某公寓楼供配电与照明系统设计1(25页).doc

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1、-某公寓楼供配电与照明系统设计1-第 19 页河 南 工 业 职 业 技 术 学 院Henan Polytechnic Institute毕业设计（论文）题 目 某公寓楼供配电与照明系统设计班 级 姓 名 指导教师 说明：一、毕业设计（论文）要求：1.毕业设计（论文）必须打印或者用钢笔书写，且符合下列次序：（1）毕业设计（论文）题目（2）目录（3）内容提要（200字左右，提倡用英文书写）（4）引言（5）正文（6）参考文献（7）附录。2.文字通顺，语言流畅，书写工整，无错别字。3.绘图要求整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须用工程字书写，提倡用计算机绘图。4.曲

2、线图表要求用曲线、图表、线路图、流程图、程序框图、示意图等不准徒手画，必须按国家规定标准或工程要求绘制。5.毕业设计说明不少于15000字，毕业论文不少于6000字。二、毕业设计（论文）成绩评定： 毕业论文和答辩成绩采用五级分制：优秀、良好、中等、及格、不及格。毕业设计成绩由答辩小组结合毕业论文、答辩成绩采用五级分制综合评定。设计任务书设计题目公寓楼供配电设计要求1)通过该毕业设计培养我们综合运用所学的基础知识解决实际问题。2)掌握供配电设计计算和运行维护的基本技能。3)设计“安全、可靠、优质、经济”的供配电系统。4)掌握供配电设计的基本原则和方法，为今后从事供配电工作奠定一定的基础。设计进度

3、要求第一周：确定设计题目并查阅相关材料。第二周：查阅资料。第三周：归纳总结查阅的资料。第四周：进行实地考察公寓楼。第五周：探究各种状况。第六周：解决探究中出现的问题。第七周：交由老师审核。第八周：撰写设计报告。第九周：毕业答辩。 指导老师（签名）：_摘 要由于时代的需求要在电气方面做到以人为本，环保节能，在设计深度和广度上都具有很好的研究价值。由于所学专业为电气工程及其自动化故以此为基础选定此题目作为毕业设计。本设计通过设计计算和图纸绘制就现代建筑中的主要部分-照明，防雷接地，弱电根据建筑屋的使用性质和用途按照国家制定的规范和其需求做到科学设计合理布局。再者面对当代耗能的增加和能源资源的短缺问

4、题本设计采用了多项节能措施的设计例如:使用节能型灯。再者对所有建筑屋内的用电耗能设备采用国家推荐的节能设备同时在设计时追求了这种节能的理念。近年来，我国建筑电气的发展极为迅猛，并且要求不断提高，技术先进，控制体系丰富多样。更新换代特别快。于是，多高层的建筑电气的工程设计也便成为工程院校教学环节的重点。关键词：供配电 公寓楼 电气目 录1 配电系统设计11.1 负荷等级及供电要求11.2 负荷计算31.3 导线选择101.4 配电方式112 照明系统设计122.1 总则122.2 照明光源选择122.3 照明灯具选择122.4 照度和照明方式选择132.5照度计算133 防雷接地系统设计153.

5、1 建筑物的防雷措施153.2 本建筑防雷接地系统设计结果171 配电系统设计1.1 负荷等级及供电要求1.1.1 负荷等级分类根据民用建筑电气规范7电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。一级负荷（1）中断供电将造成人身伤亡者。（2）中断供电将造成重大政治影响者。（3）中断供电将造成重大经济损失者。（4）中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心，以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷，为特别重要负

6、荷。中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。 二级负荷（1）中断供电将造成较大政治影响者。（2）中断供电将造成较大经济损失者。（3）中断供电将造成公共场所秩序混乱者。三级负荷不属于一级和二级的电力负荷。1.1.2供电要求根据民用建筑电气规范7（1）一级负荷的供电“应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏”。但在实际设计中为了满足一级负荷的供电，可以采用两路高压供电，但当供电不能满足要求时，应设自备发电机，故可以采用一路高压电源加一路备用电源-应急柴油发电机组供电。（2）当一级负荷容量较大时，

7、采用两路高压供电。对于特别重要的负荷供电，除了必须采用两路高压外，还必须设置应急电源（应急柴油发电机），并且该电源中严禁接入其他负荷。（3）二级负荷的供电要求“宜由两回线路供电”，即当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电（或中断后能迅速恢复）。设计中常采用一用一备两路高压电源供电或一路高压，另一路备用电源（柴油发电机组），但当负荷较小或地区供电条件困难时，可由一回6KV及以上专用架空线供电。（4）三级负荷对供电无特殊要求。此外，根据建筑设计防火规范8以及高层民用建筑设计防火规范1对消防用电设备进行负荷等级划分，对于二类高层建筑的消防用电按二级负荷要求供电并且消防用电设备应采用专用的供

8、电回路。火灾事故照明和疏散指示标志可采用蓄电池作备用电源，其配电设备应明显标志。本工程为二类民用建筑，照明用电均为为三级负荷。1.1.3 建筑设计概况 寝室寝室寝室寝室寝室寝室寝室卫生间寝室寝室寝室楼梯寝室寝室寝室 走廊寝室寝室寝室寝室寝室寝室寝室寝室寝室寝室寝室寝室寝室寝室寝室寝室寝室 图1.1 4#公寓楼平面图公寓楼平面图如上图所示，上下五层，每层有一个公共水房和卫生间。供电电源。在学校中心 处有一座10kV配电所，其出口断路器是 SN1010II型，此断路器配有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.3s。气象资料。年平均气温为23.20C，年最低气温为20C

9、，年最热月平均气温为34.60C。地质资料。所在地区平均海拨350m，土壤电阻率为100m。1.2 负荷计算1.2.1 学生宿舍楼负荷计算据调查：学生宿舍楼各电器额定功率如下日光灯(总)：P1=0.042105=4kw风扇：P2=0.062105=6kw电脑：P3=0.48105=160kw饮水机：P4=0.421105=21kw求各组计算负荷如下： 日光灯组：查表得，Kd=0.60.8（取0.8），=0.9，=0.48 P30(1)=KdP1=0.84=3.2 kw Q30(1)=P30(1)= 3.20.48=1.53Kvar S30(1)= =3.56kvar I30(1)= =5.41

10、A 电器组:=6+160+21=187kw,查表得,Kd=0.50.55（取0.55），=0.75，=0.88 P30(2)=Kd =0.55187=102.9kw Q30(2)=P30(2)=102.90.88=90.5kvar S30(2)= =137.2kva I30(2)=208.7A 以上设备总计算负荷(取,)为:P30=0.95( 3.2+102.9)=100.795kwQ30=0.97( 1.53+90.5)=89.269kvarS30=.=127.86kvarI30= =296A1.2.2 配电系统的确定（1）选择配电箱中各路的熔体额定电流。根据设备明细表中各设备的容量，依据熔

11、断器的选择方法和原则，可得出各路的熔体额定电流。（2）根据已选出的各路熔体额定电流，并预留12路（将来增加用电设备时可不更换分电箱）。确定线路数和熔断器电流相适应的分电箱。（3）根据已选出的各路熔体电流及其敷设方式、环境温度等，依据导线及电线管的选择方法和原则，可选出相应的导线及电线管。4#宿舍楼各层的设备容量，查表得=0.8 =0.6的电脑，其冲击电流，尖峰电流：根据熔体额定电流，且选，即RT0-200/10的熔断器的三根单芯铜线，还要考虑穿管，中性线等1.2.3 导线的选择表1.1 4#宿舍区分电箱（XL-10-4/60）楼层导线截面电线管直径/mm1楼78.289.2200/160955

12、02楼78.289.2200/16095503楼78.289.2200/16095504楼78.289.2200/16095505楼78.289.2200/1609550分电箱到干线的导线391446RT0-600/550总干线选择总干线时，每路干线所接设备台数不多，干线的计算电流也应按二项式法计算。熔断器的选择：且导线选择：，按发热条件选取相线，中性线截面按选取。1.2.4 短路电流的计算第一步、短路电流计算等效电路图，如图所示，由断路器断流容量估算系统电抗，用表示。 图1.2 短路电流计算等效电路图第二步、取基准容量Sd=100MV.A,基准电压Ud=Uav,三个电压的基准电压为Ud1=3

13、7kv、Ud2=10.5kv、Ud3=0.4kv,计算各元件的电抗标幺值为系统G =0.1线路L =Xo=0.12=0.01变压器T1和T2 =4.4求k-2点的三相短路电流和短路容量（=10.5kv）根据k-1点短路的等效电路所示,并计算其总电抗如下: =0.1+0.01=0.11 (1) 计算短路电路中总电抗标幺值 X=+X/X=0.11+=2.31(2) 计算K2点所在电压级的的基准电流，得 Id=144.3KA(3) 计算K2点三相短路时的各量 =0.44KA = Id=144.3=52.5KA三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值: =1.84=1.8452.5=96.6KA

14、三相短路容量: =100=44MVA 图1.3 配电箱电路图图1.4 分电箱到宿舍的电路图图1.5 宿舍内部配电系统图根据建筑电气9负荷计算采用需要系数法.照明负荷计算： 每层配电箱有功功率 （2.1）计算电流 （2.2）用电设备组计算负荷： （2.3） （2.4） （2.5）配电干线计算负荷： （2.6） （2.7） （2.8） （2.9）式中 -同时系数 -需要系数 Q-用电设备组无功功率（kvar） P-用电设备组有功功率（kW）1.2.5 单元配电箱对配单元配电箱AL1,AL4,AL6进行负荷计算，则总有功功率 计算电流 断路器整定值选250A，导线选取与断路器相配合，可选YJV-70

15、，其载流量为260A大于250 A。对单元配电箱AL2,AL3,AL5进行负荷计算，则总有功功率 计算电流 断路器整定值选500A，导线选取与断路器相配合，可选YJV-240，其载流量流量为555A大于500A。1.2.6 用户配电箱对用户配电箱AL1-1进行负荷计算， , 则总有功功率 计算电流 断路器整定值选63A，导线选取与断路器相配合，可选BV25的导线，其载流量为95A大于63A。其他用户配电箱均同于AL1-1用户配电箱。1.3 导线选择1.3.1 电缆及导线选择原则（1）根据计算负荷电流选断路器整定值；（2）根据断路器整定值选电缆；（3）导线及断路器选择时要前后级之间相互配合,前一

16、级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级；1.3.2 选择结果（1）照明回路统一选用BV2*2.5,插座回路统一选用BV3*4；（2）由单元配电箱引至用户配电箱的导线统一选用BV3*25。（3）由市网引至单元配电总箱的导线选择YJV4*240电缆，直埋于地下-1m。（4）由单元配电总箱引至单元配电分箱的导线选择YJV4*70电缆，直埋于地下-1m。1.4 配电方式 住宅低压配电系统的确定，应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求。应将照明与电力负荷分成不同的配电系统；消防及其他防灾用电设施的配电宜自成体系。对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射式配电；对配电间的配电宜采用下列

17、方式之一（1）工作电源采用分区放射式，备用电源也采用分区放射式。（2）工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。（3）工作电源采用分区树干式，备用电源取自应急照明等电源干线。本工程配电采用分区树。2 照明系统设计2.1 总则电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。环境条件对照明设施有很大影响。要使照明设计与环境空间相协调，就要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、照明器数量、形式与光色、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥积极的作用。2.2 照明光源选择照明光源选择一般原则：（1）发光效率高；（2）显色性好，即显色指数高；（3）使用寿命长；（4）启点可靠、方便、

18、快捷；（5）性能价格比高2.3 照明灯具选择灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩光和严重的光幕反射。选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。在各类灯具中，荧光灯主要用于室内照明，汞灯和钠灯用于室外照明，也可将二者装在一起作混光照明，这样做光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。灯具选择一般原则（1）使用安全：防触电和防火、防爆以及其他环境条件引起的危险；（2）提高能效：选用灯具效率高、灯具配光和场所条件适应，以及光通维持率高的灯具；（3）合理考虑功能性（良好的照明效果）、装饰性（美观、协调）、经济性（性价

19、比高）和能源效益的结合；（4）限制眩光。2.4 照度和照明方式选择依据建筑照明设计规范4选择照度是照明设计的重要问题，照度太低会损害视力，不合理的高照度则会浪费电力。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。在满足标准照度的条件下，为节约电力，应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式，当一种光源不能满足显色性要求时，可采用两种以上光源混合照明的方式，这样既提高了光效，又改善了显色性。另外，充分利用自然光，正确选择自然采光，也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。充分利用室内受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墙面的反射系数可达70%80%，同样能起到节电的作用。2.5照度计

20、算2.5.1 系数室空间系数：顶棚空间系数：地板空间系数：式中，室长，单位为；室宽，单位为；顶棚空间高，单位为；室空间高，单位为；地板空间高，单位为。2.5.2 有效空间反射比有效空间反射比：式中，顶棚（或地板）平面面积，；顶棚（或地板）空间内所有表面的总面积，；顶棚（或地板）空间各表面的平均反射比；第个表面的反射比；第个表面面积。2.5.3.灯具数的确定及照度校验式中，工作面平均照度，；每个灯具中光源的额定总光通，；灯具数；利用系数；工作面面积，；维护系数，3 防雷接地系统设计3.1 建筑物的防雷措施 3.1.1 一般规定 第1.1条 各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵人的措施。 第一

21、类防雷建筑物和本规范第1.3条四、五、六款所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措施。 第1.2条装有防雷装置的建筑物，在防雷装置与其它设施和建筑物内人员无法隔离的情况下，应采取等电位连接。3.1.2 第三类防雷建筑物的防雷措施第3.1条 第三类防雷建筑物防直击雷的措施，宜采用装设在建筑物上的避雷网(带)或避雷针或由这两种混合组成的接闪器。避雷网(带)应按本规范附录二的规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易雷击的部位敷设。并应在整个屋面组成不大于20m20m或24m16m的网格。平屋面的建筑物，当其宽度不大于20m时，可仅沿周连敷设一圈避雷带。第4.2条 每根引下线的冲击接地电阻不宜大于30，

22、但对本规范第2.4条二款所规定的建筑物则不宜大于10。其接地装置宜与电气设备等接地装置共用。防雷的接地装置宜与埋地金属管道相连。当不共用、不相连时，两者间在地中的距离不应小于2m。在共用接地装置与埋地金属管道相连的情况下，接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。建筑物宜利用钢筋混凝土屋面板、梁、柱和基础的钢筋作为接闪器、引下线和接地装置，并应符合本规范第2.3.5条二、三、六款和下列的规定：一、利用基础内钢筋作为接地体时，在周围地面以下距地面不小于0.5m，每根引下线所连接的钢筋表面积总和应符合下列表达式的要求：式中S钢筋表面积总和(m2)。二、当在建筑物周边的无钢筋的闭合条形混凝土基础内敷设人

23、工基础接地体时，接地体的规格尺寸不应小于表4.3的规定。 注:当长度相同、截面相同时,宜优先选用扁钢;采用多根圆钢时,其敷设净距不小于直径的2倍;利用闭合条形基础内的钢筋作接地体时可按本表校验。除主筋外,可计入箍筋的表面积。第4.4条 当土壤电阻率小于或等于3000m时，在防雷的接地装置同其它接地装置和进出建筑物的管道相连的情况下，防雷的接地装置可不计及接地电阻值，其接地体应符合本规范第3.6条的规定，但其二、三款应改为在符合本规范第364.3或等于0.37m2。第4.5条 突出屋面的物体的保护方式应符合本规范第3.2条的规定。第4.6条 砖烟囱、钢筋混凝土烟囱，宜在烟囱上装设避雷针或避雷环保

24、护。多支避雷针应连接在闭合环上。当非金属烟囱无法采用单支或双支避雷针保护时，应在烟囱口装设环形避雷带，并应对称布置三支高出烟囱不低于0.5m的避雷针。钢筋混凝土烟囱的钢筋应在其顶部和底部与引下线贯通连接的金属爬梯相连。当符合本规范第4.3条的要求时，宜利用钢筋作为引下线和接地装置，可不另设专用引下线。高度不超过40m的烟囱，可只设一根引下线，超过40m时应设两根引下线。可利用螺栓连接或焊接的一座金属梯作为两根引下线用，金属烟囱应作为接闪器和引下线。第4.7条 引下线不应少于两根，但周长不超过25m且高度不超过40m的建筑物可设一根引下线。引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于25m

25、。当仅利用建筑物四同的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按跨度设引下线，但引下线的平均间距不应大于25m。第4.8条 防止雷电流流经引下线和接地装置时产生的高电位对附近金属物或线路的反击，应符合本规范第3.3.8条的要求，但表达式(3.3.81)=（.）、(3.3.83)相应改按下列表达计算当 时, (3.4.8-1)当时， (3.4.8-2) (3.4.8-3)3.2 本建筑防雷接地系统设计结果3.2.1 防直击雷（1）本建筑利用建筑物金属构件作防雷装置，屋面用10镀锌圆钢沿女儿墙顶通圈明敷避雷带，支架间距1米，并暗敷避雷网，网格不大于20m20m或24m16m。（2）利用建筑物结构内两根12钢

26、筋通长彼此焊接作引下线，共30处，在建筑物的四周均匀对称布置，间距小于18米，并利用混凝土基础钢筋作自然接地体。3.2.2 接地系统本建筑采用TN-C-S接地保护系统，用混凝土基础钢筋作自然接地体。防雷接地、电气设备安全接地以及其它需要接地的设备，弱电设备采用共用接地，共用接地体的接地电阻应小于1。这样既保证了人身和设备的安全，也减少了由不合理接地引起的干扰。为了保证人身设备的用电安全，设计要求建筑物内作总等电位联结，在地下室配电室安装一总等电位联结端子箱，把总水管、空调立管等所有进出建筑物的金属体及建筑物的金属构件等与电位联结端子箱连通。为了保证建筑物美观，所有防雷装置除避雷带外均采用暗敷。

27、致 谢本毕业设计是在河南职业职业技术学院老师的悉心指导下完成的，论文的全过程倾注了大量的心血和汗水。毕业设计是学校检验和锻炼学生实际工程设计能力的一项教学环节。在此次设计中，我综合运用所学知识，认真执行“民规”，“高规”等相关规范，理论联系，在老师的耐心指导下完成了公寓楼的电气部分设计，培养锻炼了独立分析和解决建筑电气方面问题的能力，为将来的工作奠定了基础。电气自动化所涉及的内容繁多，我目前所掌握的只是其中很少的一部分，我深知我的不足，在以后及将来的工作中，我会努力地学习专业知识，提高自己的专业技能。在大学即将离别之际，我衷心的向您们说声：“老师，谢谢您们”。同时也祝福您们在今后的工作生活中心

28、情舒畅，身体健康。在此特别感谢我的指导老师，是您的严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风启发了我。在您的细心指导下，使我顺利的完成了本次毕业设计，同时感谢您为我今后的就业方向和职业规划提出了宝贵意见，让我对今后的工作生涯有了明确的方向。感谢您为我树立了榜样，给我的人生上了重要的一课，我一定不会辜负了您对我的的期望。大学的生活是短暂的，友情的岁月确是永恒的。感谢我的大学同学，是你们陪伴我度过了风风雨雨，感谢你们在设计中对我的帮助，真心的祝福我们的友谊天长地久，无论今后身在何处，我都不会忘了曾经陪我度过三年大学生活的你们在这即将离别之际，我的心无法平静，我即将离开我的母校

29、，离开细心教导过我的老师，离开曾同我寒窗苦读的同学，离开我亲爱的朋友们，心里有千万个不舍，但是天下没有不散的宴席，我衷心的祝福你们在今后的工作生活中蒸蒸日上，工作顺心，心情舒畅。 再次感谢老师悉心的指导和同学们的热心帮助。此次设计是我初次设计，设计及论述过程中难免有错误和不妥之处，敬请各位老师和同学批评指正。参考文献1 高层民用建筑设计防火规范,(GB50045-95) 2003年2 低压配电设计规范,(GB50054-95) 2000年3 王晓东.电气照明技术,北京.机械工业出版社 2005年4 建筑物防雷设计规范,(GB50057-94) 2000年5 陈龙.安全防范系统工程,北京.清华大学出版社 2005年6 民用建筑电气设计规范, (JGJ/T 16-92) 2001年7 段春丽, 黄仕元.建筑电气,北京.机械工业出版社 2000年8 刘国林.综合布线,北京.机械工业出版社 2004年9 戴瑜兴.民用建筑电气设计手册,中国建筑工业出版社 2007年指导教师评语及成绩评定论文成绩： 指导教师（签字）：年 月 日 答辩小组评语及成绩评定答辩成绩： 毕业设计成绩：答辩小组负责人(签字)：年 月 日 答辩委员会审定意见：答辩委员会主任（签字）： 年 月 日 答 辩 小 组 成 员姓名职称工作单位备注