建筑供配电及照明课程设计[1].doc

课程设计说明书
（2009 /2010 学年第 一 学期）

课程名称 ：建筑供配电及照明课程设计
题 目 ：某写字楼建筑供配电及照明设计
专业班级 ： 电气 06-1班
学生姓名 ：
学 号：
指导教师 ：
设计周数 ： 2周

设计成绩 ：

2010年 1 月 22 日

目 录

1. 课程设计目的………………………………………………..3

2. 课程设计正文………………………………………………..3
2.1设计主要任务及技术要求…………………………………………..3
2.2项目概况………………………………………………. ……….3
2.2.1负荷计算………………………………………………………..3
2.2.2备用电源计算…………………………………………………..6
2.2.3设备选型………………………………………………………..7
2.2.4照明部分计算…………………………………………………..9

3、课程设计总结与结论………………………………………10

1、课程设计目的
通过一个学期对供配电及其照明技术的学习，使我对该课程有了初步的理解。明白了供配电设计中的一些基本要求和设计时的一些注意事项，同时还对供配电系统中根据实际情况进行设备选型有了大致了解。另外掌握了一些照明设备的具体参数，照明设计规范和照明设备的选型。本次课程设计主要是针对供配电及照明技术课程的一个全面的设计，首先是让我们了解整个系统设计的步骤，包括原始资料的整理与分析、负荷计算、变压器的选择和断路器的选择和整个供电系统图的设计；其次，是考察我们的思维方式，包括一些设备参数的选取和整个系统的供电质量的评定。设计目的可以总结成以下几点：
（1）巩固建筑供配电及其照明技术课程的理论知识；
　　（2）学习和掌握建筑电气部分设计的基本方法，学习和应用有关技术、经济政策、设计规范、规程和技术规定；
　　（3）培养我们独立分析和解决工程问题的工作能力及实际工程设计的基本技能；
　　（4）提高编写技术文件和制图的技能；
（5）是对我们设计小组的团结合作精神的考验，大家只有齐心协力才能更好的完成设计任务。
本次课程设计使我们更加透彻的了解并很好的掌握了课本的理论知识，理论和实践相结合使我们的学习事半功倍。
2、课程设计正文
2.1设计主要任务及技术要求
1).总体方案设计：高低压系统拟定
2).设计计算选型：正确建立负荷统计计算表；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；羽毛球场馆照度计算及照明灯具的选择及布置。
3).绘制供配电系统图，照明灯具、开关和线路的平面布置图。
2.2项目概况
某大厦建筑总面积为145544m*m，建筑高度约为50m，地下1层，地上15层。地下一层为设备层，层高5m；地上1层至15层为办公建筑，每层4个办公室，同时设男女卫生间各一个，层高均为3m。在地上八层有一羽毛球场馆。
本设计中将该大厦设计为三类负荷建筑。其中水泵动力、电梯动力、应急照明和消防设备作为一类负荷考虑。
2.2.1负荷计算
1、原始数据
一般照明负荷：(1) 地下一层按单位指标法计算（15w/m*m）,建筑总面积为1212m*m。
(2)卫生间及开水间按单位指标法计算（5w/m*m），建筑总面积为445m*m。
(3)走廊按单位指标法计算（6.5w/m*m），建筑总面积为2684m*m。
空调负荷：采用中央空调，冷水机组功率为321KW；冷却水泵两台，各20KW；冷冻水泵两台，各10KW；新风机两台，各10KW。
开水炉每层均有：每台6KW
水泵动力：生活泵，每台18KW，两用一备；排污泵，每台4KW，一用一备。
电梯动力：两台客梯，各15KW。
送排风系统屋顶电机：每台5KW，三台。
1. 负荷统计计算表计算
1.求计算负荷的目的:
1) 作为按发热条件选择供配电系统各级电压供电网络变压器容量、导体和电气设备的依据。
2) 用来计算电压损失和功率损耗。
2.进行负荷计算时，应先对用电设备容量进行如下处理：
1) 照明负荷的用电设备容量应根据所用光源的额定功率加上附属设备的功率。如气体放电灯、金属卤化物灯，为灯泡的额定功率加上镇流器的功耗。
2) 低压卤钨灯为灯泡的额定功率加上变压器的功率。
3) 用电设备组的设备容量不包括备用设备，消防用电设备容量不列入总设备容量。
4) 季节性用电设备(如制冷设备和采暖设备)应择其大者计入总设备容量。
5) 反复短时工作制的用电设备功率应换算到负载持续率为25％的设备功率。
6) 单相负荷应均衡的分配到三相上。当单相负荷的总容量小于计算范围内负荷的总容量的15％时，全部按三相对称负荷计算；如单相用电设备不对称容量大于三相用电设备总容量的15％时，则设备容量应按三倍最大相负荷计算。
2．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／1000
式中: Sc——计算的在功率(kvA)；
K——单位指标(vA／m2)；
N——建筑面积(m2)。
b) 需要系数法
用电设备组的计算负荷

式中：
Pc——计算有功功率(kw)；
Kd ——需要系数(三台以下时Kd ＝1)；
Pe——用电设备组的设备容量(kw)。

多个用电设备组的计算负荷

v K∑ －－ 同期系数
v 对用电设备进行分组计算时，同类用电设备的总容量为算数相加。不同类用电设备的总容量应按有功功率和无功功率负荷分别相加求得。
v 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K∑，一般取为0.8~0.9。
v 当不同类别的建筑如办公楼和宿舍楼)共用一台变压器时，其同时系数可适当减小。
c) 供电线路的功率损耗

R 线路每相电阻
X 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：

e) 电容器无功容量的计算

3.负荷统计计算表
附录表1。
2.2.2备用电源计算
当供电部门的电源发生故障后，在10～15s内自动起动，作应急备用电源。
备用电源应用场合：
v 高层建筑的客梯和生活水泵。
v 重要会议厅、演出厅、金融营业厅的照明和空调设备的用电。
v 冷冻室和冷藏室的电源。
v 消防用电设备
v 重要场所的用电设备。
v 其它重要设备。
在本例中，备用电源主要负责高层建筑的客梯和生活水泵、消防用电设备和应急照明。
水泵动力：生活泵，每台18KW，两用一备；排污泵，每台4KW，一用一备。
电梯动力：两台客梯，各15KW。
应急照明：总负荷按18KW计。
消防用电设备：喷淋泵每台18KW，两台。
消火栓泵每台18KW，两台。
消防电梯每台30KW，两台。
选择备用电源需要计算上述负荷的总视在功率，计算方法与负荷统计相同。
负荷计算表见附录表2
2.2.3设备选型
1. 变压器选择
根据负荷计算表（附表1）可知T1容量为630KVA，T2容量为400KVA。两者互为暗备用：每台变压器的容量均按最大负荷的70%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. 备用电源选择
根据备用电源计算表（附表2）确定选用400DFBF柴油机,备用功率400/600。
3. 低压断路器选择
低压断路器又称为自动空气开关、低压空气开关。能带负荷通断，又能在短路、过负荷和失压等时自动跳闸。
本例断路器选型如下：
断路器型号
数量(只)
MV08 800A
2
MV06 630A
3
NS250 250A
1
NS160 160A
5
NS400 400A
1
NS100 100A
1
断路器校验原理：
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
(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)

4. 开关柜选型
本例选用MNS型号低压开关柜。

装置的主要技术参数见下表
额定工作电压 (V)
380,660
额定绝缘电压 (V)
660
额定工作电流 (A)
水平母线
630~5000
垂直母线
800~2000*
额定短时耐受电流 有效值 (1s)/ 峰值（ KA ）
水平母线
50~100/105~250
垂直母线
60/130~150
外壳防护等级
IP30 ， IP40
外形尺寸 高 × 宽 ×深
2200 × 600 （ 800 ， 1000 ）× 600 （ 1000 ）
本例中所选用的开关柜如下表
开关柜型号规格
数量
MNS-01
2
MNS-04
1
MNS-10
10
MNS-22
2

2.2.4照明部分计算
此系统设计包括大量的照明计算，用到的课堂上学到的公式和一些参数的查询和验证，以羽毛球馆为例基本的计算步骤如下：
羽毛球馆长为15m，宽为10m，高为9m，k为0.7,用250w荧光高压汞灯嵌入，光通量取10500lm。
又公式
可得Eav－－工作面平均照度，lx；
N－－照明器数；
A－－工作面面积，m*m；
K－－维护系数。
可以得出N的值，有效面积S=15*10
RCR=5hrc(l+w)/l*w=5*9(15+10)/15*10=7.5
又公式

=0.55

=0.7

查表RCR1=5，U1=0.41
RCR2=6，U2=0.37

=0.4017

N=300*15*10/10500*0.4017*0.7≈32盏

=10500*32*0.4017*0.7/15*10=303.75lx

办公室照明设计按

场所尺寸(M*M)
灯具选型
安装方式
数量(间/只)
6.6*6
40W荧光灯
简式安装
18
3.6*6
40W荧光灯
简式安装
10
7.2*2
40W荧光灯
简式安装
20
5.7*7.2
40W荧光灯
简式安装
20
5.4*7.2
40W荧光灯
简式安装
18

具体设计及灯具布置见附图2。
3、课程设计总结与结论
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．
说实话，课程设计真的有点累．然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这2周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消．虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一中”春眠不知晓”的感悟．
通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致．课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：有2次因为不小心我计算出错，只能毫不情意地重来．但一想起周伟平教授，黄焊伟总检平时对我们耐心的教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定呀养成一种高度负责，认真对待的良好习惯．这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练．短短三周是课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用．想到这里，我真的心急了，老师却对我说，这说明课程设计确实使我你有收获了．老师的亲切鼓励了我的信心，使我更加自信．
这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我们学也到很多实用的知识，在次我们表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！
4、参考文献
[1]雍静.供配电系统.机械工程出版社，2007.9
[2]谢秀颖.电气照明技术.中国电力出版社，2008
[3]王宁会.电气工程师（供配电）实务手册，机械工程出版社，2006.9
课程设计
评 语

课程设计
成 绩

指导教师
（签字）

年 月 日