北京建筑大学新校区电气与信息工程学院楼电气设计毕业设计.docx

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1、北京建筑大学新校区电气与信息工程学院楼电气设计毕业设计 北京建筑大学新校区电气与信息工程学院楼电气设计毕业设计 目录 第一章绪论 (1) 1.1工程概况 (1) 1.2设计依据 (1) 1.3系统设计的依据 (1) 第二章 10kV变电室设计 (4) 2.1方案设计 (4) 2.2初步设计 (6) 2.3施工图设计 (11) 第三章电信楼380/220V配电系统设计 (13) 3.1设计方案 (13) 3.2初步设计 (18) 3.3施工图设计 (29) 第四章工程概预算 (33) 致谢 (35) 参考文献 (36) 附录 (37) 第一章绪论 1.1工程概况 本工程是北京建筑大学电子与信息工

2、程学院电气设计，该建筑位于大兴校区A-10-3地区，总建筑面积为8600，用地面积2122，地上五层，主要为教学办公以及实验室，建筑耐火等级为二级。建筑结构为钢筋混凝土框架结构。建筑物主体高度为30m。校区10kV开闭站设在3#总配，双路10kV电源由校区西侧3#总配经电缆管井引到土交学院变电室。电信楼的电源的来源于土交楼10kV 变电室。 本次设计围主要包括：土交楼10kV变电室的设计、电信楼的供配电系统设计、电信楼消防系统设计、防雷接地系统设计并进行工程概预算。 其他资料: 设计环境参数：海拔高度：20-60m。 最冷月平均温度：-4.5 最热月平均温度：28.2 年平均雷暴日数：35.6

3、d/a 1.2设计依据 （1）建设单位所提供设计委托任务书和设计要求 （2）土建、水、暖等专业提供的方案设计要求及图纸资料（具体见其他专业）。 （3）民用建筑电气设计规（JBJ16-2022） （4）供配电系统设计规（GB50052-09) （5）低压配电设计规（GB50054-2022) （6）建筑物防雷设计规（GB50057-2022） （7）建筑照明设计标准 (GB50034-2022） （8）10kV及以下变电所设计规（GB50053-94） （9）国家建筑标准设计图集11J930 （10）建筑设计防火规（GB50016-2022） （11）火灾自动报警系统规（GB50116-98）

4、（12）防雷与接地装置（D501-14） (13)电气设备安装工程（2022） 1.3系统设计的依据 1.3.1 供配电系统的设计依据 （1）供配电系统的设计，应根据以下原则：用户的重要性、负荷的等级、用电的容量、工程的特点、系统的规模、建设的规划、当地的电源条件和电源的发展规划，互相结合起来，在满足近期使用要求的同时，兼顾未来使用的需要。并结合当地的供电部门提供的“市政电源条件”，确定用户的外部电源大小、是否使用自备（应急）电源，及其确定供电系统的设计方案。 （2）供配电系统的设计过程中，应满足安全可靠、技术先进、经济合理等条件；要保证供电质量，并且减少运行过程中的电能的损失，满足任务书中节

5、能的要求。 （3）供配电系统的设计，应该系统简单、配电的级数和保护的级数合理，分级明确；低压配电线路应该较短，满足管理和维护、节约设备、材料和建设投资的要求。 1.3.2照明动力系统的设计依据 （1）在照明设计中，应考虑光线要求、建筑性质和环境条件，让工作区域和建筑空间拥有良好的视觉效果，人性化的照度和显色性，以及舒适的亮度分布等。（2）在照明方案确定的时候，应考虑不同的使用功能对照明的各种要求，协调好建筑电气照明与其他自然、人为因素之间的关系。 （3）照明设计应避免眩光等。 （4）照明设计时光源、灯具及附件、照明方式、控制方式的选择应当合理，以降低照明电能消耗指标。 （5）照明设计应该在以保

6、证照明效率的前提下，满足照明节能的要求。（6）本工程建筑消防应急照明灯具的照度达到如下程度： 1)疏散走道的地面最低水平照度高于0.5 lx； 2)楼梯间的地面最低水平照度高于5.0 lx； 3)消防控制室、消防水泵房、配电室、防烟与排烟机房以及发生火灾时需正常工作的其它房间的消防应急照明，能保证正常照明的照度。本次应急照明设计均满足建筑设计防火规GB50016-2022中11.3.2条的要求。 （7）动力系统设计时应考虑本工程所用动力设备的负荷类型； （8）与消防相关的动力设备采用双电源供电。 （9）动力系统的设计严格遵循民用建筑电气设计规（JBJ16-2022）。 1.3.3防雷接地系统设

7、计依据 （1）建筑物防雷设计，应遵循建筑防雷设计规（GB50057-2022），根据地质、环境等自然条件和雷电活动的规律以及建筑物的特点等，采用相适宜的防雷 措施，对设计中选用的防雷装置作技术性的经济比较，使其符合建筑防雷电的要求，其部设备，应该满足安全可靠、技术先进、经济合理以及施工维护方便等要求。 （2）本建筑防雷设计时需要明确建筑物的防雷等级、保护措施及相应对地防雷的做法。 （3）建筑物防雷设计的同时，应该考虑做等电位连接。 （4）对于不同用电类型的用电设备的保护接地和功能接地，宜采用共同接地装置；接地装置的接地电阻应满足其最小值的要求。 1.3.4消防自动报警系统的设计依据 (1)消防

8、自动报警系统触发模式应该有自动触发和手动触发两种。 (2)设计中，火灾报警控制器的容量宜比每一总线回路所连的火灾探测器和控制模块、信号模块的地址编码多出15%的余量。 (3)消防自动报警系统的设备选型，应该在满足设计需求的同时，选用国家检测合格的产品。 第二章 10kV变电室设计 2.1方案设计 以民用建筑电气设计规（JBJ16-2022）为依据，本工程变电室用电为二级负荷;本工程为双电源供电，由校区西侧3#总配引入两路10kV专用电缆线路，工程变电室设在土交楼地下一层。本设计以供配电系统设计规（GB50052-09)、低压配电设计规（GB50054-2022)以及甲方提供的任务书为设计的根本

9、依据。 2.1.1 负荷分类 (1)本工程变配电室用电、智能控制用电、报告厅、建筑智能实训化中心用电及与消防有关用电等重要负荷为二级负荷； (2)其他为三级负荷。 2.1.2 供电电源及电压等级 本建筑采用10kV双电源供电，每路电源均能负担全部的二、三级负荷供电需求。低压侧供电电压为AC220/380V。 2.1.3 变电室 （1）本工程在土交楼地下一层设置变电站，室外电缆埋地入电缆夹层进户。变电室门口设置200mm高档水门坎。 （2）变电室设置两台1000kVA变压器。变压器运行方式为两台同时工作，互为备用。变压器采用环氧树脂浇注干式变压器SCB10设计；接线为D,yn11,Uk=6%。高

10、压开关柜采用下进下出方式接线。低压开关柜采用下进下出方式接线。 按照以上依据，下面为变电室的平面布置图如图2-1所示。 图2-1 变电室平面布置图 2.1.4 高低压供电系统接线形式及运行方式 （1）高压为单母线分段运行方式，高压不联络，两路电源同时分列运行，互为备用。平时单母线分段运行，当一路电源故障时，另一路电源担负全部二、三级负荷。 （2）低压为单母线分段运行方式，每组低压柜设置母联开关，联络开关设置自投不自复/手动转换开关。自同时应自投时应自动断开三级负荷，以保证变压器正常工作。 2.1.5计量 在变电室高压侧设置高压计量装置，计量CT为0.2级，电能计量表计精度不低于0.5级。在变电

11、室各低压出线端设置多功能数字仪表计量装置，实现照明、动力、空调等主要出线回路的分项用电计量。各变电室低压馈线电能计量装置。计量CT不低于0.5级，电能计量表计精度不低于1.0级，按使用需求计量。同时在楼层各个需要按户计量的房间配电箱处设置预付费计量表计。要求所有计量表计均具有RS485接口，具备数据远传功能，便于分区、分户收费计量。 2.1.6 功率补偿因数 采用低压集中自动补偿方式。低压侧设置功率因数自动补偿装置，要求补偿后的变压器低压侧功率因数在0.9以上，补偿总容量450kVar。荧光灯、气体放电灯单灯就地补偿，补偿后功率因数不小于0.9。 2.1.7 10kV高压柜 变电站10kV高压

12、柜依据KYN28-12kV型中置式开关柜设计。 2.1.8 保护方式 （1）采用真空断路器，额定电压12kV ，额定电流2500A ，短路分断能力为31.5kA 。 （2）采用抽屉式开关柜进行设计，低压配电柜水平母线不小于1600A ，设除湿装置。落地安装；电缆下进下出，插接母线进线，联络需五根铜牌深处柜顶。 （3）低压断路器要求运行分断能力在50kA 及以上，保证Icu=Ics 。 （4）低压配电柜断路器主要分件包括：框架断路器的控制单元、跳闸线圈等。低压侧电源供电电压为AC220/380V ，塑壳断路器的电子脱扣器和跳闸线圈等。 2.1.9 节能措施 （1）变配电站靠近负荷中心，尽量缩短低

13、压供电线路长度，供电干线长度不宜超过200m 。 （2）配电设计保持三相负荷平衡，将负荷均匀分布在三相电源上。 （3）配电线路工作电压降不大于5%，一般电力干线的最大工作压降不大于2%，分支线路的最大工作压降不大于3%。 （4）设置功率因数集中补偿装置，补偿到0.9以上。 （5）末端用户设置电能计量装置，便于管理，实现行为节能。 各设备选型参照电气设备手册等相关规以及参考各选型手册进行选择，具体设备型号以及安装方式在本工程图纸设备材料表上体现。 2.2初步设计 依据设计方案，本设计初步设计中包含了设计中需要的计算容： 10/0.4kV 低压侧计算负荷：由于两台变压器同时工作互为备用，考虑正常工作情况。 2.2.1 低压侧计算 经计算，总负荷=600kW ，?cos =0.85.根据公式： Pc1=6000.8=480kW Sc1=480/0.85=564.7kVA Qc1=564.70.61=344.5kVar Ic1=N U 3c1 S ?0.38kV 3564.7kVA ?= =860A 2.2.2无功功率补偿及计算 按任务书要求,供电电源10kV 进线的功率因数COS 0.95，考虑到变压器本身的无