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本科毕业设计说明书题目院(部)专业班级姓名学号指导教师完成日期2014年6月目录TOC\o1-3\h\z\u摘要ⅣABSTRACTⅤ1前言
11.1建筑电气概况
11.2工程概况
11.3设计内容12照明系统设计
32.1光照设计
32.
1.1确定照度
32.
1.2选择照明光源和灯具及镇流器
32.2照明节能
62.3照度计算
72.
4.照明负荷计算方法及导线、断路器的选择原则
92.
5.照明动力配电箱各出线回路导线、断路器选择
102.
5.1房间配电箱各出线回路导线、断路器选择
102.
5.2房间配电箱进线导线、断路器的选择
142.
5.3楼层配电箱各出线回路导线、断路器选择
152.
5.4楼层配电箱进线导线、断路器选择153低压配电系统设计
183.1负荷等级及供电要求
183.
1.1负荷等级
183.
1.2供电要求
183.2负荷统计
183.3配电方式
203.4干线负荷计算及导线、断路器、电流互感器的选择
203.5无功补偿及变压器的选择
223.
5.1两台变压器并列运行要求
223.
5.2变压器负荷计算
223.
5.3无功补偿柜的选择
233.
5.4变压器选择与校验
243.5变压器低压侧母线、断路器选择
253.
5.1变压器低压侧母线选择
253.
5.2变压器低压侧断路器选择254火灾自动报警系统
264.1消防系统的组成
264.2总体概述
264.
2.1自动灭火系统设计
264.
2.2消防联动系统设计
284.
2.3火灾应急广播系统设计
294.
2.4消防专用电话系统设计
294.
2.5消防供电及接地系统设计
304.
2.6火灾应急照明系统设计
304.
2.7导线选择与线路敷设
304.3具体设计及设备选型
314.
3.1报警区域的划分
314.
3.2防火防烟区域的划分
314.
3.3自动报警系统设备选型
314.
3.4消防联动系统设备选型
344.
3.5总线隔离期选型
354.
3.6电源的选型
354.
3.7火灾报警控制器选型
354.
3.8消防电话系统选型
354.
3.9消防广播系统选型
354.
3.10探测器与集中报警器连接方式35谢辞36参考文献37摘要本论文主要阐述了某事业局办公楼各系统电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论本设计内容包括建筑物的照明系统、低压动力配电系统、防雷接地系统设计照明系统设计包括正常照明和应急照明两部分,根据建筑物内各房间及场所的用途确定照度,合理选择光源与灯具,进行照度计算及校验,画出照明系统图和照明平面图;低压动力配电系统需要确定工程的负荷等级,并进行相应的负荷计算,选择合理的低压开关设备、线缆以及敷设方式,画出低压配电系统图防雷接地系统根据本建筑物的功能、防雷规范、要求,合理选择防雷接地等级、设备关键词照明系统;低压动力配电系统;防雷接地系统Lowvoltagepower distributionand automaticfirealarm and firelinkage systeminacertainOfficeBuildingABSTRACTThis paper describes a buildingmanagementofficebuildingelectricaldesign ofthe system designbasisprinciples andmethodsandconclusionsof designoptions.Thedesign includes thebuilding lightingsystem、Lowvoltagepowerdistributionsystem、automaticfirealarmsystemlinkedwiththefireservices.LightingdesignincludingnormallightingandemergencylightingintwopartsAccordingtobuildingsandplacesintheroomtodeterminetheilluminationlamplightsourcewithareasonablechoiceandcheckforilluminationcalculation;Low-voltage powerdistribution systemneeds todetermine theload levelof engineering andthecorresponding loadcalculation choosetherightvoltageswitchgearcable and layingmethodsdraw low-voltagedistribution systemdiagram;firealarmsystemlinkedwiththefireservicesshouldbebasedonthefunctionofthisbuildingfiresafetyfirelinkagecontrolrequirementsareasonablechoiceoffiredetectorsautomaticfirealarmandcontrolequipmentlinked.KeyWords:lightingsystem;groundingforlighteningsystem;Lowvoltagepowerdistributionsystem1前言
1.1建筑电气概况建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下,进行工业与民用建筑电气的设计,并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理随着科技学技术的发展,建筑电气正向智能节能型发展电气设备越来越集成化,效率越来越高现代民用建筑电气技术是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人民居住或工作环境的,是一门跨学科、综合性的技术它是强电和弱电与具体建筑的有机结合合理的建筑电气设计不仅为人们的生活工作提供良好的环境,还能最大限度的节约用电成本,达到节能的目的随着科学技术和人民生活水平的不断提高,人们对有关供照明、配电、有线电视、消防、防雷接地、网络通信等系统的要求越来越高,从而使得建筑开始走向高品质、多功能领域,并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展
1.2工程概况本工程建筑面积约
12268.02m2,地下1层,地上12层,群楼地上2层,最高点
49.3m本工程地下一层为变电室,水泵机房等一~十二层为办公室;十三层为水箱间,电梯机房等本工程属于二类高层公共建筑,耐火等级二级结构体系为现浇钢筋混凝土框架结构地下一层水为泵房、储藏室、水池、变电室等;一层为院落、车库、餐厅、厨房、电信机房、消防控制室等;二层为大会议室、收费大厅、指挥中心服务大厅、中心大厅、各类办公室等等;三层为仓库、各类办公室等;四至七层为各类办公室;八层为活动室及阅览室;九层为单身宿舍;十层至十二层为待定用途的办公室楼内设客梯两部(一部兼做消防电梯),采用中央空调系统本工程为二类建筑,耐火等级为二级设计需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求,并且在性能方面还要简捷实用,便于操作、管理、维护和减少综合投资此次设计的目的是在满足国家相关规定的前提下认真完成对本工程中的照明系统、低压配电系统、防雷接地系统,从而达到理论联系实际,锻炼独立分析和解决电气工程设计问题的能力
1.3设计内容本论文主要阐述了该综合楼各系统电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论等论文共包括四大章内容,前三章主要包括绪论及强电部分设计,第四是防雷接地设计总体来说共包括以下几方面
1、照明系统包括对光源、灯具选择,照度计算绘出照明平面图和配电箱的系统图
2、低压动力配电系统根据本建筑物的建筑等级,采用利用需要系数法进行负荷计算,确定各个系统照明负荷的容量、根据计算电流来选择断路器以及导线绘出平面图及系统图
3、防雷接地系统根据建筑物的保护等级及防雷规范与本建筑物的防雷要求,按防雷接地系统设计,合理选择防雷器材及控制设备画出防雷接地系统平面图2照明系统设计
2.1光照设计
2.
1.1确定照度确定照度标准值应严格执行所标准,不应随意降低或提高设计依据是《GB50034-2004建筑照明设计标准》及《全国民用建筑工程设计技术措施》节能专篇中的有关规定在满足照度的前提下,务必节能选用高效灯具,提倡绿色照明本大楼各场所照度如下表
2.1表
2.1各房间照度值房间或场所参考平面及其高度照度标准值(LX)照明功率密度(现行值)高级办公室
0.75m水平面50018普通办公室
0.75m水平面30011会议室
0.75m水平面30011门厅地面10015走廊地面50卫生间地面75楼梯间地面100值班室
0.75m水平面15011车库
0.25m垂直面50配电室
0.75m水平面200消防控制室
0.75m水平面30011机房地面200计算机机房
0.75m水平面30011通讯机房
0.75m水平面
300112.
1.2选择照明光源和灯具及镇流器本工程选用荧光灯,因为荧光灯的发光效率高、使用寿命长,显色性好,同时改变荧光粉中金属成分的比例,可以制成色温为6500K日光色至3000K暖白色之间多种光色的荧光灯同时根据《建筑照明设计标准》中的规定,对办公室、会议室等高度较低的场所选用细管径直管型荧光灯,因此选用如下表
2.2光源表
2.2T8直管荧光灯技术数据型号额定电压功率光通量显色指数色温平均寿命型号备注Tld36w/840220-240363350lm85400015000G13飞利浦公司Yz-36RL220363350lm85400015000G13松下公司另外对于一些走廊、楼梯及电梯前室等场所,考虑其实用性及经济性采用普通环形荧光灯,因此选用如下表
2.3光源表
2.3T8环形荧光灯技术数据型号额定电压功率光通量显色指数色温平均寿命型号备注YH32RL220323070〉8540008000G10q松下公司同时根据规定,荧光灯应配备镇流器,由于电子镇流器环境适应性强,在150-220V状态下均可正常工作,环境温度较低的情况下都能使灯一次快速启辉,可延长灯管使用寿命;节能效率高,本身损耗很小,发出同样的光通量所消耗的电功率也相应减少;功率因数高,对电网无污染,对办公设备无干扰;外形美观新颖,结构紧凑、重量轻、安装方便;安全可靠性高、无噪声;鉴于以上优点电子镇流器被广泛采用,本设计将使用以下型号的镇流器表
2.4T8管型荧光灯用电子镇流器技术数据型号配光源功率电源电压功率因数备注HF-P236TLDEII2X36220〉
0.96松下公司表
2.5T8环形荧光灯用电子镇流器技术数据型号配光源功率电源电压功率因数备注GXC32122MB-132220〉
0.96松下公司在选择灯具时,应紧密结合场所的具体要求,灯具效率应符合新标准的规定本设计选用的灯具技术数据如下表表
2.4灯具选型灯具种类嵌入式高效格栅荧光灯具防水防尘灯具防爆灯具环形嵌入式荧光灯具悬挂荧光灯具型号TBS168/236M2TCW097/236BPC8T20MENLOC155JFC42848ENH光源型号T8-2X36WT8-2X36W70W金属卤化物灯T8-1X32WT8-2X36灯具效率
72.5%
69.3%75%
60.2%79%生产厂家飞利浦公司飞利浦公司海洋王公司索恩公司松下公司使用场所办公司、会议室、值班室、等厕所、泵房等配电室等走廊地下停车场以上数据参见照明设计手册(第二版)
2.
1.3应急照明应急照明按照用途可分为三类疏散照明、安全照明、备用照明设计要求
(1)疏散照明为保证人员在发生事故时能快速而安全地离开建筑物所设立的照明在疏散通道地面上提供的照度达到1lx,最低大于
0.2lx此外,在安全出口和疏散通道的明显位置还要设有标志指示灯;
(2)安全照明在正常照明突然熄灭时,为保证潜在危险场所的人员人身安全而设置的照明安全照明在工作面上提供的照度大于正常照明系统提供照度的5%,并且在正常照明电源消失后
0.5s以内提供安全照明电源;
(3)备用照明正常照明发生事故时,能保证室内活动继续进行的照明,备用照明往往由一部分或全部由正常照明灯具提供,其应急电源主要应来自两个级别的电源电网电源和自备电源发电机或集中蓄电池,照度为正常照度的10%此外,消防控制室、配电室以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间的应急照明,仍需保证正常照明的照度疏散应急照明灯设在顶棚上安全出口标志设在出口的顶部;疏散走道的指示标志设在疏散走道及其转角处距地面1m以下的墙面上走道疏散标志灯的间距小于20m
(4)应急照明光源的选择应急照明必须选用能瞬时启动的光源,只有应急照明作为正常照明的一部分,并且应急照明和正常照明不出现同时断电时,应急照明才可选用其它光源,因为若选用不瞬时启动的光源如气体放电灯时,当其不在正常照明运作中一同使用,一旦发生事故,因其启动时间长而不能起到事故照明的作用本设计的应急灯平常作普通照明灯使用,因此应急照明的光源的选择同上本设计的下列部位设置应急照明
(1)楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯间及其前室、前室候梯厅
(2)配电室、消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、通讯机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间
(3)会议室、多功能厅、餐厅等人员密集的场所
(4)公共建筑内的疏散走道和居住建筑内走道长度超过20m的内走道本工程的所有应急照明均为双电源供电,另外应急箱内设EPS重要房间如消防控制室、配电室,应急照明其照度为正常照度的100%各种疏散标志照明灯不带蓄电池,成本低,运行可靠其工作原理简单介绍如下;应急灯采用单联双控开关控制,有两根相线接到灯上,正常情况一根相线带电,另一相线消防联动控制,正常不带电,灯亮灭可控火灾情况下,消防联动,两根相线均带电,此时双控开关无论处于何种位置,疏散标志灯均瞬时点亮
2.2照明节能
(1)灯具控制每个开关控制的灯数宜少一些,有利于节能,也便于维修一般说,较小房间每开关可控1-2支灯具;中等房间每开关可控3-4支灯具,大房间每开关可控4-6支灯具本设计中大空间一般办公室灯具按平行外窗控制;大的大厅则采用集中控制开关选择三极雄光公司的产品如下表
2.4开关型号选择开关名称开关型号单联单控PAK-V81/1单联双控PAK-V81/2双联单控PAK-V82/1双联双控PAK-V82/2三联单控PAK-V83/1三联双控PAK-V83/3(2充分利用天然光近年来已出现应用反射镜和透镜系统或用光导纤维将日光远距离输送到建筑物的设备中,使建筑物深处获得天然光照明本次设计中可控制灯列与窗平行,这样更有利于利用天然光3应用电子镇流器本着选用高效节能光源和灯具的原则,荧光灯采用三基色T8直管荧光灯配置优质低谐波电子镇流器4功率密度值要求要求办公区域、会议厅、档案室、控制室等照明功率密度值不大于11门厅功率密度值不大于15泵房、空调机房、变压器室功率密度值不大于5电源设备室功率密度值不大于
82.3照度计算在本次设计中,先是通过利用系数法来估算所需要的灯具数量,再根据节能要求进行校验(灯具为T8荧光灯,光通量为3350lm功率为36W)采用利用系数法进行估算以标准层5层中间的办公室为例,此标准层层高
3.5m,在离顶棚
0.5m高度吸顶安装,使用T8双管荧光灯办公室长度,宽度,顶棚空间高度,地板空间高度,室空间高度
(1)求空间系数(
2.1a)(
2.1b)(
2.1c)(
2.1d)
(2)求有效空间反射比
①求有效顶棚反射比(
2.2a)(
2.2b)(
2.2c)(
2.2d)(
2.2d)取
②求有效地板反射比取
③墙面平均反射比,设定为
(3)确定利用系数查利用系数表得,RI=
1.5时,U=
0.61,RI=2时,U=
0.67利用直线内插法得,RI=
1.87时,U=
0.65确定维护系数根据房间的环境污染特性,由《电气照明技术》表4-1,K应取
0.81确定灯具数量(
2.3)由于实际布灯时考虑对称性,取N=6(盏)2校验功率密度(
2.4)满足节能要求五层所有房间照明统计如下表
2.4表
2.4五层所有房间照明房间要求照度房间面积所选灯具灯具数量/盏南面左1办公室T8双管格栅灯4南面左2办公室T8双管格栅灯3南面左3办公室T8双管格栅灯3南面右3办公室T8双管格栅灯3南面右2办公室5T8双管格栅灯3南面右1办公室T8单管格栅灯4北面左1办公室T8双管格栅灯3北面左2办公室T8双管格栅灯3北面左3办公室T8双管格栅灯3北面中间办公室T8双管格栅灯6北面右2办公室T8双管格栅灯3北面右1办公室T8双管格栅灯3其他楼层算发同上灯具开关安装的位置应便于操作,开关边缘距门框的距离为
0.15m,开关距地面的高度为
1.3m
2.
4.照明负荷计算方法及导线、断路器的选择原则负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种本设计采用需要系数法确定在确定了每根导线上的计算电流后选择导线和低压断路器导线按照发热条件进行选择,在选定后要进行机械强度的校验在选择断路器时,其额定电压不低于保护线路额定电压,断路器的额定电流不小于它所安装的脱扣器的额定电流为了便于控制,本设计每个楼层设三个配电箱,分别为AL1AL2及ALEAL1及AL2为照明配电箱ALE为应急照明配电箱下面以五层为例进行负荷计算并选择导线和低压断路器
2.
5.照明动力配电箱各出线回路导线、断路器选择两者的确定主要由各回路的计算电流来确定先统计各个房间的分配电箱的负荷现取八层中间房间的配电箱AL3为例
2.
5.1房间配电箱各出线回路导线、断路器选择
(1)照明回路取功率因数5经统计该房间照明负荷的总容量约为
0.5kw即则该照明回路则该回路计算电流(
2.5a)
①导线的选取相线截面的选取按发热条件选择导线截面,即式中:导线或电缆长期允许的工作电流,线路的计算电流导线或电缆的允许载流量与环境的温度有关,本设计选取温度为30℃时的载流量,根据计算电流选BV型的聚氯乙烯绝缘导线查《电气照明技术》附录表3-11,在环境温度为30℃,敷设方式选择为穿硬钢管,暗敷在墙内,沿屋面或顶板敷设,导线截面为
2.5mm的载流量为24A,穿管直径为15mm而照明回路的电流为
4.78A满足要求校验机械强度查《工厂供电》附录表19,按室内照明用灯头引下线来考虑穿管敷设的铜芯绝缘导线最小截面为,满足机械强度要求N线截面的选择由三相四线线路中引出的两相三线线路和单相线路,由于其中性线电流与相线电流相等,因此其中性线截面应与相线截面相等,即因此N线的截面取PE线截面的选择根据短路热稳定度的要求,PE线的截面应按下列条件选取当时,当时,当时,因此PE线截面为综上所述,回路导线型号为
②低压断路器的选取选择使用天津市百利电气有限公司微型断路器TM31—63系列,其具体参数如下TM31—63用途C型脱扣器照明配电电路短路及过载保护可做隔离开关使用D型脱扣器动力配电线路短路及过载保护可做隔离开关使用技术参数额定工作电压AC230/400V电气寿命4000次脱扣特性C型5~10In瞬时脱扣D型10~14In瞬时脱扣额定运行短路分断能力额定电流(A)电压V分断能力(kA)1~40230/
400650、63230/
4004.5低压断路器额定电流的确定低压断路器额定电流应不小于线路的计算电流,即(
2.5b)因此选择型号为TM31—63/C16/1P有上知该线路的最大载流量为24A,显然16,符合条件脱扣器的整定低压断路器的长延时整定电流为低压断路器的额定电流瞬时过电流脱扣器动作电流校验TM31—63/C16/1P型断路器的长延时过电流脱扣器的整定电流为,瞬时过电流脱扣器动作电流躲过线路的尖峰电流,尖峰电流约为计算电流的3倍,瞬时过电流脱扣器的整定电流为10倍的额定电流,分断能力为,满足要求2插座回路每个单相五孔插座按300W计算,每个插座回路都有预留的功率,经统计插座回路功率为1kW,为
0.9则其计算电流为
①导线的选取相线截面的选取按发热条件去选择导线截面,即选取BV型的导线,查《电气照明技术》附录表3-11,导线截面为4mm,环境温度为30℃,敷设方式选择为穿钢管敷设,并暗敷在墙内,沿屋面或顶板敷设时,其载流量为31A,穿管直径为20mm而回路电流为
7.58A,满足要求校验机械强度查《工厂供电》附录表19,穿管敷设的铜芯绝缘导线最小截面为,满足机械强度要求N线截面的选择中性线截面应与相线截面相等,即PE线截面的选择当时,,因此PE线截面取综上所述,回路导线型号为
②低压断路器的选取低压断路器额定电流的确定低压断路器额定电流应不小于线路的计算电流,即因此选择型号为TM31—63/C20/1P有上知该线路的最大载流量为31A,显然20,符合条件脱扣器的整定低压断路器的长延时整定电流为低压断路器的额定电流瞬时过电流脱扣器动作电流校验TM31—63/C16/1P型断路器的长延时过电流脱扣器的整定电流为,瞬时过电流脱扣器动作电流躲过线路的尖峰电流,尖峰电流约为计算电流的3倍,瞬时过电流脱扣器的整定电流为10倍的额定电流,分断能力为,满足要求
(3)风机盘管回路风机盘管回路导线和断路器的选择方法和照明回路的选择是一样的,由于两种回路的电流差别不大,即导线同与照明导线,但是风机盘管属于动力负荷,断路器的型号选为TM31—63/D16/1P
2.
5.2房间配电箱进线导线、断路器的选择将照明回路、插座回路、风机排管回路统计出来,得取功率因数=
0.9则其计算电流为
(1)导线的选取相线截面的选取按发热条件去选择导线截面,即选取BV型的导线,查《电气照明技术》附录表3-11,导线截面为6mm,环境温度为30℃,敷设方式选择为穿钢管敷设,并暗敷在墙内,沿屋面或顶板敷设时,其载流量为41A,穿管直径为20mm而回路电流为
10.1A,满足要求校验机械强度查《工厂供电》附录表19,穿管敷设的铜芯绝缘导线最小截面为,满足机械强度要求N线截面的选择中性线截面应与相线截面相等,即PE线截面的选择当时,,因此PE线截面取综上所述,回路导线型号为2低压断路器的选取低压断路器额定电流的确定低压断路器额定电流应不小于线路的计算电流,即因此选择型号为TM31—63/C32/2P有上知该线路的最大载流量为41A,显然32,符合条件脱扣器的整定低压断路器的长延时整定电流为低压断路器的额定电流瞬时过电流脱扣器动作电流校验TM31—63/C32/2P型断路器的长延时过电流脱扣器的整定电流为,瞬时过电流脱扣器动作电流躲过线路的尖峰电流,尖峰电流约为计算电流的3倍,瞬时过电流脱扣器的整定电流为10倍的额定电流,分断能力为,满足要求
2.
5.3楼层配电箱各出线回路导线、断路器选择楼层配电箱各出线回路接层配电箱,经统计线路最大值为4kW,则
(1)导线的选取导线型号不变同上
(2)低压断路器的选取根据选择性只需该级断路器的级别高于下一级断路器因此选择型号为TM31—63/C40/2P
2.
5.4楼层配电箱进线导线、断路器选择由于回路中都为单相设备,要计算楼层配电箱进线上的计算负荷,就要先把各支路的单相负荷进行三相等效,等效为三相负荷,其计算方法5层配电箱为例L1相的功率为(
2.6a)L2相的功率为L3相的功率为配电箱的总计算负荷和计算电流,取需要系数=
0.9,=
0.8(
2.6b)(
2.6c)(
2.6d)
(1)导线的选择干线中有五条线,有三根相线,一根中性线和一根保护线相线截面选取查YJV在空气中允许的载流量(根据《电气照明技术》),按发热条件选择相线的截面当导线的横截面积为,YJV型导线在30时,其,故按发热条件选截面为的YJV型导线走桥架敷设校验机械强度查《工厂供电》附录表19,按室内照明用灯头引下线来考虑敷设的铜芯绝缘导线最小截面为,满足机械强度要求N线,PE线的选取依据选取方法,N线和PE线截面都取导线的敷设方式是电缆桥架走综上所述,导线的型号为
(2)选择断路器的型号方法同上,断路器型号TM31—63/C63/3P验证TM31—63/C63/3P型断路器的长延时过电流脱扣器的整定电流为,瞬时过电流脱扣器整定电流为5倍,即,分断能力为,满足要求,其他楼层同上.3低压配电系统设计
3.1负荷等级及供电要求
3.
1.1负荷等级本楼负荷等级消防设备(包括送、排烟风机、消防泵、喷淋泵等)、公共区域的应急照明及疏散照明电源为一级负荷;较重要的动力负荷,如地下室排污泵为二级负荷、其他负荷为三级负荷
3.
1.2供电要求一级负荷的供电要求“应有两个独立电源供电”,且当其中一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏一级负荷中特别重要的负荷,除由满足上述条件的两个电源供电外,并严禁将其他负荷接入该应急供电系统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)本设计中采用两路高压电源分别供电,且一个变压器发生故障时,另一个变压器给其供电三级负荷对供电无特殊要求
3.2负荷统计
(1)地下二层
①泵用动力(两个配电柜DL
1、DL2)120kW二级负荷
②消防用电(三个配电柜XF1,XF2,XF3)223kW一级负荷
③普通照明负荷30kW三级负荷
④主楼排烟、送风机动力(两个配电柜PY、SF)
22.5Kw一级负荷
(2)地下一层
①主楼排烟、送风机动力(两个配电柜PY、SF)
22.5Kw一级负荷
②普通照明负荷30kW三级负荷
③应急照明负荷15kW一级负荷
④卷帘门负荷24kW一级负荷
(3)一层
①普通照明负荷30kW三级负荷
②应急照明负荷15kW一级负荷
③泛光照明负荷50kW三级负荷
④电热水器负荷9kW三级负荷
⑤卷帘门负荷24kW一级负荷
⑥监控机房、消防控制室动力50kW一级负荷
⑦空调动力
5.5kW三级负荷
(4)二~四层
①普通照明负荷30kW三级负荷
②电热水器负荷9kW三级负荷
③卷帘门负荷24kW一级负荷
④空调动力
5.5kW三级负荷(注四层空调动力为8kW)
(5)五层
①普通照明负荷30kW三级负荷
②电热水器负荷9kW三级负荷
③应急照明负荷10kW一级负荷
(6)六~
八、
九、十一~
十五、十七~
十九、
二十一、二十四层
①普通照明负荷30kW三级负荷
②电热水器负荷9kW三级负荷
(7)设备层
①普通照明负荷30kW三级负荷
②电热水器负荷9kW三级负荷
③空调动力
5.5kW三级负荷
④设备动力
120.24kW三级负荷
⑤计算机机房、通信机房动力50kW一级负荷
(8)
十六、二十二层
①普通照明负荷30kW三级负荷
②应急照明负荷10kW一级负荷
③空调动力
7.5kW三级负荷
④电热水器负荷9kW三级负荷
(9)
二十、二十三层
①普通照明负荷30kW三级负荷
②电热水器负荷9kW三级负荷
③空调动力
7.5kW三级负荷
3.3配电方式本工程采用220/380放射式与树干式相结合的方式,其中对于容量较大的负荷以及消防动力负荷采用放射式供电,一般照明及新风机组动力采用树干式配电均由低压配电室内低压配电柜引出,采用阻燃防火电缆或阻燃分支电缆引至各分配电柜或分配电箱考虑供电的可靠性,树干式配电不宜带太多负荷将除空调负荷外的其他负荷平均分配在两台变压器上,考虑节能问题将空调负荷单独由一个变压器带,配电干线图参见图纸电施
3.4干线负荷计算及导线、断路器、电流互感器的选择以计算干线的负荷为例,干线上共有11个照明配电箱,其参数如下表
3.1表
3.1照明配电箱参数配电箱kWKwA02~A、ASB
30.
0270.8取需要系数
(1)选择导线干线中有五条线,有三根相线,一根中性线和一根保护线相线的选取按发热条件选择相线的截面由《电气照明技术》附录3-14知当导线的横截面积为,NH-YJV型导线在30时,其,故按发热条件可选截面为的YJV型导线导线的敷设方式为沿电缆桥架敷设校验机械强度查《工厂供电》附录表19,按室内照明用灯头引下线来考虑穿管敷设的铜芯绝缘导线最小截面为,满足机械强度要求N线的选取,PE线的选取依据选取方法,N线截面取,PE线截面取导线的敷设方式为沿电缆桥架敷设综上所述,导线的型号为
(2)选择断路器的型号干线上的断路器本设计选用天津市百利电气有限公司提供的塑料外壳式断路器,TM30系列型号为TM30-630W/630/3P,(其中TM30框架型号,630W/框架号码对应电流,630-额定电流,3P-级数)
(3)电流互感器型号型号为BHG-
0.66-600/5A(其中BHG-企业型号,
0.66-额定电压等级/kV,600/5-变比,A-安装方式)
3.5无功补偿及变压器的选择
3.
5.1两台变压器并列运行要求本工程在底层设置,设置三台10kV级S9系列油浸式铜线电力变压器,考虑到节能,其中一台向空调负荷供电,另两台作为两个独立电源为所有非空调负荷供电,在低压侧设置成套静电容器自动补偿装置,以集中补偿形式使高压侧功率因数提高到
0.90以上两台变压器互为备用,分列运行时满足的条件任一台变压器单独运行时,满足总计算负荷的的需要,即(
2.7a)任一台变压器单独运行时,满足全部
一、二级负荷的需要,即(
2.7b)--每个变压器的容量,--所有一二级负荷的容量
3.
5.2变压器负荷计算1#变压器负荷计算非消防负荷设备参数如下表表
3.2非消防负荷干线
3300.
82640.
84800.
83840.
8751750.
8501500.8非消防负荷的总功率(
2.8a)(
2.8b)消防负荷设备参数如下表表
3.3消防负荷干线
500.
8400.
852.
6152.
60.
849.
5149.
50.
8440.
9400.
8221220.
8500.
8400.
8223.
10.
9200.
80.
822.
5122.
50.
822.
5122.
50.
8241240.8消防负荷的总功率(
2.8c)经比较平时工作负荷(
2.8d)
3.
5.3无功补偿柜的选择按规定,变电所高压侧的,考虑到变压器的无功功率损耗远大于有功功率损耗,一般,因此在变压器低压侧进行无功补偿时,低压侧补偿后的功率因数应略高于高压侧补偿后的功率因数
0.90,这里取要使低压侧功率因数由
0..80提高到
0.92,低压侧需装设的并联电容器容量应为取补偿柜内电容选用BCMJ
0.4-30-3型号,其额定容量为30kVar
3.
5.4变压器选择与校验变压器容量选择补偿后变压器低压侧计算负荷(
2.9a)求需要系数(
2.9b)因此补偿后变压器容量可选为,型号为S9-1000/10
(6)校验功率因数变压器的功率损耗为(
2.9c)(
2.9d)变电所高压侧的计算负荷为(
2.9e)(
2.9f)无功补偿后,功率因数为(
2.9g)这一功率因数满足规定(
0.9)要求所选变压器参数为表
3.4变压器规格型号额定容量//kV联结组别标号损耗/W空载电流(%)阻抗电压(%)一次二次空载负载SC9-1000/
101000100.4Yyn
0140075100.
863.5变压器低压侧母线、断路器选择
3.
5.1变压器低压侧母线选择根据以上进线柜计算电流选择最大的计算电流,按发热条件,选的矩形硬铜母线,水平平放,档距为,档数大于2,相邻两相母线的轴线距离为
3.
5.2变压器低压侧断路器选择选择与1#压器配套的低压侧断路器的型号为TM30-2000W/1800/3P,其中TM30-2000W框架号码;分断能力,42KA;1800脱扣器额定电流;3P级数为三级其他变压器的选择同上4防雷接地系统
4.1防雷的种类和措施
4.
1.1建筑物的防雷分类按照建筑物的重要性、使用性质、发生雷击事故的可能性及后果,其防雷等级可分为三类一级防雷的建筑物
1、具有特别重要用途的建筑物,如国际性航空港、通信枢纽、大型博展建筑、特级火车站、国宾馆、大型旅游建筑等
2、超高层建筑物,如40层以上的住宅建筑,建筑高度超过100m的其他民用以及一般工业建筑物
3、国家级重点文物保护的建筑物和构筑物二级防雷的建筑物
1、重要的或人员密集的大型建筑物,如部、省级办公楼、省级大型的集会、博展、体育、交通、通信、广播、商业和影剧院建筑等
2、省级重点保护的建筑物和构筑物
3、19层及以上的住宅和高度超过50米的其他民用和一般工业建筑物三级防雷的建筑物
1、10至18层的普通住宅
2、建筑高度部超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、图书馆、档案楼和省级一下的邮政楼等本工程为三级防雷建筑物
4.
1.2一般的防雷的措施
(1)各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵人的措施
(2)第一类防雷建筑物和一些所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措施
(3)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
4.2防雷装置介绍防雷装置包括避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器,还有引下线和接地装置避雷针用来保护露天变配电设备和建筑物、构筑物避雷线用来保护电力线路,避雷带和避雷网用来保护建筑物,避雷器用来保护电力设备
(1)引下线引下线的作用是使雷电产生的电流构成回路,将接闪器与接地装置连接一起的导体引下线一般采用圆钢或扁钢,要求镀锌处理引下线采用钢绞线时,其截面不应小于25mm2;采用圆钢时,直径不应小于8mm;采用扁钢时,截面应大于48mm2,厚度应在4mm以上构筑物上安装的引下线,圆钢直径不应小于12mm;扁钢截面应大于100mm2,厚度应大于4mm引下线应沿建筑物和构筑物外墙敷设,固定引下线的支持卡子,间距为
1.5m引下线应经最短路径接地建筑艺术要求较高者,可以暗设,但引下线的截面应加大一级引下线应不少于二根,沿建筑物的外围对称引下采用多根引下线时,为了便于测量接地电阻和校验防雷系统的连接情况,应在各引下线距地高度
1.8m以下或距地面
0.2m处设置断接卡子,并应加以保护引下线截面锈蚀达到30%以上时,应加以更换第三类建筑物,引下线的间距一般为30m另外,普通引下线采用圆钢时,其直径为不应小于16mm;采用扁钢时,其截面积最小为48mm2;厚度不小于4mm装在烟囱上的引下线其尺寸是圆钢直径大于24mm;扁钢截面积不小于100mm2,厚度为4mm表
4.1规范对避雷网与引下线的下要求建筑物防雷等级避雷网格规格引下线间距离一类防雷建筑12m二类防雷建筑10m10m或8m12m18m三类防雷建筑20m20m或24m16m25m为便于检查避雷设施连接导体的导电情况和接地体的散流电阻,要在建筑物四周的引下线上做断接卡子,断接卡子距地面最高为
1.8m当利用混凝土柱钢筋做引下线时,因为是从上而下连接一体,因此不能设置断接卡子测试接地电阻需在柱内做为引下线的钢筋上,距室外地面
0.5m处的柱子外侧,另焊一根圆钢Φ≥10引至柱外侧的墙体上,做为防雷测试点防雷接地电阻应小于4,综合接地电阻小于1
(2)接闪器接闪器包括避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、金属屋顶、突出屋面的金属烟囱等接闪器总是高出被保护物的,是与雷电流直接接触的导体在使用避雷针作接闪器时,一般应采用圆钢,其针长为1m以下时,圆钢直径应为12mm;针长为1~2m时,圆钢直径应为16mm当避雷针较长时,针体则由针尖和不同管径的钢管分段组合焊成烟囱顶上的避雷针,圆钢直径应为20mm在建筑物屋顶面积较大时,应采用避雷带或避雷网作接闪器,所用材料一般为圆钢直径8毫米;扁钢截面为48mm2,厚度为4mm避雷带易设置在建筑物易受雷击的檐角、女儿墙、屋檐处
(3)接地装置接地线和接地体统称为接地装置,接地线又叫水平接地极,接地体又叫垂直接地极水平接地极,一般采用扁钢或圆钢,扁钢规格为40×40×4mm,圆钢直径为20mm,埋设深度以1m为宜;垂直接地极,一般为角钢、圆钢或钢管,角钢定格为40×40×4mm及以上的,钢规格为直径20mm及以上的,钢管直径不小于40mm长度均为
2.5m,接地极的间距为5m,埋入地下深度顶端距地面一般为
0.8m,接地极之间的连接线采用40×40×4mm扁钢或直径10mm以上的圆钢接地装置均应做镀锌处理,敷设在有腐蚀性场所的接地装置应适当加大截面,接地装置距离建筑物均不应小于
3.0m
(4)接地电阻防雷接地装置的工频接地电阻,一般应根据落雷时反击条件来确定防雷装置与电器设备的工作接地合用一个总的接地网时,接地电阻应取其中最小值的要求专设防雷接地装置时的接地电阻,一般情况下不应大于
①单独装设的阀型避雷器、管型避雷器和保护间隙的接地电阻为10
②架空引入线瓷瓶脚的接地电阻为20
③电力线路架空避雷线的接地电阻,根据土壤电阻率不同,分别为10~30
④水塔烟囱上的避雷针接地电阻应为30
⑤变电所室内外单独装设的避雷针,一般不大于10在高土壤电阻率地区,在满足不反击条件下也可适当增大
⑥变电所构架上允许装设的避雷针,其接地点除与主接地网相连外,还应做集中接地装置接地电阻应不大于10,但避雷针的接地点与主变压器的接地点在地中沿接地体的长度必须大于15m
(5)避雷器避雷器分为阀式和管式两大类阀式避雷器主要用于保护交线直流系统中的变压器和电器设备的绝缘,以免为过电压所击穿;管式避雷器主要用于保护输、配电线路的绝缘薄弱环节及变电所的进线,一般线路型的管式避雷器不能用于保护电器设备,但其保护特性有了改善的管式避雷器,可用于保护配电变压器据观测研究发现,建筑物容易遭受雷击的部位与屋顶的坡度有关
①平屋顶或坡度不大于1/10的屋顶,易受雷击部位为檐角、女儿墙、屋檐;
②坡度大于1/10,小于1/2的屋顶,易受雷击部位为屋角、屋脊、檐角、屋檐;
③坡度大于或等于1/2的屋顶,易受雷击部位为屋角、屋脊、檐角屋面遭受雷击的可能性是极小的设计时应根据屋顶的实际情况分析,确定最易受雷击的部位,然后在这些部位根据要求装设避雷针或避雷带(网)进行重点保护
4.3接地及保安措施
(1)本工程采用TN-S系统,防雷接地、变压器中性点接地、电气设备的保护接地、机房、消防控制室等的接地共用统一接地系统,要求综合接地电阻(电气接地和防雷接地)不宜大于1,当实测不满足要求时,再增设人工接地装置
(2)电气竖井内电缆桥架及其支架全长不应少于两处与接地干线连接强电与弱电竖井内的接地线其下端和各层楼板处均应与接地网就近可靠连接
(3)消防水管应可靠接地
(4)凡正常不带电,而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切电气设备金属外壳均应可靠接地
(5)接地联接线采用40×4镀锌扁钢在桩基和回填土内敷设,形成均压网采用40×4镀锌扁钢接地连接线与桩基内各地桩焊接,并与总均压网焊接
(6)本设计采用柱内两根主筋通长焊接作为引下线所有接地线、防雷引下线均为焊接
(7)当在建筑物周边的无钢筋的闭合条形混凝±基础内敷设人工基础接地体时,接地体的规格尺寸不应小于下表表
4.2第二类防雷建筑物环形人工基础接地体的规格尺寸闭合条形基础的周长(m)扁钢(mm)圆钢、根数×直径(mm)≥604×252×10≥40至<604×504×10或3×12<40钢材表面积总和≥
4.24m2注
①当长度相同、截面相同时,宜优先选用扁钢;
②采用多根圆钢时,其敷设净距不小于直径的2倍;
③利用闭合条形基础内的钢筋作接地体时可按本表进行校验
4.4本设计的防雷接地措施
(1)本工程属于人员密集的公共建筑物,且年预计雷击次数约为
0.1878次/年,属二类防雷建筑屋顶利用金属格棚作为防雷接闪器,四周采用人工避雷带,明敷Φ10热镀锌圆钢,形成不大于10m×10m或者12m×8m的避雷网格
(2)避雷带之间,避雷带与金属支持件,避雷带与引下线之间均焊接,焊接处涂沥青防腐屋顶上所有电气设备,管道的金属外壳及钢构架均应与避雷带焊接形成一个良好的电气通路
(3)30m以上部位每两层设均压环,30m以上外墙上的所有金属部件均和均压环连接
(4)从距地30m高度起、每向上三层,在结构圈梁内敷设一条25x4mm的扁钢与引下线焊接一环形水平避雷带,以防止侧向雷击,并将金属栏杆及及金属门窗等较大的金属物体与防雷装置连接
(5)防雷电波侵入措施进出建筑物金属管道,铠装电缆外皮应就近与保护接地相连
(6)引下线利用钢筋混凝土柱内两根主筋,由下至上焊接形成通路,用基础内底筋作为自然接地体,接地网利用底板基础内两根不小于Φ16的主筋,并在基础内环状连通要求接地网,引下线可靠焊接,焊接长度应满足6-10d
(7)基础内水平环状接地网引上至各等电位联结箱
(8)接地电阻Rd≤
0.5,测试电阻请在底板接地网钢筋焊接好混凝土浇灌后测试,若测试接地电阻达不到要求则需外引人工接地极
(9)工程施工过程必须接受配合当地防雷中心质量跟踪监督,竣工后必须经验收合格后方可投入使用施工图中指定电涌保护器只是作为一种参考,具体电涌保护器型号由业主定由室外引入电源的第一级配电箱内的电涌保护器参数如下标称最大限制电压2000V;最大持续运行电压385V;波形10/350μs
(10)二级配电箱内的电涌保护器参数如下标称最大限制电压2000V;最大持续运行电压385V;波形8/20μs小结长达一个学期的毕业设计,使我即将毕业时光充实而有序早上便到达教室与同学一起进行设计,“不懂就查,不懂就问”是我这几个月来养成的最好习惯之一每天上午王老师都会来到教室协助我们解决设计中遇到的各种疑问,如果还不能确定的,再去找文献,查资料,整个过程忙碌而有趣以下几点是我遇到的我认为让我收益并且日后工作还可能遇到的问题
1、要与甲方,施工方多交流,详尽了解其工程要求譬如,在本建筑一层有一庭院,但因为不了解其主要使用目的,不能为其进行照明设计
2、根据实际施工要求和施工难度进行设计譬如,在本建筑一层的大餐厅中,照明灯具较多,而且拥有多个出口我在初步设计时,设计了在对角位置的三两双控开关,后来在标注导线数时,发现需要8根甚至9根导线,在询问老师后,得知会大大增加施工难度而且不利于线路维修,所以进行了修正
3、桥架结构可以降低施工难度并且维护方便
4、要牢固掌握课本知识,需要的时候做到张口即来,不能一放下就忘大三下学期我们进行了供配电课程设计,但是,在本次低压配电设计过程中,需要的知识还是先翻书,延长了设计时间
5、多遍检查成果,不要认为从头到尾看了一遍就完成了检查本次设计结束前,一遍遍的检查图纸,每一次都能发现错误虽然说明设计过程中漏洞重重,但经过一次次的修改,也证明我的设计图纸在向施工图的要求靠近谢辞本毕业设计是在王岷老师,谢秀颖老师的耐心指导下完成的,她在论文完成的过程中倾注了大量的心血和汗水毕业设计是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,理论联系实际,在王老师,谢老师的耐心指导下完成了本办公楼的电气照明系统、低压配电系统的设计等,培养锻炼了独立分析和解决建筑电气方面问题的能力,拓宽了知识面,为将来的工作奠定了基础在设计期间,老师们严格要求我们,同时认真的帮我作了大量的辅导和答疑,使我解决了设计过程中的一个又一个的难题,最后设计工作顺利完成,在此,谨向他们致以深深的谢意!同时,在本次设计及论文的写作过程中,同学们也为我提供了力所能及的帮助,并创造了浓厚的学习氛围,特别感谢我的同学,没有他们的帮助很多问题的解决将会困难的多再次感谢诸位老师悉心的指导和同学们的热心帮助这次设计是我初次设计,设计及论述过程中难免有一些瑕疵和不妥,敬请各位老师和同学批评指正参考文献
[1]GB50034-2004,建筑照明设计标准[S]
[2]GB50054-95,低压配电设计规范[S]
[3]GB50053-94,10KV及以下变电所设计规范[S]
[4]GB500-52-95,供配电系统设计规范[S]
[5]GB50217-1994,电力工程电缆设计规范[S]
[6]GB/T50314-2006,智能建筑设计标准[S]
[7]JGJ16-2008,民用建筑电气设计规范[S]
[8]谢秀颖,电气照明技术[M],北京中国电力出版社,2004
[9]戴瑜兴,民用建筑电气设计手册[M],北京中国建筑工业出版社,2007
[10]刘介才,工厂供电[M],北京机械工业出版社,2003
[11]吕大光,建筑电气安装工程图集[M],北京中国电力出版社,1994
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