【电气工程及其自动化】广东洋兴家庭用品股份有限公司宿舍电气工程设计

本科生毕业设计（论文）广东洋兴家庭用品股份有限公司宿舍电气工程设计二级学院信息科学与技术学院专业电气工程及其自动化完成日期2015年5月24日A基础理论B应用研究C调查报告D其他目录摘要11概述211工程概况212工程设计依据213工程设计范围22供配电系统设计221负荷分级及供电措施2211负荷等级3212配电系统原则322负荷计算4221负荷计算的概念5222负荷计算523导线型号及截面选择724断路器的选择103照明系统设计1031光源及灯具选择的原则10311光源的选择原则11312光源与灯具选择1132照度11321照度标准值和功率密度值11322照度计算1233应急照明设计13结论14参考文献15致谢附录广东洋兴家庭用品股份有限公司宿舍电气工程设计摘要本论文主要阐述了宿舍电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论。本着节能的原则，选择荧光灯为光源，通过照度计算，确定最佳光源数；在设计中，根据负荷等级，确定供电方式及系统方案；设计中以放射式接线，保证了供电的可靠性。关键词照度计算；负荷计算；照明系统；供配电系统；电气设计TELECTRICALENGINEERINGDESIGNOFTHEDORMITORIESOFGUANGDONGYANGXINGHOUSEWARECO,LTDABSTRACTTHISTHESISMAINLYEXPLAINSTHEELECTRICALDESIGNBASIS,PRINCIPLE,METHODSANDTHECONCLUSIONOFTHEDESIGNCHOICEINEACHSYSTEMINTHEDESIGNOFDORMITORIESCHOOSESTHEFLUORESCENTLAMPISTHEPHOTOSOURCE,THROUGHTHEDEGREEOFILLUMINATIONCOMPUTATION,DETERMINEDTHEBESTPHOTOSOURCENUMBER,HASCREATEDONECOMFORTABLYKEYWORDINTENSITYOFILLUMINATIONCALCULATION；LOADCALCULATION,；LIGHTINGSYSTEMS；SUPPLYANDDISTRIBUTIONSYSTEMSELECTRICALDESIGN1概述11工程概述本工程建筑占地面积为1972M，总建筑面积81678M，共五层。其中，首层为值班室、员工饭堂、厨房、阅览室、影视厅及活动室；2至5层为标准层，每层有38间标准宿舍房间，层高38M。总计算负荷为31165KW，总计算电流为44566A,供电电源为三相四线制380/220V6。12工程设计依据甲方设计任务书及设计要求电力工程电缆设计规范GB502172007建筑电气常用数据04DX1011供配电设计规范GB500522009民用建筑电气设计规范JGJ162008低压配电设计规范GB500542009建筑照明设计标准GB500342013建筑设计防火规范GB500162014照明设计手册第二版工业与民用供配电设计手册第三版13工程设计范围本设计共主要是强电部分设计中的照度计算、电气照明系统设计、断路器的选择、导线的选择敷设方式、灯具的布置、平面布线、开关插座选型及安装要求等进行设计。2供配电系统设计21负荷分级及供电措施211负荷等级根据民用建筑电气设计规范JGJ1620086的规定，电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在对人身安全、经济损失上所造成的影响程度进行分级，并应符合下列规定1一级负荷（1）中断供电将造成人身伤亡者；（2）中断供电将造成重大政治影响者；（3）中断供电将造成重大经济损失者（4）中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。2在一级负荷中，当中断供电将造成重大设备损坏或发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要的场所不允许中断供电的负荷，应视为一级负荷中特别重要的负荷。3二级负荷（1）中断供电将造成较大政治影响者；（2）中断供电将造成较大经济损失者；（3）中断供电将造成公共场所秩序混乱者。4不属于一级负荷和二级负荷的属于三级负荷。在本设计工厂宿舍楼中，根据负荷等级的分类，宿舍应为三级负荷。212配电系统原则配电系统设计应满足供电可靠性和电压质量的要求。配电系统以三级保护为宜。系统结构不宜复杂，在操作安全、检修方便的前提下，应有一定的灵活性。配电线路或配电室及配电箱应设置在负荷中心，以最大限度地减小导线截面，降低电能损耗。同一用电设备性质相同或接近，应有同一线路供电；不同性质的用电设备应有不同支路的线路供电。在三相供电线路中，单相用电设备应均匀地分配到三相线路，应尽可能做到三相平衡。由单相负荷分配不均匀所引起的中性线电流，不得超过额定电流的25。每一相的电流在满载时不得超过额定电流值。在配电系统中的配电屏、箱应留有适当的备用回路。选择导线截面也应适当留有余量8。22负荷计算221负荷计算的概念计算负荷的概念3供电系统在正常情况下可靠地运行，则其中每一个元件（包括变压器、开关设备、导线、电缆等）都必须进行正确的选择。除了满足工作电压的要求以外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。所谓计算负荷，就是按发热条件选择供电系统中的电气设备的一个假定负荷，计算负荷产生的热效应和实际变动负荷产生的最大热效应相等。根据计算负荷产生选择导体（导线、电缆）及电器，则以计算负荷持续运行时，导体及电器的最高温升不会超过允许值。222负荷计算负荷计算采用需要系数法3用电设备功率乘以需要系数和同时系数，当采用需要系数计算负荷时，应将配电干线范围内的用电设备按类型统一划组。配电干线的计算负荷为各用电设备组的计算负荷之和再乘以同时系数。变电所或配电所的计算负荷，为各配电干线计算负荷之和再乘以同时系数。计算变电所高压侧负荷，应加上变压器的功率损耗。（1）单组用电设备组的计算负荷（1）EXJSPK（2）COJSJSS（3）2JSJSPQNUSI3JJS（4）式中计算有功功率（KW）；XK需要系数；EP设备容量JSP（KW）JSS计算视在功率（KVA）；JSQ计算无功功率（KVAR）；JSI计算电流（A）；NU设配额定电压，（KV）。（2）配电干线或变电所的有功、无功和视在计算负荷PKTC（5）QT（6）2CCS（7）380IJ（8）式中TK同时系数；Q用电设备组无功功率（KVAR）；P用电设备组有功功率（KW）（3）三相照明线路的计算电流为COS380PKIEXJ（9）（4）例如对配电箱AL1负荷计算，X085，S085计算有功功率KWPEX512JS计算视在功率VASSJ80COSJ计算无功功率ARK9501222JSJSJQ计算电流USIN9801JSJ断路器整定值选20A，导线可选BV34，其载流量大于20A。图1宿舍配电箱又如，对干线配电箱MA计算一层层配电箱的计算有功功率M1为3319KW，二层到五层配电箱的计算有功功率M2M5都为6814KW，公共照明配电箱ALE为59KW，805COSXK，设备容量KWALEMMPE65319416934321计算有功功率KWPEX245180JS计算视在功率KVAPSSJ32985024COSJ计算无功功率ARK52142JSJSJQ计算电流USIN64538093JSJ断路器整定值选为500A,电缆可选YJV24X1501X70，其载流量大于500A。图2总配电箱（5）根据民用建筑电气设计规范6要求，在三相供电系统中，单相负荷应均衡的分配到三相上，当单相负荷的总计算容量小于计算范围内三相负荷总计算量的15时，全部按三相对称负荷计算；当超过15时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再与三相负荷相加，配电系统中的配电屏、配电箱应设有适当的备用回路。如果设备为单相负荷，进线配电箱电源为三相电源，则等效设备三相容量应按最大负荷相所接单相设备容量的3倍计算。图3首层配电箱图4二五层配电箱23导线型号及截面选择在配电线路中，使用的导线主要有。导线我们应按照类型及截面来选。在选择电线和电缆时，我们应遵循以下原则2。（1）按使用环境及敷设方式选择在选择电线和电缆的型号时，应根据具体的环境特征及线路的敷设方式来确定。（2）按发热条件选择当电流通过各种导线时，由于导线发热，引起温度升高，从而损坏绝缘，因此，对于截面一定的导体和绝缘材料不同的导线，规定了允许电流，称为允许载流量。因此，在选择导线截面时，必须使其允许载流量大于或等于线路的计算电流值。各种电线、电缆的种类主要有裸导线、橡皮绝缘导线、塑料绝缘导线、塑料绝缘软导线、通用橡套电缆、控制电缆等7。本设计中所有导线电缆全部选用铜芯线。导线截面的选择电流通过导线时，要产生电能损耗，使导线发热，若绝缘导线和电缆的温度过高时，可使绝缘损坏，甚至引起火灾。当裸导线的温度过高时，会使其接头处的氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化，如此恶性循环，甚至可发展到断线。因此规定了不同材料和绝缘导线的允许载流量。在这个允许载流量范围内运行，导线的升温不会超过允许值。选择导线截面使通过相线的电流不超过导线正常运行时的允许载流量，即ALCI（10）按允许载流量选择载面时需注意以下几点（1）允许载流量与环境温度有关。若实际环境温度与规定的环境温度不一致时，允许载流量乘上温度修正系数以求出实际的允许载流量。ALALIK（11）式中960350ALT且为导线额定负荷时的最高允许温度（YJV型交联聚乙烯、绝缘聚氯乙烯护套的电力电缆；BV型塑料绝缘导线）；为导线允许载流量所采用的环境温度（）；为导线敷设地点的实际的环境温度（本设计中取）。中性线和保护线截面的选择（1）电力、照明干线电缆或者导线其N、PE及PEN的截面的选用参照下表表1中性线、保护线选择（2M）电气装置中相导体的截面相应保护导体的最小截面S61SS35S/22举例说明导线截面的选择以主供电导线为例（1）电力电缆截面面积的选择有公式（10）、（11）联列得CALKI（12）由负荷计算得，M2配电箱的线电流都为1033A，选用断路器脱扣器额定电流为125A。查04DX1011建筑电气常用数据YJV型交联聚乙烯、绝缘聚氯乙烯护套的电力电缆的允许载流量（附录表1），得该电缆截面面积为50MM2时，在35度敷设在明敷的金属线槽内的持续载流量为154A，大于125A。故选择其截面面积为50MM2。（2）导线截面面积的选择由负荷计算，每个宿舍配电箱AL1供电导线的相电流为829A，选用断路器脱扣器额定电流为20A。查04DX1011建筑电气常用数据BV型塑料绝缘导线的允许载流量（附录表2），得导线截面面积为4MM2时，在35度敷设在明敷的塑料线槽内的持续载流量为28A，大于20A。故选择其截面面积为4MM2。表2电线电缆的截面面积选择表配电箱计算电流（A）敷设方式电缆并列根数电缆截面面积（MM2）AL1829塑料线槽明敷3BV3X4M150435YJV5X16M2M5103535YJV（4X501X25）MA44566金属线槽明敷5YJV2（4X1501X70）数据来源根据设计图纸计算得出24断路器的选择低压断路器的选用要点10断路器的额定电压不小于所在回路的标称电压。断路器的额定电流不应小于所选择的过电流脱扣器的额定电流，而过电流脱扣器的额定电流应不小于线路计算负载电流。断路器的额定运行分断能力应大于其安装处的预期三相短路电流有效值。断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。选择配电断路器需考虑短延时，短路通断能力和延时梯级的配合。断路器的选择要根据计算电流大小来决定，一般来说，选择的断路器电流整定值要大于11倍的计算电流，且上一级断路器电流整定值要比下一级高一个等级。在本工程设计中，计算电流为63A及以下的，均选用C65N系列微型断路器，计算电流63A以上的，选用NSD系列塑料外壳式断路器。其中末端照明回路选用C65N63/1P断路器，插座回路选用C65N63/2P断路器，剩余动作电流为30MA，空调回路选用C65N63/2P断路器，末端配电箱选用C65N63/2P断路器，首层配电箱选用C65N63/3P断路器，二五层配电箱选用NSD160A/3P塑料外壳式断路器,总配电箱选用EZD630E/4P500A延时型，断路器延时时间为04S，各断路器的电流整定值见附图。3照明系统设计31光源及灯具选择的原则在照明系统的设计中，光源及灯具的选择占有重要的地位，通过选择合理的灯具及光源，合理计算它们的数量及型号，合理配置，给学生提供良好的学习及休息环境，同时注意响应国家节能的号召，从而达到绿色照明的效果。本节主要从光源及灯具的选择原则，按照国家建筑照明标准，选择本次设计中的光源及灯具。311光源的选择原则1要满足场所使用对显色性的要求2合适的色温；3较稳定的发光包括限制电压的波动和偏移造成的光通变化，和电源交变导致的频闪；4良好的启点特性；5更高光效，达到更好的节能、环保效果；6使用寿命更长；7性能价格比好。312光源与灯具选择根据照明光源及灯具的选择原则，本建筑主要照度标准及光源、灯型选择如下（走廊、厕所为0米工作面照度，其它为075米工作面照度）121、宿舍100LX单管荧光灯（PAKA02128A/T8管/1X30W）2、走廊50LX吸顶灯（PAKD14122JBA/T5环管/22W）3、门厅100LX单管荧光灯（PAKA02128A/T8管/1X30W）4、卫生间75LX吸顶灯（PAKD14122JBA/T5环管/22W）5、活动室300LX三管荧光灯（PAKA02128A/T8管/3X30W）32照度321照度的标准值和功率密度值根据建筑照明设计标准GB5003420137，本设计照明标准值应符合下表3的规定表3本设计建筑照明标准值照明功率密度限值（）2M/W房间或场所照度标准值（LX）现行值目标值职员宿舍1004035活动室3009080门厅1006050走廊502520卫生间753530322照度计算根据建筑照明设计标准5003420137611条，职员宿舍照度标准为100LX时，灯具数量计算如下计算方法利用系数平均照度法照明设计手册基本公式AUKNE（13）（14）式中光通量,N光源数量,U利用系数,A工作面面积M2K灯具维护系数。房间长度360M,房间宽度470M,计算高度305M,利用系数060维护系数080,光源种类T8直管荧光灯光源型号功率,光通TLD30W/830日光色2400LM照度要求10000LX功率密度要求400W/M2计算结果建议灯具数3照度校验10139LX总功率9000W功率密度365W/M2折算功率密度359W/M2所以，该职员宿舍内一般照明可以选择三只单管荧光灯灯具，按垂直于外窗方向均匀布置，吸顶安装。卫生间环境湿度大，宜选用防水防尘灯，吸顶安装。33应急照明设计应急照明设计依据民用建筑电气设计规范JGJ162008建筑设计防火规范GB500162014应急照明设计要求1、应急照明作为正常照明的一部分同时使用时，应有单独的控制开关，且控制开关面板宜与一般照明开关面板相区别或选用带指示灯型。2、应急照明不作为正常照明的一部分同时使用时，当正常照明因故停电，应急照明电源宜自动投入。3、公共场所的安全出口、疏散出口应设指示灯。4、疏散应急照明宜设在墙面或顶棚上，安全出口标志宜设在出口的顶部，疏散走道的指示标志宜设在疏散走道及其拐角处距地面100M以下的墙上，走道疏散标志灯的间距不应大于20M。5、应急照明和疏散指示标志，可采用蓄电池作备用电源，且连续供电时间不应少于30MIN。本工程的应急照明灯具的选择与布置本职员宿舍楼的下列部位设置应急照明楼梯间、疏散走道和走道长度超过20M的内走道。本设计中在楼梯间、疏散走道和走道选用双头应急照明灯带蓄电池30MIN。此外，应急照明必须选用能瞬时启动的光源，并有单独的控制开关。结论通过本次毕业设计，我学会了很多东西，很多课堂上学不到的东西。在整个毕业设计过程中，我把所学有关于建筑电气的知识又好好的复习了一遍。此外，因设计需要，我还学到了许多这方面的新知识，在学好理论知识的同时，也提高了实践能力，做到了理论与实践相结合。对自己的实践能力和所学的理论知识进行了一次大的考验。同时，我也本着虚心学习的态度，虚心向伍老师请教。在老师的讲解下，我不仅明白了设计的意义，还明白了做设计的基本方法和步骤，在知识水平和实践能力上都有一定的提高。尽管因为存在一定的欠缺而不能用于现实施工，但本设计的效果基本达到了本工程的需求和老师的要求。合理的设计是用户放心使用的前提，其地位之重要不可忽视。总而言之，我深知我的不足，在以后及将来的工作中，我会努力地学习专业知识，提高自己的专业技能。本次的设计为我们将来走上工作岗位奠定了一个坚实的基础。我相信，