高层住宅小区电气设计建筑电气与智能化专业毕业论文.doc

高层住宅小区电气设计建筑电气与智能化专业毕业论文目录第1章 绪论11.1 工程概况11.2 设计标准与规范11.3 设计内容1第2章 供配电系统设计32.1 系统概述32.2 负荷等级的确定32.3 供电要求32.4 负荷计算32.4.1 单位容量法42.4.2 需用系数法42.5无功补偿容量的确定62.6变压器的选择82.6.1 变压器台数的确定82.6.2 变压器容量的确定82.7 柴油发电机组的选择82.7.1 柴油发电机的供电范围82.7.2 柴油发电机容量的确定92.8 配电系统设计112.8.1 高压配电系统的设计112.8.2 低压配电系统的设计122.8.3 电气接地故障保护方式122.9设备与电缆的选择132.9.1 短路电流的计算132.9.2 断路器的选择152.9.3 互感器的选择152.9.4 母线的选择152.9.5 电线和电缆的选择及敷设方式16第3章 照明系统设计183.1 系统概述183.2 照明系统设计183.2.1 照明种类及照度标准183.2.2 照明方式的选择183.2.3 照明光源的选择183.2.4 照明灯具的选择193.2.5 照明控制方式193.2.6 照度的计算203.3应急照明设计253.3.1应急照明的名称和分类253.3.2 应急照明灯具选择253.3.3 应急照明灯具布置253.3.4应急照明的控制方式263.3.5应急照明的供电方式273.4 照明电气设计273.4.1 照明配电273.4.2 照明负荷计算27第4章 动力系统设计294.1 系统概述294.2 动力系统的设计294.2.1 电机启动方式的选择294.2.2 主电路设计294.2.3 控制电路的设计30第5章 防雷接地系统设计325.1 系统概述325.2 防雷等级的确定325.3 防雷措施335.3.1 防直击雷措施335.3.2防侧击雷措施335.3.3防雷电波侵入措施345.4 接地及安全措施345.4.1 接地装置345.4.2 等电位联接措施355.4.3开关房、变电所屏蔽处理措施36第6章 火灾自动报警系统及消防联动控制376.1 系统概述376.2 火灾自动报警系统376.2.1 火灾探测器的选择、计算和布置386.2.2 手动火灾报警按钮396.2.3 消防广播406.2.4 消防通信系统406.2.5 消火栓406.3消防联动控制系统406.4 电气火灾监控系统426.5 七氟丙烷(HFC-227ea)气体消防系统426.6消防系统供电和接地456.6.1消防系统供电456.6.2消防系统导线选型及敷设方式456.6.3消防系统接地46第7章 综合布线系统设计477.1 系统概述477.2 系统组成及结构477.3 系统设计477.3.1 工作区设计477.3.2 水平(配线)子系统设计487.3.3 干线子系统设计497.3.4 设备间设计497.3.5 电信间设计507.3.6 建筑群子系统设计507.4 “三网合一”措施50第8章 有线电视系统设计518.1系统概述518.2 系统原理518.3 系统传输途径518.4 有线电视插座的设置与安装51第9章 小区安全防范系统设计539.1 系统概述539.2 视频监控系统539.2.1 系统组成539.2.2 摄像头设置部位539.2.3 系统工作原理及功能539.2.4 线缆的选型及敷设方式549.3 访客对讲系统559.3.1 访客对讲系统的设置559.3.2系统主要功能和主要设备材料技术要求559.3.3 线缆的选型及敷设方式569.4 停车场管理系统569.4.1 系统形式及组成569.4.2 工作原理569.4.3 主要设备材料技术要求57第10章 电气节能研究与设计5910.1 系统概述5910.2 供配电节能研究与设计5910.2.1 合理设置变电所位置5910.2.2 变压器选用与节能5910.2.3 适当加大配电线路的导体截面积6010 2 4 电机选用与节能6010.3 照明节能研究与设计6110.3.1 光源的选用与节能6210.3.2 灯具的选用与节能6310.3.3 照明装置或配件的设计与节能6310.3.4 照明控制方式的设计与节能6310.3.5 照明供电方式的设计与节能6410.4 节能管理64总结65谢辞66参考文献67附录A：外文翻译-原文部分68附录B：外文翻译-译文部分73附录C：附表77附录D：附图80III*大学毕业设计第1章 绪论1.1 工程概况本工程名称为广州市某地块储备开发项目，位于广州市天河区中山大道以北、珠吉路以东。该项目为一类居住建筑，框架结构，用地面积43700m2，总建筑面积约75000m2，最高塔楼屋面标高为92.5m。小区主要由1#、2-1#、2-2#共三栋3031层住宅楼组成。小区住宅楼下设有一层地下室，用于设备房和车库。本工程由市政电网引入两回路10kV市电电源，采用环网方式供电。在地下一层发电机房设置一台应急自启动柴油发电机组(低压400V，风冷型机组)作为一级负荷的备用电源。本次设计在严格执行国家技术经济政策和有关国家标准及规范的前提下，对本高层住宅小区进行电气设计，不仅要做到方案合理、供电可靠、节能环保、技术先进，还要做到简捷实用、便于操作管理以及维护，减少综合投资。1.2 设计标准与规范(1) 民用建筑电气设计规范JGJ16-2008(2) 10kV及以下变电所设计规范GB50053-94(3) 供配电系统设计规范GB50052-95(4)低压配电设计规范GB50054-95(5)电力工程电缆设计规范GB50217-2007(6) 火灾自动报警系统设计规范GB50116-98(7) 建筑照明设计标准GB50034-2004(8) 建筑物防雷设计规范GB50057-2010(9) 建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-2004(10) 交流电气装置的接地DL/T621-1997(11) 综合布线系统工程设计规范GB50311-2007(12) 智能建筑设计标准GB/T50314-2006(13) 电子信息系统机房设计规范GB50174-2008(14) 安全防范工程技术规范GB50348-2004(15) 民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50198-94(16) 视频安防监控系统工程技术规范GB50395-2007(17) 出入口控制系统工程设计规范GB50396-20071.3 设计内容本论文主要阐述了广州某高层住宅小区各系统电气设计的设计依据、原则和方法、设计计算过程以及结果等。论文共包括十章内容，第1章为绪论，第25章为强电部分的设计，第6章为消防系统的设计，第7章为综合布线系统的设计，第8章为有线电视系统的设计，第9章为小区安防系统的设计，第10章主要阐述了电气节能研究与设计。详细内容如下：(1) 第2章为供配电系统，主要说明负荷等级的确定、分类及相对应的供电方式的原则及方法，并用需用系数法进行负荷计算，确定各个系统的容量、计算电流，从而来选断路器、导线等设备。本章设计出图五张，内容为低压配电系统图和竖向干线配电系统图。(2) 第3章为照明系统，主要说明光源、灯具选择以及照度计算，分为一般照明和应急照明等内容，并运用利用系数法进行平均照度计算，选择出各个房间的灯具数量。应急照明设计根据供电半径来确定应急照明灯具的个数以及走线。本章设计出图四张，内容为各层照明结线图及照明平面图。(3) 第4章为动力系统，本设计中所涉及的动力主要为潜污泵、喷淋泵、生活水泵等应用水泵、送风机、排风机以及电梯等电机设备，此类设备的核心是电动机，此次设计主要完成各种电机的启动方式的确定、主电路以及控制电路的设计。本章设计出图二张，内容为动力系统图和平面图。(4) 第5章为防雷接地系统，主要说明建筑物防雷等级的确定以及对直击雷、侧击雷、雷电感应等的防护措施，接地系统的方式及要求等，根据广州的实际情况，划分建筑物防雷等级，设计避雷带、避雷网及引下线；确定接地电阻。本章设计出图二张，内容为地下室基础接地平面图和屋面防雷平面图。(5) 第6章为消防系统，本部分可分为三个子系统，第一个子系统为火灾报警系统，主要说明感温、感烟探测器以及手动报警按钮的选择原则、方法以及布置位置等，并通过计算结合保护半径作辅助线的方法确定出各场所所需探测器的数量，并保证无保护死角，同时还进行了可燃气体探测报警系统、电气火灾监控系统等内容的设计；第二个子系统为联动控制系统，主要是阐述当发生火灾时对消防泵、喷淋泵、正压送风机、排烟机、电梯和非消防电源的联动控制，以及对消防通讯系统、火灾应急广播系统的设计说明。第三个子系统为气体消防，对发电机房采用七氟丙烷(HFC-227ea)气体自动灭火系统进行设计。本章出图二张，内容为火灾自动报警系统及消防联动控制系统图、地下室消防平面图。(6) 第7章为综合布线系统，主要说明了综合布线系统各个子系统的设计以及线缆的确定等。本章出图一张，内容为综合布线系统图。(7) 第8章为有线电视系统，主要说明了有线电视系统采用860MHz双向邻频传输系统，系统线路按数字电视标准设计，考虑到双向数据传输的需求，线路上所有放大器、分配器的器件均采用双向性的，终端用户网络采用分配-分配方式入户。本章出图一张，内容为有线电视系统图。(8) 第9章为小区安防系统，安防系统主要包括闭路电视监控系统、访客对讲系统和停车场管理系统。本章出图五张，内容为各个系统的系统图及标准层的平面图。(9) 第10章为电气节能研究与设计，它又分为三个部分，第一部分供配电系统节能研究与设计，通过降低配电系统自身的能耗，来提高设备用能效率；第二部分为照明节能研究与设计，通过选用节能灯具，采用有效地节能方式以及采用高效率的照明器，实现照明系统的高效实时的控制，从而达到节能的目的；第三部分为节能管理，避免人为浪费，提高用能管理。81*大学毕业设计第2章 供配电系统设计2.1 系统概述供配电系统是由高压及低压配电线路，配电站和用电设备组成。建筑供配电设计必须根据上级批件的内容进行，还应有建设单位的设计要求和工艺设计清单；建筑供配电设计必须贯彻国家有关工程建设的政策和法令，符合现行的国家标准和设计规范，对某些行业，部门和地区的规程及特殊规定，设计时都应该遵守；注意节约能源，根据工程特点，规模和发展规划，正确处理近期工程和远期发展的关系，做到远近结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能。2.2 负荷等级的确定电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。本工程建筑总高度为92.5m，为一类高层民用建筑，根据民用建筑电气设计规范JG16-2008第3.2.1规定2，本工程负荷等级情况如下：一级负荷：消防水泵、消防风机、消防电梯、消防/安保中心、应急照明；智能化系统用电；高层客梯、生活水泵、排污泵用电。三级负荷：其他电力负荷及一般照明。2.3 供电要求根据民用建筑电气设计规范第3.2.8、3.2.9、3.2.11规定2，一级负荷的供电“应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏”。对于特别重要的负荷供电，除了必须采用两路高压外，还必须设置应急电源(应急柴油发电机)，并且该电源中严禁接入其他负荷；三级负荷对供电无特殊要求。此外，根据高层民用建筑设计防火规范对消防用电设备进行负荷等级划分，对于一类高层建筑的消防用电按一级负荷要求供电并且消防用电设备应采用专用的供电回路。火灾事故照明和疏散指示标志可采用蓄电池作备用电源，其配电设备应明显标志3。由于本工程为一类高层建筑，故本工程中一级负荷，采用双回路电源供电，两路高压电源，一路柴油发电机组进行供电。根据广州市供电局的要求，公用变压器需设置在首层对住宅进行供电，专用变压器可设在地下室对小区公共部分设备和照明进行供电，另加柴油发电机组对消防设备和应急照明设备进行供电。智能化系统、消防/安保中心、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机、应急照明等消防设备及客用电梯(兼消防)、生活水泵按一级负荷，采用双电源供电，在最末一级配电箱处设置自动切换装置。对于像应急照明、消防/安保中心等特别重要的负荷在其配电箱末端还要装设UPS与其做自动切换，其它动力设备、照明用电为三级负荷，对供电没有特殊的要求。2.4 负荷计算工程上依据不同的计算目的，针对不同类型的用户和不同类型的负荷，在实践中总结出了各种负荷计算方法，主要有单位指标法、需用系数法、二项式法、单相负荷计算法等。单位指标法适用于方案设计阶段；需用系数法适用于初步设计和施工图设计阶段，当求多组三相用电设备的计算负荷时，宜采用需用系数法；二项式法适用于确定设备台数较少而容量差别悬殊的计算负荷；单项负荷计算法适用于一些单相设备的负荷计算。本工程设计采用单位指标法初步确定变压器容量以及供电方式，然后采用需用系数法进行精确负荷计算，精确确定变压器容量、无功补偿容量、线缆以及设备型号等1。2.4.1 单位容量法本工程建筑面积约为75000m2，根据当地用电负荷指标，计算负荷指标按60VA/平米m2，变压器安装指标按80VA/m2确定，从而估算出该工程总的计算负荷约为4500kVA，变压器容量约为6000kVA。本工程中变压器的运行效率为80%。每栋住宅楼由两个800kVA的变压器供电，另外小区再加一台800kVA的专用变压器，为小区的公共照明和动力供电。2.4.2 需用系数法需用系数法，是将用电设备容量乘以需用系数和同时系数，直接求出计算负荷。在确定各用电设备容量之后，查参考文献建筑供配电1知，分别按下述情况计算：(1)单个用电设备组的计算负荷其计算公式为：(kW)(2-1)(kvar)(kVA)(A)式中：、该用电设备组的有功、无功、视在计算负荷；该用电设备组的设备容量总和，但不包括备用设备容量；额定电压；与运行功率因数角相对应的正切值；设备组的计算电流；该设备组的需用系数；(2)多个设备组的计算负荷由于实际工程中，常有多个用电设备组同时工作，但是各个用电设备组的最大负荷不是同时出现，因此需要计入各个设备组的同时系数。计算公式如下：(kW)(2-2)(kvar)(kVA) (A)式中：、为配电干线的有功、无功、视在计算负荷；、为各用电设备组的计算负荷； 额定电压； 该配电干线设备组的个数； 该配电干线的计算电流；同时系数；(3)各回路的负荷计算本工程以1#楼为例，说明负荷计算过程。1)1-1N回路1#315层住宅用电根据照明系统和动力系统的设计知，设备容量为=728kW，查工业与民用配电设计手册4，取=0.7，=0.85，由公式(2-1)得 =509.6 ( kW) = 315.8(kvar)=599.5 (kVA) =910.5(A)2)1-2N、1-3N回路为备用回路，由于设备容量为备用，故现阶段不予计算。3)1-4N回路 生活水泵组根据水专业所提条件知，设备容量为=128kW，查工业与民用配电设计手册4，取=0.9，=0.85，由公式(2-1)得 =115.2 ( kW) =71.4(kvar)=135.5(kVA) =205.8(A)4)1-5N回路 1#楼应急照明根据照明系统设计知，照明灯具总设备容量为=26kW，查工业与民用配电设计手册4，取=1，=0.6，由公式(2-1)得 =26( kW) =34.7(kvar)=43.3(kVA) =65.8(A)5)1-6N回路 1#楼消防电梯和梯间消防风机根据动力系统设计条件知，消防电梯设备容量为=16kW，梯间消防风机设备容量为=35kW，查工业与民用配电设计手册4，取=1.5，=0.9，=1，=0.8，=1，由公式(2-2)得=59(kW)=37.9(kvar)=70.4(kVA)=106.9(A)6)1-7N回路 1#楼客梯电梯根据动力系统设计条件知，设备容量为=32kW，查工业与民用配电设计手册4，取=1.5，=0.9，由公式(2-1)得 =48( kW) =23.2(kvar)=53.3(kVA) =81(A)7)1-8N回路 1#楼1630层住宅用电根据照明系统和动力系统的设计知，设备容量为=840kW，查工业与民用配电设计手册4，取=0.7，=0.85，由公式(2-1)得 =588 ( kW) = 364.4(kvar)=691.8 (kVA) =1050.6(A)1#公变所变压器1T1所带的计算负荷为1-1N1-7N计算负荷之和，取总同期系数，得有功计算负荷为 无功计算负荷为 1#公变所变压器1T2所供电的计算负荷只有1-8N回路，故取总同期系数，得有功计算负荷为 无功计算负荷为 同理可得其他回路和变压器的计算负荷，具体数值见负荷计算附表2.5无功补偿容量的确定电力系统中的各种用电设备和输电设备，大多都呈电感性，需要从电力系统中吸收无功功率，但无功功率并不是实际做功的功率，当发电设备的视在功率一定时，无功功率的增加，将会造成有功功率的下降而影响发电机的出力。同时，无功功率在系统的输送中还会造成许多不利的影响1：1) 无功功率通过电网时，会引起线路及设备的有功损耗。2) 电网的电压损失将会随着无功功率的增加而增加，这给电网电压的调整带来困难。3) 在电网有功不变的情况下，无功增加会使总电流增加，会使供电系统中的变压器，断路器，导线以及变压器一二次侧的设备的容量，规格尺寸增大，从而使投资费用增加。正是由于无功功率对供电系统有着诸多不利影响，因此降低无功功率的输送量，提高功率因数及用户保证供电质量，保证经济，合理的供电需要。功率因数的高低是衡量系统供电状况的一项重要经济指标。本工程设计中，在低压配电室各台变压器低压母线上，设置集中补偿电容器柜，按负荷运行状态，对无功功率进行自动补偿，使变压器低压侧功率因数不低于0.92，高压侧功率因数不低于0.9。本工程还是以1#楼公用变压器1T1、1T2为例说明补偿电容器容量的计算。(1) 1T1变压器无功补偿容量的确定补偿前1#楼1T1低压侧功率因数 补偿后1#楼1T1低压侧目标功率因数 需补偿容量 所以实际采用440kvar的干式电容补偿器进行补偿。补偿后 补偿后低压侧功率因数 计算变压器的损耗，在负荷估算中，变压器功率的损耗近似按下面(2-3)公式1计算：(2-3)本工程设计中，高压侧 功率因数 满足要求。(2) 1T2变压器无功补偿容量的确定补偿前1#楼1T2低压侧功率因数 补偿后1#楼1T2低压侧目标功率因数 需补偿容量 所以实际采用340kvar的干式电容补偿器进行补偿。补偿后 补偿后低压侧功率因数 根据(2-3)公式计算，得变压器的损耗为高压侧 功率因数 满足要求。2.6变压器的选择变压器的选择包括变压器台数的确定，容量的确定以及其型号的确定。2.6.1 变压器台数的确定考虑本建筑为高层一类住宅建筑，具有用电负荷集中、对供电负荷要求高等特点，为了满足变压器经济运行及节能要求，且保证供电的安全性及可靠性，故在每栋楼首层设置两台变压器。每栋楼的供电形式为，1#1T1变压器供电给1#建筑内的公共部分的照明、动力以及315层的住宅用电。1#1T2变压器只供电给本栋建筑的1630层的住宅用电。2-1#T1变压器供电给2-1#建筑内的公共部分的照明、动力以及216层的住宅用电。2-1#T2变压器只供电给本栋建筑的1731层的住宅用电。2-2#T1变压器供电给2-2#建筑内的公共部分的照明、动力以及216层的住宅用电。2-2#T2变压器只供电给本栋建筑的1731层的住宅用电。专用变压器给1#、2-1#、2-2#的一级负荷以及小区内公共部分的用电设备供电。2.6.2 变压器容量的确定(1) 由2.5节的负荷计算可知，1#1T1变压器的低压侧的计算负荷为故变压器选择一台800kVA三相干式电力变压器，其型号SCB10800/10，额定电压为1022.5%/0.4kV，接线方式为Dyn11，电压百分值为Uk%=6%，带强制风冷装置。变压器的负荷率为，达到最佳运行方式。(2) 由2.5节的负荷计算可知，1#1T2变压器的低压侧的计算负荷为故变压器选择一台800kVA三相干式电力变压器，其型号SCB10800/10，额定电压为1022.5%/0.4kV，接线方式为Dyn11，电压百分值为Uk%=6%，带强制风冷装置。变压器的负荷率为，达到最佳运行方式。用同样的方法可得2-1#、2-2#楼及专用变压器的容量分别为2SCB10800/10、2SCB10800/10及1SCB10800/10。2.7 柴油发电机组的选择2.7.1 柴油发电机的供电范围本工程中，柴油发电机的供电范围为：消防水泵、消防风机、消防电梯、消防/安保中心、应急照明；智能化系统用电；高层客梯、生活水泵、排污泵用电。2.7.2 柴油发电机容量的确定柴油发电机作为备用电源，其容量是按平时须确保的负荷与火灾时需继续工作的负荷中较大值进行选择。发生火灾时切断所有与消防无关的负荷，停止与发生火灾区域无关的平时/消防合用风机，确保消防供电的可靠性。用电负荷计算：由于柴油发电机为高层建筑的应急备用电源，其供电范围为负荷计算，再进行稳定负荷计算1。(1) 用电负荷的计算：由于柴油发电机为高层建筑的应急备用电源，其供电范围均为不允许停电的重要电气设备。并且满负荷运行。因此其需用系数和同时系数都取1。由负荷计算书可知 (2) 发电机总容量的确定：发电机的总容量的确定,应先分别按稳定负荷、尖峰负荷、和发电机组母线允许电压降等计算出所需要的发电机组总容量，再从中选取最大值作为柴油发电机组的总容量。1) 按照稳定负荷计算(2-4)式中：按稳定负荷计算发电机组的总容量，(kVA)；发电机组所接用电设备组的综合效率，一般取0.85；发电机的额定功率因数，可取0.8。2) 按照尖峰负荷计算(2-5)式中：按尖峰负荷计算发电机组的总容量，(kVA)；发电机组所接用电设备组功率下降系数，有电梯时取0.9，无电梯时取1.0；发电机允许过载系数，可取1.5；引起尖峰负荷最大单台电动机组或成组电动机的启动容量，(kVA)。3) 按照发电机组母线允许电压降计算(2-6)式中：按发电机组母线允许电压降计算发电机组的总容量，(kVA)；发电机组母线允许电压降百分数，有电梯时取0.2，无电梯时取0.25；发电机组暂态电抗，一般取0.2；引起发电机组电压降最大的电动机组或成组电动机的启动容量，(kVA)。从而确定柴油发电机组的总容量：(2-7)式中：发电机组额定视在功率，(kVA)；、的最大值(kVA)。本工程设计中，=867.4kVA =90 kVA=150 kVA经过计算，在地下一层的发电机房，设一台备用700kW应急自启动柴油发电机组(低压400V，风冷型机组)作为一级负荷备用电源。柴油发电机选择计算表见附表1。发电机的日用油箱容量，按满足机组8h额定功率连续运行要求设置，其容量小于1m3。储油间的油箱应密闭且应设置通向室外的通气管，通气管应设置带阻火器的呼吸阀，油箱的下部应设置防止油品流散的设施。储油间的门应为能自动关闭的甲级防火门。发电机尾气经喷淋除尘处理达到环保要求后，在塔楼屋面排放。市电与自发电的自投切换开关加机械与电气联锁，防止倒供。市电失压后，5s内自动启动应急发电机组，30s内自动切换。柴油发电机组低压配电系统接线图如图2-1所示。图2-1 柴油发电机组低压配电系统接线图发电机和1#专变压器设置在地下室，其平面布置如2-2图所示。图2-2 发电机和1#专变压器的平面布置2.8 配电系统设计2.8.1 高压配电系统的设计本工程采用一路10kV市政电源对该住宅小区进行环网供电，高压配电系统均采用单母线运行方式，高压配电线路采用放射式配电方式。在各高压进线柜、计量柜、馈电柜处设带电显示装置。2.8.2 低压配电系统的设计本工程低压配电系统均采用单母线运行方式，低压配电线路采用树干式和放射式混合配电方式，同一敷设路由的同类负荷以树干式为主，重要负荷或大容量负荷以放射式为主。部分低压配电回路设置火灾分励脱扣装置，可通过消防模块强制分励脱扣，切断回路电源。其控制、反馈接口为干触点形式，通过消防监控模块为火灾自动报警系统提供DC24V分励脱扣控制接口(单个接口控制电流不大于40mA，反馈回路开关状态信号。另外还对部分照明回路以及动力回路设置了剩余电流探测器，以监视回路剩余电流的情况，当超过设定值时，进行报警，提高回路和设备的安全性和供电的可靠性，减少火灾隐患。火灾时需继续工作的消防设备、应急照明以及弱电线路采用双回路专线供电，末端自动切换。所有双电源切换装置采用四级型，带机械、电气连锁。双电源切换装置，带检修工位。若双电源切换装置没有检修工位，则要在双电源切换装置前加隔离开关。低压配电柜采用抽出式低压开关柜，630A及以上低压开关选用框架开关，其余选用塑壳开关。变电所不设电缆沟。高压SM6环网开关柜下设混凝土基础，高压电缆采用电缆桥架沿墙敷设至环网开关柜基础，电缆下进下出；低压配电柜电缆上进上出。公变采用低压计量方式。住宅类公共用电分类计量，电表设于低压配电柜内。住宅分户计量，电表集中设于楼层配电间，供电公司抄表到户。低压配电系统中，在需要单独计量的配电回路、支路(如公用设备用电)装设电表，作为收费或成本考核的依据。2.8.3电气接地故障保护方式低压配电系统采用TN-S系统。N线仅在电源侧(变压器低压侧)一次性接地，由变电所引至各层电气竖井。为节省造价，设于配电间的配电总箱，其配电干线利用电气竖井接地干线作为PE保护线(不含PE芯线)，接地保护干线(PE干线)宜多次重复接地。所有电力设备、用电设备的金属外壳、电器安装金属支架及传动机构、电缆的金属外皮、插座的接地孔，均应以专用接地保护线与接地系统连通。连接示意图如图2-3所示。图2-3 TN-S系统电气接地保护线截面选择：(1) 相线截面小于及等于16时，PE线与相线等截面；(2) 相线截面大于16小于或等于35时，PE线截面采用16；(3) 相线截面大于35小于或等于400时，PE线截面取相线的1/2；(4) 相线截面大于400小于或等于800时，PE线截面采用200；(5) 相线截面大于800时，PE线截面取相线的1/4； (6) 当PE线采用单芯绝缘导线时，还应考虑机械强度要求。有机械性的保护时截面不应小于2.5，无机械性保护时截面不应小于4。1#楼变电所的平面布置如图2-4所示。其他变电所的平面布置图见附图。图2-4 1#楼变电所的平面布置2.9设备与电缆的选择电气设备选择应遵循以下原则：(1) 按正常工作条件选择额定电压和额定电流。(2) 按短路情况校验电气设备的动稳定和热稳定。(3) 按装置接地点的三相短路容量来校验开关电器的断流能力(遮断容量)。2.9.1 短路电流的计算如图2-5所示为1#楼变配电系统主接线图。已知高压供电电缆，变压器SCB10-800/10kV/0.4kV，空载损耗为1.16kW，短路损耗为4.88kW。(1) 变压器高压侧设，假设电源容量为300MVA，则电源的阻抗标么值为图2-5 1#楼变配电系统主接线图电缆阻抗标么值 电缆电抗标么值 则有则有1) 变压器高压侧短路电流有效值为2) 短路冲击电流为3) 短路全电流最大有效值为4) 短路容量为(2) 变压器低压侧变压器电抗标么值 总感抗标么值 总阻抗标么值 由于，故可以忽略。于是则有1) 低压侧短路电流有效值为2) 短路冲击电流为3) 短路全电流最大有效值为4) 短路容量为2.9.2 断路器的选择(1) 低压断路器额定运行分断能力不低于35kA。(2) 低压断路器整定要求：1) 0.4kV进线开关，长延时脱扣如低压系统图标注；短延时(0.6s)4In；2) 取消瞬时保护,0.4kV出线长延时脱扣整定如低压系统图标注；3) 照明回路瞬时5In，动力回路瞬时10Inl,取消除用于双电源转换装置的所有断路器失压脱扣装置；4) 断路器整定值为计算电流值的1.2倍。2.9.3 互感器的选择互感器用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘并且扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围。电流互感器一次额定电流有20A、30A、40A、50A、75A、100A、150A、200A、300A、400A、600A、800A、1000A、1200A、1500A、2000A。电流互感器的选择应遵循以下原则：1) 电流互感器一次侧的额定电压应大于或等于线路的工作电压；2) 电流互感器一次侧的额定电流应大于线路的最大工作电流，一般取线路计算电流的1.3倍的最接近值，并且保证电流互感器一次侧额定电流不大于长延时整定值的0.8倍；3) 电流互感器的动稳定、热稳定应满足线路短路时的要求；4) 电流互感器的精确度等级应满足测量回路要求，测量用准确度等级有：0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、3.0、10.0等9级。用于计量的电流互感器准确度应在0.5级以上；5) 电流互感器的二次负荷不得超过其额定容量，以保证测量准确度。本工程设计供配电系统的电流互感器主要用于测量，因此准确度等级选0.5级，电流互感器型号选LMZJ1-0.5系列。电流互感器的变比详见低压配电系统图。2.9.4 母线的选择母线一般按以下原则选择和校验：1) 母线材料、类型和布置方式；2) 导线截面；3) 热稳定及动稳定。本工程设计以1#楼1T1为例，进行说明。(1) 高压侧10kV母线的选择高压侧计算电流Ic=277A，母线选型号为TMY-3*(60*6)，查建筑电气常用数据04DX101-15得TMY-3*(60*6)型号母线在35时允许载流量为990A。满足额定电流应大于所在线路计算电流的要求。热稳定校验：(假想时间取0.4s)，满足要求。(2) 低压侧母线的选择低压侧计算电流Ic=980A，母线选型号为TMY-3*(100*8)+1*(80*6.3)，查建筑电气常用数据手册04DX101-15得TMY-3*(100*8)+1*(80*6.3)型号母线在35时允许载流量为1830A。满足额定电流应大于所在线路计算电流的要求。热稳定校验：，满足要求。2.9.5 电线和电缆的选择及敷设方式(1) 导线和电缆的选择方法如下1：1) 按允许载流量(发热条件)选择；2) 按允许电压损失选择；3) 按经济电流密度选择；4) 按机械强度选择。本工程设计中，线路的选择以及敷设方式如下：1) 高压配电线路选用阻燃交联聚乙烯铜芯电力电缆，电缆桥架敷设。2) 正常照明、一般设备配电系统中，大容量干线采用铜芯封闭式母线槽；小容量干线采用阻燃交联聚乙烯铜芯电力电缆，采用电缆桥架敷设；支干线及支线采用阻燃塑料绝缘铜芯导线穿金属线槽或电线管敷设。3) 消防设备、应急照明和火灾时需继续工作的弱电系统配电干线及较长的支干线选用矿物质绝缘防火电缆，采用电缆梯架敷设；支线采用阻燃耐火塑料绝缘铜芯导线，穿管或金属线槽敷设。变压器进线先采用经济电流密度计算截面，再进行其它校核。动力配电线路，先按发热条件计算，再校核电压损失和机械强度。照明配电线路，先用允许电压损失条件计算截面，再按发热条件和机械强度校核。对长度较短的电缆输电线路，可不进行机械强度校验。(2) 变压器进线选择1) 按经济电流密度选择自高压配电柜10kV出线进变压器线路长约20m，电缆采用电缆桥架敷设。，(年最大符合利用小时数取3000-5000，电缆的经济密度为)，拟选型电缆，截面为。查建筑电气常用数据手册04DX101-1，得此线缆参数为：环境温度20C，导体工作温度90C，载流量为162A。2) 按发热条件校核实际温度取35C，则有：，符合要求。由于线路距离较短，电压较高，故不进行电压损失校验。(3) 低压配电回路干线线缆选择本工程干线线缆选择或，按允许载流量选择电缆型号。以1T1变压器1-4N回路，生活水泵组供电回路为例进行电缆截面积的计算选择。计算电流为，查建筑电气常用数据04DX101-1选择相线截面积为，其载流量=500A(35C)。满足，发热条件满足要求。从而，中性线截面积为，最终确定选择电缆ZR-YJV-3*150+1*70。其它回路采用同样的方法计算，其他回路电缆选择详见低压配电系统图。*大学毕业设计第3章 照明系统设计3.1 系统概述电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。环境条件对照明设施有很大影响。要使照明设计与环境空间相协调，就要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、照明器数量、形式与光色、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥积极的作用。根据使用场所的不同，合理选择光源的光效、显色性、寿命、启动点燃和再启动时间等光电特性指标。一般房间优先选择节能灯，高大房间和室外场所的一般照明采用金属卤化物灯、高压钠灯等高效长寿命气体放电光源。照明方式分为一般照明、分区照明和混合照明，一般情况下充分利用自然光，避免片面追求形式和不适当选取照度标准以及照明方式，坚持在不降低照明质量的前提下，有效控制单位面积的安装功率，优先采用分区照明方式。自镇流荧光灯配电子镇流器，直管型荧光灯配电子镇流器或电感镇流器，高压钠灯、金属卤化物灯配节能型电感镇流器。灯具控制开关控制的光源数量不宜少于2个，每个灯具开关控制的光源数量不宜太多，灯具按与侧窗平行分别控制。对走廊、楼梯处的光源采用声光控制。3.2 照明系统设计3.2.1 照明种类及照度标准照明种类一般分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明、障碍照明。工作场所均设置正常照明，应急照明又分为备用照明、安全照明和疏散照明三类。本设计主要是对高层住宅小区进行正常照明和应急照明的设计6。3.2.2 照明方式的选择照明方式一般分为：一般照明、局部照明和混合照明三种方式6。选择照度是照明设计的重要问题，照度太低会损害工作人员的视力，不合理的高照度则会浪费电力。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。在满足标准照度的条件下，为节约电力，应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式，当一种光源不能满足显色性要求时，可采用两种以上光源混合照明的方式，这样既提高了光效，又改善了显色性。另外，充分利用自然光，正确选择自然采光，也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。充分利用室内受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墙面的反射系数可达70%80，同样能起到节能的作用。本工程设计的照明方式为一般照明采用直接照明为主，间接照明为辅的方式。3.2.3 照明光源的选择光源的选择首要准则是要满足各功能分区的使用要求，其次是要根据环境条件来选用，最后综合考虑初期投资和年运行费用。照明光源选择应满足以下原则6：1) 满足使用场所对显色指数的要求，显色指数高；2) 考虑节能，力求选择发光效率高的光源；3) 光源使用寿命长，启动可靠、方便、快捷，性价比高。本工程设计，室内一般场所照明采用三基色T5、T8直管型荧光灯和紧凑型荧光灯。室外景观照明采用金属卤化物灯或高压钠灯。三基色荧光灯光效应大于90lm/W，紧凑型荧光灯光效应大于60lm/W。光源显色指数Ra应大于80。所有36W及以下光源采用电子镇流器，36W以上容量的光源采用节能型电感式镇流器，灯具内设电容补偿，功率因数应不低于0.9。3.2.4 照明灯具的选择根据照明技术2知，灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩光和严重的光幕反射。选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还应考虑灯具的效率。灯具选择应考虑以下原则6：1) 与光源配套；2) 按环境条件选择相适应防护等级的灯具；3) 能效高：选用灯具效率高、灯具配光和场所条件应相适应，以及光通维持率高的灯具；4) 合理考虑功能性(良好的照明效果)、装饰性(美观、协调)、经济性(性价比)和能源效益的结合；5) 考虑限制眩光，适当的选择灯具遮光角和表面亮度。本设计配用高效灯具。直管型荧光灯配直接型敞开式或带有格栅的灯具，紧凑型荧光灯配用直接型敞开式灯具。室外金属卤化物灯或高压钠灯配带反射器、透光罩灯具。所有灯具底座设有接地端子，室内用灯具效率不低于70%(装有遮光格栅时不低于60%)，室外灯具效率不低于50%。3.2.5 照明控制方式(1) 住宅走廊、楼梯前室、楼梯间采用红外感应开关(火警时强制启动)就地控制；(2) 地下一层车库照明采用集中控制方式。灯具采用间隔布置方式，按设计照度的25%、50%、100%控灯。车库正常照明控制二次原理如图3-1所示。图3-1 地下室正常照明控制二次接线表3-1 地下室正常照明控制二次接线符号表符号名称型号规格KM交流接触器LC1D25FU熔断器RL115/4SS SF 控制按钮LA1911(红色) LA1911(红色)HG绿色信号灯NXD23/220V图示3-1，SS1为常闭开关，SF1为常开开关，设于车库照明配电箱，实现就地控制。SS2为常闭开关，SF2为常开开关设于消防控制中心，实现远程控制。按下SF1或SF2，继电器KM线圈得电，接触器闭合，实现车库照明配电箱一组回路接通。按下SS1或SS2，继电器KM线圈失电，接触器断开，断开车库照明配电箱一组回路。在现场配电箱和消防监控中心分别设有运行指示灯，线圈得电，回路接通时，指示灯亮。回路断开时，指示灯不亮。3.2.6 照度的计算照度计算的目的是根据照明需要及其他已知条件(照明器型式及布置、房间各个面的放射条件及污染情况等)，来决定照明器的数量以及其中电光源的容量，并据此确定照明器的布置方案；或者在照明器型式、布置及光源的容量都已经确定的情况下，通过进行照明计算来定量评价实际使用场合的照明质量。本工程的室外照明设有建筑夜景照明和园林照明，现阶段仅预留电源。由于商铺要进行二次装修故现阶段只预留电源。根据建筑照明设计标准GB50034-20047的工作房间表面反射比如表3-2所示。表3-2 工作房间表面反射比表面名称反射比取值顶棚0.60.90.7墙面0.30.80.5地面0.10.50.1工作面0.20.60.5根据国家照度标准，按各功能分区的环境特点和使用要求，确定各区照明功率密度、平均照度等指标如表3-3所示。表3-3 各功能分区照度标准及功率密度值序号场 所照明功率密度()照明平均照度眩光指数显色指数(Lx)UGRRa1住宅起居室、厨房、卫生间5100802住宅卧室575803住宅餐厅8150804商铺1230019805文化活动室1130022806普通办公室、会议室1130019807地下车库27528808配电室8200809变压器室51008010发电机房8200258011风机房、水泵房51006012普通设备机房51006013工具间82006014垃圾收集站51006015电梯厅51008016电视、电信、消防/安防中心185001980最基本的照度计算方法为平均照度计算法和点光源照度计算法。平均照度是以整个平面为对象，按被照面所得到的光通量除以被照面面积来计算被照面上的照度平均值。该方法用于计算平均照度以及所需灯器的数量，适用于灯具布置均匀、墙面和顶棚反射比较高、且无大型设备遮挡的室内一般照明。平均照度计算又分为利用系数法和单位容量法。本工程设计对各功能场所按利用系数法进行平均照度计算，确定各功能场所所需的光源数