四线制。
直流系统:二线制和三线制。
低压配电系统的接地形式有以下三种:
1.TN系统
电力系统有一点直接接地,电气装置外露的可导电部分通过保护线与接地点相连接,根据中性点导体(N)和保护导体(PE)的配置方式,TN系统可以分为如下三类:
(1)TN-C系统。系统的N和PE线是合一的,如下图所示:
(2)TN-C-S系统。系统中有一部分N和PE线是合一的,如下图所示:
(3)TN-S系统。整个系统的N和PE线都是分开的,如下图所示:
2.TT系统
电力系统有一点直接接地,电气设备的外露可导电部分通过保护线接至与电力系统接地点无关的接地极,如下图所示:
3.IT系统
电力系统与大地间不直接连接,电气装置的外露可导电部分通过保护接地线与接地极相连,如下图所示:
总结,对于民用建筑的低压配电系统应该采用TT/TN-S/TN-C-S的接地型式并进行等电位连接。为了保证民用建筑的用电安全,不宜采用TN-C的接地型式;有总等电位连接TN-S接地形式系统建筑物内的中性线不需要隔离;对于TT接地型式系统的电源的进线应隔离中性线,漏电保护器必须隔离中性线。