水电基础资料Word文件下载.docx

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管网布置和敷设

1.管网布置：

1.下行上给式：

水平配水干管敷设在底层或地下室天花板下，利用室外管网直接供水多用此方式

2.上行下给式：

水平配水干管敷设在顶层天花板或吊顶内，设有高位水箱的建筑常用

3.环状式：

水平配水干管和配水立管互相连接成环。

在要求不间断供水的建筑常用，消火栓管网要求使用

管材：

1.消防给水管道：

镀锌钢管，无缝钢管，给水铸铁管或塑料管2.生活给水管道：

塑料给水管，塑料和金属复合管，薄壁金属管等

管道附件有：

1.控制附件：

用来控制水量和关闭水流的各种阀门：

1）闸阀和蝶阀：

用于调节和隔断管中水流>

50mm2）截止阀：

调节和隔断管中水流<

50mm3）止回阀：

控制水流只能沿一个方向流动4）浮球阀：

安装在各种水池水塔水箱入水口上。

5）减压阀等等

2.配水附件：

泛指水龙头：

1）配水龙头2）热水混合龙头

3.计量附件：

通称水表

水泵的建筑要求：

当水泵房供水量大于200m**3/h时，泵房应有一间面积10~15M**2的修理间和一间面积约为5M**2的库房。

有防振或有安静要求的房间的上下和邻接房间不得布置，在同一建筑内其他房间设水泵时，水泵的基础，吸水管和出水管应有隔振减噪措施。

水泵房应有良好通风和采光，并不至冻结，泵房内应有地面积水排除措施。

在设消防水泵时，应符合消防规范的规定。

水泵机组的不止原则是使管道路最短。

弯头最小，管路便于连接，布置力求紧凑，需考虑建筑扩建和发展的因素。

同时还要考虑起吊设备时的方便。

3章

室内消防系统一般分为消火栓给水，自动喷水灭火系统。

室内消火栓的设置范围：

1.厂房库房和高度不超过24M的科研楼

2.超过800个作为的剧院电影院俱乐部和超过1200个座位的礼堂体育馆

3.体积超过5000M**3的车站码头机场建筑以及展览馆商店病房楼门诊楼教学楼图书馆等

4.超过7层的单元式住宅，超过6层的塔式建筑，廊式建筑，底层设有商业网点的单元式住宅

5.超过5层或体积超过1000M**3的其他民用建筑

6.国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑

室内消火栓的布置要求

1.设有消防给水的建筑物，其各层均应设置消火栓

2.室内消火栓的设置，除建筑高度小于等于24M时，且体积小于等于5000M**3的库房，可采用1支水枪充实水柱到达室内任何部位外，其他建筑物应保证有2支水枪的充实水柱到达室内任何部位

3.消防电梯前室应设室内消火栓

4.室内消火栓应设在明显易于取用的地点，栓口离地面高度为1.1M，其出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面成90度角

5.冷库的室内消火栓应设在常温穿堂或楼梯间内

6.没有室内消火栓的建筑如为平屋顶时，宜在平屋顶上设置试验和检查用的消火栓

7.同一建筑物内应采用同一规格的消火栓，水枪和水龙带，每跟水龙带的长度不应超过25M

8.高位水箱不能满足最不利点消火栓水压要求的建筑物，应设置稳压水泵或其他稳压装置。

4章

室内排水系统的组成

1.卫生器具：

是室内排水系统的起点

2.横支管：

把各卫生器具排水管接纳的污水排至立管。

3.立管：

接纳各横支管的污水排至排出管，立管管径不应小于任何一跟接入的横支管管径

4.排出管：

是室内派水立管和室外排水检查井之间的连接管段。

5.同期系统：

把排水管道中产生的有毒气体和臭气排到大气中去，而且保持排水管系的压力波动较小。

存水弯：

是一种弯管，里面存着一定深度的水，这个深度成为水封深度。

水封可以防止排水管网中所产生的臭气，有害气体或可燃气体通过卫生器具进入室内，因此每个问声器具的排出管上均需设置存水弯。

卫生器具：

1.便溺用卫生器具：

大便器，坐式大便器，蹲式大便器，大便槽，小便器，小便槽

2.沐浴用卫生器具：

洗脸盆，浴盆，淋浴器

3.洗涤用卫生器具

4.地漏及存水弯

屋面排水：

外排水系统

1.檐沟外排水：

一般居住建筑，单跨工业建筑使用，雨水由屋面檐沟汇集，通过墙外水落管派如建筑物外的明沟

2.长天沟外排水：

多跨厂房使用

内排水系统：

雨水斗，悬吊管，立管及埋地横管和清通设备组成。

5章

热水供应系统的分类：

1.局部热水供应系统：

适用于热水用水点少的建筑，采用小型加热器

2.集中热水供应系统：

在锅炉房或热交换站加热，适用于用水点多且较集中的建筑

3.区域热水供应系统：

集中供热热力管网中的热媒为热源，适用于有城市热网或区域热网地区的建筑物

加热方式：

1.直接加热：

用热水锅炉直接加热，优点设备简单，热效率高，早声小，工作稳定。

缺点是水硬度较大时，锅炉容易结垢，影响传热

2.间接加热：

热媒不和被加热的冷水混合，借热媒管三热把冷水见解加热。

供水管道水力和管径计算

q=vw=（π*（d**2）*v）/4

________

d=2*√q/（π*v）

q管段设计秒流量

v管内水流速度

w管段过水面积

d管径

生活生产用水流速不大于2.0M/S

储水池容积

Vy≥（Qb-Qg）*Tb+Vx+Vs

Qg*Tt≥（Qb-Qg）*Tb

Vy水池有效容积

Qb水泵出水量

Qg水源供水能力

Tb水泵运行时间

Vx室外消防用水总量

Vs事故备用水量

Tt水泵运行间隔时间

资料不足时（Qb-Qg）*Tb按最高日用水量20%~25%算

排水管道排水量计算

1.住宅集体宿舍旅馆医院办公楼学校等

_

qw=0.12*а*√N+Qmax

N计算管段排水量总数

а根据建筑物用途确定的系数

Qmax排水量最大的卫生器具排水量

2.工业企业生活间公共浴室洗衣房公共食堂实验室影剧院体育场等

qw=（∑qc*n*b）/100

qw设计秒流量

qv同类型一个卫生器具排水量

n同类型卫生器具数

b卫生器具同时派水百分数

管径计算考虑管道充满度，流速和坡度

管径与水深的比例-充满度

流速有最大和最小限度-流速

水力计算：

qu=w*v__

v=C*√Ri

C=（r**（1/6））/n

qu设计秒流量

w水流断面积

v过水断面流速

R水力半径

i水力坡度（排水管或明沟坡度）

C流速系数

n管道粗糙系数

电气部分

电力系统：

由发电厂、电力网、用户组成，也常称为输配电系统或供电系统。

电力网：

连接发电厂与用户的中间环节（变电站、输送电路线）解决如何将电能送到用户的问题。

其作用是将电力输送到各个地区直接送给大型用户。

输电网：

由35KV及以上的输电线路及其与其连接的变电站组成的网络（电压100KV至500KV），传输功率很大，传输距离远（数百上千公里）

配电线路：

直接供电给用户的线路，电压等级：

一般为220/380V，或10KV，（送给变压电气设备用户。

）220/380V的送电距离一般不允许超过0．5KM。

（小区变电所也叫配电变电所）

二、电力负荷计算

（一）负荷曲线和计算负荷

日负荷曲线（有功，无功）

年负荷曲线（有功，无功）一年的所有日负荷曲线

梯形曲线：

时间步长为半小时（△t=0．5H）的平均负荷曲线

梯形曲线意义和依据：

导线温升过程按30分钟达到稳定

经过以上曲线的统计

①找出了不同负荷不同工况的装机容量和计算负荷的关系。

②找出一个区域的用电规律，便于调整。

“削峰填谷”如将要实行的电费按时段计算单价，工厂按区域轮休，储能式空调（下半夜制冷，白天释放）等

计算负荷Pj=P30maxP30max为年负荷曲线上的半小时最大负荷

二、负荷计算

1、单位容量法 

（在初步设计时用）

每平方米建筑面积所需供电容量w’（VA/m2），该建筑所需容量

S=w’×

M（VA）

M为建筑面积，一般住宅w’为30~50VA/m2;

办公楼和宾馆w’为70~150VA/m2，制冷功率为50-80VA/m2。

2、需要系数法（民用建筑常用）

设备总容量ΣPe：

（装机容量）

额定容量Pe：

每台用电设备铭牌上标示的容量

设备计算容量Px：

暂载工作设备换算至同一工作制下的容量（比其额定容量小）

⑴用电设备组的有功、无功、视在计算负荷 

（干线）

每相有功计算容量：

Pj=KxPx（kw）Kx为需要系数，查表

每相无功计算容量：

Qj=Pjtg（Kvar）

每相视在计算容量：

Sj=Pj/cos=√Pj2+Qj2

不对称负载时，SA、SB、SC取最大值计算Smax求单相电流。

⑵配电总干线或变压器的有功、无功和视在计算负荷：

PΣj=KΣpΣ（KxPx）（KW）

QΣj=KΣQΣ（KxPxtg）（Kvar）

SΣj=√PΣj2＋QΣj2（KVA）

式中：

KΣp有功同时系数,0．8-0．9；

KΣQ无功同时系数,0．93-0．97

注意不同功率因数的设备，计算干线电流时，注意计算视在功率S时，只能用上式

⑶每相计算电流

①配电总干线或变压器每相计算电流

Ij=SΣj×

1000/U 

U相电压SΣj为每相视在功率（单位为KVA）

②用电设备组每相计算电流

Ij=Sj×

1000/UU相电压

③支线每相电流

Ij=Px×

1000/cos×

U支线上电流计算不能计入Kx和KΣp、KΣQ

例1-1、长沙市某六层办公楼，负荷如表，求每相电流。

楼层\负荷白炽灯 

日光灯COsφ0．8 

动力负荷COSφ=0．866

一 

3KW 

12KW（三相）

二 

2KW 

10KW（三相）

三 

2.5KW 

4KW 

9KW（三相）

四 

2KW（单相）

五 

六 

3KW（单相）

解：

分相：

（动力和照明一般分开）

方案1、照明：

（单独配电）A相一、二楼

　　　　　　　　　　　　　B相三、四楼

　　　　　　　　　　　　　C相五、六楼

动力（专门配电）一楼：

三相每相4KW、二楼：

三相10KW每相：

3．33KW

三楼：

三相9KW，每相3KW、四楼：

单相2KW接A相

五楼单相2KW按B相、六楼3KW接C相

照明计算

A相额定容量：

PA=3+3+3+2=11KW

B相额定容量：

PB=2.5+4+4+3=13.5KW

C相额定容量：

PC=2+3+3+4=12KW

办公楼照明需要系数Kx查表取0．8

照明计算负荷：

PBj=Kx×

PB=0.8×

13.5=10.8KW

由cosφ=0.8φ=36°

52′tgφ=0.750

∴Qbj=Kx（ΣPs×

0.8）tgφ=0.8×

（4+4）×

0.75=4.8kvar

________ 

________ 

_____

Sbj=√10.8+4.8=√116.6+23=√139.6=11.8kva

　　　Ibj=Sbj×

1000/Vφ=11.8×

1000/220=52.7（A）

故照明每相计算电流为52.7A. 

求动力干线电流Ijd

动力计算负荷:

由功率分配看,C相最大,取C相计算为佳（也可用B相算）

C相额定容量:

Pd=12/3+10/3+9/3+3=13.33kw

均为长期工作制,故暂载率ε=1

有功计算负荷Pdj=Kx×

ΣPe=0.8×

13.33=10.6 

KW

Qdj=-Kx×

ΣQe=KΣq×

tg×

Pd=0.8×

13.3×

0.577=6.1kvar

Sdj=

Idj=Sdj×

1000/V=12.2×

1000/220=55.5（A）

习题1-1求总干线电流IJ。

KΣP=0.9 

KΣQ=0.95

A相,C相比此略小,仍按该IJ考虑,选导线和其它设备

3、功率因数及无功补偿

　规定：

高压供电用户要求Cos＞0．9 

其它用户Cos＞0．85

一、Cos高的意义：

1、线路损耗小，（无功小，无功电流小）ΔP2/ΔP1=（Cos1/Cos2）2、减小线路的占用容量（Cos=1，S=P）

采用方法：

1、同步电动机补偿（大型负荷，上万KVA，同步发电机过激补偿）。

　2、电容器补偿（用得最多）

二、移相电容器补偿容量的计算。

（计算时注意用Var不用Kvar否则相差1000倍。

）

1、QL=Qc=ωCU2=314U2C

C=QL/314U2

QL为需要补偿的感性无功功率

2、补偿容量计算

需要补偿的无功率：

Qc=Pj（tg1－tg2）可直接求

　1为补偿前的功率因数角，2为补偿后的功率因数角。

3、注意：

①补偿电容接法：

一般接成Δ

②电容耐压值一般为工作电压的2倍（过渡过程有过电压）

③C=Qc/314U2C的单位：

Var/V2=F（法拉）

三、补偿电容器的装设位置与补偿效果

1、高压集中补偿（高压端）用于大中型工厂

2、低压分散补偿：

用电设备附近补偿效果较好

3、低压成组补偿：

§

1-2供配电系统

一、电力负荷的分级与供电要求

用电负荷分类及供电系统方案

用户的用电设备所消耗的功率称用电负荷（电力负荷）

按用电负荷的性质，其供电可靠性程度不同，我国将用电负荷分为三级。

㈠一级负荷：

因中断供电将造成

　○1人员伤亡者

　○2重大影响者

　○3重大经济损失者

　○4公共场所的秩序严重混乱者

　党政军机关，电信交换楼，广播电视大楼，医院急诊室，大型国家级博物馆，大型水厂等。

一级负荷应由两个独立电源供电（双电源系统）

㈡二级负荷

　因中断供电将造成：

　○1较大政治影响者

　○2较大经济损失者

　○3公共场所秩序混乱者

影剧院，展览馆，高层建筑，炼钢厂、大型市场商场等，可架一条专用线路代电

㈢三级负荷

　凡不属于一级和二级负荷者。

住宅区，学校等。

分级的意义

　○1供电部门按级别不同，保证供电的可靠性程度不同。

○2负荷级别不同，供电线路及设施也不同。

（我校也是双电源）变压器容量：

二、供配电电压等级

㈠ 

电压等级与质量指标

1、电压等级

国家规定：

安全低压：

U〈100V、12V、36V对人体不会产生生命危害

　　　　　低压（0.22、0.38、0.66kv）

　　　　　高压（3、6、10、35、63kv）

　　　　　超高压（110、220、330、500、750KV）为额定电压等级

高电压与造价的关系：

从线路损耗的角度看，电压越高，损耗起小。

高压送电的水平也反映了一个国家在绝缘材料和科技及国力的水平。

高电压与安全的关系：

国家对以上电压等级作了统一规定，用电设备，发电机，变压器均接此设计制造。

绝大多数用电设备的额定电压为220/380V，100KW以上的大型电动机一般用6KV、10KV电压

输电电压与送电功率及送电距离的关系

100KV以0．5km以内 

220/380V

100~1200KVA4~15km6kv

200~2000KVA6~20km10kv

1000~10000KVA 

20~70km35km

　　　　　　　10000~50000KVA 

50~150km110kv

或更高220、330、550、750KV

2、电压质量指标

线路的电压偏移图1-2

原因是线路有电阻，会产生压降，线路压降

电压偏移ΔU=[（Uf—Un）/UN]×

100%要求±

5%以内

Uf：

实际供电电压

UN：

用电设备额定电压

±

5% 

＜600m

10KV 

400V 

P1V4

P1V1 

P2V2 

P3V3

＋5% 

360v

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　－5%

图1-2

最终目的是使用户端的额定电压得以保证。

发电机和每级变压器副边电压都比额定电压高5~10%以补偿线路压降。

频率

我国标准为50Hz，波动不超过正负0．5%

欧美为60Hz,进口设备要注意频率

感抗XL=ωL=2πωL

三相电压不平衡

　　　我国的配电采用 

三相三线制对称三相负载

三相四线制不对称三相负载（照明、小电器为单相）

　　　电网的不平衡度〈2%

　　　每个小区，每个楼房要尽可能使三相负载平衡。

（小区可到20%）

　三、配电系统的接线方式

　低压配电结构方式

　1、放射式

　独立负荷或一集中负荷均由一单独的配电线路供电。

供电可靠性高，较费电缆

　2、树干式

　一根主干线上连接很多支路，供电可靠性较差（干线有故障时影响范围大）节省电缆

　3、混合式

　一般这种形式较多（高层建筑中）

（一）导线、电缆的选择

1、导线种类

⑴导线

　裸线铜、铝、绞线（低压架空线用）

铜、铝、钢芯绞线（高压用）

　绝缘线 

聚氯乙烯绝缘线 

BV铜线BLV铅线

　　　　　橡胶绝缘线BX、BBX、BLX、BBLX 

用于室外架空或进户线

　　　　　氯丁橡胶绝缘线 

BXF、BLXF、 

⑵电缆 

性能好，造价贵，用于敷地缆或进护线（截面较大）

　　常用VV系列（聚氯乙烯绝缘电缆）

2、高层建筑常用电线电缆

　　导线一般用BV-500型（铜芯聚氯乙烯绝缘线）BV线耐压500V，导线工作温度65℃。

高温场合（锅炉房、消防照明电线等）要用高温线，BV-105℃代表铜芯聚氯乙烯绝缘高温线，其可承受的最高工作温度为105℃。

BVV-500只作临时线路用?

3、导线选择方法

　⑴依环境选择导线型号和敷设方式

民用建筑室内一般用BV线,且一般穿管暗敷。

冷冻房一般用电缆沟或穿钢管暗敷。

特殊环境:

高温（用BV-105℃线）、防爆、防水

　⑵按机械强度选导线截面如穿管敷设时BV线不能小于1mm2。

　⑶依敷设方式和允许温升查表选导线截面。

（导线的大小不用直径而用截面面积mm2）

导线允许载流量：

在某一环境温度下，导线允许长期通过的最大电流值

导线温升的三个因素：

导线载流量、环境温度、敷设方式

　①载流量引起导线发热

　单位长度导线发热量q=0．23I2ρ/St 

[卡]ρ/S=R’单位长度导线电阻

　ρ—导线电阻率[Ω/m]ρcu=0.0175[mm2.Ω/m] 

ρAl=0.029[mm2.Ω/m]

　S—导线截面积[mm2]

　②环境温度：

地域不同，设计中环境温度选择不同。

25℃、30℃、35℃、40℃、45℃,江南、华南地区环境温度取40℃、江南、华南地区要查导线安全载流量表的表的40℃对应截面（因普通导线的最高工作温度为65℃，环境温度+导线的允许温升≤65℃，江南、华南地区导线允许温升为65-40≤25℃），华北地区环境温度为35℃，则华北地区导线允许温升为65-35≤30℃。

　③按环境温度、敷设方式和计算电流Ij查导线安全载流量表选取导线截面。

　Ij≤查表载流量值 

安全用电必要条件

④注意几点

a、载流量不与截面成正比，线越粗散热越困难。

如1mm2BV线,

b、穿管导线的根数越多，散热越困难。

安全载流量越小。

c、导线穿钢管敷设时，单相两根线必须穿同一根钢管

三相三线制的三根线必须穿同一根钢管

三相四线制的四根线必须穿同一根钢

以减小和消除磁滞和涡流影响

d、不同设备和不同电压等级的线不能穿在同一根管内

e、中性线（零线）的截面选择

单相:

中性线和相线截面一致

三相四线制、三相五线制（三相、一零、一地线）:

中性线截面≥1/2相线截面 

（不含可控硅设备时）

中性线截面≥相线截面 

（含可控硅设备时，如变频制冷机组）

f、线管直径的选定

S管≥2.5S线S线为所穿导线总截面

D管≥√2.5S线×

4/π[mm] 

线管管径系列:

15、20、25、40、70、100等

也可查表

g、算主干线、进户线的电流时，要计入Kx、KΣp、KΣQ

计算干线（多台设备时）的电流时，要计入Kx

计算支线电流时，不要计入Kx、KΣp、KΣQ

习题1-2为例1-1按温升选干线和支线,导线敷设方式分别为穿钢管暗敷和明敷

4、校验电压损失

RL 

XL

U1 

XLU2

　　RL 

U2=U1－ΔU忽略XL

L长的导线电阻RL=（L·

ρ）/S===L×

0.0175/S 

L：

导线长度S：

导线截面

导线的电压损失：

单相：

ΔU=2IRL对称三相：

ΔU=IRL

电压损失率：

ΔU′=（U1－U2）/Ue×

100%=（ΔU/Ue）×

100% 

要求：

ΔU′＜5%，若由发热条件所选导线截面不满足此要求，则还需按此条件增大导线截面。

要求高的地方ΔU′＜2．5%。

习题1-3为例1-1校核干线和支线电压损失。

L干分别长为100米和500米。

（二）开关和熔断器的选择

1、高压断路器开关设备 

2、负荷开关

3、隔离开关