建筑供配電及照明課程設(shè)計

1、科信學院課程設(shè)計說明書（2015 /2016 學年第 一 學期）課程名稱 ：建筑供配電及照明課程設(shè)計 題 目 ： 圖書館供配電及照明設(shè)計 專業(yè)班級 ： 學生姓名 ： 學 號： 指導教師 ： 岑毅南等 設(shè)計周數(shù) ： 2周 設(shè)計成績 ： 2015年 12月 31日1、 設(shè)計題目 圖書館供配電及照明設(shè)計二、課程設(shè)計目的 學習了一學期的供配電及照明技術(shù)，通過學習課堂知識和課下做題練習，使我對該課程的理論知識有了具體而詳細的理解，明白了供配電設(shè)計當中的一些基本要求和設(shè)計時的一些注意事項，還有對供配電系統(tǒng)中根據(jù)實際情況進行設(shè)備選型也有了大體上的了解。另外掌握了照明設(shè)計當中設(shè)計規(guī)范和照明設(shè)備的選型及其一些照

2、明設(shè)備的具體參數(shù)和設(shè)計規(guī)范。本次課程設(shè)計主要是針對供配電及照明技術(shù)課程的一個全面的設(shè)計，目的首先是讓我們了解整個系統(tǒng)設(shè)計的步驟，包括原始資料的整理與分析、負荷計算、變壓器的選擇和斷路器的選擇和整個供電系統(tǒng)圖的設(shè)計；其次，是考察我們的思維方式，包括一些設(shè)備參數(shù)的選取和更個系統(tǒng)的供電質(zhì)量的評定；最后，是對我們設(shè)計小組的團結(jié)合作精神的考驗，大家只有齊心協(xié)力才能更好的完成設(shè)計任務(wù)。本次課程設(shè)計使我們更加透徹的了解并很好的掌握了課本的理論知識，理論和實踐相結(jié)合使我們的學習事半功倍。三、課程設(shè)計要求在供配電及其照明技術(shù)課程設(shè)計中，設(shè)計的所有內(nèi)容應(yīng)符合我國的供配電系統(tǒng)及其照明標準中的有關(guān)供配電系統(tǒng)的 各項技

3、術(shù)指標和參數(shù)要求和電氣設(shè)計規(guī)范，具體內(nèi)容見供配電及其照明技術(shù)教材的附錄的說明；在課程設(shè)計的各種圖表中的符號要求符合供配電及其照明技術(shù) 教材的附錄中常用圖形符號的說明；供配電及其照明系統(tǒng)設(shè)計中用到的產(chǎn)品應(yīng)選擇比較知名廠家的產(chǎn)品；供配電及其照明系統(tǒng)設(shè)計中用到的名詞術(shù)語應(yīng)與我國的供配電及其照明標準中的命名相一致。四、供配電部分的設(shè)計本課程設(shè)計包括供配電的設(shè)計和室內(nèi)照明設(shè)計兩部分，供配電部分涉及到負荷的計算和設(shè)備的選型，照明部分主要是照明的有關(guān)計算和燈具的選型，最后是繪制CAD圖。4.1供配電部分的設(shè)計 此設(shè)計包括系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)實施等方面4.1.1系統(tǒng)分析該系統(tǒng)是對整個圖書館地下一層到地上五

4、層的照明及供配電的設(shè)計，首先通過CAD圖我們分析并了解了每層建筑的布局和用電要求質(zhì)量，還有每層的用電設(shè)備及其對照明的要求。具體分析如下：地下一層是整個圖書館的設(shè)備間，設(shè)有配電室、維修間；還有消防水泵的設(shè)備點和消防水池，還有一些附屬場所包括：會議室、校史展覽室、貴賓室、控制室、值班室、廁所等。該層設(shè)備容量較大，是整個建筑供電的核心部位，對用電質(zhì)量的要求較高，并要合理選擇供電設(shè)備。該樓層的有效面積是2563.29平方米，根據(jù)此面積可算出照明的一些數(shù)據(jù)。地上一層包括消防控制室、采編室、大會議室、小會議室、水池、花壇、期刊裝訂、放映室、值班室、休息室、400座報告廳、儲藏室、總咨詢臺、廁所、讀者檢索、

5、門廳、中廳、聯(lián)機檢索、館長室、辦公室等布局，其中報告廳要單獨考慮，不僅因其面積大而且它對燈光效果要求和供電質(zhì)量要求都較高，該層的照明有效面積是4169.07平方米。地上二到五層是一般照明要求和供電質(zhì)量要求。在分析系統(tǒng)是要特別注意有效面積的選取，不要把房頂?shù)拿娣e計入在內(nèi)。4.1.2系統(tǒng)設(shè)計 根據(jù)以上分析我們做出了該系統(tǒng)的初步設(shè)計，設(shè)計步驟和內(nèi)容如下：第一，先根據(jù)要求列寫出負荷清單，根據(jù)不同類型對用電設(shè)備進行分組，地下一層到地上五層的室內(nèi)照明歸為同一類用電設(shè)備，冷卻水泵、冷卻塔、送排風系統(tǒng)等我們歸為空調(diào)設(shè)備為一類用電設(shè)備，生活水泵、電開水爐、各為一類用電設(shè)備，音響和計算機設(shè)備為我們加的預留設(shè)備用電

6、一組。具體的計算負荷見附錄一（計算負荷表格）第二，供配電系統(tǒng)中設(shè)備的選型，通過負荷計算我們選擇了合適的變壓器和短路器，還有線路的選擇。鑒于設(shè)備的用途不同，在建筑中起的作用不同我們選擇了兩臺變壓器，型號分別為 斷路器的型號：SN10-10/630 變壓器型號：SC9-1600 線路的選擇：照明：ZRYJV Ro=1.580 Xo=0.079 電梯：ZRYJV Ro=1.128 Xo=0.078第三，除了正常的用電設(shè)備之外還有一些消防設(shè)備的供電不計入負荷計算，但要在供配電系統(tǒng)圖中顯示，所以，我們選擇兩臺變壓器，其中一臺作為備用電源，工作方式為暗備用。另外加了一臺容量大小合適的電動機作為備用電源供電

7、，把主要設(shè)備掛在主電源上，消防設(shè)備和次要設(shè)備掛在備用電源上，從安全角度考慮我們把消防設(shè)備掛在了發(fā)電機上，以備在供電回路出現(xiàn)故障或發(fā)生火災(zāi)事故時能及時有效的排除故障并盡可能的保障人身和財產(chǎn)的安全，減少事故損失。具體的供配電系統(tǒng)圖見附錄二（供配電系統(tǒng)圖）。第四，開關(guān)柜的設(shè)計與繪制，根據(jù)供配電系統(tǒng)圖我們設(shè)計了高壓開關(guān)柜進線和出線方式和低壓開關(guān)柜的進線和出現(xiàn)方式，根據(jù)方式要求和方式畫法我們繪制出了開關(guān)柜的系統(tǒng)圖，詳情見附錄三（開關(guān)柜的設(shè)計）4.1.3系統(tǒng)方案的實施 方案的實施包括設(shè)備的選型和校驗。 按電壓分主要有高壓電氣設(shè)備和低壓電氣設(shè)備。其主要作用是電路的通斷。一、開關(guān)電器極其重要部分為觸頭，并具有

8、較好的滅弧能力。1）.電弧的主要影響：延長了電路的開斷時間。電弧高溫燒壞開關(guān)的觸頭。觸頭本身及觸頭周圍介質(zhì)含有大量可被游離的電子。（內(nèi)因 當分斷的觸頭間存在足夠大的外施電壓的條件下，而且電路電流也達到最小生弧電流，其間的介質(zhì)就會強烈游離形成電弧。（外因2）常用滅弧方法：速拉滅弧法、冷卻滅弧法、吹弧滅弧法、長弧吹短滅弧法、粗弧分細滅弧法、狹溝滅弧法、真空滅弧法。3）對電氣觸頭的基本要求v 滿足正常負荷的發(fā)熱要求v 具有足夠的機械強度v 具有足夠的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定v 具有足夠的斷流能力二、按在電路的位置分1）變配電所中擔負輸送和分配電能任務(wù)的電路,稱一次回路或一次電路,或主電路、主接線。一次電路中的

9、電氣設(shè)備一次設(shè)備。 2）凡 用來控制、指示、測量一次設(shè)備運行的電路稱二次回路（電路、接線)。二次回路通常接在互感器的二次側(cè)，二次電路的電氣設(shè)備稱二次設(shè)備或二次元件。三、 電氣設(shè)備選擇的共同原則1）常工作條件額定電壓和額定電流注：我國目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備，設(shè)計時取周圍空氣溫度為 為計算值。 度或 度時，應(yīng)修正。0標準環(huán)境溫度實際溫度al允許溫度2)按短路情況來校驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。3)按裝置地點的三相短路容量來校驗開關(guān)電氣的斷流能力（遮斷容量。注：銘牌斷流容量值所規(guī)定的使用條件。4)按裝置地點、工作環(huán)境、使用要求及供貨條件及經(jīng)濟條件來選擇。四、高壓開關(guān)設(shè)備及選擇1）高壓斷路器v 功能：通斷

10、正常負荷電流、接通和承受一定的短路電流、在保護裝置作用下自動跳閘，切除短路故障。 v 斷路器的選擇：結(jié)合環(huán)境條件選用斷路器的型號和規(guī)格、據(jù)短路電流進行斷流容量,動、熱穩(wěn)定校驗、盡量維修方便，價格便宜，運行費用少等。2)高壓開關(guān)柜v 按一定線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套配電裝置。v 用途 作為電能接受、分配的通斷和監(jiān)視保護之用。v 類型：1.固定式 制造工藝簡單，節(jié)省鋼材，價格便宜，但體積較大防護等級較低；2.手車式 維護方便，安全可靠，更換斷路器容易占用建筑體積少，價格高等。（通過產(chǎn)品型號格式來了解）.3)成套配電裝置：集開關(guān)、測量、保護、輔助設(shè)備于一體的配電設(shè)置。v 一次回

11、路方案：指主回路中的各種開關(guān)、互感器和避雷器等元件的接線。 編號：1125v 二次回路方案：指測量、保護、控制和信號裝置的接線。v 開關(guān)柜按供電裝設(shè)了防止電氣誤操作的閉鎖裝置，即“五防”：防止誤跳、誤合斷路器；防止帶負荷分、合隔離開關(guān)；防止帶電掛地線；防止帶地線合閘；防止誤入帶電間隙。注意操作順序：合閘：先合隔離開關(guān)，后斷路器分閘：先分斷路器，后隔離開關(guān)五、高壓開關(guān)柜的選擇選擇1)據(jù)使用環(huán)境和工作條件決定開關(guān)柜類型和相應(yīng)的電氣設(shè)備。2)據(jù)變配電所一次電路圖的要求并經(jīng)幾個方案的技術(shù)經(jīng)濟比較，優(yōu)選開關(guān)柜及其一次方案編號，并確定一、二次設(shè)備型號和規(guī)格。3)結(jié)合控制、計量、保護和信號等方面要求，選用或

12、自行設(shè)計二次接線，并確定二次設(shè)備型號和規(guī)格。4)向廠家訂購時，應(yīng)向廠家提供一、二次電路圖紙等有關(guān)技術(shù)資料。又稱為自動空氣開關(guān)、低壓空氣 開關(guān)5)能帶負荷通斷，又能在短路、過負荷和失壓等時自動跳閘。v 類型：按用途分， 配電線路用、電動機保護用、照明線路用、漏電保護用；按分斷性能分，一般型和限流型；按保護特性分，選擇型和非選擇型；按結(jié)構(gòu)型式分，塑料外殼式（裝置式和框架式（萬能式。六、低壓配電柜 按一定線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種低壓成套配電裝置。 1）固定式 PGL1 已淘汰。 PGL2 還在中小型建筑的配電系統(tǒng)中使用。 GDL1、 GDL2、 GDL3在電力系統(tǒng)用得較多，民用建筑僅

13、用于三級及容量較小的二級負荷系統(tǒng)中。 GGL、GGD等也使用較多。 2）抽屜式 外形緊湊，操作安全，易于檢修與維護，更換故障開關(guān)容易，縮短故障開關(guān)停電時間。常用的有GCK及GCL型及模數(shù)制的抽屜開關(guān)柜。MUS及MZS目前用在大容量一、二類建筑中。七、變壓器常用類型1）電力變壓器類別： 1.按繞組導體分銅繞組、鋁繞組L； 2.按繞組絕緣類型分(1) 油浸式J：廣泛用作電力變壓器，與干式相比，具有較好的絕緣和散熱性能，價廉，不宜用于易燃、易爆場所。(2)干式G、C。用澆注的環(huán)氧樹脂作為絕緣和散熱介質(zhì)，結(jié)構(gòu)簡單體積小，重量輕，安全防火要求高的場所，廣泛用于民用建筑。(3)沖氣式：多為六氟化硫 3.按

14、容量系列分 采用國際通用的 R10容量系列。例：100，125，160，200，250，315，400，500，630，800，1000，1250，1600，2000，2500KVA。2） 臺數(shù)的選擇：據(jù)負荷性質(zhì)-可靠性要求 一、二級負荷，宜選用兩臺，互為備用。 二級負荷（無一級負荷時，也可采用一臺，但在低壓側(cè)應(yīng)與其它備用電源聯(lián)絡(luò)。(1)明備用：兩臺變壓器均按100%負荷選擇，一臺工作，一臺備用。(2)暗備用：每臺變壓器的容量均按最大負荷的70%來選擇，正常情況下兩臺變壓器都參加工作，每臺變壓器承擔50%最大負荷?？紤]經(jīng)濟運行，季節(jié)負荷較大時，可裝二臺 以上的變壓器。考慮負荷大小，車間原則上一

15、臺，總負荷過大可裝兩臺，避免故障影響大?？紤]負荷的發(fā)展容量的選擇3）依據(jù)選擇標準：(1)單臺變壓器v變壓器最佳負荷率，一般為 70%80% 。 補償后的平均功率因數(shù)。(2)兩臺變壓器vv 任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足一二級負荷的需要。容量上限：車間變壓器，變壓器不宜超過16002000KVA；二層樓以上的干式變壓器其容量不宜大于630KVA；居民小區(qū)變電所的配電變壓器單臺不宜超過630KVA。五照明部分的設(shè)計 該系統(tǒng)中的照明部分包括生活中的正常照明和應(yīng)急照明，我們主要負責設(shè)計地上一層的照明設(shè)計，在這部分的設(shè)計中我主要擔當?shù)娜蝿?wù)就是關(guān)于照明中的一些計算問題和數(shù)據(jù)的處理 *5.2.1系統(tǒng)分析：地

16、上一層的主要照明部分就是400座的報告廳，該報告廳的有效面積有CAD圖的原始資料可知411平方米，根據(jù)燈的光效和壽命和適用場合我們選擇了2*2*36w的四管熒光燈，光效選取70lm（熒光燈的光效范圍是2580lm），查表知熒光燈的平均照度是300lm，放映室對照明的光效要求較低所以我們選用2*36w的雙管熒光燈，光效取50lm，其他場所按一般照明來設(shè)計，選用2*36w的雙管熒光燈，光效取70lm，另外對于樓道門廳部位的照明按實際情況而定用多少等，對這些部位的照明的設(shè)計無特殊要求。5.2.2系統(tǒng)設(shè)計：此系統(tǒng)設(shè)計包括大量的照明計算，用到的課堂上學到的公式和一些參數(shù)的查詢和驗證，基本的計算步驟如下：

17、根據(jù)查表：閱覽室平均照度300lx，選用2*2*36W的四管熒光燈，光效在25-80lm/W之間，我們選取70lm/w，設(shè)地面高度為2.8m桌面0.75m光通量：70*2*2*36=10080lm又公式 可得Eav工作面平均照度，lx； N照明器數(shù)； A工作面面積，m2； K維護系數(shù)?？梢缘贸鯪的值，有效面積S=7.5*7.5=56.25m2N=200*56.25/5040RCR=5hrc(l+w)/l*w=5(2.8-0.75)(7.5+7.5)/7.5*7.5=2.73有效頂棚反射比Ao=7.5*7.5=56.25As=56.25+7.5*0.5*4=71.25=0.5(0.5*7.5)*

18、4+0.8*(7.5*7.5)/0。5*7.5*4+7.5*7.5查表RCR1=2，U1=0.61RCR2=3，U2=0.53 N=300*411/10080*0.5516*0.818盞L豎=3.25，L橫=2.75L1=3m,L2=16*2.8=4.48L2L1,所以合格。其他場所按一般照明設(shè)計，所用公式同上。5.2.3系統(tǒng)方案的實施：重點是燈具的選擇和布置，應(yīng)符合表格中的標準。本課設(shè)我們采用了熒光燈（YZ直管熒光燈，YH環(huán)管，YU U形管）本燈具的特點是：壽命長（3000h)、光效高（2585lm/w)、光譜成分好、表面亮度低、不能頻繁開閉（2h/次、點燃遲、有閃爍和頻閃效應(yīng)、電壓影響壽命

19、（10、受溫濕度影響（7580%,18250C)。一、光源的選擇原則：1）按照明設(shè)施目的和用途選擇光源：辦公、工作、學習場所宜采用色溫較高的日光型光源，以提高工作、學習效率；休息場所宜采用色溫低的光源，已取得溫馨舒適的氛圍；在有高速機械運行的地方不宜用一般的氣體放電燈，以避免頻閃效應(yīng)；頻繁操作的燈宜選用白熾燈，需要光的用白熾燈和鹵鎢燈2)按環(huán)境要求選擇光源：有較大震動的環(huán)境中可使用氙燈；電壓波動大的地方不宜使用易熄滅的燈；低溫環(huán)境中，不宜用熒光燈以免啟動困難。3)按投資和年運行費選擇光源：選用節(jié)電，光效高，壽命長的電源二、燈具的選擇1）合理的光特性：包括光強分布、照明器表面亮度、保護角2）按環(huán)

20、境條件選擇無特殊防塵防水要求選一般高效普通式燈具，有防塵防水要求按防護等級選。防火防爆3）按觸電保護要求選擇4）經(jīng)濟性：光輸出比高、利用系數(shù)高、壽命長、光通衰減少、安裝維護方便。5）外形與建筑協(xié)調(diào)5.2.4繪制CAD圖：根據(jù)以上計算出的等的盞數(shù)，結(jié)合房間的有效面積合理布局燈的位置并在CAD圖上繪制出來，達到設(shè)計目的,完成設(shè)計任務(wù)。六、課程設(shè)計總結(jié)或結(jié)論 供配電系統(tǒng)的設(shè)計已經(jīng)完成，對上述所列安排、步驟做如下總結(jié)： 第一， 首先要對圖書館的布局進行按圖分析進，了解其各部分分布情況，對其每個房間的用途進行統(tǒng)計，列寫設(shè)備清單并分配用電等級，按負荷等級的不同要求選擇變壓器和斷路器，并分析決定繪制出系統(tǒng)供

21、電圖。 第二， 選擇性能較好的設(shè)備，保證室內(nèi)供電的質(zhì)量。 第三， 總之各個環(huán)節(jié)要銜接緊密，保證性能良好。 第四， 進行繪圖時使用CAD軟件繪圖，認真、仔細.保證圖形美觀，明朗，清晰。通過該設(shè)計課題，讓我們掌握供配電及其照明技術(shù)總體設(shè)計方案和更加清晰的了解各建筑的功用和照明設(shè)計要求、安裝布局、使用方法以及在實際操作中的注意事項。七、課程設(shè)計感非常感謝學校給我們提供了這樣一個難得的機會，讓我們能夠?qū)λ鶎W知識進行檢驗和實踐，使我受益匪淺。我們這次課程設(shè)計的主要任務(wù)就是完成圖書館地下一層到地上五層的照明布置和負荷計算，根據(jù)要求和實際情況來選擇設(shè)備和燈具，然后按要求完成CAD平面布置圖。利用課本的理論知

22、識結(jié)合實踐完成設(shè)計任務(wù)。對于這次供配電及照明課設(shè)，我們對課本上的知識有了更感性的認識，我學到如何計算照度及燈具選擇及怎樣布置開關(guān)線路發(fā)電機容量的選擇 ，高低壓供配電系統(tǒng)的擬定方法及變壓器的選擇，建立負荷統(tǒng)計計算表以及如何確定負荷等級。這次課程設(shè)計使我感覺到設(shè)計的困難和對專業(yè)知識掌握的程度不夠。這次設(shè)計也增強了我的實際動手動腦能力，增加了我對此專業(yè)的興趣，明白了建筑電氣在我們實際生活扮演著至關(guān)重要的角色，堅定了我學習的信心。在設(shè)計過程中遇到了許多問題，通過老師的耐心指導，并結(jié)合我所學知識，努力去解決問題，從而獲得了不少新的知識，這為我畢業(yè)設(shè)計及畢業(yè)后的工作打下了基礎(chǔ)，同時也使我認識到作為一名設(shè)計者嚴謹?shù)膽B(tài)度和細致的作風是多么重要，同組同學之間無私的互相幫助也同樣讓我很是感動?？偟膩碚f這次課程設(shè)計的意義是十分重大的，它所帶給我的除了知識結(jié)構(gòu)的整合外，更重要的是，首先它讓我的綜合學習能力有了進一步的提升，再者它讓我更進一步認識到團隊合作的重要性，在設(shè)計中遇到困難時，大家總是相互激勵，彼此幫助，從而使設(shè)計得以順利完成。雖然這個設(shè)計做的不盡完美，