供配电与照明课设-长春某实践培训学校电气设计

精品文档吉林建筑大学电气与计算机学院2017/2018（1）学期《建筑供配电与照明》课程设计说明与计算书设计题目：吉林技术学校教学楼电气设计专业班级：智能化151指导教师：姚小春 陈伟利学生姓名：郭强学 号：201513202（41）设计时间：2018年1月1日--2018 年1月12日评语:指导教师： 成绩：精品文档精品文档目录第1章绪论..........................................................................................................................................31.1设计题目及工程概况...................................................................................................................31.1.1设计题目...............................................................................................................................3吉林技术学校教学楼电气设计课程设计......................................................................................31.1.2工程概况...............................................................................................................................31.2设计目的.......................................................................................................................................31.3设计原则和设计要求...................................................................................................................31.3.1设计原则...............................................................................................................................31.3.2设计要求...............................................................................................................................41.4设计依据和设计程序...................................................................................................................41.4.1设计依据...............................................................................................................................41.4.2设计程序...............................................................................................................................41.5设计任务.......................................................................................................................................5第2章设计方案....................................................................................................................................62.1供配电设计...................................................................................................................................62.2照明系统.......................................................................................................................................6第3章负荷计算....................................................................................................................................83.1负荷计算的依据和目的...............................................................................................................83.2利用需要系数法计算计算负荷83.3选择AL-4-1出线计算负荷为例.................................................................................................83.4系统无功补偿计算.......................................................................................................................9第4章照度计算..................................................................................................................................101.通用技术教室................................................................................................................................102.心理咨询室....................................................................................................................................103.校园电视台....................................................................................................................................11第5章设备选择及要求......................................................................................................................135.1.变压器选择方案........................................................................................................................135.2电流互感器的选择.....................................................................................................................135.314小结........................................................................................................................................................15参考文献................................................................................................................................................16精品文档精品文档第1章 绪论建筑工程的电气设计中，需要讲究设计的可操作性、延续性、系统性和整体协调性。本次设计的电气系统为变配电系统，通过理论和实践相结合，提高分析问题和解决问题的能力;学会使用规范及有关的设计资料，掌握设计的基本方法。1.1设计题目及工程概况1.1.1 设计题目吉林技术学校教学楼电气设计课程设计1.1.2 工程概况本工程为吉林技术学校教学楼，建筑面积是12755.92平方米，总高度19.45m，占地面积4506.87平方米，地上五层，室内外高差0.450m，地上四层，高11.7m，由活动室，休闲空间，通用技术教室，仪器设备室，会议室，录课室，服装教室及各类办公室等组成。建筑结构形式为钢筋混凝土框架结构，负荷级别为二级。1.2设计目的1）掌握电气系统设计的理论知识，方法程序，技术规范。2）学会对电气系统的设计及相关设备的选择。3）学会合理的布置房屋的设备。4）学会天正电气、CAD、Word等软件的使用。5）培养创新意识和获取新知识的能力以及树立起严谨、认真、实事求是、刻苦钻研、团结协作的工作态度。1.3设计原则和设计要求1.3.1 设计原则1.安全性：设计阶段应首先充分注意安全用电问题，要从生命、设备、系统及建筑等方面全面考虑。2.可靠性：体现在供电电源和供电质量的可靠性。3.实用性：考虑降低物耗，保护环境，综合利用等实用因素。如提高功率因数，深入负荷中心，选用高效电光源，选用节能开关等等。4.合理性：一方面要符合国家有关政策和法令，符合现行的行业行规要求，精品文档精品文档另一方面要符合建筑方的经济实力、运行维护及扩充发展等的要求。5.先进性：杜绝使用落后、淘汰设备，不使用未经认可的技术，要充分考虑未来发展。1.3.2 设计要求在本次吉林技术学校教学楼电气设计中，我们要学会用自己所学的理论知识与认识实习的感性认识，对本次设计做合理分析，论证，并根据设计任务书的要求和工作计划，在老师的指导下，来合理分配各个阶段的工作量，妥善安排时间。在进行方案论证中，小组同学之间，应集思广益，通过小组讨论并在教师的指导和帮助下，取得合理有据的方案，在设计过程中，要学会积极思考，求同存异的分析问题，解决问题，以取得设计满足实际问题的需要和要求方案。所有电气设计系统图纸的绘制必须符合国家有关最新标准规定，包括线条，图形符号及图纸的折叠和装订等。1.4设计依据和设计程序1.4.1 设计依据1、国家现行的有关规范、规程及相关行业标准：《电力工程电缆设计规范 GB50217-2007《供配电系统设计规范》 GB50052-2009《民用建筑设计通则》GB50352-2005《绿色建筑评价标准》G/T50378-2014《公共建筑节能设计标准》 GB50189-2005《低压配电设计规范》GB50054-2011等其他有关现行国家标准、行业标准。1.4.2 设计程序1.制定设计方案。确定建筑物供配电方案及保护设备控制方式等2.确定方案后，绘制施工图。3.进行设计计算，选择设备容量、整定值、型号、台数等编写书。编写设计计算书。精品文档精品文档1.5设计任务本工程设计包括以下电气系统 :1）380/220V低压配电系统的设计；2）设备计算与选择；3）计算书；精品文档精品文档第2章设计方案2.1供配电设计负荷等级：二级负荷:防排烟风机、应急照明等消防负荷用电、消防控制室内消防系统设备用电、走道照明用电、档案库照明及精密空调用，其他为三级负荷。二级负荷双电源供电，末端切换。供电电源：正常电源由户外引来至低压配电室，备用电源由户外至一层配电室，低压供电电源为220/380v。供电形式为TN-C-S。设备选择：低压配电室内拟采用9台动力柜（非标），出线回路数量、断路器的额定电流以及动力柜的型号根据实际设计需要给出。（因为照明需要的负荷很小，所以照明回路从动力柜引出即可）变电所内共设置两台 1250kVA变压器。变压器至低压配电柜出线采用侧出线，低压柜为上出线。供电方式：树干式与放射式相结合。对于单台容量较大负荷或消防等重要负荷采用放射式供电，照明及动力等三级负荷采用树干式与放射式结合的方式。二级负荷采用双电源供电末端切换。其中消防负荷采用 PC级ATSE双投开关。功率因数补偿：无功功率补偿在户外箱式变电站低压侧集中补偿，补偿后功率因数不小于0.9。计量方式：采用集中计量，在电源进线处装设计量总表。2.2照明系统根据《建筑照明设计标准》GB50534-2013及任务书，照明系统设计包括正常照明和应急照明两部分。正常照明：为了使工作区或空间获得良好的视觉功效，合理的照度、显色性、眩光值、色温和适宜的亮度分布，以及舒适的视觉环境,光源主要以T5节能荧光灯为主。根据房间使用功能不同，照度要求不同，主要场所的照明参数如下表1-2。建筑内疏散照明的地面最低水平照度应符合下列规定：对于疏散走道，不应低于1.0lx。对于楼梯间、前室不应低于5.0lx。照明质量：炫光，档案室、办公室、会议室等房间设计时按炫光UGR=19；显色指数，档案室、办公室、会议室、门厅等场所设计时显色指数按Ra=80；色温，因本工程功能主要办公活动场所，所以光源主要以中间色标特征为主及色温K=3300~5300选择。精品文档精品文档表1不同区域的照度要求照度标准值照明功率密度限值（W/㎡）房间或场所（lx）现行值目标值走廊100≤4.0≤3.5低压配电室200≤9.0≤8.0消防控制室500≤15.0≤13.5卫生间200≤9.0≤8.0门厅100≤9.0≤8.0研究室300≤9.0≤8.0实验室300≤9.0≤8.0办公室300≤9.0≤8.0值班室200≤9.0≤8.0大型设备用房300≤9.0≤8.0贵重试剂室300≤9.0≤8.53.光源与灯具：本工程正常照明灯具主要采用不低于采用I类灯具，灯具外露可到导电部分与P端子可靠焊接并接地，所有灯具选用高效率节能型灯具，直管荧光灯采用电子镇流器（符合GB19510.4;2009国家标准），其功率因数不低于0.95。自镇流荧光灯配用电子镇流器，所有镇流器应通过“3C”认证。应急照明灯具均采用自带镍铬蓄电池灯具,镍铬蓄电池作为双电源转换的备用电源要求持续供电时间不小于30min的消防专用灯具。应急照明灯具应符合《消防应急照明和疏散指示系统》GB17945,《消防安全标志》GB13495要求。正常照明控制方式：为了便于节能，楼梯间采用人体红外感应灯，公共走廊照明采用就地分区控制，每联开关控制不宜超过二盏灯。应急照明（疏散照明、备用照明、出口标志灯）：在每层强电井内设置应急照明配电箱;在疏散通道、疏散通道口部、疏散楼梯间内均设疏散应急照明灯及疏散指示标志灯和出口标志灯;在配电间、消防控制室设置消防备用照明及疏散应急照明和出口标志灯。疏散指示灯和出口标志灯平时、消防时常亮。精品文档精品文档第3章负荷计算3.1负荷计算的依据和目的系统的构成依赖于系统中的每个设备的确定， 以及这些设备必须满足在正常负荷电流作用下长时间安全运行的要求。在负荷计算中，严格依据国家规范规定计算设备容量， 还应考虑由于经济的发展，人们生活水平提高所带来的用电量的增加。3.2利用需要系数法计算计算负荷Pc=Kd*PeQc=Pc*tan ΦSc= Pc2 Qc2Ic=Sc/ 3UrmPc=K Pj 1

Pc.j（多台设备取同期系数 ）mQc=K Q Qc.jj 13.3选择AL-4-1出线计算负荷为例Pc=Kx*Pe=0.8*10.0=8.0kWQc=Pc*tanΦ=8.0*0.75=6.0kvarSc=Pc2Qc2=8.026.02=10.0VAIc=Sc/3Ur=10.0/（3*0.38）=15.2A3.4T1低压侧干线计算负荷mPc=K Pj 1

Pc.j=0.8*24.0=19.2kWmQc=KQQc.j=0.8*18.0=14.4Kvarj1Sc=Pc2Qc2=19.2214.42=24.0kVAIc=Sc/3Ur=575.7/（3*0.38）=36.5A精品文档精品文档3.5系统无功补偿计算本工程采用低压侧自动补偿的方式对系统进行无功补偿。T1补偿容量计算公式mPc=KP Pc.j=0.8*24.0=19.2kWj1QC=14.4kvar(Qc为总的无功功率)Q QC-PCtan 14.4-19.2 tan(arccos 0.80) -tan(arccos 0.92)=8.2kvar采用低压侧 16kvar*1电容柜补偿校验：COS =0.92大于0.90精品文档精品文档第4章照度计算通用技术教室该通用技术教室采用 T8型三基色直管荧光灯双管荧光灯，光源灯具的型号为FAC41260PH，功率为2*45W，光通量为2*4700lm，要求平均照度达到300Lx。通用技术教室高为3.9m,工作面高0.8m，取计算高度3.1m。计算区域长为13.2m，宽为7.8m，0.7,w0.5,f0.2，K=0.8。(1)空间系数5hrc(lw)=53.1(13.27.8)3.16RCRw13.27.8l(2)根据RCR=3.16，C0.7,w0.5,查样本得U'=0.455(3)求灯具数量EavA30013.27.87.73NUK247000.4550.8故N取8，即选用8组T8型三基色直管双管荧光灯。（4）校验E2sUKN247000.4550.88A329Lx13.27.8满足照度要求。NPLE24245300LPD6.66.37.89AE1329满足的功率密度要求。心理咨询室该心理咨询室采用T8型三基色直管荧光灯双管荧光灯，光源灯具的型号为FAC41260PH，功率为2*45W，光通量为2*4700lm，要求平均照度达到300Lx。心理咨询室高为 3.9m，工作面高 0.8m，取计算高度 3.1m。计算区域长为6.60m，宽为4.50m。C 0.7,w 0.5,f 0.2，K=0.8。精品文档精品文档(1)空间系数5hrc(lw)53.1(6.64.5)RCRw=5.7l6.64.5(2)根据RCR=5.7，C0.7,w0.5,查样本得U'=0.500(3)求灯具数量EavA3006.64.5N3.16UK247000.5000.8故N取4，即选用4组T8型三基色直管双管荧光灯。(4)校验E2sUKN247000.5000.84376LxA6.64.5满足照度要求。NPLE24245300LPDE16.64.58.6A376满足的功率密度要求。校园电视台该校园电视台采用T8型三基色直管荧光灯双管荧光灯，光源灯具的型号为FAC41260PH，功率为2*45W，光通量为2*4700lm，要求平均照度达到300Lx。校园电视台高为 3.9m,，工作面高 0.8m，取计算高度 3.1m。计算区域长为6.6m，宽为6.3m。0.7,w0.5,f0.2，K=0.8。(1)空间系数5hrc(lw)53.1(6.66.3)RCRlw=4.86.66.3(2)根据RCR=4.8，C0.7,w0.5,查样本得U'=0.455(3)求灯具数量EavA3006.66.33.65NK247000.455sU0.8故N取4，即选用4组T8型三基色直管双管荧光灯。精品文档精品文档(4)校验E2sUKN247000.4550.84A329Lx6.66.3满足照度要求。NPLE29245300LPDE16.66.37.89A329满足的功率密度要求。精品文档精品文档第5章设备选择及要求5.1.变压器选择方案由公式： Sc=Pc/ βcosφβ=SC/Sr式中 S C——变压器计算容量 kVAS r——变压器额定容量P C——计算负荷 kWβ——变压器负荷率（本次设计按照有关规定变压器负荷率应该取值应小于80%）cosφ——补偿后的功率因数拿T2变压器选用为例：根据前面计算SC=491kVASr=Sc =491/0.8=613.75kVA因此选用型号为 SCB10-630/10/0.4干式变压器，额定容量为630kVA，该变压器设有强制风冷系统及温度监测及报警装置。根据以上方法T2变压器用型号为SCB10-630/10/0.4干式变压器，额定容量为630kV。5.2电流互感器的选择）满足工作电压要求即：Ur=UNUm≧Uw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；精品文档精品文档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：I r1≧Ic式中Ic————线路计算电流。（b）二次侧额定电流 Ir2：I r2=5A3）准确度等级由于考虑到仪表指针在仪表盘 1/2～2/3左右较易准确读数，因此：I r1=（1.5～2.0）Ic以低压配电柜AL-4-1中干线的为例：由于 U r=380VI c=13.51AIr1=（1.5～2.0）Ic=20.3～27.0A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，故选用LMZJ1-0.5-30。其它电流互感器选择按以上方法选择，具体见本工程供配电系统图。5.3电缆的选择电缆选择至少要满足三个条件：1）满足发热条件：Ial≧Ic；2）满足电压损失 U%≦5%；23）满足机械强度条件 铜芯电缆Smin≧1mm；低压柜