通信大楼建筑供配电及照明设计.doc

课程设计说明书（2009/2010学年第一学期）课程名称 ： 建筑供配电及照明技术 题 目 ：通信大楼建筑供配电及照明设计专业班级 姓 名 ： 学 号 ： 指导教师 ： 设计周数 ： 两 周 设计成绩 ： 2010年 1 月22日目 录一、设计要求 1.1目的及意义 1.2主要任务 1.3技术要求 二、设计正文 2.1总体方案设计 2.1.1高低压配电系统的选择 2.1.2开关线路的选型2.2负荷计算 2.2.1计算方法 2.2.2负荷计算表 2.3供电系统图 2.4设备选型 2.4.1设备选择 2.4.2主要设备清单 2.5照明及供配电设计 2.5.1羽毛球馆照明设计 2.5.2照明布置平面图 三、课程设计总结 四、参考文献 一、设计要求1.1目的及意义通过本次课程设计,加深对建筑供配电及照明技术理论知识的理解,初步了解通信大楼供配电工程设计的基本原理、步骤及方法，掌握建筑供配电总体方案、设计计算、设备选型及照明设计。结合课程设计的内容，熟悉建筑供配电及照明工程中需要提交的技术文档要求，学会绘制供电系统图、照明灯具布置图及建立负荷计算表，学会查阅有关专业技术资料及设计手册，提高进行独立设计的能力并完成课程设计相关任务。1.2主要任务1.总体方案设计高低压供配电系统拟定2设计计算、选型1）负荷统计，分类，计算2）变压器、开关设备、线缆选型3）照明及配电系统设计4）设备表3.绘制供电系统图1.3技术要求（1）根据课题的原始资料，确定负荷等级；（2）拟定高低压配电系统；（3）正确建立负荷统计计算表；（4）变压器台数、容量、型号选择；开关、线路各做一个选型，发电机容量选择；（5）CAD绘制供电系统图，照明灯具、开关和线路布置的电照平面布置图；（6）羽毛球场馆的照度要满足300lx；功率因数0.9；二、设计正文通信大楼建筑面积28264.32 ，地下两层，地上二十二层。地下一、二层为设备层，层高5米，地上各层主要是营业厅、办公场所和通讯设备机房。层高均为3.1米；在地上八层有一羽毛球场馆。 大楼用电负荷：1、一般照明20w/，每层建筑面积为1280，除羽毛球场馆外，各层相同，应急照明总负荷计15kw。2、空调设备：除2、8、14层无集中空调外，其余各层配有相同集中空调系统2x26kw;除3、4、15、16、17、18层无专用空调外。其余每层配有相同的专用空调系统4x20kw.3、一般电梯两台，每台15kw.4、电开水炉6kw每层均有；5、生活水泵两台，每台34kw;消防设备：消防泵两台，每台55kw；喷淋泵两台，每台45kw；排风烟机共四台，每台9.5kw 分别布置在地下一、二层；正压送风机两台，每台5kw；消防电梯一台30kw 设在顶层。 羽毛球场馆长15m 宽10m ，层高为9m ，羽毛球场三面为墙，一面为玻璃罩式墙，天花板反射系数为70，墙面的反射系数为50，地板的反射系数为252.1总体方案设计根据任务书的原始材料确定负荷等级，通过对所有设备组进行负荷计算，确定供配电系统采用单电源双变压器并列运行。两台变压器相互备用，当在正常运行时每台变压器独自工作，当一台变压器出现故障时，另一台变压器可供部分重要负荷正常运行。高压采用单母线不分段结线，低压采用单母线分段结线，中间用联络开关连接，设置柴油发电机做重要负荷的备用电源，作为消防设备和应急照明的备用电源。2.1.1高低压配电系统的选择 低压配电常见主接线：单电源单母线不分断接线；单电源单母线分断接线；双电源单母线不分断接线；双电源单母线分断接线；三电源单母线分断接线必保母线、重要母线、一般母线。 母线负荷的分配：负荷的分级 ；正常照明与电力负荷分开 ；按电价核算区分负荷类别 ；季节性负荷 ；投入和切除灵活；管理方便。2.1.2开关线路的选型1.开关主触头额定电流IN、过流脱扣器额定电流IN.OR和热脱扣器额定电流IN.TR之间的关系： IN IN.OR IN.TR IC2.分断能力应满足： (开关动作时间小于0.02s) (开关动作时间大于0.02s)3.自动空气开关脱扣器电流整定配电线路用自动空气开关(1)热（或长延时）脱扣器整定值 热脱扣器取1.01.1， 长延时脱扣器取1.1。(2)瞬时脱扣器整定值： 取1.72, 线路中，起动电流最大的电 动机的起动电流。 除起动电流最大一台电动机 外的线路计算电流。 (3)短延时脱扣器整定值：(4)灵敏度校验 TN,TT系统 ( DZ型空气开关) ( DW型空气开关) 配电保护线路末端或电气距离最 远一台用电设备处单相短路电流。(5)分断能力校验： (开关动作时间小于0.02s) (开关动作时间大于0.02s)2.2负荷计算(附表)2.2.1计算方法无功补偿：补偿前：tg1=Qav/Pav 补偿后：tg 2=（Qav-Qcc）/Pav 补偿的无功功率：Qcc=Pc(tg1- tg2)需电容器台数：当COS0.9时，采用人工补偿法来提高功率因数，广泛采用并联电容器进行补偿。 2.3供电系统图（附图）2.4设备选型2.4.1设备选择变压器的选择:由负荷计算得 1#变压器处B1点计算负荷：Sc1=1291.8kVA根据变压器选择原则选变压器的容量为：SN1=1600KVASc/ST =1291.8/1600=81%2#变压器处 B2点计算负荷：SC2=838.77KVA 根据变压器选择原则选变压器的容量为：SN2=1000KVA Sc/ST =838.77/1000=84%A点隔离开关的选择:Ic=1917/1.732/10=111A 查表得P294附录12得：选择 GN8610T/200 隔离开关柴油发电机的选择：Sc=308KVA高压断路器的选择：Ic=111A，所以高压断路器选择ZN5-10/630 低压断路器的选择： Icmax=1895A,所以低压断路器选择MW20 2000A对其进行校验，用短路电流(1)计算各元件电抗1）系统电抗 已知Soc=1.732*10.5*20=363.72MVA ，X1=Uav*Uav/Soc=10.5*10.5/400=0.28欧姆2）架空线路 由手册得X0=0.4 X2=X0*L=0.4*5=2欧姆3)变压器 由手册得Uk%=6则X3= Uk%*Unt*Unt/100/Sn.t=6*0.4*0.4/(100*1600*0.001)=0.006欧姆X4= Uk%*Unt*Unt/100/Sn.t=6*0.4*0.4/(100*1000*0.001)=0.01欧姆(2)计算短路点总电抗1）高压侧：X5= X1+X2=2.28欧姆 2) 低压侧:X6= (X1+X2)(0.4/10.5)(0.4/10.5)+ X3/X4=0.00705欧姆(3)计算短路参数高压侧：1）短路电流周期分量有效值和稳态电流 I1= Uav/1.732/ X5=10.5/1.732/2.28=2.66KA 2) 短路电流冲击电流 i1=2.55*I1=2.55*2.66=6.78KA I=1.52I1=4.04KA 3)短路容量 S=1.732* Uav *I=48.4 MVA低压侧：1）短路电流周期分量有效值和稳态电流 I2= Uav/1.732/ X6=0.4/1.732/0.007=33KA 2) 短路电流冲击电流 i2=1.84*I2=1.84*33=61KA I2=1.09*I2=36KA 3)短路容量 S=1.732* Uav2 *I2=22.9 MVA(4)校验短路参数热稳定校验 I1*I1*T=2.66*2.66*(2+0.05+0.1)20*20*2 合格动稳定校验 i1=6.78KA50KA 合格断流能力校验 I1=2.66KA20KA 合格低压断路器的选择：以专用空调设备为例 Ic=1580.2A In1=2000A 则选择MW20 2000A 各脱扣器的整定电流1）瞬时脱扣器整定值： =1.1*1.8*1600/1.732/0.38=4813A2) 瞬时脱扣器整定值： =1.1*1.3*1600/1.732/0.38=3476A3)开断能力校验：I2=33KA308 MVA4低压断路器MW20 2000A5 高压断路器 ZN5-10/6306高压隔离开关GN8610T/2007电流互感器LQJ-10/200-0.58电压互感器JDZJ-109高压线JYV3*25+1*2510低压线JYV4*162.5照明及供配电设计2.5.1羽毛球馆照明设计采用嵌入顶棚式YG701-3型3管荧光灯照明器 计算方法：利用系数平均照度法照明设计手册基本公式：E = NUK / AN = EA / (UK)其中：- 光通量N - 光源数量U - 利用系数A - 工作面面积m2K - 灯具维护系数计算过程：1. 房间长度: 15.6m房间宽度: 7.8m计算高度: 9.0m维护系数: 0.70照度要求: 300.00lx采用嵌入顶棚式YG701-3型3管荧光灯照明器 2. 空内空间高度hrc=9m =8.65天花板的反射系数cc=70%地板的反射系数 fc=25%墙的平均反射系数w.av=w(Aw-Ag)+ gAg/Aw=0.5*(15.6+7.8*2)*9+8%*9*15.6/15.6*9*2+7.8*9*2=36% 近似取30%查表得RCR1=8, cc=70%, fc=25%, U1=0.23 RCR2=9, cc=70%, fc=25%, U2=0.20利用直线内插法求利用系数RCR=8.65, cc=70%, fc=25% =0.23+(8.65-8)*(0.20-0.23)/(9-8) =0.211修正地板空间有效比tc20%时对利用系数的影响由 得N=34.3（盏）所以取36盏需要嵌入顶棚式YG701-3型3管荧光灯照明器36盏2.5.2照明布置平面图（附图）三、课程设计总结为完成这次课程设计我们付出了很多，与团队一起工作的日子里，我们相互帮助，配合默契。正因为如此，我们每一天都过得非常充实。但对我而言，知识上的收获重要，远比精神上的丰收更加可喜。在老师的指引下，我们完成了通信大楼建筑供配电及照明的课程设计。通过这次设计，我认识了关于建筑供配电设计的基本知识。基本掌握了建筑供配电设计方法、步骤；建筑照明布置原理；设计文件的要求和深度；以及设备选择等相关知识。这些都是在实际工作中经常会碰到的实质性问题，为我们将来的设计工作打下一个坚实的基础。使自己加深了对基础知识的理解，并树立了以理论为基础，充分联系实际的设计理念。在课程设计过程中，我学到了很多人生的哲理，懂得在课程设计中怎么样去制定计划，怎么样去实现计划，并掌握了在执行过程中怎么样去克服心理上的不良情绪，也体味到人生中的规划是多么的重要！我懂得了做到理论与实际相结合十分的不易。只有当理论知识与实践相结合起来，才能更好的应用于实际中去！黑夜过去了，我们收获的是黎明。我想，不管以后在生活或学习中遇到什么样的困难和挫折，我都会想起这两个星期的课程设计的体验，一定不会被困难击垮或被挫折所折服！总之,课程设计是一个在实践中学习、在合作中创新的过程。因此，在今后的学习、生活和工作中，首先，是