通信大楼建筑供配电及照明设计.docx
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通信大楼建筑供配电及照明设计
河北工程大学
科信学院
课程设计说明书
(2013/2014学年第一学期)
课程名称:
建筑供配电及照明技术
题目:
通信大楼建筑供配电及照明设计
专业班级:
10级电气工程及其自动化4班
姓名:
王丽娟
学号:
100062420
指导教师:
高敬格
设计周数:
两周
设计成绩:
2013年12月25日
目录
一、设计要求
1.1目的及意义
1.2主要任务
1.3技术要求
二、设计正文
2.1总体方案设计
2.1.1高低压配电系统的选择
2.1.2开关线路的选型
2.2负荷计算
2.2.1计算方法
2.2.2负荷计算表
2.3供电系统图
2.4设备选型
2.4.1设备选择
2.4.2主要设备清单
2.5照明及供配电设计
2.5.1八层办公室照明设计
2.5.2照明布置平面图
三、课程设计总结
四、参考文献
一、设计要求
1.1目的及意义
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,初步了解通信大楼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、设计计算、设备选型及照明设计。
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.总体方案设计
高低压供配电系统拟定
2.设计计算、选型
1)负荷统计,分类,计算
2)变压器、开关设备、线缆选型
3)照明及配电系统设计
4)设备表
3.绘制供电系统图
1.3技术要求
(1)根据课题的原始资料,确定负荷等级;
(2)拟定高低压配电系统;
(3)正确建立负荷统计计算表;
(4)变压器台数、容量、型号选择;开关、线路各做一个选型,发电机容量选择;
(5)CAD绘制供电系统图,照明灯具、开关和线路布置的电照平面布置图;
(6)八层办公室的照度要满足300lx;功率因数>0.9;
二、设计正文
通信大楼建筑面积28264.32㎡,地下两层,地上二十二层。
地下一、二层为设备层,层高5米,地上各层主要是营业厅、办公场所和通讯设备机房。
层高均为3.1米;在地上八层有一八层办公室。
大楼用电负荷:
1、一般照明20w/㎡,每层建筑面积为1280㎡,除八层办公室外,各层相同,应急照明总负荷计15kw。
2、空调设备:
除2、8、14层无集中空调外,其余各层配有相同集中空调系统2x26kw;除3、4、15、16、17、18层无专用空调外。
其余每层配有相同的专用空调系统4x20kw.3、一般电梯两台,每台15kw.4、电开水炉6kw每层均有;5、生活水泵两台,每台34kw;消防设备:
消防泵两台,每台55kw;喷淋泵两台,每台45kw;排风烟机共四台,每台9.5kw分别布置在地下一、二层;正压送风机两台,每台5kw;消防电梯一台30kw设在顶层。
八层办公室15m宽10m,层高为9m,八层办公室三面为墙,一面为玻璃罩式墙,天花板反射系数为70﹪,墙面的反射系数为50﹪,地板的反射系数为25﹪
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独自工作,当一台变压器出现故障时,另一台变压器可供部分重要负荷正常运行。
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。
2.1.1高低压配电系统的选择
⑴低压配电常见主接线:
单电源单母线不分断接线;单电源单母线分断接线;双电源单母线不分断接线;双电源单母线分断接线;三电源单母线分断接线——必保母线、重要母线、一般母线。
⑵母线负荷的分配:
负荷的分级;正常照明与电力负荷分开;按电价核算区分负荷类别;季节性负荷;投入和切除灵活;管理方便。
2.1.2开关线路的选型
1.开关主触头额定电流IN、过流脱扣器额定电流IN.OR和热脱扣器额定电流IN.TR之间的关系:
IN≥IN.OR≥IN.TR≥IC
2.分断能力应满足:
(开关动作时间小于0.02s)
(开关动作时间大于0.02s)
3.自动空气开关脱扣器电流整定
配电线路用自动空气开关
(1)热(或长延时)脱扣器整定值
--热脱扣器取1.0~1.1,长延时脱扣器取1.1。
(2)瞬时脱扣器整定值:
--取1.7~2,
--线路中,起动电流最大的电动机的起动电流。
--除起动电流最大一台电动机外的线路计算电流。
(3)短延时脱扣器整定值:
(4)灵敏度校验
TN,TT系统
(DZ型空气开关)
(DW型空气开关)
--配电保护线路末端或电气距离最远一台用电设备处单相短路电流。
(5)分断能力校验:
(开关动作时间小于0.02s)
(开关动作时间大于0.02s)
2.2负荷计算(附表)
2.2.1计算方法
无功补偿:
补偿前:
tgф1=Qav/Pav补偿后:
tgф2=(Qav-Qcc)/Pav补偿的无功功率:
Qcc=Pc(tgф1-tgф2)
需电容器台数:
当COSφ<0.9时,采用人工补偿法来提高功率因数,广泛采用并联电容器进行补偿。
2.3供电系统图(附图)
2.4设备选型
2.4.1设备选择
变压器的选择:
由负荷计算得
1#变压器处
B1点计算负荷:
Sc1=2429.21kVA
根据变压器选择原则选变压器的容量为:
SN1=3000KVA
Sc/ST=β=2429.21/3000=81%
2#变压器处
B2点计算负荷:
SC2=1739.95KVA
根据变压器选择原则选变压器的容量为:
SN2=2000KVA
Sc/ST=β=1739.95/2000=90%
A点隔离开关的选择:
Ic=1917/1.732/10=111A
查表得P294附录12得:
选择GN8610T/200隔离开关
柴油发电机的选择:
Sc=308KVA
高压断路器的选择:
Ic=111A,所以高压断路器选择ZN5-10/630
低压断路器的选择:
Icmax=1895A,所以低压断路器选择MW202000A
对其进行校验,用短路电流
(1)计算各元件电抗
1)系统电抗已知Soc=1.732*10.5*20=363.72MVA,X1=Uav*Uav/Soc=10.5*10.5/400=0.28欧姆
2)架空线路由手册得X0=0.4X2=X0*L=0.4*5=2欧姆
3)变压器由手册得Uk%=6
则X3=Uk%*Unt*Unt/100/Sn.t=6*0.4*0.4/(100*1600*0.001)=0.006欧姆
X4=Uk%*Unt*Unt/100/Sn.t=6*0.4*0.4/(100*1000*0.001)=0.01欧姆
(2)计算短路点总电抗
1)高压侧:
X5=X1+X2=2.28欧姆
2)低压侧:
X6=(X1+X2)(0.4/10.5)(0.4/10.5)+X3//X4=0.00705欧姆
(3)计算短路参数
高压侧:
1)短路电流周期分量有效值和稳态电流I1=Uav/1.732/X5=10.5/1.732/2.28=2.66KA
2)短路电流冲击电流i1=2.55*I1=2.55*2.66=6.78KAI=1.52I1=4.04KA
3)短路容量S=1.732*Uav*I=48.4MVA
低压侧:
1)短路电流周期分量有效值和稳态电流I2=Uav/1.732/X6=0.4/1.732/0.007=33KA
2)短路电流冲击电流i2=1.84*I2=1.84*33=61KAI2=1.09*I2=36KA
3)短路容量S=1.732*Uav2*I2=22.9MVA
(4)校验短路参数
热稳定校验I1*I1*T=2.66*2.66*(2+0.05+0.1)<20*20*2合格
动稳定校验i1=6.78KA<50KA合格
断流能力校验I1=2.66KA<20KA合格
低压断路器的选择:
以专用空调设备为例Ic=1580.2AIn1=2000A则选择MW202000A
各脱扣器的整定电流
1)瞬时脱扣器整定值:
=1.1*1.8*1600/1.732/0.38=4813A
2)瞬时脱扣器整定值:
=1.1*1.3*1600/1.732/0.38=3476A
3)开断能力校验:
I2=33KA<40KA合格
低压母线的选择:
JYV4*16(铜芯交联聚乙烯绝缘)
电流互感器的选择:
LQJ-10/200-0.5
电压互感器的选择:
JDZJ-10
低压隔离开关的选择:
HD11-10
2.4.2主要设备清单
序号
设备名称
设备型号
1
1#变压器
SC-1600/10.5/0.4
2
2#变压器
SC-1000/10.5/0.4
3
柴油发电机
容量>308MVA
4
低压断路器
MW202000A
5
高压断路器
ZN5-10/630
6
高压隔离开关
GN8610T/200
7
电流互感器
LQJ-10/200-0.5
8
电压互感器
JDZJ-10
9
高压线
JYV3*25+1*25
10
低压线
JYV4*16
2.5照明及供配电设计
2.5.1八层办公室照明设计
采用嵌入顶棚式YG701-3型3管荧光灯照明器
计算方法:
利用系数平均照度法
《照明设计手册》基本公式:
E=NΦUK/A
N=EA/(ΦUK)
其中:
Φ--光通量
N--光源数量
U--利用系数
A--工作面面积m2
K--灯具维护系数
计算过程:
1.房间长度:
31.2m
房间宽度:
大21m小7.8m
计算高度:
3.1m
维护系数:
0.70
照度要求:
300.00lx
采用嵌入顶棚式YG701-3型3管荧光灯照明器
2.空内空间高度hrc=3.1m
=1.23
=2.34
天花板的反射系数ρcc=70%
地板的反射系数ρfc=25%
查表得RCR1=1,ρcc=70%,ρfc=25%,U1=0.86
RCR2=2,ρcc=70%,ρfc=25%,U2=0.73
利用直线内插法求利用系数
RCR=8.65,ρcc=70%,ρfc=25%
大空间:
=0.86+(1.23-1)*(0.73-0.86)/(2-1)
=0.83
小空间:
=0.73+(2.34-2)*(0.63-0.73)/(3-2)
=0.70
修正地板空间有效比ρtc≠20%时对利用系数的影响
由得大空间N=100(个)需要嵌入式顶棚YG701-3型共36盏
小空间N=45(个)需要嵌入式顶棚YG701-3型共15盏。
2.5.2照明布置平面图(附图)
三、课程设计总结
为完成这次课程设计我们付出了很多,与团队一起工作的日子里,我们相互帮助,配合默契。
正因为如此,我们每一天都过得非常充实。
但对我而言,知识上的收获重要,远比精神上的丰收更加可喜。
在老师的指引下,我们完成了通信大楼建筑供配电及照明的课程设计。
通过这次设计,我认识了关于建筑供配电设计的基本知识。
基本掌握了建筑供配电设计方法、步骤;建筑照明布置原理;设计文件的要求和深度;以及设备选择等相关知识。
这些都是在实际工作中经常会碰到的实质性问题,为我们将来的设计工作打下一个坚实的基础。
使自己加深了对基础知识的理解,并树立了以理论为基础,充分联系实际的设计理念。
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是多么的重要!
我懂得了做到理论与实际相结合十分的不易。
只有当理论知识与实践相结合起来,才能更好的应用于实际中去!
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!
总之,课程设计是一个在实践中学习、在合作中创新的过程。
因此,在今后的学习、生活和工作中,首先,是要不断加强自身的专业素质,以及面对未来建筑发展新形势的应变能力。
再者,是要不断地增加其他方面的素质。
社会是最考验人的,也是最锻炼人的。
因此,我要积极投身于社会建设,不断地学习,不断地吸取经验,不断地将知识融入到实际工作当中。
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
[4]AutoCAD实用教程高进龙西北工业大学出版社
课程设计
评语
课程设计
成绩
指导教师
(签字)
年月日
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- 通信 大楼 建筑 配电 照明设计