辦公大樓供配電設(shè)計(jì)[共13頁(yè)]

1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（2011/2012學(xué)年第一學(xué)期）課程名稱(chēng) ： 建筑供配電及照明技術(shù) 題 目 ：某辦公大樓建筑供配電及羽毛球館照明設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)班級(jí) ： 電氣工程及其自動(dòng)化4班姓 名 ： 劉福來(lái) 學(xué) 號(hào) ： 080060414 指導(dǎo)教師 ： 岑毅南 王靜爽 設(shè)計(jì)周數(shù) ： 兩 周 2011年 12 月23日目 錄一、設(shè)計(jì)要求 1.1目的及意義11.2主要任務(wù)1 1.3技術(shù)要求1二、設(shè)計(jì)正文 2.1總體方案設(shè)計(jì)2 2.1.1 高低壓配電系統(tǒng)選擇2 2.1.2 開(kāi)關(guān)線(xiàn)路的選型32.2 負(fù)荷計(jì)算 4 2.2.1 計(jì)算方法4 2.3 供電系統(tǒng)圖 5 2.4 設(shè)備選型 6 2.4.1 設(shè)備選擇7 2.4.2 設(shè)備

2、校驗(yàn)與整定8 2.5 照明及供配電設(shè)計(jì)11 2.5.1 羽毛球館照明設(shè)計(jì) 12 三、課程設(shè)計(jì)總結(jié) 12 四、參考文獻(xiàn)12 一、設(shè)計(jì)要求1.1目的及意義通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),加深對(duì)建筑供配電及照明技術(shù)理論知識(shí)的理解,初步了解通信大樓供配電工程設(shè)計(jì)的基本原理、步驟及方法，掌握建筑供配電總體方案、設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)備選型及照明設(shè)計(jì)。結(jié)合課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，熟悉建筑供配電及照明工程中需要提交的技術(shù)文檔要求，學(xué)會(huì)繪制供電系統(tǒng)圖、照明燈具布置圖及建立負(fù)荷計(jì)算表，學(xué)會(huì)查閱有關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)資料及設(shè)計(jì)手冊(cè)，提高進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力并完成課程設(shè)計(jì)相關(guān)任務(wù)。1.2主要任務(wù)(1)熟悉設(shè)計(jì)資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，考慮高低要供配電系統(tǒng)，并畫(huà)草圖

3、。（2）羽毛球場(chǎng)館照度計(jì)算及照明燈具的選擇.布置（3）將建立符合統(tǒng)計(jì)計(jì)算表，并計(jì)算計(jì)算負(fù)荷，短路電流計(jì)算。（4）設(shè)備選型（變壓器，斷路器，開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線(xiàn)，配電箱，開(kāi)關(guān)柜等）。（5）CAD繪圖（供配電圖，布線(xiàn)圖，照明布置圖等）。 1.3技術(shù)要求1）輸電線(xiàn)路，變電所，電力，羽毛球場(chǎng)館照明等的設(shè)計(jì)。 2）羽毛球館照度要求達(dá)到300lx. 二、設(shè)計(jì)正文1建筑概況及要求某辦公大樓建筑面積9080，地下一層，地上七層。現(xiàn)澆框架剪力墻結(jié)構(gòu)。地下一為車(chē)庫(kù)，層高3.5米，地上一層為餐廳，層高5米；地上二層為會(huì)議室，層高為5.7m；地上三層至七層為辦公室，高均為3.0m.班后0.15m，衛(wèi)生間浴室墊層為0.13m，其

4、他墊層為0.05m。首層二層有吊頂。根據(jù)統(tǒng)一的供電規(guī)劃方案，低壓電纜分七路埋地引入該建筑的低壓配電室，為用電負(fù)荷供電，此段線(xiàn)路的電壓損失為1%；本設(shè)計(jì)對(duì)消防負(fù)荷只提供相應(yīng)的供電條件，不做具體的設(shè)計(jì)；二層會(huì)議室照明，音響等由專(zhuān)業(yè)的廠(chǎng)家設(shè)計(jì)施工，本設(shè)計(jì)只提供相應(yīng)的供電條件。2，羽毛球場(chǎng)館照明設(shè)計(jì)長(zhǎng)40m 寬20m ，層高為2.8m ，窗總寬38米，高1.7米，采用嵌入頂棚式Y(jié)G701-3型3管熒光燈照明器照明，每支燈管額定光通量式2000lm，要求滿(mǎn)足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)照度200lx. 頂棚反射系數(shù)為70，墻面的反射系數(shù)為65，地板的反射系數(shù)為30，玻璃的反射系數(shù)為8%。3用電設(shè)備 某辦公樓變電站負(fù)荷如下表

5、：樓 層負(fù) 荷 名 稱(chēng)功 率（KW） 數(shù) 量（臺(tái)）合計(jì)（KW） 層合計(jì)（KW）地 下 一 層 污水泵 0.75 6 4.5 15.5 生活泵 5.5 2 11首 次 排風(fēng)泵 0.37 1 0.37 106.74 通風(fēng)泵 1.1 1 1.1 電加熱器 24 2 48 空調(diào)室內(nèi)機(jī) 0.1 8 0.8 空調(diào)室內(nèi)機(jī) 0.27 1 0.27 通風(fēng)機(jī) 2.2 1 2.2 通風(fēng)機(jī) 3 2 6 熱風(fēng)機(jī) 12 4 48二 層 空調(diào)室內(nèi)機(jī) 0.27 2 0.54 15.1 空調(diào)室內(nèi)機(jī) 0.76 6 4.56 排風(fēng)機(jī) 2.5 4 10 三 到 七 層 熱水器 6 2 12 13 除污機(jī) 1 1 1頂層 空調(diào)室外機(jī)

6、13 17 221 234.37 通風(fēng)機(jī) 7.5 1 7.5 通風(fēng)機(jī) 5.5 1 5.5 排風(fēng)機(jī) 0.37 1 0.37照度標(biāo)準(zhǔn)選擇值： 照度標(biāo)準(zhǔn)選擇值建筑部位照度值參考面建筑部位照度值參考面建筑部位照度值參考面 樓道 75lx地面 餐廳 200lx 0.75m 機(jī)房200lx 0.75m 辦公室 150lx 0.75m 浴室 50 lx 地面 車(chē)庫(kù) 75 lx 0.75m 門(mén)廳 100lx 地面 衛(wèi)生間 50 lx 0.75m 設(shè)備間 30 lx 地面2.1總體方案設(shè)計(jì)2.1.1根據(jù)任務(wù)書(shū)的原始材料確定負(fù)荷等級(jí)，通過(guò)對(duì)所有設(shè)備組進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。 2.2負(fù)荷計(jì)算2.2.1計(jì)算方法無(wú)功補(bǔ)償：補(bǔ)償前

7、：tg1=Qav/Pav 補(bǔ)償后：tg 2=（Qav-Qcc）/Pav 補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率：Qcc=Pc(tg1- tg2)需電容器臺(tái)數(shù)：當(dāng)COS0.9時(shí)，采用人工補(bǔ)償法來(lái)提高功率因數(shù)，廣泛采用并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償。變壓器損耗的具體算法：有功損耗Pt=Po+Pk(Sc/Sr)2, 無(wú)功損耗Qt=Qo+Ql(Sc/Sr)2Po為變壓器空載有功損耗，Pk為短路有功損耗，Qo為空載無(wú)功損耗，Ql為負(fù)載無(wú)功損耗。根據(jù)以上算法得到負(fù)荷計(jì)算表（見(jiàn)附表一）2.2.2大樓照明計(jì)算 廁所： S1=6*6.9*5=207m2，走廊： S2=2.1*（3.6*9+2.4+2.14）*5=585.7m2，其他建筑物面積：S

8、=9080-S1-S2=8288m2. 根據(jù)要求：一般負(fù)荷照明：各層按單位指標(biāo)法計(jì)算為15W/M2，衛(wèi)生間按單位指標(biāo)算為5W/M2，走廊按單位指標(biāo)法計(jì)算：6.5W/M2。根據(jù)指標(biāo)可得照明負(fù)荷總計(jì)為P=585.7*6.5+207*5+8288*15=130.8KW。2.2.3根據(jù)以上計(jì)算可確定供配電系統(tǒng)采用單電源雙變壓器并列運(yùn)行。一臺(tái)變壓器供大樓空調(diào)專(zhuān)用，另一臺(tái)供其它設(shè)備使用，兩臺(tái)變壓器可相互備用。運(yùn)行。高壓采用單母線(xiàn)不分段結(jié)線(xiàn)，低壓采用單母線(xiàn)分段結(jié)線(xiàn)，中間用聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)連接。并根據(jù)負(fù)荷依次劃分出低壓回路，具體見(jiàn)2.3供電系統(tǒng)圖2.3供電系統(tǒng)圖圖表見(jiàn)附表2其中根據(jù)負(fù)荷計(jì)算表可知：I1=23A,I2=

9、12A,I3=13A。工作電壓均為10KV。I4=331A，I5=346A，工作電壓為380V。其余計(jì)算：I6=P5*Kd/380/1.732=177A，同理易得出：I7=84A,I8=18A,I9=76A,I10=18A,I11=18A，I12=-50A，I13=9A，I14=335A，I15=-110A，I16=400A，以上點(diǎn)的工作電壓均為380V。根據(jù)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行如下的設(shè)備選型。2.4設(shè)備選型2.4.1設(shè)備選擇變壓器的選擇:因?yàn)榇髽菍儆诘蛯咏ㄖ捎?0KV/380V變壓器即可。由負(fù)荷計(jì)算得 1#變壓器處4點(diǎn)計(jì)算負(fù)荷：Sc1=217kVA根據(jù)變壓器選擇原則選變壓器的容量為：SN1=31

10、5KVASc/ST =217/315=70%2#變壓器處5點(diǎn)計(jì)算負(fù)荷：SC2=215KVA 根據(jù)變壓器選擇原則選變壓器的容量為：SN2=315KVA Sc/ST =215/315=69% 斷路器,隔離開(kāi)關(guān)，電流互感器，電線(xiàn)的選擇: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 斷路器： ZN5-10/1000戶(hù)內(nèi)真空式 NS400塑殼式 隔離開(kāi)關(guān)：GN8610T/200 GN866T/200 電流互感器： LMZ-10 LMZ-10 電壓互感器：JDZJ-10電線(xiàn)的選擇：TMY ,BLX TMY ,BLX ,BV 開(kāi)關(guān)柜的選擇詳見(jiàn)附表2，3 隔離開(kāi)關(guān)GN866T

11、/200 接觸電阻R1=0.4m斷路器 NS400塑殼式 斷路器線(xiàn)圈電阻R3=1.3m斷路器線(xiàn)圈電抗R4=0.86mTMY20*3 r1=0.117/km x1=0.35/kmTMY30*4 r2=1.097/km對(duì)以上器件其進(jìn)行校驗(yàn)短路電流計(jì)算： S T 50KM，Xo=0.35歐/千米， 315KVA 5KM,Xo=0.35歐/千米 10.5/0.4KV Ro=1.2 歐/千米（一）、線(xiàn)路的阻抗 Xl=X0*L=0.35*5=1.75（二）、變壓器的阻抗T1的阻抗： X1=U%*Unt2/100*Snt=6*0.42/100*800*10-3=0.012 T2的阻抗： X2= U%*Unt

12、2/100*Snt=6*0.42/100*1250*10-3=0.00768（三）、總阻抗的計(jì)算對(duì)變壓器的高次側(cè)X1=1.75對(duì)變壓器的低次側(cè)X2=1.75*（0.4/10.5）2+0.012=0.01454（四）、短路參數(shù)對(duì)變壓器高次側(cè) 1、短路電流周期分量的有效值： Ik1=Uav1/1.732*Xk=10.5/(1.732*1.75)=3.46KA2、短路電流的沖擊值： Ish=2.55*Ik1=2.55*3.46=8.823KA Ish=1.52*Ik1=1.52*3.46=5.259KA3、短路容量： Sk1=1.732*Uav2*Ik2=1.732*10.5*3.46=62.924

13、KVA對(duì)變壓器低次側(cè)對(duì)變壓器T1的低次側(cè)：1、短路電流周期分量的有效值： Ik2=Uav2/1.732*Xk=0.4/(1.732*0.01454)=15.88KA2、短路電流的沖擊值： Ish=1.84*Ik2=1.84*15.88=29.22KA Ish=1.09*Ik2=1.09*15.88=17.31KA3、短路容量： Sk2=1.732*Uav2*Ik2=1.732*0.4*15.88=11KVA對(duì)變壓器T2的低次側(cè)：1、短路電流周期分量的有效值： Ik2=Uav2/1.732*Xk=0.4/(1.732*0.01022)=22.6KA2、短路電流的沖擊值： Ish=1.84*Ik2

14、=1.84*22.6=41.58KA Ish=1.09*Ik2=1.09*22.6=24.63KA3、短路容量： Sk2=1.732*Uav2*Ik2=1.732*0.4*22.6=15.66KVA3、短路容量： Sk2=1.732*Uav2*Ik2=1.732*0.4*4.3=2.98KVA對(duì)ZN5-10/1000（1）、熱穩(wěn)定性的校驗(yàn)： Ik12*tima=3.462*(0.5+0.05)202*2 合格（2）、熱穩(wěn)定性的校驗(yàn)： Ish=8.823KA50KA 合格（3）、斷流能力的校驗(yàn)： Ik1=3.4620KA 合格T2高次側(cè)斷路器應(yīng)選為：ZN5-10/1000（1）、熱穩(wěn)定性的校驗(yàn)：

15、 Ik22*tima=3.462*(0.5+0.05)202*4 合格（2）、熱穩(wěn)定性的校驗(yàn)： Ish=8.823KA50KA 合格（3）、斷流能力的校驗(yàn)： Ik2=3.4620KA 合格對(duì)NS400（1）、Ic4=1011A; In1=1250A （2）、T1的選型選為：MW12（3）、各脫扣器的整流電流：a) 瞬時(shí)脫扣器 Iop.or=(1.1*1.8*1000)/(1.732*0.38)=3000A K3=3b) 短時(shí)脫扣器 Iop.or=(1.1*1.3*1000)/(1.732*0.38)=2173A K3=2c) 長(zhǎng)延時(shí)脫扣器 Iop.tr=1.1*1011=1112A K=0.9

16、（4）、開(kāi)斷能力校驗(yàn)Ik=15.88In.br=35KA 合格對(duì)電流互感器額定電流 應(yīng)滿(mǎn)足I1eIgmax 式中I1eIgmax分別為互感器原邊額定電流和裝置的最大長(zhǎng)期工作電流在環(huán)境溫度條件下，容許連續(xù)通過(guò)電流互感器的原邊電流可達(dá)額定值的120%，但過(guò)大將使誤差增大。互感器的二次額定電流一般為5A。與儀表、繼電器的標(biāo)稱(chēng)電流相符。二次負(fù)載的計(jì)算與校驗(yàn)電流互感器次邊通過(guò)額定電流I2e和負(fù)載總阻抗Z2時(shí)的功率 W2=I22eZ2校驗(yàn)短路時(shí)的熱穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性電流互感器的熱穩(wěn)定性，應(yīng)按下式的條件判斷，即（I1eKt）tQd式中Kt互感器熱穩(wěn)定倍數(shù)，t為熱穩(wěn)定電流通過(guò)的時(shí)間（t=1秒），I1e為電流互

17、感器一次額定電流。電流互感器機(jī)械穩(wěn)定性，應(yīng)按下式的條件判斷，既I1eKuch式中Ku電動(dòng)力穩(wěn)定倍數(shù)，ch短路電流沖擊值產(chǎn)品型號(hào)額定電流比(A)級(jí)次組合準(zhǔn)確級(jí)及額定輸出保護(hù)級(jí)一秒熱穩(wěn)定電流(KA)動(dòng)穩(wěn)定電流(KA)0.20.513額定輸出(VA)準(zhǔn)確級(jí)及準(zhǔn)確限值系數(shù)LMZ-1020/50.2/30.5/31/3101010151510P101.6415/51.23電源回路選用LMZ-10系列電流互感器符合要求。2.5照明及供配電設(shè)計(jì)2.5.1羽毛球館照明設(shè)計(jì)采用嵌入頂棚式Y(jié)G701-3型3管熒光燈照明器 計(jì)算方法：利用系數(shù)平均照度法照明設(shè)計(jì)手冊(cè)基本公式：E = NUK / AN = EA / (

18、UK)其中：- 光通量N - 光源數(shù)量U - 利用系數(shù)A - 工作面面積m2K - 燈具維護(hù)系數(shù)計(jì)算過(guò)程：1. 房間長(zhǎng)度: 40m房間寬度: 20m計(jì)算高度: 2.8m照度要求: 200lx采用嵌入頂棚式Y(jié)G701-3型3管熒光燈照明器 2. 空內(nèi)空間高度hrc=2.8m =1.05天花板的反射系數(shù)cc=70%地板的反射系數(shù) fc=30%墻的平均反射系數(shù)w.av=w(Aw-Ag)+ gAg/Aw=0.65*(336-64.6) +8%*38*1.7/336=50.9% 近似取30%查表得RCR1=1, cc=70%, fc=30%, U1=0.43 RCR2=2, cc=70%, fc=30%

19、, U2=0.48利用直線(xiàn)內(nèi)插法求利用系數(shù)RCR=1.05, cc=70%, fc=30% =0.48修正地板空間有效比tc20%時(shí)對(duì)利用系數(shù)的影響由 得N=209.2（盞）所以取210 需要嵌入頂棚式Y(jié)G701-3型3管熒光燈照明器70盞2.5.2照明布置平面圖（附圖4）三、課程設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)這次設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識(shí)到了自己的不足之處，但從未接觸過(guò)實(shí)際的東西，也就有好多以前無(wú)法認(rèn)識(shí)的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)這次實(shí)習(xí)開(kāi)闊了眼界、增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)，對(duì)以后的學(xué)習(xí)也有了更加清楚的認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)有了針對(duì)性和方向。首先，牢牢掌握專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)是非常必要得，它為以后學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課甚至是工作打下了基礎(chǔ)，這在以后將會(huì)成為一筆財(cái)富，現(xiàn)在離大四畢業(yè)找工

20、作還有一段時(shí)間一定要充分利用這有限的時(shí)間學(xué)習(xí)掌握更多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為以后謀個(gè)好工作增加一份籌碼。另一個(gè)感觸就是學(xué)習(xí)要有主動(dòng)性，學(xué)習(xí)是自己的事，自己要對(duì)自己的事情負(fù)責(zé)，我們的老師、教授整天太忙太累了不可能面面俱到的照顧輔導(dǎo)到每一個(gè)人，一定要自己積極主動(dòng)地去學(xué)。有什么不懂得一定要虛心像別人請(qǐng)教。和那些工程師比起來(lái)自己的知識(shí)是多么的貧乏，所以更有必要努力地學(xué)習(xí)了，并且一有機(jī)會(huì)一定要繼續(xù)深造。在課設(shè)期間雖然很累、很苦，但我卻感到很快樂(lè)！兩個(gè)星期，對(duì)我們這些的工科學(xué)生來(lái)說(shuō)，是特別的寶貴。因?yàn)檫@是一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的絕好機(jī)會(huì)，又將全面地檢驗(yàn)我們的知識(shí)水平。課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的有效途徑，也是我們大學(xué)

21、生、工科類(lèi)的大學(xué)生，非常重要的也特別有意義的實(shí)踐課。很快我們就要步入社會(huì)，面臨就業(yè)了，就業(yè)單位不會(huì)像老師那樣點(diǎn)點(diǎn)滴滴細(xì)致入微地把要做的工作告訴我們，更多的是需要我們自己去觀(guān)察、學(xué)習(xí)。不具備動(dòng)手能力就難以勝任未來(lái)的挑戰(zhàn)。隨著科學(xué)的迅猛發(fā)展，新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，兩周的課程設(shè)計(jì)帶給我們的，不全是我們所接觸到的那些操作技能，也不僅僅是通過(guò)實(shí)踐我們所了解的東西，更多的則需要我們每個(gè)人在課設(shè)結(jié)束后去感悟，去反思，勤時(shí)自勉，有所收獲，這才是課設(shè)所要達(dá)到的真正目的。這次令人難忘的課設(shè)，不僅讓我們了解到了專(zhuān)業(yè)知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用，還讓我們明白了一個(gè)深刻的道理：紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要恭行。社會(huì)需要人才，社會(huì)需要的是有能力的人才。我們新世紀(jì)的大學(xué)生只有多參加實(shí)踐，才能保證在未來(lái)的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中有自己的位置。真的感謝這次課設(shè)!也感謝老師們的細(xì)心指導(dǎo)！四、參考文獻(xiàn)1 供配電系統(tǒng) 雍靜 機(jī)械工業(yè)出版社2 電氣照明技術(shù) 謝秀穎 郭宏祥 中國(guó)電力出版社3 建筑電氣控制技術(shù) 馬小軍 機(jī)械工業(yè)出版社4 AutoCAD實(shí)用教程 高進(jìn)龍 西北工業(yè)大學(xué)出版社建筑大樓供配電負(fù)荷計(jì)算設(shè)備組設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備容量需要系數(shù)COS tg PcQcScIcPn/kwKd/kw/k