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文档简介

1、 . . 山东农业大学 毕 业 设 计 罗星阁罗星阁高层宾馆高层宾馆写字楼写字楼电气设计电气设计 院 部 机械与电子工程学院 专业班级 11 级电气 4 班 届 次 2015 届 学生姓名 柳佳利 学 号 20111105 指导教师 刘双喜 讲师 二 O 一五 年 六 月 五 日 装 订 线 . . . 目 录 摘要 . I Abstract . II 引言 . 1 1 设计概况 . 1 1.1 工程概况. 1 1.2 设计依据. 1 1.3 设计要求. 2 1.4 设计成果. 2 2 设计计算书 . 2 2.1 负荷分析. 2 2.2 负荷统计计算. 2 2.3 无功功率计算及补偿. 8 2

2、.3.1 电力电容接线方式 . 8 2.3.2 无功补偿方式 . 9 2.3.3 无功补偿容量 . 9 3 电线、电缆及设备选型 . 10 3.1 常用电线和电缆型号的选择. 10 3.2 常用电线和电缆截面积的选择方法. 10 4 主变压器台数和容量的确定 . 12 4.1 变压器主变台数的选择. 12 4.2 主变压器容量的选择. 12 4.3 变电间主接线方案的选择. 13 5 短路电流计算 . 13 5.1 短路计算的意义和内容. 13 5.2 短路电流计算方法. 13 5.3 短路计算点的选取. 13 6 开关型号选择 . 17 6.1 高压一次设备的选择和校验 . 17 6.2 低

3、压一次设备的选择和校验. 18 7 火灾报警系统 . 21 7.1 简介. 21 7.2 火灾报警内容. 21 7.3 火灾探测器的配置部位. 21 7.4 探测器数目的确定. 22 7.5 感烟感温探测器计算. 22 8 照明系统 . 23 8.1 光源照度计算. 23 8.2 照明线路的控制与保护. 27 9 弱电系统设计 . 27 9.1 概述. 27 9.2 有线电视系统. 27 9.3 电话系统. 28 9.4 网络布线系统. 28 10 防雷和接地装置的确定 . 28 10.1 概述. 28 10.2 措施. 28 10.3 其他安装规定. 28 参考文献 . 30 致谢 . 31

4、 附录 . 32 Contents Intruction . I Abstract . II Perface . 1 1 Design general situation . 1 1.1 Small zone general situation . 1 1.2 The design gist . 1 1.3 The design require . 2 1.4 Design result . 2 2 Design statement of account . 2 2.1 Load Analysis. 2 2.2 Carry the statistics reckoning . 2 2.3 Re

5、ckon and commute without the rate of work . 8 2.3.1 The electric power electric capacity connects line method . 8 2.3.2 Without the work offset method . 9 2.3.3 Without the work offset capacity measure . 9 3 Wire, cable, and equipment selection . 10 3.1 The choice of commonly used wire and cable typ

6、e . 10 3.2 The methods of selection of wire and cable sectional area . 10 4 The main transformer pedestal number and the certainty of the capacity measure . 12 4.1 The transformer lord changes the select of the pedestal number . 12 4.2 Change an electricity the select of the main transformer capacit

7、y measure 12 4.3 Change the certainty that the electricity connects the line scheme the lord 13 5 The short-circuit electric current calculation . 13 5.1 The senses and the contents of the short-circuit reckoning . 13 5.2 Short-circuit electric current computational method . 13 5.3 The short circuit

8、 reckons the selection of the point . 13 6 Switch model selection . 17 6.1 The select and school of the high pressure side circuit check. 17 6.2 The select and school of the low-pressure side circuit check . 18 7 Fire alarm system . 21 7.1 Sum . 21 7.2 Fire alarm content . 21 7.3 The number of detec

9、tor . 21 7.4 The number of detector . 22 7.5 Feeling smoke temperature detector is calculated . 22 8 The electricity light, heat and water expense design . 23 8.1 The light source luminance check . 23 8.2 Illuminate the regulate and the safeguard of the circuit . 27 9 The weak electricity system des

10、ign . 27 9.1 Sum . 27 9.2 Cabled T.V. system . 27 9.3 Telephone system . 28 9.4 Network cloth line system . 28 10 Defend thunder and connect the certainty of the solemn installation . 28 10.1 Sum . 28 10.2 Measures . 28 10.3 Other installation regulations . 28 Reference . 30 Acknowledgement . 31 App

11、endix . 32 I 罗星阁罗星阁高层宾馆写字楼高层宾馆写字楼电气设计电气设计 柳佳利 (山东农业大学 机械与电子工程学院 泰安 271018) 摘要摘要:建筑电气技术的发展,电气科技的发展而同步的。尤其以及现代通信技术的发展,使建筑电 气技术实现了飞跃性的发展。自从改革开放以来,与国际上进行广泛的技术交流,国际上许多先进 的新产品、新技术不断进入中国建筑市场,使建筑电气行业迈出了新的一步。本次设计正是从满足 人们日益增长的物质文化需要的原则出发,充分符合智能建筑发展特点的要求,利用较为先进的科 学技术进行电话通讯系统、火灾报警及消防系统、智能网络系统等各相弱电设计,并严格遵守国家 建筑方

12、面的相关规定而完成的。本次设计建筑属一类建筑。主要对其进行供配电系统、照明系统、 插座系统等强电设计,以及消防系统、综合布线系统等弱电设计,以满足现代智能建筑的各方面要 求。该工程首先对供配电系统进行设计,在供电系统中涉及到建筑供配电的负荷分级和智能建筑对 供电的要求以及如何减少电能损耗。在低压配电系统设计中主要考虑配电系统的原则,配电系统配 电方式以及配电设计的质量。最后利用需用系数法对系统的负荷进行计算。照明系统的设计是在照 度要素和要求的基础上,满足照度均匀度,亮度均匀度,眩光的限制与利用,颜色对比,阴影的处 理,照度的稳定性等的要求,利用单位容量法对光源和灯具进行选择和布置。然后根据各

13、回路的计 算电流来选择使用的开关,插座,导线,断路器等器件。弱电部分的设计主要是消防和综合布线系 统的设计,综合布线是采取标准化的统一材料、统一设计、统一布线、统一安装施工做到结构清晰, 使用方便,便于集中管理和维护。 关键词:关键词:负荷计算 电气照明设计 弱电系统 供配电设计 II High-rise building electrical design Jiali Liu (Mechanical electricity light to design; weak electricity system; power supply design 1 引引言言 本设计为高层综合楼供配电的设计,

14、设计以“电气工程专业毕业设计任务书与指导 书”所提供的设计要求, 设计任务为依据, 结合国家近年来颁布的建筑标准规范和供电技 术的最新发展,依托工厂供电 电气照明 继电保护 智能建筑弱电系统的授课 内容,并查阅有关的图书资料进行的。 本设计的主要内容包括:负荷计算,功率因数计算及无功功率因数补偿,短路电流计 算,变压器的选择及连接方案,主接线的方案的选择,高低压一次设备的选择,各线路的计 算电流及设备的选择,电气照明设计,线路及设备的选择,继电保护的整定弱电系统设计, 防雷接地保护等。 本设计是在专业老师的指导和同学的帮助下完成的,由于时间仓促和限于本人的水 平,设计中难免出现疏漏,敬请各位老

15、师和同学批评指正,本人不胜感激。 1 设计概况设计概况 1.1 工程概况工程概况 本工程概况:综合办公楼,高 73.3 米,占地面积 2065.96 m2,共二十二层,第一层作 为商场,第二层作为餐厅,三到十五层为宾馆,十六到二十一层为写字间,二十二层为机 房阁楼,属一类建筑。在地下一层设置一处变配电间,并设置一处柴油发电机房,发电机 组做为应急备用电源。 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。此次设计的目的是通过对该办公 楼的各个系统的设计实践, 综合运用所学知识, 贯彻执行我国建筑电气行业有关方针政策, 理论联

16、系实际, 锻炼独立分析和解决电气工程设计问题的能力, 为未来的实际工作奠定必 要的基础。 1.2 设计依据设计依据 1)气象资料:年最高气温为 35,年平均气温为 20,年最低气温为-18.5,最 热月平均最高气温 31.5, 年最热月地下 0.81 米处平均温度 20, 土壤冻结深度为 0.75 米。夏季主导风向为南风,年雷暴日 31 天。 2)地质水文资料:所在地区平均海拔 130m,地层以沙粘土为主,地质条件较好, 地下水位为 2.85.3m,抵制压力为 20 吨/平方米。 3) 高层民用建筑设计防火规范GB50045-2012; 4) 民用建筑电气设计规范JGJ 162008; 5)

17、供配电系统设计规范GB50052-2009; 6) 低压配电设计规范 GB50054-2008; 2 7) 建筑照明设计标准GB50034-2009; 8.办公建筑设计规范JGJ67-2008; 9.建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-2008; 10. 建设单位设计任务书及其他专业提供的设计条件。 1.3 设计要求设计要求 根据综合楼所取得的电源及用电负荷情况,应采用安全可靠,技术先进,经济合理 的原则,统计负荷计算、功率因数计算及无功功率因数补偿;确定变配电所的位置和型式 选择,确定变电所主变压器的台数与容量; 计算短路电流; 选择变电所主接线方案,选择并 校验高低压侧一次回路设

18、备,选择整定继电保护装置;确定防雷和接地装置,最后按要求 提交设计计算书及说明书,绘出设计图纸。 1.4 设计成果设计成果 设计计算书一份,设计图纸 57 张。 2 设计计算书设计计算书 2.1 负荷分析负荷分析 负荷分类及定义 一级负荷: 中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏, 且难以挽回, 带来极大的政治、 经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供电。 二级负荷: 中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱, 且较长时间才能修复或大 量产品报废,重要产品大量减产,属于二级负荷。二级负荷应由两回线供电。但当两回线 路有困难时(如边远地区) ,允许有一回专用架空线路供电。 三级负荷:

19、不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特殊要求,允许较 长时间停电,可用单回线路供电。 按照 GB500-1995供配电系统设计规范规定,电力负荷据其对供电可靠性的要求 及中断电造成的损失或影响分为三级,本工程设计按三级负荷进行供电设计。 2.2 负荷统计计算负荷统计计算 本栋楼为综合楼,一层为商场,二层为餐厅,三层至十五层为宾馆,十六层至二十层 为写字间,二十一层为大写字间,二十二层为电梯机房。 根据用电设备组的设备容量 Pc,即可算得设备的计算负荷: 有功计算负荷: cns PK P 无功计算负荷: tan cc QP 3 视在计算负荷: 22 ccc SPQ 或 cos c c

20、 P S 计算电流: 3 x10 3 c c S I U 式中 Kn设备组的需要系数; Ps设备组设备容量(KW) ; 用电设备功率因数角; U线电压(V) ; Ic计算电流(A) 。 上述公式适用计算三相用电设备组的计算负荷, 其中计算电流的确定尤为重要, 因为 计算电流是选择导线截面积和开关容量的重要依据。 线路中有插座时,其cos 0.8 进行计算。 对于单相用电设备(照明、插座等)的负荷计算,可以直接按照下面公式进行计算: 有功计算负荷: cns =PP K 计算电流: c c= cos P I U 以下表格为楼内配电箱的计算结果: 表表 2-1 1AT 箱箱负荷负荷 序 号 回路 编

21、号 总功 率 (KW) 需用系数 功率 因数 额定 电压 (V) 设备 相数 视在 功率 (KW) 有功 功率 (KW) 无功 功率 (Kvar ) 计算 电流 (A) 1 wl1 3.26 0.90 1.00 380 三相 2.93 2.93 0.00 4.46 2 wl2 3.28 0.90 1.00 380 三相 2.95 2.95 0.00 4.49 3 wl3 1.0 0.85 1.00 380 三相 0.85 0.85 0.00 1.29 4 wl4 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 总负荷:Pn=8.54kW 总功率因数 : Cos

22、=1.0 计算功率:Pc=7.54kW 计算电 流:Ic=11.49A 4 表表 2-2 1APL 箱负荷箱负荷 序 号 回路 编号 总功 率 (KW) 需用系数 功率 因数 额定 电压 (V) 设备 相数 视在功 率 (KW) 有功 功率 (KW ) 无功功 率 (Kvar ) 计算 电流 (A ) 1 wl1 8.53 0.80 0.80 380 三相 8.53 6.82 5.12 12.96 2 wl2 12 0.80 0.80 380 三相 12.00 9.60 7.20 18.23 3 wl3 14.8 0.80 0.80 380 三相 14.80 11.8 4 8.88 22.49

23、 4 wl4 8.54 0.80 0.80 380 三相 8.54 6.83 5.12 12.98 5 wl5 8.5 0.80 0.80 380 三相 8.50 6.80 5.10 12.91 6 wl6 7.69 0.80 0.80 380 三相 7.69 6.15 4.61 11.68 7 wl7 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 8 wl8 1.0 0.80 0.80 220 单相 1.00 0.80 0.60 4.55 9 wl9 1.0 0.80 0.80 220 单相 1.00 0.80 0.60 4.55 总负荷 Pn=63.06

24、kW 总功率因数 : Cos =0.80 计算功率: Pc=50.45kW 计算电 流:Ic=95.81A 表表 2-3 2APL 箱负荷箱负荷 序 号 回路 编号 总功率(KW) 需用 系数 功率 因数 额定 电压 (V) 设备 相数 视在 功率 (KW) 有功 功率 (KW) 无功 功率 (Kvar ) 计算 电流 (A) 1 wl1 11.52 0.80 0.80 380 三相 11.00 8.80 6.60 16.71 2 wl2 14.18 0.80 0.80 380 三相 14.18 11.34 8.51 21.54 3 wl3 8.52 0.80 0.80 380 三相 8.52

25、 6.82 5.11 12.94 4 wl4 11.4 0.80 0.80 380 三相 11.40 9.12 6.84 17.32 5 wl5 10.19 0.80 0.80 380 三相 10.19 8.15 6.11 15.48 6 wl6 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 7 wl7 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 8 wl8 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 总负荷:Pn=58.29kW 总功率因数 : Cos =0.80 计算功率:Pc=

26、46.63kW 计算电 流:Ic=88.56A 5 表表 2-3 2AT 箱负荷箱负荷 序 号 回路 编号 总功率 (KW) 需用系数 功率 因数 额定 电压 (V) 设备 相数 视在 功率 (KW) 有功 功率 (KW) 无功 功率 (Kvar) 计算 电流 (A) 1 wl1 3.23 0.85 1.00 380 三相 2.75 2.75 0.00 4.17 2 wl2 3.36 0.85 1.00 380 三相 2.86 2.86 0.00 4.34 3 wl3 1.0 0.85 1.00 380 三相 0.85 0.85 0.00 1.29 4 wl4 1.0 0.85 1.00 38

27、0 三相 0.85 0.85 0.00 1.29 总负荷:Pn=8.59kW 总功率因数 : Cos =1.00 计算功率:Pc=7.30kW 计算电 流:Ic=11.09A 表表 2-5 NAT 箱负荷箱负荷( (三三十五层十五层) ) 序 号 回路 编号 总功率(KW) 需用 系数 功率 因数 额定 电压 (V) 设备 相数 视在 功率 (KW) 有功 功率 (KW) 无功 功率 (Kvar ) 计算 电流 (A) 1 wl1 0.41 0.85 1.00 380 三相 0.35 0.35 0.00 0.53 2 wl2 0.41 0.85 1.00 380 三相 0.35 0.35 0.

28、00 0.53 3 wl3 0.41 0.85 1.00 380 三相 0.35 0.35 0.00 0.53 4 wl4 0.41 0.85 1.00 380 三相 0.35 0.35 0.00 0.53 5 wl5 0.41 0.85 1.00 380 三相 0.35 0.35 0.00 0.53 6 wl6 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 7 wl7 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 8 wl8 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 总负荷:Pn=

29、5.05kW 总功率因数 : Cos=0.92 计算功率:Pc=4.14kW 计算电 流:Ic=6.86A 6 表表 2-6 NAPL 箱负荷箱负荷( (三三十五层十五层) ) 序 号 回路 编号 总功率(KW) 需用 系数 功率 因数 额定 电压 (V) 设备 相数 视在 功率 (KW) 有功 功率 (KW) 无功 功率 (Kvar ) 计算 电流 (A) 1 wl1 39.2 0.70 0.80 380 三相 34.30 27.44 20.58 52.11 2 wl2 5.05 0.85 0.90 380 三相 4.77 4.29 2.08 7.25 3 wl3 48.2 0.80 0.8

30、0 380 三相 48.20 38.56 28.92 73.23 4 wl4 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 5 wl5 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 6 wl6 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 总负荷:Pn=95.45kW 总功率因数 : Cos =0.81 计算功率:Pc=72.69kW 计算电 流:Ic=137.02A 表表 2-7 16AT 箱负荷箱负荷( (六六二十层二十层) ) 序 号 回路 编号 总功率 (KW) 需用 系数 功率

31、 因数 额定 电压 (V) 设备 相数 视在 功率 (KW) 有功 功率 (KW) 无功 功率 (Kvar ) 计算 电流 (A) 1 wl1 0.44 0.75 0.90 380 三相 0.37 0.33 0.16 0.56 2 wl2 0.44 0.75 0.90 380 三相 0.37 0.33 0.16 0.56 3 wl3 0.44 0.75 0.90 380 三相 0.37 0.33 0.16 0.56 4 wl4 0.44 0.75 0.90 380 三相 0.37 0.33 0.16 0.56 5 wl5 0.44 0.75 0.90 380 三相 0.37 0.33 0.16

32、 0.56 6 wl6 0.22 0.75 0.90 380 三相 0.18 0.17 0.08 0.28 7 wl7 1 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 8 wl8 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 总负荷:Pn=4.42kW 总功率因数 : Cos=0.85 计算功率:Pc=3.42kW 计算电 流:Ic=6.07A 7 表表 2-8 NAPL 箱负荷箱负荷( (六六二十层二十层) ) 序 号 回路 编号 总功率 (KW) 需用 系数 功率 因数 额定 电压 (V) 设备 相数 视在 功率 (KW)

33、有功 功率 (KW) 无功 功率 (Kvar ) 计算 电流 (A) 1 wl1 8.7 0.75 0.90 380 三相 7.25 6.52 3.16 11.02 2 wl2 4.42 0.75 0.90 380 三相 3.68 3.31 1.61 5.60 3 wl3 9.9 0.75 0.82 380 三相 9.05 7.43 5.18 13.76 4 wl4 39.2 0.70 0.80 380 三相 34.30 27.44 20.58 52.11 5 wl5 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 6 wl6 1.0 0.80 0.80 38

34、0 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 7 wl7 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 总负荷:Pn=65.22kW 总功率因数 : Cos =0.82 计算功率:Pc=47.10kW 计算电 流:Ic=86.80A 表表 2-9 21APL 箱负荷箱负荷 序 号 回路 编号 总功率 (KW) 需用 系数 功率 因数 额定 电压 (V) 设备 相数 视在 功率 (KW) 有功 功率 (KW) 无功 功率 (Kvar ) 计算 电流 (A) 1 wl1 8.78 0.75 0.90 380 三相 7.32 6.58 3.19 11.12 2

35、 wl2 0.22 0.75 0.90 380 三相 0.18 0.17 0.08 0.28 3 wl3 11 0.75 0.82 380 三相 10.00 8.25 5.65 15.19 4 wl4 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 5 wl5 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 6 wl6 1.0 0.80 0.80 380 三相 1.00 0.80 0.60 1.52 总负荷:Pn=23.00kW 总功率因数 : Cos =0.85 计算功率:Pc=17.40kW 计算电 流:Ic=31.05A 8 表表 2-10 22AT 箱负荷箱负荷 序 号 回路 编号 总功率 (KW) 需用系数 功率 因数 额定 电压 (V) 设备 相数 视在 功率 (KW) 有功 功率 (KW) 无功 功率 (Kvar ) 计算 电流 (A) 1 wl1 3.1 0.60 1.00 380 三相 1.86 1.86 0.00 2.83 2 wl2 3.1 0.60 1.00 380 三相 1.86

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