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办公楼照明与供配电毕业设计毕业论文目录摘要IAbstractII目录III1 绪论11.1办公辅楼照明与供配电系统概述11.1.1设计目的和意义11.1.2国内外研究综述21.2工程概况及设计内容22 照明系统设计32.1 照明方式与照明种类32.1.1 照明方式的确定32.1.2 照明种类的确定42.2光源和灯具的选型42.2.1 光源选型42.2.2 灯具选型52.3照度计算62.3.1照度计算方法62.3.2各场所照度计算82.3.3 办公楼各层照明规划102.4灯具布置102.4.1灯具布置的原则102.4.2灯具布置112.4.3插座布置122.5照明系统电气设计142.5.1照明负荷等级142.5.2照明供电方式142.5.3照明供电接地形式153 低压配电系统设计173.1低压配电系统方案173.1.1负荷等级确定173.1.2配电方式确定173.1.3线路敷设形式选择173.2负荷计算183.2.1动力负荷计算193.2.2照明负荷计算203.2.3电压损失计算233.3低压配电系统组成及设备选型253.3.1变压器选择263.3.2变压器无功补偿263.3.3低压配电负荷分配273.3.4保护电器的选择283.3.5导线电缆的选择及校验30结论36参考文献37致谢38附录3936河南城建学院本科毕业设计（论文） 1 绪论1 绪论1.1办公大楼照明与供配电系统概述随着人们生活水平的提高，高质量的生活对于建筑物的要求也越来越高，建筑物向着智能化方向发展，建筑电气在实现建筑物智能化过程中起着举足轻重的作用。无论是强电还是弱电系统，其设计标准为安全、可靠、经济、便利。对于照明系统设计来说，照明电气设计通常是在光照设计的基础上进行的，其主要任务是保证电光源和灯具能正常、安全、可靠而经济的工作。照明系统设计包括照明负荷的分级及供电要求、供电电压及供电网络的选择，线路的计算保护、及低压设备的选择。所有的设计环节在安全性的前提下，应该做到节能、实现绿色照明。建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下，进行工业与民用建筑建筑电气的设计，并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。采用符合国家现行有关标准的高效节能、性能先进、环保、安全可靠的电气产品，也是电气供配电系统设计可持续发展的要求。1.1.1设计目的和意义 通过设计实现简捷实用、便于操作、管理和维护，减少综合投资的目的。利用建筑电气及自动化相关知识使建筑电气的安全性，可靠性达到更高的标准，体现当代办公环境的智能化。为人们提供了一个舒适、快捷的办公和生活环境。通过设计还将加深我对供配电系统的理解，熟悉有关供配电设计中的规范、规程、图集。锻炼分析问题、解决问题和实际动手设计能力。对我们以后在设计院工作奠定坚实的基础。随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，人们对有关供配电、照明、消防、防雷接地、通信等系统的要求越来越高，使得建筑开始走向高品质、多功能领域，并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。本建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下，进行民用建筑电气设计，并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。1.1.2国内外研究综述现在国外许多办公建筑将电气照明控制、供配电系统控制、空调系统控制、给排水系统控制、设备维修管理等多方面内容综合到一个系统中。尤其是工业发达国家已逐步形成了一批定型的智能化供配电系统产品，这种智能化的供配电系统除了具备常规供配电系统应有的功能外，还有以下功能：远程自动监测变配电设备的运行状况和运行参数；远程控制或者自动控制变配电设备的运行；与楼宇自控系统或者建筑设备监控系统通信联网。全球著名电气公司（如ABB、西门子等）已成功开发并向市场推出了EB控制系统。ABB公司推出用于建筑电气设备控制的EB系统是采用全分散的现场总线，以弱电系统控制强电末端设备，如灯光、电动窗帘、VRV空调、AV设备等，并且无需使用接触器等设备，完全将弱电控制和强电控制融合在一个个分散的模块中，同时系统中的所有模块均可与强电的线路保护设备安装在同一个照明箱中，总之控制电缆与强电线路通槽共管，完全将弱电技术和强电技术融合在一起。我国对于建筑供配电和照明方面虽然起步较晚，但我国政府主管部门高度重视并引导建筑供配电技术的正确发展，组织相关专业的专家深入研究，同时引进国外先进建筑供配电和照明技术，比如EB控制系统实现国产化。大大提升了我国建筑供配电的安全可靠、照明系统的节能高效环保。总之，现代的照明和供配电系统已经将弱电技术和强电技术融合在一起，形成了新一代的建筑电气技术。它将会更加广泛应用在功能复杂化的现代建筑上。1.2工程概况及设计内容本工程为多层办公大楼，主要功能为办公。建筑层高为2层，建筑物长43.20m，宽14.40m，高8.0m，总建筑面积约为2901.60m2。本设计需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要简捷实用、便于操作、管理和维护，减少综合投资。包括2个系统的设计，分别是照明系统设计、低压供配电系统设计。这两个系统的设计过程分别在以下章节详细介绍。河南城建学院本科毕业设计（论文） 3 低压配电系统设计2 照明系统设计2.1 照明方式与照明种类照明方式是指照明灯具按其布局方式或使用功能而构成的基本形式，根据GB50034-2004，照明方式可分为一般照明、局部照明和混合照明等。本建筑所需照明种类根据GB50034-2004规定分为正常照明、应急照明、警卫照明等。2.1.1 照明方式的确定一般照明区域的确定一般照明区域是为照亮整个场所而设置的均匀照明区，有均匀一般照明区和分区一般照明区之分。为了使本工程整个办公场所获得均匀明亮的水平照度，采用照明灯具在整个照明场所基本均匀布置的照明方式。本办公大楼工作场所如办公室、休息室、值班室、大厅等场所都采用均匀一般照明方式。该办公楼进行工作的各重要地点，设计成采用不同的照度来照亮该区域的分区一般照明。因为在该工程中，同一场所内有不同照度要求，应采用分区一般照明。本工程采用的照明器布置是均匀布置方式，其照明器的形式、悬挂高度、灯泡容量也是均匀对称的。局部照明区域的确定局部照明区域是特定视觉工作用的、为照亮某个局部而设置的照明区。混合照明区域的确定混合照明区域由一般照明和局部照明共同组成，利用局部照明增加该办公建筑内办公工作区的照度，可以有效地减少工作面的阴影和光斑，减少照明设施的总功率，提高工作和用电效率。2.1.2 照明种类的确定正常照明部分在所设计的该办公楼内，正常情况下使用的满足基本的视觉功能要求的室内外照明就是正常照明。一至二层办公区域场所均应设置正常照明。应急照明部分该设计中的应急照明分为疏散照明部分、安全照明部分和备用照明部分。建筑内由于正常照明的电源失效而启用的照明称为应急照明，作为建筑设施的一部分，同人身安全和建筑物、设备安全密切相关。当电源中断，特别是建筑物内发生火灾，或其他灾害而电源中断时，应急照明对人员疏散、保证人身安全，防止再生事故的发生，都占有特殊地位。所以应急照明部分必不可少。该办公楼配电室照明部分作为应急照明的一部分，在楼梯口处设置出口标志、疏散指示标志和疏散照明；疏散指示标志设置在通道的两侧部及拐弯处的墙面上，标志的中心点距地面高度应在1.0m-1.2m之间。标志的间距设为5m。疏散通道出口处，“安全出口”标志应设置在门框边缘或门的上部。安全照明用于确保处于潜在危险之中的人员安全，备用照明用于确保办公活动继续进行。综上，在本设计中，各个办公场所均设置正常照明，走廊、楼梯设置疏散照明和安全照明，在配电室设置备用照明。2.2光源和灯具的选型选择的光源应符合国家相关标准的有关规定，通常电光源可分为固体发光光源和气体放电光源两大类。2.2.1 光源选型我国历史上最常用的电光源是白炽灯，但白炽灯由于诸多缺点渐渐被淘汰。气体放电光源最常用的是荧光灯。该设计采用紧凑型荧光灯进行照明。紧凑型荧光灯原理：荧光灯管中的汞蒸汽，在电场作用下放电将电能转化为电磁辐射能，并辐射出紫外线管内壁上的荧光粉吸收紫外线，把它转化为可见光。特点：寿命长、光效高、显色性好等优点。适用场合：适用于进行较精细的工作，需要正确识别色彩，照度要求较高或进行长时间紧张视力工作的场所，适用于天然采光的房间照明或要求环境舒适的照明场所。在本工程中，按照GB50034-2004第3.2.3规定细管径(26mm)直管形荧光灯光效高、寿命长、显色性较好，适用于高度较低的房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产场所。本设计适合采用细管径直管型荧光灯。LED节能灯原理：PN结的端电压构成势垒，出现大量电子向P区扩散，构成对P区少数LED节能灯载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合，复合时得到的能量以光能的形式释放出去。特点：节能灯的尺寸与白炽灯相近，与灯座的接口也和白炽灯相同，所以可以直接替换白炽灯。在达到同样光能输出的前提下，只需耗费普通白炽灯用电量的1/5至1/4，从而可以节约大量的照明电能和费用。适用场合：居室照明、办公照明、工业照明、酒店、商场等场所。2.2.2 灯具选型灯具的作用能透光、分配和改变光源光分布，用于固定和保护光源，以及与电源连接。灯具的分类灯具按光通量在上下空间分布的比例分为五类：直接型、半直接型、全漫射型（包括水平方向光线很少的直接间接型）、半间接型和间接型。从外形和功能上来分，有吊灯、吸顶灯、落地灯、壁灯、台灯、筒灯、射灯、节能灯等。灯具的选定在本次设计中，各层办公室、休息室、值班室灯具采用嵌入式三管荧光，吸顶安装，效率为80%，维护系数为0.8；对外营业厅灯具采用嵌入式三管荧光，吸顶安装，效率为80%，维护系数为0.7；走廊、楼梯间卫生间等灯具采用吸顶的圆形灯具，效率为80%，维护系数为0.8，吸顶安装；浴室采用球形防水防尘灯具，吸顶安装；一层大厅上空采用悬挂式花灯。2.3照度计算照度计算的任务是根据照度标准的要求，及其他已知条件（如灯具形式及布置、室内环境条件等），来确定灯具的数量和光源的功率，或是在灯具形式及布置位置等都已经确定的情况下，计算已知照明系统在被照面上产生的照度，用以校验被照面上的照度是否达到设计标准的要求。2.3.1照度计算方法照明工程中最基本的照度计算主要有点照度计算和平均照度计算。其中平均照度计算通常采用利用系数法，并用功率密度法校验。本设计中根据计算出的室空间比（RCR）查询灯具利用系数表时，假定该建筑顶棚反射比为50%，墙壁反射比为30%，地面反射比为20%。设计采用功率密度法计算办公楼各场所所需光源数量，采用利用系数法确定平均照度并查表校验。功率密度法各场所功率密度值如下：表2.1 办公建筑照明功率密度值及照度标准值房间或场所照明功率密度值对应照度值（lx）变配电室8200值班室11300休息室7100门厅7100阅览室11300走廊550办公室11300接待室11300由表2.1查的各个照明场所照明功率密度值，如普通办公室功率密度值,由公式 式（2.1）；LPD照明功率密度值，W/m2；房间或场所达到规定的照度标准值时所需光源的总输入功率，W； N光源数量； P每个光源的输入功率（包括灯具中光源的总额定功率和光源配套镇流器或变压器的总功耗），W；A房间或场所的面积，m2。功率密度法计算光源数： 式（2.2）利用系数法利用系数可以在已知房间特性和光源数量的情况下，计算工作面上的平均照度，其计算公式为： 式（2.3） 式（2.4） Eav工作面上的平均照度，lx;每个灯具中光源的总光通量，lm;N光源数量；U利用系数，利用各灯具利用系数表查询确定；A工作面面积，；K维护系数(见表2.2)表2.2 维护系数环境污染特征房间或场所举例灯具最少擦拭次数（次/年）维护系数值室内清洁卧室、办公室、教室20.80一般商店、营业厅20.70污染严重厨房30.60室外站台、雨蓬20.652.3.2各场所照度计算办公建筑照明的照度标准值应符合表2.3的规定。表2.3 照度标准值房间或场所参考平面及高度照度标准值(lx)普通办公室0.75m水平面300高档办公室0.75m水平面500会议室0.75m水平面300接待室0.75m水平面300营业厅0.75m水平面300设计室实际工作面500复印室0.75m水平面300档案室0.75m水平面200营业厅光源数量和照度计算：已知条件：L=14.4m W=7.2m A=103.68m2 LPD=13 P=336w 由公式2.2得，=10.56 取灯具数量为10盏。利用系数法校验：已知：地板空间高度hfc=0m,顶棚空间高度hcc=0.5m,室空间高度hrc=3.7-0.5=3.2m,室空间系数=53.2(14.4+7.2)/14.47.2=3.33由电气照明技术附录1-2查的：RCR=3时，U=0.51; RCR=4时，U=0.61;则当RCR=3.33时，U=0.557，由公式2.3得Eav=323.13lx。按照GB50034-2004第4.1.7规定在一般情况下，设计照度值与照度标准值相比较可有-10%+10%的偏差，校验合格。大办公室光源数量和照度计算：已知条件：L=7.2m W=6.0m A=43.2m2 LPD=11 P=336w由公式2-2得，=4.4取灯具数量为4盏。利用系数法校验：已知：地板空间高度hfc=0m,顶棚空间高度hcc=0.5m,室空间高度hrc=3.7-0.5=3.2m,室空间系数=53.2(7.2+6.0)/7.26.0=4.8由直线内插法得： RCR=4时，U=0.61;由公式2-3得Eav=309.21lx。符合建筑照明设计标准GB50034-2004第4.1.7规定，校验合格。小办公室、休息室、值班室、配电室光源数量和照度计算：已知条件：L=6.0m W=3.6m A=21.60m2 LPD=11 P= 336w由公式2-2得，=2.2 取灯具数量为2盏。利用系数法校验：已知：地板空间高度hfc=0m,顶棚空间高度hcc=0.5m,室空间高度hrc=3.7-0.5=3.2m,室空间系数=53.2(6.0+3.6)/6.03.6=7.11由电气照明技术附录1-2查的：RCR=6时，U=0.43; 由公式2.3得Eav=534.29lx。符合建筑照明设计标准GB50034-2004第4.1.7规定，校验合格。浴室、更衣室光源数量和照度计算：已知条件：L=3.6m W=3.0m A=10.8m2 LPD=11 P=35w+18w=53w 由公式2.2得，=2.24 取灯具数量为2盏。利用系数法校验：已知：地板空间高度hfc=0m,顶棚空间高度hcc=0. 5m,室空间高度hrc=3.7-0.5=3.2m,室空间系数=53.2(3.0 +3.6)/3.03.6=9.7由文献6附录1-2查的：RCR=8时，U=0.21; 由公式2.3得Eav=312.29lx。符合GB50034-2004第4.1.7规定，校验合格。卫生间光源数量和照度计算：已知条件：L=6.0m W=4.2m A=25.2m2 LPD=11 P=418w=72w 由公式2.2得，=3.85 取灯具数量为4盏。利用系数法校验：已知：地板空间高度hfc=0m,顶棚空间高度hcc=0. 5m,室空间高度hrc=3.7-0.5=3.2m,室空间系数=53.2(6.0 +4.2)/6.04.2=6.48由文献6附录1-2查的：RCR=8时，U=0.21; 由公式2.3得Eav=312.29lx。符合GB50034-2004第4.1.7规定，校验合格。大厅源数量和照度计算：已知条件：L=6.0m W=7.2m A=43.2m2 LPD=11 P=340w=120w 由公式2.2得，=3.96 取灯具数量为4盏。利用系数法校验：已知：地板空间高度hfc=0m,顶棚空间高度hcc=0. 5m,室空间高度hrc=3.7-0.5=3.2m,室空间系数=53.2(6.0 +7.2)/7.26.0=4.8由文献6附录1-2查的：RCR=8时，U=0.21; 由公式2.3得Eav=312.29lx。符合GB50034-2004第4.1.7规定，校验合格。走廊光源数量和照度计算：已知条件：L=36m W=2.4m A=86.4m2 LPD=5 P=18w 由公式2.2得，=9.85 取灯具数量为9盏。利用系数法校验：已知：地板空间高度hfc=0m,顶棚空间高度hcc=0. 5m,室空间高度hrc=3.7-0.5=3.2m,室空间系数=53.2(36 +2.4)/362.4=6.48由文献6附录1-2查的：RCR=8时，U=0.21; 由公式2.3得Eav=312.29lx。符合GB50034-2004第4.1.7规定，校验合格。大厅源数量和照度计算：已知条件：L=6.0m W=7.2m A=43.2m2 LPD=11 P=340w=120w 由公式2.2得，=3.96 取灯具数量为4盏。利用系数法校验：已知：地板空间高度hfc=0m,顶棚空间高度hcc=0. 5m,室空间高度hrc=3.7-0.5=3.2m,室空间系数=53.2(6.0 +7.2)/7.26.0=4.8由文献6附录1-2查的：RCR=8时，U=0.21; 由公式2.3得Eav=312.29lx。符合GB50034-2004第4.1.7规定，校验合格。2.3.3 办公楼各层照明规划根据规模分为小型的普通办公室和大型办公楼敞开式办公室。本楼各类办公室的照明规划大部分活动都与水平面作业的视觉有关，根据具体工作要求，主要任务是提高工作效率，减少视觉疲劳。办公室的平均照度多数在2004001x之间，平均照度为4291x，而原标准为2001x。原标准值明显偏低，需提高照度标准。根据GB50034-2004建筑照明设计标准选取，将普通办公室设计值定为3001x，高档办公室设计值定为5001x。会议室、接待室、前台的照度平均在2004001x之间，平均照度为3581x，设计值定为3001x。设计室的照度与高档办公室的照度一致，设计值定为5001x。文件整理、复印、发行室的照度在2503501x，设计值定为3001x。资料、档案室的照度为1501x，设计值定为2001x。 该设计采用色温在40004600K、显色指数在80左右、蝙蝠翼式配光荧光灯具，将灯具布置在工作台的两侧，并使荧光灯纵轴与水平视线相平行。不能确定工作位置的采用与外窗平行布置，并采用双向蝙蝠翼式配光灯具。办公室每普通开间设23组电源插座，照明与插座回路分开配电，插座回路应装设剩余电流保护装置。2.4灯具布置办公大楼内灯具的布置主要就是确定灯在室内的空间位置，确定灯具的高度布置和平面布置。灯具的布置对照明质量有重要影响。光的投射方向、工作面的照度、照明均匀性、直射眩光、视野内其他表面的亮度分布以及工作面上的阴影等,都与照明灯具的布置有直接关系。2.4.1灯具布置的原则按房间的使用内容布置适宜的照度和亮度比。光线组织应以区域性照明、重点照明和装饰照明相结合的办法，做到既有背景照明，又有重点强调照明。灯具种类要兼顾直接照明、间接照明和漫射照明多种形式，避免炫光和光线性质单一。综合考虑灯具本身特性和房间形状。2.4.2灯具布置本设计中，灯具均匀布置时，采用矩形形式。均匀布置方式适用于要求照度均匀的场合。使灯具之间的距离及行间距离均保持一定。本楼内办公室、设计室房间灯具采用选择布置，根据工作面的安排来确定，选择最有利光的照射方向和保证照度要求，避免工作面上的阴影，这种有选择的布灯方式可以减少一定数量的灯具。确定灯具距地面的最低悬挂高度不低于3m，多行布置时距高比取值在2.3-3.2之间，单行布置时距高比取值在1.9-2.5之间。在进行本工程均匀布灯时，还要考虑天棚上安装的吊风扇、空调送风口、扬声器、火灾探测器等其他设备，原则上以照明布置为基础，协调其他安装工程，统一布置，达到即满足功能要求，天棚整齐，同时美观大方。本设计照明布置统计如下表：表2.4 一层照明布置房间名称房间面积（）灯具数量（套）灯具规格安装方式布置方式营业大厅155.5210PAK-D07-140C吸顶五行两列均匀大办公室43.24PAK-A04-236-AD吸顶五行两列均匀小办公室21.62 PAK-A04-236-AD 吸顶 两行两列均匀休息室21.62PAK-A04-236-AD吸顶两行两列选择配电室21.62PAK-A04-236-AD吸顶两行两列选择值班室21.62PAK-A04-236-AD吸顶两行两列均匀浴室21.62PAK-D07-140C吸顶选择布置卫生间21.64PAK-D14-132J吸顶均匀布置走廊86.49PAK-D07-140C吸顶均匀布置大厅43.24 PAK-A04-236-AD吸顶均匀布置表2.5 二层照明布置房间名称房间面积（）灯具数量（套）灯具规格安装方式布置方式办公室1155.5210PAK-A04-236-AD吸顶五行两列均匀办公室243.24PAK-A04-236-AD吸顶两行两列均匀办公室321.62 PAK-A04-236-AD 吸顶 一行两列均匀浴室21.62PAK-A04-236-AD吸顶均匀布置洗手间21.64PAK-A04-236-AD吸顶均匀布置走廊86.49 PAK-D07-140C吸顶均匀布置灯具布置详见附录部分照明平面图。2.4.3插座布置 K1空调插座，安全型单项三根式，底边距地1.8m。K2空调插座，安全型单项三根式，底边距地0.3m。安全型单项二、三根安装插座，底边距0.3m。为加强插座回路的保护措施，设计专门的PE线，PE线与建筑物共用接地装置，接地电阻R4。设计专用回路，用漏电开关保护。选型方面选择耐压值、载流量、插座铜片的张拔力及绝缘等级符合国家标准的产品。插座布置详见附录部分照明平面图。2.5应急照明应急照明是现代公共建筑的重要安全设施，它同人身安全和建筑物安全紧密相关。当建筑物发生火灾或其它灾害，伴随着电源中断，应急照明对人员疏散、消防救援工作，对重要的生产、工作的继续运行或必要的操作处置，都有重要的作用。本设计规定主要疏散通道的照度不应低于0.5lx，备用照明的照度不应低于一般照明的10%。2.5.1应急照明电源选择本设计所用照明均为一般照明光源，其电源电压应采用220V。应急照明的电源，采用接自电力网有效地独立于正常照明电源的线路和应急发电机组两种方式的组合。本建筑物应急照明采用单电源加EPS（紧急电力供给）供电。对于备用照明来说，备用照明不单独设照明灯具，采用正常照明的一部分，主要设在一层的配电室等重要的场所。当正常电源发生故障时，电源自动切换到应急电源，保证这些重要场所正常工作的继续进行。这些场所供电的电源为单电源加EPS。 疏散照明的出口标志灯和指向标志灯用蓄电池电源。安全照明的电源和该场所的电力线路分别接自不同变压器或不同馈电干线。2.5.2应急照明的设计本工程中只进行备用照明和疏散照明的设计。本建筑物为多层建筑，应急电源采用单电源。当市电正常时，由市电经过互投装置给重要负载供电，同时进行市电检测及蓄电池充电管理，然后再由电池组向逆变器提供直流电源。当市电中断或市电电压超限时，互投装置将立刻投切至逆变器供电，在电池组所提供的直流能源支持下，此时用户负荷所使用的电源是通过EPS的逆变器转换的交流电源，而不是市电。本当市电恢复正常时，EPS的控制中心发出信号给逆变器，对逆变器进行关闭，恢复市电。本建筑疏散照明所用灯包括出口标志灯、疏散标志灯、疏散照明灯。可分为两个类别：一是指示出口方向的疏散标志灯；二是照亮疏散通道的疏散照明灯。出口指示灯的布置及安装：在本建筑物内疏散走道上或公共厅堂内关键位置，大密度敷设，能轻易看到疏散标志，以指示疏散方向，直至到达出口。布置在通向室外的出口和应急出口，该多层建筑内各楼层通向疏散楼梯间或防烟楼梯间前室的门上方，大面积厅向室外或疏散通道的出口处。出口指示灯应安装在出口门内侧，安装在门上方0.2m；疏散指示灯的布置和安装：疏散指示灯布置在疏散走廊及楼梯拐角处，安装距离10m，距地0.6 m。2.6照明系统电气设计照明安装功率不大，电力设备又没有大功率冲击性负荷，共用变压器比较经济：但照明最好由独立馈电线供电，以保持相对稳定的电压。照明安装功率大，采用专用变压器，有利于电压稳定，以保证照度的稳定和光源的使用寿命。 2.6.1照明负荷等级照明负荷分为三类，在工程实践中应根据对供电可靠性的要求以及终止供电在政治、经济等方面的影响和损失的程度，区分照明负荷等级，并针对不同等级确定其对供电电源的要求。本楼属于二类多层民用建筑，除消防负荷之外，其它负荷均属于三级负荷。二级负荷对电源的要求比一级负荷条件放宽，但应到做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时，不致中断供电或中断后，能迅速恢复。一般有两个回路供电，当电源来自同一区域变电所不同变压器时，即可认为满足要求。在地区负荷较小或供电条件困难时，二级负荷也可由一路六千伏以上专用架空线路或电缆线路供电。三级负荷对供电的可靠性要求不高，只需一路电源供电。2.6.2照明供电方式正常照明的供电方式与照明负荷的等级有关。本建筑照明配电采用放射式和树干式结合的系统。为提高供电的可靠性，本建筑供电负荷采用两台变压器供电，变压器和线路均有备份，当一台变压器停电时，负荷可通过联络断路器接到另一电源上。对该建筑中三相用电设备组和单相用电设备组混合配电的线路以及对单相用电设备组采用三相配电的干线线路，采用三相四线制；对该建筑中单相用电设备配电的直线线路，采用单相三线制，将单相负荷均匀分配在三相系统中。由于气体放电灯配电感镇流器时，通常其功率因数很低，一般仅为0.40.5，所以设置电容补偿，以提高功率因数。在灯具内装设补偿电容，以降低照明线路电流值，降低线路能耗和电压损失。3 低压配电系统设计3.1低压配电系统方案供配电系统设计按照设计建筑的负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，统筹兼顾，合理确定设计方案。根据本工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，在满足近期使用要求的同时，兼顾未来发展的需要。采用符合国家现行有关标准的高效节能、环保、安全、性能先进的电气产品。3.1.1负荷等级确定本建筑为二类多层建筑，其中消防设备：消防泵、喷淋泵、增压泵等；排烟机、排烟风机、防火卷帘、应急照明、消防控制室照明等均按二类负荷进行供电。其他正常照明、空调、潜水泵等按三类负荷进行供电。3.1.2配电方式确定在多层建筑物内，由总配电箱至楼层配电箱宜采用树干式配电或分区树干式配电。对于容量较大的集中负荷或重要用电设备，应从配电室以放射式配电；楼层配电箱至用户配电箱应采用放射式配电。对二级负荷的供电方式，因其停电影响还是比较大的，应由两回线路供电。两回线路与双重电源略有不同，二者都要求线路有两个独立部分，而后者还强调电源的相对独立。线路自配电所引出采用电缆线路，应采用两回线路。三级负荷对供电无特殊要求，一般有单电源供电即可。为提高供电可靠性，本建筑二级负荷采用双电源供电；三级负荷采用单电源供电。照明负荷与电力负荷分成不同的配电系统，以便于计量和管理；消防用电设施的配电则自成系统，以保证供电可靠。3.1.3线路敷设形式选择本设计导线敷设部位沿或跨梁（屋架）敷设，导线敷设方式采用硬质塑料管敷设（PC-VG网）。配电室进线电缆采用在排管内敷设，采用塑料护套电缆或裸铠装电缆。塑料管和塑料线槽布线用于屋内场所和有酸碱腐蚀介质的场所，但在易受机械操作的场所不宜采用明敷。塑料管暗敷或埋地敷设时，引出地（楼）面的一段管路，采取防止机械损伤的措施。布线用塑料管（硬塑料管、半硬塑料管、可挠管）、塑料线槽，采用难燃型材料。无铠装的电缆在屋内明敷，当水平敷设时，其至地面的距离不应小于2.5m；当垂直敷设时，其至地面的距离不应小于1.8m。电缆在屋内埋地穿管敷设时，或电缆通过墙、楼板穿管时，穿管的内径不应小于电缆外径的1.5倍。电缆桥架内每根电缆每隔50m处，电缆的首端、尾端及主要转弯处应设标记，注明电缆编号、型号规格、起点和终点。电缆沟在进入建筑物处应设防火墙。电缆隧道进入建筑物处，以及在进入变电所处，设带门的防火墙。防火门应装锁。电缆的穿墙处保护管两端应采用难燃材料封堵。3.2负荷计算本设计中负荷计算采用需要系数法。照明负荷计算采用单位面积功率法。每层配电箱有功 式（3.1）计算电流： 式（3.2）用电设备组计算负荷： 式（3.3） 式（3.4） 式（3.5）配电干线计算负荷： 式（3.6） 式（3.7） 式（3.8） 式（3.9）式中W单位面积功率（W/m2）； S供电面积（m2）； kt同时系数； kx需要系数； Q用电设备组无功功率（KVA）； P用电设备组有功功率（W）。3.2.1动力负荷计算根据各专业提出的用电设备资料按需要系数法进行负荷计算。用电设备总安装容量 538.5kW用电设备总工作容量 398.5kW计算负荷（10kV侧）有功功率Pjs=302kW无功功率Qjs=104kvar(补偿后)视在功率Sjs=319kVA用电负荷详见表5-1无功功率补偿在0.4kV侧采用静电电容器进行补偿。补偿后功率因数达到0.95。全年总耗电量: Wn=240.74x104kW.h/a。负荷计算表编号名 称设备容量（kW)计算系数计算负荷备 注总数工作KccostgP(kW)Q(Kvar)S(kva)一给水加压泵站1给水加压泵3*1102200.80.80.751761322202电动单梁起重机6.56.50.20.51.731.32.32.63照明220.90.90.481.812小计338.5228.5179.1135.12224二公辅控制楼1501200.90.90.4810852120三预留50500.90.90.48452250计538.5398.50.85332.1209.2392.51以同时系数0.90.846299188.3353无功功率补偿-100.00补偿后负荷0.96298.988.3312选1*500kVA变压器损失3.1215.6变压器10kV侧负荷0.95302103.89319Ijs=18.42A3.2.2照明负荷计算各楼层配电箱均以分支的形式从干线引出。首先统计出各分支线路的照明设备的总安装容量，然后求出各照明分支线路的计算负荷，最后求照明干线、低压总干线、进户线的计算负荷。其插座为单独回路，每一回路插座数量不宜超过10个（组）；用于计算及电源的插座数量不宜超过5个（组），并应采用A型剩余电流动作保护装置。对动力设备、导线、回路、配电箱等进行统一标注，其中导线根数未标注的为3，插座回路和照明灯接在不同分支回路。插座回路可引自照明配电箱或动力配电箱，本建筑物中，插座回路引自照明配电箱。三相配电干线的各相负荷宜分配平衡，最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%，最小相负荷不宜小于三相负荷平均值的85%。各导线未标注的按3根计算，其他导线根数按图中所标示的计算，具体布置见照明平面图。照明分支线路设备容量计算对于气体放电灯，设备容量等于灯管的额定功率Pn与镇流器、触发器等附件的功率损耗之和，则 式（3.11）式中a镇流器等电器附件的功率损耗系数，对于荧光灯来说，额定功率为40W时，a=0.12；额定功率为30W时，a=0.15；本设计均取a=0.15。插座功率按200W/个计算。照明分支线路负荷计算照明分支线路的计算负荷等于接于线路上照明设备的总容量Pe，即 Pc=Pe 式（3.12）式中Pc分支线路的计算负荷，kW; Pe分支线路中照明设备的总容量，kW。照明干线负荷计算照明负荷一般都属于单相用电设备，设计时，首先应当考虑尽量将他们均匀分接到三相线路上，当计算范围内的单项设备容量之和小于三相时总设备容量的15%时，按三相平衡负荷确定干线的计算负荷，即 Pc=KnPe 式（3.13）当照明负荷为不均匀分布时，照明干线的计算负荷应按三相中负荷最大的一相进行计算，即求出照明干线的等效三相负荷，即 Pc=3KnPem 式（3.14）式中Pem指最大一相的装灯容量，kW； Kn 需要系数。参照电气照明技术，办公楼需要系数Kn=0.8。计算电流单相照明线路的计算电流为 式（3.15）式中Ic单相照明线路的计算电流，A; Up照明线路额定相电压，V; cos光源的功率因数; Pc单相照明线路的计算负荷，W。三相照明线路的计算电流为 式（3.16）式中 Ic三相照明线路的计算电流，A; Ul照明线路额定相电压，V; cos光源的功率因数; Pc三相照明线路的计算负荷，W。经上述方法计算得各照明分支回路、插座回路、照明干线的负荷统计如下：一层照明负荷统计回路编号计算负荷（W）功率因数计算电流(A)备注A18640.92.52A28640.92.52A38000.92.23A42000.90.58A517280.95.03A69000.92.62A75000.91.46二层照明负荷统计回路编号计算负荷（W）功率因数计算电流(A)备注B112960.93.78B21620.90.47B32000.90.58B417280.95.04B56000.91.75B68640.92.52B75000.91.46一层普通插座及空调插座回路负荷统计回路编号插座个数计算负荷相序C1101000L1C2101000L2C34400L3C46800L1C512000L2C622000L3C712500L1C812000L2C922000L2C1012500L1C1112000L2C1222000L3二层普通插座及空调插座回路负荷统计回路编号插座个数计算负荷相序D1101000L1D2101000L2D36600L3D412800L1D51800L2D624000L3D712500L1D823000L2D923000L3D1023000L1D1112000L2D1222000L3D1312500L1表3.6 各层照明配电箱负荷统计配 电 箱 编 号额 定 容量 (KW)需要系数功率因数有 功 功率(KW)计算电流（A）备 注1AL7.00.80.96.3018.371CL20.20.80.918.1853.012AL8.00.80.97.2021.002CL26.00.80.923.468.233.2.3电压损失计算产生电压偏差的主要因素是系统滞后的无功负荷所引起的系统电压损失。因此，当负荷变化时，相应调整电容器的接入容量就可以改变系统中的电压损失，从而在一定程度上缩小电压偏差的范围。调整无功功率后，电压损失的变化可按下式计算：对于线路： 式（3.17）对于变压器： 式（3.18）式中QC增加或减少的电容器容量（kvar）； X1线路电抗（）；Ek变压器短路电压（%）；Uk线路电压（kV）；ST变压器容量（kVA）。电气线路电压损失允许值与变压器的容量、负荷及功率因数等有关。分支线路的电压损失一般不超过3%-5%；供电干线的电压损失一般不超过0.8%-1.0%，对远离变电所的小型建筑的供电干线的电压损失可加大到1.5%-2.0%；立管干线的电压损失一般不超过0.1%-0.2%。工程上用额定电压的百分数表示电压损失值，其大小与线路导线截面、各负荷功率等因素有关。如下所示：负荷平均分配在各相时，电压损失百分数U%为 式（3.19）式中线路中总负荷矩，kWm; C系数； S导线截面，mm。负荷不对称时，计算电压损失百分数U%为 式（3.20）式中Ma计算相a的负荷矩，kWm；Mb、Mc其他两相的负荷矩，kWm； Sa计算相导线截面，m