某办公大楼供配电照明设计.docx

1、某办公大楼供配电照明设计科信学院（2010/2011学年第一学期）题 目：某办公大楼建筑供配电及照明设计王言070062530设计周数设计成绩2010-12-29一、设计要求1.1目的及意义, 初步了解办公大楼设计计算、 设备选型通过本次课程设计 , 加深对建筑供配电及照明技术理论知识的理解供配电工程设计的基本原理、步骤及方法，掌握建筑供配电总体方案、 及照明设计。 结合课程设计的内容, 熟悉建筑供配电及照明工程中需要提交的技术文档要求, 学会绘制供电系统图、 照明灯具布置图及建立负荷计算表, 学会查阅有关专业技术资料及设 计手册，提高进行独立设计的能力并完成课程设计相关任务。1.2主要任务1

2、熟悉设计资料，明确设计任务，考虑高低压供配电系统，并画出草图。2照明计算及灯具选择设计 3建立负荷统计计算表，并计算负荷，短路电流计算 4设备选型（变压器，断路器，开关，导线，配电箱，开关柜） 5. CAD绘图 6写课程设计说明书，答辩1.3技术要求1）输电线路，变配电所，电力，照明，防雷与接地，电气信号及自动控制等系统项目。2）健身休闲馆照度要求达到 300lx 。二、设计正文2. 建筑概况及要求某办公楼总面积为 9080m2建筑高度约为24m,地下一层，地上七层。地下一层为车库,层高为3.5m，地上一层为餐厅，层高为 5m；地上二层为会议室，层高 5.7m;地上三层至七层为办公室，高均为

3、3.0m。板厚0.15m,卫生间，浴室垫层为 0.13m，其他垫层为0.05m。根据统一的供电规划方案，低压电缆分七路埋地引入该建筑的低压配电室。2.1 总体方案设计根据任务书的原始材料确定负荷等级, 通过对所有设备组进行负荷计算, 确定供配电系统采用单电源双变压器并列运行。 两台变压器相互备用, 当在正常运行时每台变压器所投入 使用功率是 70%-80%，当一台变压器出现故障时，另一台变压器有足够的容量承担全部负第2 页 共16 页荷而正常运行。高压采用单母线不分段结线，低压采用单母线分段结线，中间用联络开关连 接，设置柴油发电机做重要负荷的备用电源，作为消防设备和应急照明的备用电源。2.2

4、负荷计算2.2.1计算方法方法和所用公式如下: 本设计采用需要系数法和单位指标法计算a）单位指标法（计算照明负荷）的计算公式如下Sc= K-N / 1000b）需要系数法用电设备组的计算负荷式中:多个用电设备组的计算负荷? K刀一一同期系数的总容量应按有功功率和无功功率负荷分别相加求得。配电干线和变电所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刀，一般取为0.80.9。C）供电线路的功率损耗Qi3I；R3I；X10 3(kw)10 3(kvar)线路每相电阻 线路每相电抗变压器的功率损耗d）在负荷计算中，变压器的有功损耗和无功损耗可按下式近似计算:(kw)(kvar)PT (0.01

5、6 0.02)SCQt (0.080.10)Sce）电容器无功容量的计算Pso tan 1 tan2.2.2负荷计算表设备组编号设备名称功率/kw数量总计KdcsotgPcQcSc污水泵0.7561生活泵5.5215.50.70.80.7510.858.1413.560.3712排风机2.5410.371.11通风机2.213329.30.650.80.7512.799.5915.994热风幕124480.71033.6033.65电加热器242480.71033.6033.60.180.271空调室内0.2726机 地下车库0.7666.170.40.80.752.471.853.097照明

6、 荧光灯照700.610420428明1500.70.90.4810550.4116.47总计357.34240.3169.98计算负荷 121666226热水器610600.70.80.754231.552.59除垢器 空调室外1550.70.80.753.52.624.3710机13172210.40.80.7588.466.3110.5通风机7.517.55.515.511排风机0.3710.370.650.80.758.456.3410.56计算负荷2244126.35120235.662120.90.95有功同时系数无功同时系数2.2.3供配电系统图 4-! -2.3设备选型2.3.

7、1变压器的选择原则术、经济比较后择优确定:不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方， 且不宜设在有火灾危险环境的正上方50058-1992 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定。2.3.2 变压器的容量选择根据电力工程电气设计规范 的要求， 并结合本变电所的具体情况， 选用两台同种型 号的主变压器。变电所每台变压器容量 SNT不应小于总的计算负荷 S30的60%-70%,即SNT( 0.6 0.7 ) S30= (0.6 0.7 ) x400=(571615) kva同时每台变压器容量应能够满足一、 二级负荷的要求应。 由同时还适当考虑今后电力负荷的增长，留有一定的余地。由于需要系数取得最大

8、值，故已考虑今后发展余量。2.3.3 变压器的型号与连接组别的确定电力变压器的联结组别， 是指变压器一、 二次绕组因采用不同的联结方式而形成变压器 一、二次侧对应的线电压之间不同相位关系。610KV配电变压器有 Dyn11和yynO两种常见的联结组。配电变压器采用 Dyn11 联结较之采用 yyn0 联结有下列优点：1)有利于抑制高次谐波电流2)有利于低压单相接地短路故障的保护和切除3)承受单相不平衡负荷能力强但是，由于yyn0联结变压器一次绕组的绝缘强度要求比 Dyn11联结变压器稍低，从而制造成本稍低于 Dyn11联结变压器，且目前生产Dyn11联结变压器的厂家相对较少， 所以在此变电所课

9、设中选择两台 S9-630/10 ( 6)型变压器，联结组别为yyn0,额定容量630KVA高压10 KV，低压0.4 KV，阻抗电压4.5%。主接线设计根据设计要求及负荷情况， 高压系统一次接线方案采用单母线分段式 , 由左侧电缆引入、 右侧电缆引出的主接线方案。02、03、建筑供配电中表 4-10GG-1A( F)型高压开关柜的部分一次线路方案中07、29号柜符合上述接线方案，因此高压柜选用 GG-1A (F)型高压开关柜的 02、03、07、 29 号柜。高压一次系统的接线图见附图 1配电系统图 。根据负荷计算表 （附表1）可知T1容量为400KVA T2容量为315KVA两者互为暗备用

10、:每台变压器的容量均按最大负荷的 60%来选择，正常情况下两台变压器都参加工作，每台变压器承担50%最大负荷。2.3.4断路器的选择一次侧高压设备的校验:开端电流16KA,额定断流容量300MVA 16KA热稳定电流断开时间为 2S高压隔离开关选用 GN6/8-10T/200型，额定电压10KV,额定电流200A,动稳定电流峰值25.5KA，5S热稳定电流10KA稳定倍数100,动稳定倍数180避雷器采用FS4-10型户外隔离开关采用 RW4-10/200型跌开式开关,额定电压10KV额定电流200A-2*B表3-2 10KV侧一次设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度装

11、置地 点条 件参数UNINIK(3)ish(3)I 8 (3)2.tima数据10KV130.2A5.9KA15.1KA5.92 X 1.9=66.14额定参数UN eIN.eImaciimaIt2.tima高压少油断 路 器SN10-10I/63010KV630A16KA40KA162X 2=512高压隔离开 关GN6/8-10T/20010KV200A25.5KA102X 5=500电流互感器 LAJ-1010KV300/5A180 X V2 X0.1=90.5KA(100 X 0.1)2 X1=100电压互感器 JDZ-1010/0.1KV-电压互感器 JDZJ-1010 0.173/拧

12、KV0.1 -高压熔断器 RN2-1010KV0.5A50KA-避雷器FS4-1010KV-户外隔离开 关RW4-10/20010KV200A以上所选的一次设备均满足要求。2.3.5线路选择1电力线缆的选择应符合如下条件：线缆应满足正常负荷下的长期运行条件；应能承受故障时故障电流，尤其短路电流的短时作用； 为保证电源质量，必须限制线路上的电源损失以满足线末端的电压偏差要求， 即应该满足线路电压损失的要求； 应满足机械强度要求;考虑线路的经济运行。2按短路条件选择线路3.1短路电流的确定3.1.1、绘制计算电路 如图3-1所示-1*3.1.2、确定短路计算基准值j.lH.图3-1 短路计算电路设

13、 sd=100mva, ud=uc=1.05un，即高压侧ud1=10.5KV，低压侧ud2=0.4KV，则Id1=sd/( U3ud1)= 100mva/ (U3*10.5KV ) =5.5Kald2=sd/(罷 ud2)= 100mva/ (J3*0.4KV ) =144Ka3.1.3、计算短路电路中各元件的电抗标幺值(1)电力系统 已知soc=500mva,故X1 * =100mva/500mva=0.2(2)架空线路 由建筑供配电中表 3-1查的电缆线路的平均电抗为 0.08 Q /km ,线路长取10km故X2* = ( 0.08*10 )Q *100mva/ (10.5 KV )

14、2=0.73(3)电力变压器 由工厂供电设计指导中表 3-1 , uz%=4.5%，故4.5 * 100mvaX3* =100 1600kva =2.8图3-2 短路计算等效电路3.1.4、计算k-1点(10.5 KV侧)的短路电路总阻抗及三相短路电流和短路容量(1)总电抗标幺值(2)三相短路电流周期分量有效值5.5ka(3)其他短路电流(4)三相短路容量100mvaSk-1(3)= Sd/X *E (k-1) = 0.93 =107.5 mva3.1.5、计算k-2点(0.4 KV侧)的短路电路总阻抗及三相短路电流和短路容量(1)总电抗标幺值X* 刀(k-2)= X1* + X2 * + X

15、3 * / X4 * =0.2+0.73+2.8/2.8=2.33(2)三相短路电流周期分量有效值144kaI (3) k-2= Id2/X (k-2)= 2.33 =61.8ka(3)其他短路电流I , , (3) = I (3)8 = I (3) k-2=61.8kaI (3) sh=1.84l , (3) =1.84*61.8=113.7 kaI (3) sh=1.09 I , , ( 3) =1.09*61.8=67.36 ka(4)三相短路容量Sk-2(3)= Sd/X (k-2)=100mva2.33 =42.9 mva也可以短路计算 点三相短路电流/KA三相短路容量/MVA1 I

16、 k1 “I J3)(3) i sh1I shSkk-15.95.95.915.18.93107.5k-261.861.861.8113.767.3642.92.4.照明部分计算照度计算的目的是根据照明场所要求的照度值及其它条件来决定它安装的数量,表3-1 短路计算结果先将照明器布置好，然后根据场所的实际条件计算照度值，以判断是否符合照度标准。本次设计用利用系数法进行照度计算:该建筑物层高5.7米，窗高1.7米;设顶棚反射比P c=0.7，墙面反射比P w=0.65，地面反射比P f =0.3 ,玻璃反射比P =0.08 ;根据办公室照度标准值要求值为 150IX :Eav A公式：N= s

17、u K利用系数灯具的光通量维护系数采用YG2-1型简式荧光灯，每个照明器内可装 2个荧光灯管，功率为 40W额定光通量是48001m，要求照度达到 100 (lx ), K=0.8。5hrc(L+W)室空间比：RCR= L W =5 X 2X 件56+3.56)/ (4.56 X 3.56 ) =5.00=0.464= 28.41 0.464 28.41 0.464 16.23=0.331iAiAi室空间平均反射比：p wa=(L W) 2 2 a b 0.75 a b(L W) 2 2=0.685查建筑照明书375页利用系数表可得：u =0.65由于地板空间有效反射比不等于 0.2 ,所以可

18、查建筑照明书 372页得：修正系数 c=1.050则利用系数 u= c u =1.050 X 0.65=0.683Eav A灯具的个数：N= s u K =15.8取N=16个选用8个YG2-1型双管荧光灯。其余房间与此算法相同，在此不作赘述，亦可用功率密度法算照度值2.5.1健身休闲馆照明设计采用嵌入顶棚式 YG701-3型3管荧光灯照明器空内空间高度 hrc=4.5mRCR 51 =1.47l w天花板的反射系数p cc=70%地板的反射系数 p fc=30%修正为p fc=20%墙的平均反射系数p w=(50 X 4.5 X 0.5+22 X 4.5 X 0.5 X 2+50 X 4.5

19、 X 0.08)/50 X 4.5 X 2+22X 4.5 X 2=0.35查表得 RCR1=1, P cc=70%, p fc=20%, U1=0.71RCR2=2, p cc=70%, p fc=20%, U2=0.61利用直线内插法求利用系数RCR=1.47, p cc=70%, p fc=30%U=U1 + ( RCR-RCR) /(RCR2-RCR1)(U2-U1)=0.62由Eavs NUK 0.534 0.8 9 2400W 得 N=255 (盏6 147.2lx需要嵌入顶棚式 YG701-3型3管荧光灯84套2.5.2休闲建筑馆照明设计图三、课程设计总结为期10天的课程设计将要

20、结束了。在这两周的学习中，我学到了很多，也找到了自己 身上的不足。感受良多，获益匪浅。这 10 天中，我们小组分工合作、齐心协力，一起完成了课程设计前的准备工作（阅读 课程设计相关文档） 、小组讨论分工、完成系统开发的各个文档、课程设计总结报告、小组 汇报PPT个人日记，个人小结的任务。在课程设计的第一天我们便对这次任务进行了规划 和分工。 在以后的几天中， 我们组的成员一起努力， 查阅资料、 小组讨论、 对资料进行分析， 并在这段时间里完成了网站的开发设计， 并最后撰写课程设计报告及个人总结。 我的主要工 作是完成课程设计总结和制作 PPT并上台汇报。面对这样的任务，我开始真的很担心，不 是

21、害怕要写那么多资料， 而是怕站在讲台上， 面对那么多的人，我怕讲不出话来。 有过两次 上台经验的潘同学就耐心的给我传授一下他的心得。 而且这是我们必经的过程， 以后走入社 会肯定会有很多场合需要我们在公共场合讲话，现在如果不去讲的话，那以后我们怎么办 呢？还是硬着头皮上吧，没有别的选择了。在课程设计的过程中，我们经历了感动，经历了一起奋斗的酸甜苦辣。也一起分享了 成功的喜悦。 这次的课程设计对我们每个人来说都是一个挑战。 课程设计中文档的撰写我从 来就没有担心过，就是网站的设计我真的很担心，平时对这方面的知识接触的就不是很多， 而且对于软件我就更抓狂了。这时候小组的力量就体现出来了，各司其职，

22、 各尽其能。 发挥 了集体的效用。在这个过程，我受到了好多帮助，一句温暖的话语，一杯热热的咖啡，让人有无比的 动力和解决问题的决心。 其实这次的课程设计我的最大的感受不是知识的获得， 而是人格的 磨练和交际的能力。和大家想的一样我们也会产生一些小矛盾，当然这是不可避免的。在产生小矛盾的时 候，我们没有逃避。 重要的是我们如何去解决它。 为什么会产生这些矛盾， 以怎样的方式去 解决它， 这是我们应该去考虑的问题。 我想经过这样的一个过程我们会学到很多， 学会了怎 样去和别人沟通， 理解别人所做的事， 别人也会宽容的对待我们， 从而我们就在无形之中加 强了我们的人际交往能力。 这个经验对我们以后的

23、人生将会发挥很大的作用。 毕竟我们是生 活在人类这个群体之中的。假如世界上只剩下一个人，那么他不可能长久的生活下去的。课程设计这样集体的任务光靠团队里的一个人或几个人是不可能完成好的，合作的原 则就是要利益均沾， 责任公担。 如果让任务交给一个人， 那样既增加了他的压力， 也增大了 完成任务的风险，降低了工作的效率。所以在集体工作中，团结是必备因素，要团结就是要 让我们在合作的过程中：真诚，自然，微笑；说礼貌用语；不斤斤计较；多讨论，少争论， 会谅解对方；对他人主动打招呼；会征求同学的意见，会关心同学，会主动认错，找出共同 点；会接受帮助，信守诺言，尊重别人，保持自己的特色。课程设计结束了，但我们一起奋斗的精神和这份宝贵的经历将会成为人生道路上一道 亮丽的风景线。四、参考文献1供配电系统 雍静 机械工业出版社2电气照明技术 谢秀颖 郭宏祥 中国电力出版社3建筑电气控制技术马小军机械工业出版社4AutoCAD实用教程高进龙西北工业大学出版社