辦公大樓供配電設(shè)計[共13頁]

1、課程設(shè)計說明書（2011/2012學(xué)年第一學(xué)期）課程名稱 ： 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)計專業(yè)班級 ： 電氣工程及其自動化4班姓 名 ： 劉福來 學(xué) 號 ： 080060414 指導(dǎo)教師 ： 岑毅南 王靜爽 設(shè)計周數(shù) ： 兩 周 2011年 12 月23日目 錄一、設(shè)計要求 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)計正文 2.1總體方案設(shè)計2 2.1.1 高低壓配電系統(tǒng)選擇2 2.1.2 開關(guān)線路的選型32.2 負(fù)荷計算 4 2.2.1 計算方法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11 2.5.1 羽毛球館照明設(shè)計 12 三、課程設(shè)計總結(jié) 12 四、參考文獻(xiàn)12 一、設(shè)計要求1.1目的及意義通過本次課程設(shè)計,加深對建筑供配電及照明技術(shù)理論知識的理解,初步了解通信大樓供配電工程設(shè)計的基本原理、步驟及方法，掌握建筑供配電總體方案、設(shè)計計算、設(shè)備選型及照明設(shè)計。結(jié)合課程設(shè)計的內(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)會繪制供電系統(tǒng)圖、照明燈具布置圖及建立負(fù)荷計算表，學(xué)會查閱有關(guān)專業(yè)技術(shù)資料及設(shè)計手冊，提高進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計的能力并完成課程設(shè)計相關(guān)任務(wù)。1.2主要任務(wù)(1)熟悉設(shè)計資料，明確設(shè)計任務(wù)，考慮高低要供配電系統(tǒng)，并畫草圖

3、。（2）羽毛球場館照度計算及照明燈具的選擇.布置（3）將建立符合統(tǒng)計計算表，并計算計算負(fù)荷，短路電流計算。（4）設(shè)備選型（變壓器，斷路器，開關(guān)，導(dǎo)線，配電箱，開關(guān)柜等）。（5）CAD繪圖（供配電圖，布線圖，照明布置圖等）。 1.3技術(shù)要求1）輸電線路，變電所，電力，羽毛球場館照明等的設(shè)計。 2）羽毛球館照度要求達(dá)到300lx. 二、設(shè)計正文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?，F(xiàn)澆框架剪力墻結(jié)構(gòu)。地下一為車庫，層高3.5米，地上一層為餐廳，層高5米；地上二層為會議室，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，此段線路的電壓損失為1%；本設(shè)計對消防負(fù)荷只提供相應(yīng)的供電條件，不做具體的設(shè)計；二層會議室照明，音響等由專業(yè)的廠家設(shè)計施工，本設(shè)計只提供相應(yīng)的供電條件。2，羽毛球場館照明設(shè)計長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，要求滿足國際標(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 稱功 率（KW） 數(shù) 量（臺）合計（KW） 層合計（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 車庫 75 lx 0.75m 門廳 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2.1.1根據(jù)任務(wù)書的原始材料確定負(fù)荷等級，通過對所有設(shè)備組進(jìn)行負(fù)荷計算。 2.2負(fù)荷計算2.2.1計算方法無功補(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功功率：Qcc=Pc(tg1- tg2)需電容器臺數(shù)：當(dāng)COS0.9時，采用人工補(bǔ)償法來提高功率因數(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為空載無功損耗，Ql為負(fù)載無功損耗。根據(jù)以上算法得到負(fù)荷計算表（見附表一）2.2.2大樓照明計算 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)法計算：6.5W/M2。根據(jù)指標(biāo)可得照明負(fù)荷總計為P=585.7*6.5+207*5+8288*15=130.8KW。2.2.3根據(jù)以上計算可確定供配電系統(tǒng)采用單電源雙變壓器并列運(yùn)行。一臺變壓器供大樓空調(diào)專用，另一臺供其它設(shè)備使用，兩臺變壓器可相互備用。運(yùn)行。高壓采用單母線不分段結(jié)線，低壓采用單母線分段結(jié)線，中間用聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接。并根據(jù)負(fù)荷依次劃分出低壓回路，具體見2.3供電系統(tǒng)圖2.3供電系統(tǒng)圖圖表見附表2其中根據(jù)負(fù)荷計算表可知：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?，采?0KV/380V變壓器即可。由負(fù)荷計算得 1#變壓器處4點(diǎn)計算負(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,隔離開關(guān)，電流互感器，電線的選擇: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 斷路器： ZN5-10/1000戶內(nèi)真空式 NS400塑殼式 隔離開關(guān)：GN8610T/200 GN866T/200 電流互感器： LMZ-10 LMZ-10 電壓互感器：JDZJ-10電線的選擇：TMY ,BLX TMY ,BLX ,BV 開關(guān)柜的選擇詳見附表2，3 隔離開關(guān)GN866T

11、/200 接觸電阻R1=0.4m斷路器 NS400塑殼式 斷路器線圈電阻R3=1.3m斷路器線圈電抗R4=0.86mTMY20*3 r1=0.117/km x1=0.35/kmTMY30*4 r2=1.097/km對以上器件其進(jìn)行校驗(yàn)短路電流計算： 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）、總阻抗的計算對變壓器的高次側(cè)X1=1.75對變壓器的低次側(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對變壓器低次側(cè)對變壓器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) 瞬時脫扣器 Iop.or=(1.1*1.8*1000)/(1.732*0.38)=3000A K3=3b) 短時脫扣器 Iop.or=(1.1*1.3*1000)/(1.732*0.38)=2173A K3=2c) 長延時脫扣器 Iop.tr=1.1*1011=1112A K=0.9

16、（4）、開斷能力校驗(yàn)Ik=15.88In.br=35KA 合格對電流互感器額定電流 應(yīng)滿足I1eIgmax 式中I1eIgmax分別為互感器原邊額定電流和裝置的最大長期工作電流在環(huán)境溫度條件下，容許連續(xù)通過電流互感器的原邊電流可達(dá)額定值的120%，但過大將使誤差增大?；ジ衅鞯亩晤~定電流一般為5A。與儀表、繼電器的標(biāo)稱電流相符。二次負(fù)載的計算與校驗(yàn)電流互感器次邊通過額定電流I2e和負(fù)載總阻抗Z2時的功率 W2=I22eZ2校驗(yàn)短路時的熱穩(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)定電流通過的時間（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電動力穩(wěn)定倍數(shù)，ch短路電流沖擊值產(chǎn)品型號額定電流比(A)級次組合準(zhǔn)確級及額定輸出保護(hù)級一秒熱穩(wěn)定電流(KA)動穩(wěn)定電流(KA)0.20.513額定輸出(VA)準(zhǔn)確級及準(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2.5.1羽毛球館照明設(shè)計采用嵌入頂棚式Y(jié)G701-3型3管熒光燈照明器 計算方法：利用系數(shù)平均照度法照明設(shè)計手冊基本公式：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)計算過程：1. 房間長度: 40m房間寬度: 20m計算高度: 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%時對利用系數(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)計總結(jié)通過這次設(shè)計讓我認(rèn)識到了自己的不足之處，但從未接觸過實(shí)際的東西，也就有好多以前無法認(rèn)識的問題，經(jīng)過這次實(shí)習(xí)開闊了眼界、增長了見識，對以后的學(xué)習(xí)也有了更加清楚的認(rèn)識，學(xué)習(xí)有了針對性和方向。首先，牢牢掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識是非常必要得，它為以后學(xué)習(xí)專業(yè)課甚至是工作打下了基礎(chǔ)，這在以后將會成為一筆財富，現(xiàn)在離大四畢業(yè)找工

20、作還有一段時間一定要充分利用這有限的時間學(xué)習(xí)掌握更多的專業(yè)知識，為以后謀個好工作增加一份籌碼。另一個感觸就是學(xué)習(xí)要有主動性，學(xué)習(xí)是自己的事，自己要對自己的事情負(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)到每一個人，一定要自己積極主動地去學(xué)。有什么不懂得一定要虛心像別人請教。和那些工程師比起來自己的知識是多么的貧乏，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！兩個星期，對我們這些的工科學(xué)生來說，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，又將全面地檢驗(yàn)我們的知識水平。課程設(shè)計是培養(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，面臨就業(yè)了，就業(yè)單位不會像老師那樣點(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察、學(xué)習(xí)。不具備動手能力就難以勝任未來的挑戰(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，也不僅僅是通過實(shí)踐我們所了解的東西，更多的則需要我們每個人在課設(shè)結(jié)束后去感悟，去反思，勤時自勉，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業(yè)知識在實(shí)際中的應(yīng)用，還讓我們明白了一個深刻的道理：紙上得來終覺淺，絕知此事要恭行。社會需要人才，社會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，才能保證在未來的社會競爭中有自己的位置。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)荷計算設(shè)備組設(shè)備名稱設(shè)備容量需要系數(shù)COS tg PcQcScIcPn/kwKd/kw/k