建筑供配电及照明技术-宾馆供配电及一层宴会大厅照明设计大学论文.doc

信电学院
课程设计说明书
（2015/2016学年第一学期）

课程名称 ： 建筑供配电及照明技术
题 目 ：宾馆供配电及一层宴会大厅照明设计
专业班级 ：
学生姓名 ：
学 号：
指导教师 ：
设计周数 ： 2周

设计成绩 ：

201512.21~2016.1.1

一、设计要求
1.1目的及意义
建筑供配电及照明技术是电气专业的一门重要专业课，其在工业生产、控制系统、商业、军事（雷达站）民用建筑等各领域应用广泛。
在为期两周的课程设计中,使自己加深对《建筑供配电系统》这门课所学理论知识的理解,初步了解供配电系统设计的基本原理、步骤、方法及过程,掌握建筑供配电系统的负荷计算、掌握常用建筑电气设备及其选择及其校验。结合课程设计的内容，熟悉工程中需要提交的技术文档的要求，学会书写和绘制系统图、配电柜图、竖井图，掌握设备材料的预算方法及工程费用计算方法，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.熟悉设计资料，明确设计任务，考虑高低压供配电系统，并画出草图
2．照度计算及灯具选择设计
3.建立负荷统计计算表、并计算负荷、短路电流计算
4.设备选型（变压器、断路器、开关、导线、配电箱、开关柜等）
5.CAD绘图（供、配电线路图；布线图；照明布置图等）
6编写课程设计说明书，答辩
1.3技术要求
1. 满足民用建筑电气设计规范要求：功率因数>0.9；电压损失<5%。
2. 根据课题的原始资料
(1)确定符合等级
（2）拟定高低压供配电系统
（3）正确建立负荷统计计算表
（4）变压器容量，型号选择，应急电源型号选择
（5）开关，线路各做一个选型
（6）地下一层照度计算及照明灯具的选择及布置
（7）CAD绘制供配电系统图及电照平面图
（8）写一份完整的设计说明书
二、设计正文
某宾馆建筑地下两层，地上十五层。地下二层为设备层，层高为5M；地下一层为停车场，层高为3.5M，地上一层主要为餐厅、宴会大厅、包厢、商务中心等，层高为4.5M；地上二层至十五层为宾馆，高均为3.5M。
一层尺寸见附图。天花板的反射系数为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双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所投入使用功率是70%--80%，当一台变压器出现故障时，另一台变压器有足够的容量承担全部负荷而正常运行。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负荷分级
根据JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》，结合本工程建筑规模及功能特点，酒店部分负荷分级如下：
1）消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置、应急照明及疏散指示标志、防烟及排烟设施、自动灭火系统、消防水泵、消防电梯及其排水泵、电动的防火卷帘、电动的防火门、窗及阀门等消防设备用电为一级负荷；
2）酒店的宴会厅、餐厅、厨房、康乐设施、门厅及高级客房、主要通道等场所的照明用电，厨房、排污泵、生活生活水泵、主要客梯用电、计算机、电话、电声和录像设备、新闻摄影用电属一级负荷。其中，酒店的经营及设备管理用计算机系统用电为一级负荷中特别重要负荷；
3）除上述之外的与酒店运营相关的其它用电为二级负荷；
4）与酒店运营无关的普通照明、动力、空调设备用电为三级负荷。
（一级负荷：中断供电将造成人身伤亡；将在政治、经济上造成重大损失。双电源供电
二级负荷：中断供电将在政治、经济上造成重大损失。双电源或单电源
三级负荷：不属于一级和二级负荷。单电源）
2.1.2高低压配电系统的选择
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)

2.2.1 负荷计算
负荷名称
设备容量KW
工作台数
kd
cos
tg
计算负荷

Pc
Qc
Sc
Ic
地下一二层照明
26.72

0.7
0.8
0.75
18.7
14
23.36
36.16099
地上一至十五层照明
874.6

0.7
0.8
0.75
612.2
459
765
1184.211
空调
1271.2

0.7
0.8
0.75
889.84
667.38
1112.3
1721.827
电梯
20
2
1
0.8
0.75
40
30
50
77.39938
锅炉房
10
1
0.7
0.8
0.75
7
5.25
8.75
13.54489
厨房
40
1
0.7
0.8
0.75
28
21
35
53.179
淋浴
15
1
0.7
0.8
0.75
10.5
7.875
13125
20.31734
观演厅
30
1
0.7
0.8
0.75
21
15.75
26.25
40.63467
洗衣房动力
20
1
0.7
0.8
0.75
14
10.5
17.5
27.08978
生活水泵
35
2
0.7
0.8
0.75
49
36.75
61.25
94.81424
排污泵
5
1
0.7
0.8
0.75
3.5
2.625
4.37
6.764706
排烟风机
9.5
4
0.65
0.8
0.75
24.7
18.525
30.87
47.78638
正压送风机
5
3
0.65
0.8
0.75
9.75
7.31
12.18
18.85449
总计

1727.69
1296.015
2159.76

同时系数

0.9
0.95
0.7919
1554.921
1231.3425
1983.427

无功补偿

478.29

补偿后

0.9
0.4843
1554.921
753.05
1727．65

消防泵
50
2
0.65
0.8
0.75
65
48.75
81.24
125.7585
喷淋泵
25
2
0.65
0.8
0.75
26
19.5
32.5
50.3096
消防电梯
30
1
1
0.8
0.75
30
22.5
37.5
58.04954
总计

121
90.75
151.25

同时系数

0.9
0.95　
0.7916
108.9
86.2125
　138.76

无功补偿

33．47

补偿后

0.9
0.4843
108.9
52.7425
120.9988

2.2.2计算方法
（1）需要系数法计算简便，最为通用的一种方法。
用电设备组的计算负荷

多个用电设备组的计算负荷（ 配电干线和 变电所低压母线）

K∑ －－ 同期系数
(2) 供电线路的功率损耗

式中R线路每相电阻，X线路每相电抗；
(3)变压器的功率损耗

式中 ——铁心损耗(铁耗)；
——绕组损耗(铜耗)；
——空载损耗；
——短路损耗。
变压器的有功损耗和无功损耗可按下式近似计算：

(4)无功功率补偿
电容器无功容量的计算
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。
2.4设备选型
2.4.1设备选择
变压器的选择:
由公式：
式中 ST——变压器容量 kVA
SC——计算负荷 KVA
根据前面计算St=1727.65*0.65=1122.9725
本次设计按照有关规定变压器负荷率应该取值应小于70%，因此选用两台型号为SC干式变压器，变压器容量应为800KVA，即Sc9-800，应急电源选用柴油机200KMA.

(1)计算各元件电抗
1）系统电抗 已知Smax=400 ，X1=Uav*Uav/Soc=10.5*10.5/400=0.28欧姆
2）架空线路 由手册得X0=0.4 X2=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
(2)计算短路点总电抗
1）高压侧：X4= X1+X2=2.28欧姆
2) 低压侧:X5= (X1+X2)(0.4/10.5)(0.4/10.5)+ X3=0.009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/ X4=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=6.78KA I=1.52I1=4.04KA
3)短路容量 S=1.732* Uav *I=48.4 MVA
低压侧：1）短路电流周期分量有效值和稳态电流 I2= Uav/1.732/ X5=0.4/1.732/0.009=25.7KA
2) 短路电流冲击电流 i2=1.84*I2=1.84*25.7=47.29KA I2=1.09*I2=28.01KA
3)短路容量 S=1.732* Uav2 *I2=17.8 MVA
(4)校验短路参数
额定开断电流为20ka动稳定电流峰值为50ka,开关过电流保护的动作时间为2s,2s热稳定电流为20ka
热稳定校验 I1*I1*T2.66*2.66*(2+0.05)<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： DW17万能式空气断路器
各脱扣器的整定电流
1）瞬时脱扣器整定值：
=1.1*1.8*2000/1.732/0.38=4813A
2) 瞬时脱扣器整定值：
=1.1*1.3*2000/1.732/0.38=3476A

3)开断能力校验：I2=25.7KA<35KA 合格
低压母线的选择：JYV 4*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：HK-30
（4）线路选择
（1）电力线缆的选择应符合如下条件：线缆应满足正常负荷下的长期运行条件；应能承受故障时故障电流，尤其短路电流的短时作用；为保证电源质量，必须限制线路上的电源损失以满足线末端的电压偏差要求，即应该满足线路电压损失的要求；应满足机械强度要求；应考虑线路的经济运行。
（2）按短路条件选择线路
2.4.2主要设备清单
序号
设备名称
设备型号
1
变压器
SC-800/10.5/0.4
SC-800/10.5/0.4
2
柴油发电机
200KVA
3
低压断路器
DW17万能式空气断路器
5
高压断路器
SF6断路器
6
低压隔离开关
HK-30
7
电流互感器
LQJ-10/200-0.5
8
电压互感器
JDZJ-10
9
高压线
YJV3*25
10
低压线
YJV4*185

2.4.3供配电系统图

2.5照明设计
《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
房间平均长度: 22 房间平均宽度: 20 计算高度: 4.5 维护系数: 0.8 照度要求: 150Lx-300Lx
采用嵌入顶棚式YG701-3型3管荧光灯照明器
空内空间高度hrc=4.5m
= 5*4.5*（22+20）/22/20=2.15
天花板的反射系数=70% 顶棚有效反射比:
地板的反射系数 =30% 地板有效反射比：
墙的平均反射系数
ρ= ==0.3495
==0.2564
由上计算可近似利用=70%, ，=30%
顶棚
70
50
墙壁
50
30
10
50
30
10
RCR

1
0.67
0.64
0.62
0.65
0.63
0.61
2
0.59
0.56
0.52
0.58
0.55
0.52
3
0.53
0.48
0.44
0.52
0.47
0.44
4
0.47
0.42
0.38
0.46
0.42
0.38
查表得RCR1=1, U1=0.67; RCR2=2, U2=0.59
=0.578
确定灯的个数:(嵌入式铝管白炽灯的光通量为2400lm)
=105.21=230*20*20/2400*0.578*0.8=82.8
建议灯具数6*6+8+10*4=84盏
2.6电照平面图

三、课程设计总结

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．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．
这两个星期的设计过程曲折可谓一语难尽。在劳作中获得经验和历练是人生最大的乐趣！通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，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，怎么样去实现这个计划，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和打算是多么的重要！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！
知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次实习必将成为我大学生涯的一个完美句号！
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建筑供配电与照明第二版 魏明 重庆大学出版社

课程设计
评 语

课程设计
成 绩

指导教师
（签字）

年 月 日

13