图书馆供配电及照明设计.docx

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图书馆供配电及照明设计

课程设计说明书

（2015/2016学年第一学期）

课程名称：

建筑供配电及照明系统工程设计

题目：

图书馆供配电及照明设计

专业班级：

电气工程及其自动化班

学生姓名：

学号：

指导教师：

设计周数：

两周

设计成绩：

2015年12月30日

一、课程设计目的

学习了一学期的供配电及照明技术，通过学习课堂知识和课下做题练习，使我对该课程的理论知识有了具体而详细的理解，明白了供配电设计当中的一些基本要求和设计时的一些注意事项，还有对供配电系统中根据实际情况进行设备选型也有了大体上的了解。

掌握了照明设计当中设计规范和照明设备的选型及其一些照明设备的具体参数和设计规范。

本次课程设计主要是针对供配电及照明技术课程的一个全面的设计，目的首先是让我们了解整个系统设计的步骤，包括原始资料的整理与分析、负荷计算、变压器的选择和断路器的选择和整个供电系统图的设计；其次，是考察我们的思维方式，包括一些设备参数的选取和更个系统的供电质量的评定；最后，是对我们设计小组的团结合作精神的考验，大家只有齐心协力才能更好的完成设计任务。

本次课程设计使我们更加透彻的了解并很好的掌握了课本的理论知识，理论和实践相结合使我们的学习事半功倍。

二、设计题目分析及要求

某图书馆，地下一层，地上五层，具体的功能和尺寸标准见CAD图纸。

大楼用电负荷：

一般负荷照明按20w/平方米，应急照明负荷按15KW计；一般电梯2台，每台15kw；电开水炉6KW，每层都有；生活水泵2台，每台34kw；消防设备：

消防泵2台，每台55kw；喷淋泵2台，每台45kw；排烟风机共4台，每台9.5kw分别布置在地下一层；正压送风机2台，每台5kw。

其他动力设备用电按照功能自己设定

根据课题的原始资料及CAD图纸

确定负荷等级，拟定高低压供配电系统；

正确建立负荷统计计算表；

变压器发电机台数容量型号选择；开关线路各做一个选型；

对图书馆一层进行照度计算及照明灯具的选择及布置（400座报告厅）；

CAD绘制供配电系统图及电照平面图；

写一份完整的设计说明书，课程设计说明书应包括设计分析和思考内容；

三、课程设计要求

在《供配电及其照明技术》课程设计中，设计的所有内容应符合我国的供配电系统及其照明标准中的有关供配电系统的各项技术指标和参数要求和电气设计规范，具体内容见《供配电及其照明技术》教材的附录的说明；在课程设计的各种图表中的符号要求符合《供配电及其照明技术》教材的附录中常用图形符号的说明；供配电及其照明系统设计中用到的产品应选择比较知名厂家的产品；供配电及其照明系统设计中用到的名词术语应与我国的供配电及其照明标准中的命名相一致。

四、供配电部分的设计

本课程设计包括供配电的设计和室内照明设计两部分，供配电部分涉及到负荷的计算和设备的选型，照明部分主要是照明的有关计算和灯具的选型，最后是绘制CAD图。

4.1供配电部分的设计

此设计包括系统分析、系统设计和系统实施等方面

4.1.1系统分析

该系统是对整个图书馆地下一层到地上五层的照明及供配电的设计，首先通过CAD图我们分析并了解了每层建筑的布局和用电要求质量，还有每层的用电设备及其对照明的要求。

具体分析如下：

地下一层是整个图书馆的设备间，设有配电室、维修间；还有消防水泵的设备点和消防水池。

该层设备容量较大，是整个建筑供电的核心部位，对用电质量的要求较高，并要合理选择供电设备。

该楼层的有效面积是2564平方米，根据此面积可算出照明的一些数据。

地上一层包括消防控制室、采编室、大会议室、小会议室、水池、花坛、期刊装订、放映室、值班室、休息室、400座报告厅、储藏室、总咨询台、厕所、读者检索、门厅、中厅、联机检索、馆长室、办公室等布局，其中报告厅要单独考虑，不仅因其面积大而且它对灯光效果要求和供电质量要求都较高，该层的照明有效面积是4169.07平方米。

地上二到五层是一般照明要求和供电质量要求。

地上一层至五层面积为20845平方米。

4.1.2系统设计

根据以上分析我们做出了该系统的初步设计，设计步骤和内容如下：

第一，先根据要求列写出负荷清单，根据不同类型对用电设备进行分组，地下一层到地上五层的室内照明、生活水泵、电开水炉、电梯归为同一类用电设备，冷却水泵、冷却塔、送排风系统等我们归为一类用电设备。

考虑到未来的发展情况，每组预留了一些设备的用电负荷。

具体的计算负荷见附录一（计算负荷表格）

第二，供配电系统中设备的选型，通过负荷计算我们选择了合适的变压器和短路器，还有线路的选择。

鉴于设备的用途不同，在建筑中起的作用不同我们选择了两台变压器，型号分别为

第三，除了正常的用电设备之外还有一些消防设备、应急照明的供电不计入负荷计算，但要在供配电系统图中显示。

为了系统的可靠性，我们选择两台变压器，另外加了一台容量大小合适的电动机作为备用电源供电，把主要设备挂在主电源上，消防设备和应急照明设备挂在了发电机上，以备在供电回路出现故障或发生火灾事故时能及时有效的排除故障并尽可能的保障人身和财产的安全，减少事故损失。

具体的供配电系统图见附录二。

4.1.3系统方案的实施

变压器的选择SC9-800/10

由负荷计算表的：

1#变压器的Sc1=538kva2#变压器的Sc2=555kva

选择两台800kva的变压器负荷率分别为β1=68%β2=70%满足要求

柴油发电机的选择ZH400GF1

柴油发电机只供紧急情况下使用，消防泵应急照明生活水泵喷淋泵排烟风机正压送风机均是在紧急情况下必用的设备，由负荷计算表的Sc3=303kva，选定发电机容量应大于计算容量，因此选用ZH400GF1柴油发电机，其容量为500kva，满足要求。

高压断路器的选择ZN5-10/1000

高压侧IC1=

=

=57.74A

低压侧Ic2=

=1443.4A

校验短路参数

计算各元件电抗

系统电抗

架空线路由手册得x0=0.4X2=X3=X0L=0.4*8=3.2

变压器由手册得Uk%=6

计算短路点总电抗

K1点：

XK1=X1+X2=0.18+3.2/2=1.78

K2点:

XK2=（X1+X2）（0.4/10.5）2+X3=（0.18+3.2/2）（0.4/10.5）2+0.012=0.0146

计算短路参数

K1点：

①短路电流周期分量有效值和稳态电流

②短路电流冲击电流

③短路容量

K2点：

①短路电流周期分量有效值和稳态电流

②短路电流冲击电流

③短路容量

校验短路参数

高压断路器：

稳定校验

合格

动稳定校验

合格

断流能力校验

合格

低压断路器MW12

各脱扣器的整定电流长时脱扣器

取0.9整定电流0.9*1250=1125A

瞬时脱扣器----按尖峰电流：

取2

开断能力校验：

合格

低压隔离开关HD11-10

电流互感器LQJ-10/200-0.5

1.将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值，使测量仪表和保护装置标准化。

2.所有二次设备可用低电压、小电流的电缆连接，二次设备的绝缘水平能按低电压设计，结构轻巧，价格便宜。

便于集中管理，可实现远方控制和测量。

3.二次回路不受一次回路的限制，

4.使二次侧的设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧要有一点接地，保证二次系统设备和工作人员的安全。

电压互感器JDZJ-10

高压线JYV3*25+1*25

低压线JYV4*16铜芯交联聚乙烯绝缘

五．照明部分的设计

该系统中的照明部分包括生活中的正常照明和应急照明，我们主要负责设计地上一层的照明设计，在这部分的设计中我主要担当的任务就是关于照明中的一些计算问题和数据的处理。

5.1系统分析：

以一楼报告厅为例计算照明

地上一层的主要照明部分就是400座的报告厅，该报告厅的有效面积有CAD图的原始资料可知420平方米，根据灯的光效和寿命和适用场合我们选择了YG1-1型40w2*2*40w的四管荧光灯，查表知单个荧光灯的光通量2400lm。

设地面高度为2.8m桌面0.8m。

求空间系数

求顶棚有效反射比

确定利用系数

RCR1=2,U1=0.61,RCR2=3,U=0.53（查上表）

用插值法可得RCR=2.73时

U=0.61+（2.73-2）*（0.53-0.61）/（3-2）=0.5516

求实验桌上的平均照度

Eav－－工作面平均照度，lx；

N－－照明器数；

A－－工作面面积，m2；

K－－维护系数。

L竖=3.25，L横=2.75

L1=3m,L2=16*2.8=4.48

L2＞L1,所以合格。

其他场所按一般照明设计，所用公式同上。

5.2系统方案的实施：

重点是灯具的选择和布置，应符合表格中的标准。

本课设我们采用了荧光灯，寿命长（3000h）、光效高（25～85lm/w）、光谱成分好、表面亮度低、不能频繁开闭（2h/次〕、点燃迟、有闪烁和频闪效应、电压影响寿命（±≤10％〕、受温湿度影响（<75~80%,18~250C）。

一、光源的选择原则：

1）按照明设施目的和用途选择光源：

办公、工作、学习场所宜采用色温较高的日光型光源，以提高工作、学习效率；休息场所宜采用色温低的光源，已取得温馨舒适的氛围；在有高速机械运行的地方不宜用一般的气体放电灯，以避免频闪效应；频繁操作的灯宜选用白炽灯，需要光的用白炽灯和卤钨灯

2）按环境要求选择光源：

有较大震动的环境中可使用氙灯；电压波动大的地方不宜使用易熄灭的灯；低温环境中，不宜用荧光灯以免启动困难。

3）按投资和年运行费选择光源：

选用节电，光效高，寿命长的电源

二、灯具的选择

1）合理的光特性：

包括光强分布、照明器表面亮度、保护角

2）按环境条件选择

无特殊防尘防水要求选一般高效普通式灯具，有防尘防水要求按防护等级选。

防火防爆

3）按触电保护要求选择

4）经济性：

光输出比高、利用系数高、寿命长、光通衰减少、安装维护方便。

5）外形与建筑协调

5.3绘制CAD图：

根据以上计算出的等的盏数，结合房间的有效面积合理布局灯的位置并在CAD图上绘制出来，达到设计目的,完成设计任务。

六、课程设计总结

供配电系统的设计已经完成，对上述所列安排、步骤做如下总结：

第一，首先要对图书馆的布局进行按图分析进，了解其各部分分布情况，对其每个房间的用途进行统计，列写设备清单并分配用电等级，按负荷等级的不同要求选择变压器和断路器，并分析决定绘制出系统供电图。

第二，选择性能较好的设备，保证室内供电的质量。

第三，总之各个环节要衔接紧密，保证性能良好。

第四，进行绘图时使用CAD软件绘图，认真、仔细.保证图形美观，明朗，清晰。

通过该设计课题，让我们掌握供配电及其照明技术总体设计方案和更加清晰的了解各建筑的功用和照明设计要求、安装布局、使用方法以及在实际操作中的注意事项。

七、课程设计心得

课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．这两个星期的设计过程曲折可谓一语难尽。

在劳作中获得经验和历练是人生最大的乐趣！

通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，在课程设计过程中，我学到了很多人生的哲理，懂得在课程设计中怎么样去制定计划，怎么样去实现这个计划，并掌握了在执行过程中怎么样去克服心理上的不良情绪，也体味到人生中的规划和打算是多么的重要！

黑夜过去了，我们收获的是黎明。

我想，不管以后在生活或学习中遇到什么样的困难和挫折，我都会想起这两个星期的课程设计的体验，一定不会被困难击垮或被挫折所折服！

这次实习必将成为我大学生涯的一个完美句号！

常感谢学校给我们提供了这样一个难得的机会，让我们能够对所学知识进行检验和实践，使我受益匪浅。

八．参考文献

[1]雍静何人望杨岳唐国庆.供配电系统教材.机械工业出版社2003.6

[2]刘思亮建筑供配电中国建筑工业出版社1998

[3]单渊达电能系统基础机械工业出版社1989

[4]雍静低压自动无功补偿功率因数目标值的取法建筑电气2001.3

附录1

附录2供参考

课程设计

评语

课程设计

成绩

指导教师

（签字）

年月日

注：

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