电气照明课程设计---某酒店电气照明系统设计.doc

目录摘要21绪论31.1设计题目及工程概况31.2设计目的及要求31.2.1目的31.2.2 设计报告要求31.3设计依据41.3.1 国家及地方现行的主要设计规范，规定和标准41.3.2 建设单位提供的相关设计资料51.3.3 国家及地方编制的标准图案51.4 设计范围52 方案论证62.1照明系统的方案论证62.2方案事项63 计算73.1负荷计算73.1.1负荷计算的依据和目的73.1.2负荷计算方法73.2照度计算94 设备与导线的选择144.1变压器选择144.2 低压断路器174.3 电缆的选择194.4电流互感器的选择204.5 低压开关柜选择21总结22参考文献24摘要本工程题目是某酒店电气照明系统设计。通过对负荷计算、高低压电器的选择、电缆选择与敷设方式、照度计算、布灯方案等的设计，熟悉民用建筑电气设计的相关规范和标准，熟悉建筑电气照明系统设计的方法、步骤和内容熟练使用autocad绘图，学会整理和总结设计文档报告，学习如何查找设备手册及相关参数并进行系统设计。关键词：负荷计算；照度计算；导线选择；布灯方案；cad1绪论1.1设计题目及工程概况设计题目：某酒店电气照明系统设计工程概况：本工程是一栋16层的酒店建筑,其建筑类别为二类高层建筑.结构形式为剪力墙框架式结构。设计内容为电气照明系统。1）建筑为16层酒店，地上16层。地下车库不含在设计之内。2）层高见图纸。3）室内外高差0.3米。给定资料：各层建筑平面图。1.2设计目的及要求1.2.1目的1阅读相关科技文献，查找相关图纸资料。2熟悉民用电气照明系统设计的相关规范和标准。3熟悉电气照明系统设计的方法、步骤和内容。4熟练使用autocad绘图。5学会整理和总结设计文档报告。6学习如何查找设备手册及相关参数并进行系统设计。1.2.2 设计报告要求1报告要求必须用b5号纸打印,符合学校规定的格式。2报告要求附有目录，并标明报告各部分的页数。3报告要求附有指导教师提供的课程设计任务书。4报告要求书写摘要。5报告要求叙述设计方案及设计原理6给出设计计算过程和计算书。7报告要求用软件画出设计的系统图和相关的平面图。8报告要求列出所有使用的器件、设备清单9报告要求写出总结。10.报告要求附有参考文献，并且不少于5项（自己查找）。1.3设计依据1.3.1 国家及地方现行的主要设计规范，规定和标准人防防空工程设计规范gb50225-2005人名防空工程设计防火规范gb50098-98人名防空地下室设计规范 gb50038-2005汽车库建筑设计规范 jgj100-98汽车库、修车库、停车场设计防火规范民用建筑电气设计规范建筑照明设计标准火灾自动报警系统设计规范建筑设计防火规范 1.3.2 建设单位提供的相关设计资料 1 .城规，消防，人防等有关主管部门对本工程方案的 审 批意见。 2.建设单位批准的本工程设计任务书，方案及初步设计文件。 3.建设单位提供的用地坐标图。 4. 我单位与建设单位签订的设计合同。 1.3.3 国家及地方编制的标准图案 人民防空地下室设计规范图示 电气专业 05sfd10 电气工程 2002rd 防空地下室电气设计 fd0102 常用水泵控制电路图 01d3d3-3 常用风机控制电路图 0303-23 利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装 03d0501-3 等电位联结安装 02d501-2 建筑电气工程设计常用图形和文字符号00dx001 火灾报警及消防控制 04x501 电缆敷设 94d164 05系列工程建设标准设计图集 05yd1.4 设计范围酒店平时的配电系统，照明配电，火灾自动报警及消防联动控制系统，动力配电，接地系统以及战时配电系统。2 方案论证2.1照明系统的方案论证本工程属于二类高层建筑，故为二级负荷，所选方案是单电源双回路进线，分为一个配电柜，由配电柜分配到各个楼层的配电箱。按照国家相关文件、法规，酒店中的应急照明、通信设备电源、消防风机、消防动力等是比较重要的负荷，因此划分为一级负荷。普通照明及其他为三级负荷。因此应该选用单电源双回路进线，两回路配电提高了供电稳定性，从而保证用电设备正常运行。当有一个回路发生故障时，另一个回路能正常供电。此方案中没有另设柴油发电机组作为备用电源，考虑到双回路供电已经保证用电的可靠性，另外也节约了成本。本工程保护接地采用tn-c-s，三相四线制，一部分中性线与保护线合一，节省中性线的成本。2.2方案事项选择方案时注意的事项，方案以简洁、节约、经济为主，在不影响安全、功能实现及国家法律法规的情况下，应尽量着手减少成本。选择方案时，结合具体项目，考虑用电负荷和、防雷接地等，并据此选择最佳方案。3 计算3.1负荷计算3.1.1负荷计算的依据和目的 负荷计算是供配电工程设计的基础，必须正确计算负荷，才能设计出合理的供配电系统。负荷计算的内容包括：计算负荷、尖峰电流、平均负荷。计算负荷又称半小时最大负荷，是供配电设计时选择变压器容量、无功补偿容量、季节性负荷容量 ，选择电器、电线电缆。计算电压偏差、功率损耗和电能损耗的依据。尖峰电流一般取启动电流的周期分量作为计算电压下降、电压波动以及选择保护电器和保护原件等的依据。平均负荷用来计算电能消耗量和最大负荷。3.1.2负荷计算方法负荷计算分为需要系数法，利用系数法和单位指标法。本工程采用需要系数法，其特点是：计算简便，计算精度一般，用电设备台数少时，误差较大。适用于各类项目，尤其是变电所负荷计算。表3.1三层回路负荷表回路功率（w）需要系数功率因数负荷（w）3n18350.80.8534.43n21000.80.8643n310210.80.8635.443n47710.80.8493.443n56670.80.8426.883n630000.80.819203n710610.80.8679.043n81530.80.897.923n910400.80.8665.43n1032500.80.820803n1127050.80.81731.23n1224000.80.815363n1315000.80.89603n1440000.80.825603n1520000.80.812803n1660000.80.838403n1765000.80.841603n1840000.80.825603n1926000.80.816643n2030000.80.819203n2160000.80.838403n2238000.80.824323n2340000.80.82560总计570090.80.836485.76表3.2四层回路负荷表回路功率（w）需要系数功率因数负荷（w）4n12320.80.8148.484n21080.80.869.124n31000.80.8644n43840.80.8245.764n540000.80.825604n63360.80.8215.044n73840.80.8245.764n81720.80.8110.084n99740.80.8623.364n104370.80.8279.684n1178000.80.849924n1242000.80.826884n1350000.80.832004n1470000.80.844804n1570000.80.844804n1660000.80.838404n1780000.80.851204n1860000.80.83840总计581000.80.8371843.2照度计算以三层小包厢为例：已测得层高4.8m，房间宽w=3.7m，长l=6.15m，吊顶0.8m。参考面为0.75m水平面，离顶棚0.5m安装yg1-1型40w荧光灯，光通量2400lm，要求照度不小于150lx。如图3.3：解：（1）求室内空间比rcr=5h（l+w）lw=5（4.0-0.5-0.75）（6.15+3.7）6.153.7=5.95（2）求顶棚的有效反射比c =iaiai=0.50.56.152+0.50.53.72+0.8（3.76.15）0.56.152+0.53.72+（3.76.15）=23.12927.68=0.84将值代入公式，得c =a0as-as+a0=0.8422.75527.68-0.8427.68+0.8422.755=0.81（3）求地板空间的有效反射比f =iaiai=0.350.86.152+0.350.83.72+0.1（6.153.7）0.86.152+0.83.72+6.153.7=7.791538.515=0.20将值代入公式，得f =a0as-as+a0=0.2022.75538.515-0.2038.515+0.2022.755=0.13（4）求墙面的反射比w 因为墙面反射比均为0.5，所以取w =50%（5）确定利用系数查表有：若取rcr=5，w =50%，c =80%，得u=1.038若取rcr=6，w =50%，c =80%，得u=1.033当rcr=5.95时，用内插法得u1=1.033+（5.95-5）1.038-1.0336-5=1.038因上所求为f =30%时的标准值，而本题f =13%，所以必须修正，查表f =10%时的修正系数，仍用内插法若取rcr=5，w =50%，c =80%，得u=0.964若取rcr=6，w =50%，c =80%，得u=0.969当rcr=5.95时，u2=0.964+（5.95-5）0.969-0.9646-5=0.969则u=0.979（6）差灯具维护系数查表得，维护系数k=0.8(7)求平均照度eav=nuka=2400n0.9790.83.76.15=150lx解得n=1.8盏取n=2盏（8）校验将n=2代入eav=nuka得e=165.2lx=e-eaveav100%=10.1%（9）lpd值计算lpd=pa=2403.76.15=3.5w/m2符合现行值规范4 设备与导线的选择4.1变压器选择每台变压器的容量应同时满足以下两个条件：1）任一台变压器单独运行时，宜满足：sr=70%sjs2）任一台变压器单独运行时，应满足：sr=sc，即满足全部负荷需求。代入数据可得：=0.7630kv.a=441=355kv.a。确定变压器为sc3系列箱型干式变压器。型号：s9-630 ，其主要技术指标如表所示：短路电流计算确定基准容量sd=100mva，uav1=10.5kv，uav2=0.4kv，soc=500mva，计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值（1）电力系统的标幺值（2）架空线路的标幺值查表知，x0=0.35/km（3）电力变压器的电抗标幺值，查表知uk%=6绘制短路等效电路图如下：计算k-1点短路容量x*(k-1)=x1*+x2*=0.2+0.32=0.52=id1/ x*(k-1)=5.5/0.52=10.6ka=10.6ka=2.55*10.6ka=27.03ka=1.51*10.6ka=16.01ka=sd/ x*(k-1)=100mva/0.52=192.3mva计算k-2点短路容量x*(k-2)=x1*+x2*+ x3*/x4*=0.2+0.32+9.5/2=5.27=id2/ x*(k-2)=144/5.27=27.3ka=27.3ka=1.84*27.3ka=50.2ka=55*27.3ka=29.8ka=uav2*=*0.4*27.3mva=18.9mva即短路计算表如下表所示：短路计算点三相短路电流（ka）三相短路容量（mva）k-110.610.610.627.0316.01192.3k-227.3 27.327.350.229.818.094.2 低压断路器低压断路器是供配电系统中最重要的开关设备之一，它能在事故情况下迅速地断开短路电流，防止事故扩大。1低压断路器种类 按其灭弧介质和灭弧方式，一般可分为：多油断路器、少油断路器、压缩空气断路器、sf6断路器及真空断路器等。2 选择原则（1）满足正常工作条件a.满足工作电压要求 即：b.满足工作电流要求 即：c.满足工作环境要求 （2）满足短路故障时的动，热稳定条件a.满足动稳定要求 短路时电器设备能受到的电动力，与导体间形状系数、间距、长度、材料以及通过电流的大小有关。对开关电器而言，一旦制造出来，无论用于系统何处，其导线间间距、长度及形状系数都不会改变，因此通过导体的电流的大小就成为决定该开关电器能否达到稳定要求的唯一因素，即只要满足：或 式中开关电器的极限通过电流峰值；开关电器的极限通过电流有效值；开关电器安装处的三相短路冲击电流；开关电器安装处的三相短路冲击电流有效值。b.满足热稳定要求 开关电器自身可以承受的热脉冲应大于短路时最大可能出现的热脉冲，称为满足热稳定要求，即设备参数hum8d-400s比较条件计算数据un（v）690un（v）380in（a）800imax（a）536.8过电流脱扣器额定电流（a）800imax（a）536.8瞬时过电流脱扣器动作电流（a）kin=2800=1600krelipk（a）1.351000=1350kolial（a）4.51000=4500短延时过电流脱扣器动作电流iop（s）(a)kin=2800=1600krelipk（a）1.351000=1350kolial（a）4.51000=4500灵敏度校验ks=1.5ks1.3断流能力校验ioc（ka）50ik27.3 式中 开关电器的t秒热稳定电流有效值；开关电器安装处的三相短路电流有效值；假想时间。4.3 电缆的选择（1）满足发热条件：ialic；（2）满足电压损失u%5%；（3）满足机械强度条件 铜芯电缆smin300mm2；a经计算ic=536.8a，因此拟定zb-acw90-4*400的电缆，ial=590a，则满足要求；b.,则满足要求；c. 所选导线横截面积是400 mm2，显然满足机械强度的要求。根据前面计算，故选用zb-acw90-4*400作为输出回路电缆。4.4电流互感器的选择 （1）满足工作电压要求即：ur=unumuw 式中 um电流互感器最高工作电压； uw电流互感器装设处的最高电压； ur电流互感器额定电压； un系统标称电压；（2）满足工作电流要求，应对一、二次侧电流进行考虑。 a.一次侧额定电流ir1： ir1ic 式中ic线路计算电流。 b.二次侧额定电流ir2： ir2=5a（3）准确度等级 由于考虑到仪表指针在仪表盘1/22/3左右较易 准确读数，因此： ir1=（1.251.5）ic由于 ur=380v ic=559.2a ir1=（1.251.5）ic=838.8a本工程供配电系统的电流互感器主要用于测量，因此准确级选0.5级，因此选用电流互感器bh-0.55。4.5 低压开关柜选择低压开关柜用在低压电力系统中，作为低压配电系统。低压开关柜选用gck1型号的开关柜额定工作电压(v)400/230额定绝缘电压(v)400最大额定工作电流（a）3150最大短时开断电50最大短路开断电流(ka)50外形尺寸（高宽深）（mm）800 1000 2200 总结 一周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义我今天认真的进行