某别墅的电气设计(5)

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1区照明

2区照明 普通插座 3区照明 空调插座 空调 图4.3.4 分区保护

该系统，将户室分成几个区配电，比如，1区为厨房、小卧室照明插座，2区为厅、大卧室的照明、插座。3区为卫生间的照明、插座、电淋浴器。这个系统最大特点是插座与照明共回路，充分利用了导线的载流能力，无论线路明敷或暗敷，都能使管线简洁，减少交叉重叠， 缺点同图4.3.1。

由上可见，配电系统没有固定的模式。各有各的优缺点，应根据实际情况确定做到适用、安全、经济。本设计采用第二种方案，可以保证用电安全。

本设计考虑到用电安全所有电源插座回路均设漏电保护装置，一是为了防止当绝缘损坏或使用不当时发生电击伤亡事故，二是为了当发生相一零或相一地电弧短路时能及时切断电源，防止发生电气火灾 4.4负荷分级

4.4.1供电系统的负荷分级

电力负荷应不能也没有必要持续满足用电负荷的同时需要，供电设计应按照电力符合的重要性、需要程度和供电的可能性进行，针对不同的负荷等级采用不同的供电方式。在我国电力负荷根据供电可靠性及中断供电在政治上、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。 负荷分级及供电要求：

电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度进行分级，并符合下列规定： 1、一级负荷

(1)中断供电将造成人身伤亡；

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(2)中断供电将在政治、经济上造成重大损失时；中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重大设备、重大产品、重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。

(3)当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。

一级负荷的供电要求：一级负荷要求两个电源供电，当一个电源不工作或出现故障是，保证另外一个备用电源不会同时损坏，继续供电，保证正常工作。 2、二级负荷

(1)中断供电将在政治、经济上造成较大损失

(2)中断供电将影响重要用电单位的正常工作例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱、重点企业大量减产、交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷被损坏，以及中断供电将造成大型歌剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。这样的负荷属于二级负荷。

(3)二级负荷的供电要求：二级负荷要求两回路供电，供电变压器也有两台，当电力发生故障时能够迅速恢复；当采用电缆线路是，应采用两根电缆供电，每一根都能承受100%的二级负荷。 3、三级负荷：

不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。三级负荷对供电并没有特殊的要求。 4.5负荷计算

负荷等级不同，对电源的要求就不同，对电源变压器的容量要求也不同。为了确定电力变压器的容量，必须计算负荷的容量。 4.5.1负荷计算的原则

(1)配电系统应做到供电可靠，电能质量好，满足生产要求。对一级负荷应由两个独立电源；对二级负荷一般要有两个电源，可以手动切换，在条件很困难的情况下，允许只有一个电源。

(2)配电系统的接线力求简单灵活，便于操作维护，并能适应负荷的变化和系统的发展。同一电压的配电级数不宜多于两级。

(3)制定配电系统方案时，一般不考虑当一电源系统发生故障或检修停电时，另

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一电源进线也同时发生故障。

(4)制定配电系统方案时要充分考虑节约基建投资，降低运行费用，减少有色金属的消耗量。

(5)配电系统应考虑负荷的增长，预留必要的发展余地作出分期建设的规划。配、变电所的电源进线要有适当的富裕的供电能力。 4.5.2负荷计算的方法 计算负荷的方法：

(1)按需用系数法确定计算负荷； (2)按二项式法确定计算负荷； (3)计算负荷的估算方法； (4)民用建筑负荷计算； (5)单相负荷计算。

本次设计选用需用系数法进行负荷计算 需要系数：Kd=负荷曲线最大有功负荷/额定负荷

需要系数是一个综合系数，它标志着用电设备组投入运行时，从供电网络实际去用的功率与用电设备组设备功率之比。民用建筑则常用需要系数法。采用需要系数法时，应首先确定用电设备组的设备容量。用电设备名牌上所标示的容量为额定容量。同类型的用电设备归为一组，即用电设备组。用电设备组的总容量并不一定是这些设备的额定容量的直接相加，而是必须首先把他们换算为统一工作制下的额定容量，才进行相加。经过换算制统一规定的工作制下而定的容量称为设备容量，即为Pc。 需要系数法的计算公式如下：

Pe??PN Pc?Kd?Pe(kw)

Qc?Pc?tan?(kvar)

Sc?Pc2?Qc2(kV A)

Ic?ScUN3(A)

式中Pe——用电设备组设备容量，PN——用电设备额定容量，Kd——需要系

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数， Pc——有功计算负荷，Qc——无功计算负荷，Sc——视在计算负荷，

Ic——计算电流

需要系数值是在一定范围内按统计方法来确定的，它的准确性对负荷计算有重要的意义。但是，由于许多因素的影响，需要系数表所给出的只能是推荐值，这就要求设计者根据设计经验和具体情况从中选取一个比较恰当的值。 4.5.3负荷计算 供配电系统设计

表4.1 系数选取

系数

回路

照明回路 一般插座回路 空调插座回路 热水器回路 厨房插座回路

0.9 0.9 0.5 0.8 0.8

0.9 0.9 0.9 0.9 0.9

0.48 0.48 0.48 0.48 0.48

Kd

cos?

tan?

照明回路n1：

Pe??PN=0.551KW Pc?Kd?Pe=0.4959KW

Qc?Pc?tan?=0.238kvar

Sc?Pc2?Qc2=0.55KVA

Ic?ScUN3=1.44A

照明回路n2：

Pe??PN=0.773KW Pc?Kd?Pe=0.6957KW

Qc?Pc?tan?=0.334kvar

Sc?Pc2?Qc2?0.77KVA

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Ic?ScUN3=2.03A

照明回路n3：

Pe??PN=0.553KW Pc?Kd?Pe=0.4977KW

Qc?Pc?tan?=0.239kvar

Sc?Pc2?Qc2?0.552KVA

Ic?ScUN3=0.63A

照明回路n4：

Pe??PN=0.803KW Pc?Kd?Pe=0.7727KW

Qc?Pc?tan?=0.347kvar

Sc?Pc2?Qc2?0.847KVA

Ic?ScUN3=2.22A

插座回路n5：

该回路一共有5个插座（厨房），设其中有三个容量为3000W的插座，其他为一般插座

Pe??PN=9+0.4=9.4KW Pc?Kd?Pe=7.52KW

Qc?Pc?tan?=3.61kvar

Sc?Pc2?Qc2?8.34KVA

Ic?ScUN3=21.89A

插座回路n6：

该回路一共有四个热水器插座，设每个热水器插座容量为3000W

Pe??PN=12KW

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