供配电施工与管理(DOC)
天津电子信息职业技术学院
《网络供配电施工与管理实训》课程论文
论文题目：校园网络综合布线工程
姓名：孙仕骏（18）
系别：网络技术系
专业：计算机网络技术
班级：网络S13-3
指导教师：曹伟
设计时间：2014年12月29日至2015年1月4日
摘要
共厂供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个厂房或车间中去，它由机房降压变电所，高压配电线路，车间变电所，低压配电线路及用电设备组成。机房总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况.解决对各部门的安全可靠，经济技术的分配电能问题。
关键词：进线电压的选择论文、变配电所位置论文、电气设备、变压器数量、容量、防雷接地装置
目录
一、供配电的概念及原则 (4)
二、UPS系统 (4)
(一)UPS的系统组成及特性 (4)
(二)UPS特点 (4)
三、变压器的选择 (5)
(一)主变压器台数的选择 (5)
(二)变电所主变压器容量的选择 (5)
四、电器设备的选择 (5)
五、短路电流的计算机及继电保护 (5)
(一)短路电流的计算 (6)
(二)继电器保护的整定 (6)
六、车间变电所位置和变压器数量、容量的选择 (6)
七、负荷计算及功率补偿 (6)
(一) 负荷计算的内容和目的 (6)
(二) 负荷计算的方法 (6)
八、配电系统布线施工 (7)
(一) 计算机类供电线路选择 (7)
(二)配电系统布线施工 (8)
九、.防雷设备和措施 (8)
(一)防雷设备 (8)
(二)防雷措施 (9)
十、接地与接地装置 (9)
参考文献 (11)
一、供配电的概念及原则
（一）机房供电，即指机房所需电能的供应和分配，亦称机房配电.
在企业机房里，电能是工业生产的主要能源和动力，电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果机房的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。
（二）机房供电设计的一般原则
按照国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》、GB50053-94《10kv及以下设计规范》、GB50054-95《低压配电设计规范》等的规定，进行机房供电设计必须遵循以下原则：
1遵守规程、执行政策；
2安全可靠、先进合理；
3近期为主、考虑发展；
4全局出发、统筹兼顾。
二、UPS系统
（一）UPS的系统组成及特性
导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。即设计线路时，高压配电线路的电压损耗一般不超过线路额定电压的5%。
对于输电距离较长或负荷电流较大的线路，必须按机房设计的基础资料来选择或校验。
（二）UPS特点
①铝绞线（LJ）。户外架空线路采用的铝绞线导电性能好，重量轻，对风雨作用的抵抗力强，但对化学腐蚀作用的抵抗力较差，多用在10KV及以下线路上，其杆距不超过100～125m。
②钢芯铝绞线（LGJ）。此种导线的外围用铝线，中间线芯用钢线，解决了铝绞线机械强度差的缺点。由于交流电的趋肤效应，电流实际上只从铝线通过，所
以钢芯铝绞线的截面积面积是指铝线部分的面积。在机械强度要求较高的场所和35KV及以上的架空线路上多被选用。
③铜绞线（TJ）。铜绞线导电性能好，对风雨及化学腐蚀作用的抵抗力强，但造价高，且密度过大，选用要根据实际需要而定。
三、变压器的选择
(一) 主变压器台数的选择
由于该计算机房的负荷属于二级负荷对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障后检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电，故选两台变压器。
(二) 变电所主变压器容量的选择
装设两台主变压器的变电所，每台变压器的容量ST应同时满足以下两个条件：
①任一台单独运行时，ST≥（0.6-0.7）S′30
②任一台单独运行时，ST≥S′30（Ⅰ+Ⅱ）
由于S′30=1824.187 KV?A，因为该厂都是二级负荷所以按条件2 选变压器。
③ ST≥（0.6-0.7）×1824.187=（1094.5～1277）KV?A≥S′30（Ⅰ+Ⅱ）
因此选1600 KV?A的变压器两台。
四、电气设备的选择
正确地选择电器设备是保证安全运行的重要条件之一，正常工作条件下的用电设备额定电压和额定电流选择电气设备的一般条件相同。
(一)根据用电设备的额定电压选择原则，电器的额定电压是在其铭牌上所标出的线电压值，此外，电器还有一个工作参数为最大工作电压，即电器在长期运行中所能承受的最高电压值，一般电器的最大工作电压比额定电压高10%—15%。
(二)根据用电设备的额定电流选择原则，电器的额定电流应不小于安装设备回路的最大工作电流。不同工作回路的最大工作电流计算方法如下：同步发电机、调相机、三相电力变压器最大工作电流为其额定电流值的1.05倍，电动机的最大额定电流为其额定电流值。
五、短路电流的计算机及继电保护的整定
(一)短路电流的计算
短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。短路电流按系统正常运行方式计算，
(二)继电器保护的整定
对于线路的相间短路保护，主要采用带时限的过电流保护和瞬时机构，使断路器跳闸，切除短路故障部分。对于单相接地保护采用绝缘监视装置，装设在变配电所的高压母线上，动作显示于信号回路。
主线路相间短路继电器保护的整定原则：带时限过电流保护的动作电流Iop,应躲过线路的最大负荷电流；电流速断保护的动作电流即速断电流Iqb应按躲过它所保护线路的末端的最大短路电流Ik.max来整定。
六、车间变电所位置和变压器数量、容量的选择
车间变电所的位置、变压器数量和容量，可根据厂区平面布置图提供的车间分布情况及车间负荷中的位置、负荷性质、负荷大小等，结合其他各项选项择原则，与工艺、土建有关方面协商确定。
七、负荷计算及功率补偿
(一) 负荷计算的内容和目的
1.计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。
2.尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流。一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。
3.平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。
(二) 负荷计算的方法
负荷计算的方法有需要系数法、二项式系数法、单耗法。
需要系数法确定计算负荷
需要系数法是将电力设备的额定容量加起来，再乘以需要系数，就得到计算负荷。由于需要系数法的需要系数值是根据设备台数较多、容量差别不是很大的
一般情况来确定的，未考虑设备容量相差悬殊时少数大容量设备对计算机负荷的影响，因此此法较适用于设备台数较多的车间及全厂范围额的计算负荷的确定。
需要系数法的基本公式为：有功计算负荷:NxPKP.30
八、机房配电工程施工
(一) 计算机类供电线路选择
中心机房安装有许多数字电路类型的设备，对于计算机类型的负载而言，其电源多为开关电源型负载，如程控用户交换机、计算
机及其网络互连设备、UPS电源逆变系统等，其功率因数为0.6左右，电流呈脉冲型。而普通市电电源带这类负载时，其中电流的三次谐波（150Hz）分量为基波（50Hz）分量的60%。
一般情况下，对电阻性负载来说，在三相负载平衡时，三相四线回路中中性线电流为零。这是因为三相相位差1200 ，三相基波（50Hz）和偶次谐波电流在中性线上叠加并抵消为零，因而中性线电流为零。但150Hz的三相电流正好同相位并相互叠加，因而流过中性线的电流不为零，特别是3n（n=1，3，5，……）次谐波电流，即使三相负载完全平衡，中性线电流相互叠加后幅值增大，可达相电流的1.8倍。而负载功率越小、倍数越大。中性线电流大，就要求中性线截面积不得小于相线截面积。
因此，在设计时针对计算机等数字开关电路的特点，重点考虑中性线电流异常增大的问题。因中性线电流增大将导致零地电压偏高，直接影响设备的运行安
全，设计供电线路时则应加大供电线路的中性线截面积，以降低中性线的线路损耗电压（即零地电压），以保证设备的正常运行。
(二)配电系统布线施工
中心机房配电系统的布线施工范围包括机房配电系统、计算机房智能弱电系统独立供电回路的工程施工。其中机房配电系统包括机房中央空调配电、UPS不间断电源配电、机房市电插座供电。机房网络设备如：小型机、磁盘阵列柜、网络设备、电信局节点机、程控交换机设备、计算机房一楼控制中心各系统设备的配电，以及计算机房专用供电系统布线工程施工。机房供电线路以墙装供电插座为主提供UPS不间断电源接线，同时机房应辅助安装市电电源插座开关，解决机房重要设备安装房间必须有两套电源到位的情况。
小型机、程控交换机等重要设备供电采用专用线缆直接与独立配电柜内的U PS电源供电开关连接，而不经过电源插座。网络设备等用电量小且摆放位置灵活的设备就近插座连接，以避免远距离接线、插座接头多等原因引起供电故障的发生。
供电线路的敷设安装要与网络线缆的走线相隔一定的距离，以免产生干扰。本设计内已经充分考虑了这种情况，线缆布线方式：机房内采用静电地板下敷设铁皮线槽或穿镀锌管方式布线。
九、防雷设备和措施
(一)防雷设备
防雷的设备主要有接闪器和避雷器。其中，接闪器就是专门用来接受直接雷击（雷闪）的金属物体。接闪的金属针称为避雷针。接闪的金属线称为避雷线，或称架空地线。相应的接闪的金属带和接闪的金属网称为避雷带和避雷网。
避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其它建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧。当线路上出现危及设备绝缘的雷电过电压时，避雷器的火花间隙就被击穿，或由高阻变为低阻，使过电压对大地放电，从而保护了设备的绝缘。避雷器的型式，主要有阀式和排气式等。
(二)防雷措施
①架空线路的防雷措施
（1）架设避雷线这是防雷的有效措施，但造价高，因此只在66KV及以上的架空线路上才沿全线装设。
（2）提高线路本身的绝缘水平在架空线路上，可采用木横担、瓷横担或高一级的绝缘子，以提高线路的防雷水平，这是10KV及以下架空线路防雷的基本措施。
（3）利用三角形排列的顶线兼作防雷保护线由于3～10KV的线路是中性点不接地系统，因此可在三角形排列的顶线绝缘子装设保护间隙。
（4）装设自动重合闸装置线路上因雷击放电而产生的短路是由电弧引起的。在断路器跳闸后，电弧即自行熄灭。
（5）个别绝缘薄弱地点加装避雷器对架空线路上个别绝缘薄弱地点，如跨越杆、转角杆、分支杆、带拉线杆以及木杆线路中个别金属杆等处，可装设排气式避雷器或保护间隙。
②变配电所的防雷措施
（1）装设避雷针室外配电装置应装设避雷针来防护直接雷击。
（2）高压侧装设避雷器这主要用来保护主变压器，以免雷电冲击波沿高压线路侵入变电所，损坏变电所的关键设备。
（3）低压侧装设避雷器主要用在多雷区，用来防止雷电波沿低压线路侵入而击穿电力变压器的绝缘。
雷雨季节经常运行的进线路数
1 2 3 >=4
避雷器至主变压器的最大电气距离/m 15 23 27 30
十、接地与接地装置
电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体，或称接地极。专门为接地而人为装设的接地体，称为人工接地体。兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等，称为自然接地体。连接接地体与设备、装置接地部分的金属导体，称为接地线。接地线在设备、装置正常运行情况下是不载流的，但在故障情况下要通过接地故障电流。
接地线与接地体合称为接地装置。由若干接地体在大地中相互用接地线连接
起来的一个整体，称为接地网。其中接地线又分为接地干线和接地支线。接地干线一般应采用不少于两根导体在不同地点与接地网连接。
参考文献：
[1]张莹.机房供配电技术.电子工业出版社第二版,2006
[2]刘介才.实用供配电技术手册.中国水利水电出版社第二版,2000
[3]芮静康.供配电系统图集.中国电力出版社第二版,2005
[4]李尔文.机房供电.化学工业出版社第二版,2006