1、課程設計說明書（2011/2012學年第一學期）課程名稱 ： 建筑供配電及照明技術 題 目 ：某辦公大樓建筑供配電及羽毛球館照明設計專業班級 ： 電氣工程及其自動化4班姓 名 ： 劉福來 學 號 ： 080060414 指導教師 ： 岑毅南 王靜爽 設計周數 ： 兩 周 2011年 12 月23日目 錄一、設計要求 1.1目的及意義11.2主要任務1 1.3技術要求1二、設計正文 2.1總體方案設計2 2.1.1 高低壓配電系統選擇2 2.1.2 開關線路的選型32.2 負荷計算 4 2.2.1 計算方法4 2.3 供電系統圖 5 2.4 設備選型 6 2.4.1 設備選擇7 2.4.2 設備

2、校驗與整定8 2.5 照明及供配電設計11 2.5.1 羽毛球館照明設計 12 三、課程設計總結 12 四、參考文獻12 一、設計要求1.1目的及意義通過本次課程設計,加深對建筑供配電及照明技術理論知識的理解,初步了解通信大樓供配電工程設計的基本原理、步驟及方法，掌握建筑供配電總體方案、設計計算、設備選型及照明設計。結合課程設計的內容，熟悉建筑供配電及照明工程中需要提交的技術文檔要求，學會繪制供電系統圖、照明燈具布置圖及建立負荷計算表，學會查閱有關專業技術資料及設計手冊，提高進行獨立設計的能力并完成課程設計相關任務。1.2主要任務(1)熟悉設計資料，明確設計任務，考慮高低要供配電系統，并畫草圖

3、。（2）羽毛球場館照度計算及照明燈具的選擇.布置（3）將建立符合統計計算表，并計算計算負荷，短路電流計算。（4）設備選型（變壓器，斷路器，開關，導線，配電箱，開關柜等）。（5）CAD繪圖（供配電圖，布線圖，照明布置圖等）。 1.3技術要求1）輸電線路，變電所，電力，羽毛球場館照明等的設計。 2）羽毛球館照度要求達到300lx. 二、設計正文1建筑概況及要求某辦公大樓建筑面積9080，地下一層，地上七層。現澆框架剪力墻結構。地下一為車庫，層高3.5米，地上一層為餐廳，層高5米；地上二層為會議室，層高為5.7m；地上三層至七層為辦公室，高均為3.0m.班后0.15m，衛生間浴室墊層為0.13m，其

4、他墊層為0.05m。首層二層有吊頂。根據統一的供電規劃方案，低壓電纜分七路埋地引入該建筑的低壓配電室，為用電負荷供電，此段線路的電壓損失為1%；本設計對消防負荷只提供相應的供電條件，不做具體的設計；二層會議室照明，音響等由專業的廠家設計施工，本設計只提供相應的供電條件。2，羽毛球場館照明設計長40m 寬20m ，層高為2.8m ，窗總寬38米，高1.7米，采用嵌入頂棚式YG701-3型3管熒光燈照明器照明，每支燈管額定光通量式2000lm，要求滿足國際標準照度200lx. 頂棚反射系數為70，墻面的反射系數為65，地板的反射系數為30，玻璃的反射系數為8%。3用電設備 某辦公樓變電站負荷如下表

5、：樓 層負 荷 名 稱功 率（KW） 數 量（臺）合計（KW） 層合計（KW）地 下 一 層 污水泵 0.75 6 4.5 15.5 生活泵 5.5 2 11首 次 排風泵 0.37 1 0.37 106.74 通風泵 1.1 1 1.1 電加熱器 24 2 48 空調室內機 0.1 8 0.8 空調室內機 0.27 1 0.27 通風機 2.2 1 2.2 通風機 3 2 6 熱風機 12 4 48二 層 空調室內機 0.27 2 0.54 15.1 空調室內機 0.76 6 4.56 排風機 2.5 4 10 三 到 七 層 熱水器 6 2 12 13 除污機 1 1 1頂層 空調室外機

6、13 17 221 234.37 通風機 7.5 1 7.5 通風機 5.5 1 5.5 排風機 0.37 1 0.37照度標準選擇值： 照度標準選擇值建筑部位照度值參考面建筑部位照度值參考面建筑部位照度值參考面 樓道 75lx地面 餐廳 200lx 0.75m 機房200lx 0.75m 辦公室 150lx 0.75m 浴室 50 lx 地面 車庫 75 lx 0.75m 門廳 100lx 地面 衛生間 50 lx 0.75m 設備間 30 lx 地面2.1總體方案設計2.1.1根據任務書的原始材料確定負荷等級，通過對所有設備組進行負荷計算。 2.2負荷計算2.2.1計算方法無功補償：補償前

7、：tg1=Qav/Pav 補償后：tg 2=（Qav-Qcc）/Pav 補償的無功功率：Qcc=Pc(tg1- tg2)需電容器臺數：當COS0.9時，采用人工補償法來提高功率因數，廣泛采用并聯電容器進行補償。變壓器損耗的具體算法：有功損耗Pt=Po+Pk(Sc/Sr)2, 無功損耗Qt=Qo+Ql(Sc/Sr)2Po為變壓器空載有功損耗，Pk為短路有功損耗，Qo為空載無功損耗，Ql為負載無功損耗。根據以上算法得到負荷計算表（見附表一）2.2.2大樓照明計算 廁所： S1=6*6.9*5=207m2，走廊： S2=2.1*（3.6*9+2.4+2.14）*5=585.7m2，其他建筑物面積：S

8、=9080-S1-S2=8288m2. 根據要求：一般負荷照明：各層按單位指標法計算為15W/M2，衛生間按單位指標算為5W/M2，走廊按單位指標法計算：6.5W/M2。根據指標可得照明負荷總計為P=585.7*6.5+207*5+8288*15=130.8KW。2.2.3根據以上計算可確定供配電系統采用單電源雙變壓器并列運行。一臺變壓器供大樓空調專用，另一臺供其它設備使用，兩臺變壓器可相互備用。運行。高壓采用單母線不分段結線，低壓采用單母線分段結線，中間用聯絡開關連接。并根據負荷依次劃分出低壓回路，具體見2.3供電系統圖2.3供電系統圖圖表見附表2其中根據負荷計算表可知：I1=23A,I2=

9、12A,I3=13A。工作電壓均為10KV。I4=331A，I5=346A，工作電壓為380V。其余計算：I6=P5*Kd/380/1.732=177A，同理易得出：I7=84A,I8=18A,I9=76A,I10=18A,I11=18A，I12=-50A，I13=9A，I14=335A，I15=-110A，I16=400A，以上點的工作電壓均為380V。根據以上數據進行如下的設備選型。2.4設備選型2.4.1設備選擇變壓器的選擇:因為大樓屬于低層建筑，采用10KV/380V變壓器即可。由負荷計算得 1#變壓器處4點計算負荷：Sc1=217kVA根據變壓器選擇原則選變壓器的容量為：SN1=31

10、5KVASc/ST =217/315=70%2#變壓器處5點計算負荷：SC2=215KVA 根據變壓器選擇原則選變壓器的容量為：SN2=315KVA Sc/ST =215/315=69% 斷路器,隔離開關，電流互感器，電線的選擇: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 斷路器： ZN5-10/1000戶內真空式 NS400塑殼式 隔離開關：GN8610T/200 GN866T/200 電流互感器： LMZ-10 LMZ-10 電壓互感器：JDZJ-10電線的選擇：TMY ,BLX TMY ,BLX ,BV 開關柜的選擇詳見附表2，3 隔離開關GN866T

11、/200 接觸電阻R1=0.4m斷路器 NS400塑殼式 斷路器線圈電阻R3=1.3m斷路器線圈電抗R4=0.86mTMY20*3 r1=0.117/km x1=0.35/kmTMY30*4 r2=1.097/km對以上器件其進行校驗短路電流計算： S T 50KM，Xo=0.35歐/千米， 315KVA 5KM,Xo=0.35歐/千米 10.5/0.4KV Ro=1.2 歐/千米（一）、線路的阻抗 Xl=X0*L=0.35*5=1.75（二）、變壓器的阻抗T1的阻抗： X1=U%*Unt2/100*Snt=6*0.42/100*800*10-3=0.012 T2的阻抗： X2= U%*Unt

12、2/100*Snt=6*0.42/100*1250*10-3=0.00768（三）、總阻抗的計算對變壓器的高次側X1=1.75對變壓器的低次側X2=1.75*（0.4/10.5）2+0.012=0.01454（四）、短路參數對變壓器高次側 1、短路電流周期分量的有效值： Ik1=Uav1/1.732*Xk=10.5/(1.732*1.75)=3.46KA2、短路電流的沖擊值： Ish=2.55*Ik1=2.55*3.46=8.823KA Ish=1.52*Ik1=1.52*3.46=5.259KA3、短路容量： Sk1=1.732*Uav2*Ik2=1.732*10.5*3.46=62.924

13、KVA對變壓器低次側對變壓器T1的低次側：1、短路電流周期分量的有效值： Ik2=Uav2/1.732*Xk=0.4/(1.732*0.01454)=15.88KA2、短路電流的沖擊值： Ish=1.84*Ik2=1.84*15.88=29.22KA Ish=1.09*Ik2=1.09*15.88=17.31KA3、短路容量： Sk2=1.732*Uav2*Ik2=1.732*0.4*15.88=11KVA對變壓器T2的低次側：1、短路電流周期分量的有效值： Ik2=Uav2/1.732*Xk=0.4/(1.732*0.01022)=22.6KA2、短路電流的沖擊值： Ish=1.84*Ik2

14、=1.84*22.6=41.58KA Ish=1.09*Ik2=1.09*22.6=24.63KA3、短路容量： Sk2=1.732*Uav2*Ik2=1.732*0.4*22.6=15.66KVA3、短路容量： Sk2=1.732*Uav2*Ik2=1.732*0.4*4.3=2.98KVA對ZN5-10/1000（1）、熱穩定性的校驗： Ik12*tima=3.462*(0.5+0.05)202*2 合格（2）、熱穩定性的校驗： Ish=8.823KA50KA 合格（3）、斷流能力的校驗： Ik1=3.4620KA 合格T2高次側斷路器應選為：ZN5-10/1000（1）、熱穩定性的校驗：

15、 Ik22*tima=3.462*(0.5+0.05)202*4 合格（2）、熱穩定性的校驗： Ish=8.823KA50KA 合格（3）、斷流能力的校驗： Ik2=3.4620KA 合格對NS400（1）、Ic4=1011A; In1=1250A （2）、T1的選型選為：MW12（3）、各脫扣器的整流電流：a) 瞬時脫扣器 Iop.or=(1.1*1.8*1000)/(1.732*0.38)=3000A K3=3b) 短時脫扣器 Iop.or=(1.1*1.3*1000)/(1.732*0.38)=2173A K3=2c) 長延時脫扣器 Iop.tr=1.1*1011=1112A K=0.9

16、（4）、開斷能力校驗Ik=15.88In.br=35KA 合格對電流互感器額定電流 應滿足I1eIgmax 式中I1eIgmax分別為互感器原邊額定電流和裝置的最大長期工作電流在環境溫度條件下，容許連續通過電流互感器的原邊電流可達額定值的120%，但過大將使誤差增大。互感器的二次額定電流一般為5A。與儀表、繼電器的標稱電流相符。二次負載的計算與校驗電流互感器次邊通過額定電流I2e和負載總阻抗Z2時的功率 W2=I22eZ2校驗短路時的熱穩定性和機械穩定性電流互感器的熱穩定性，應按下式的條件判斷，即（I1eKt）tQd式中Kt互感器熱穩定倍數，t為熱穩定電流通過的時間（t=1秒），I1e為電流互

17、感器一次額定電流。電流互感器機械穩定性，應按下式的條件判斷，既I1eKuch式中Ku電動力穩定倍數，ch短路電流沖擊值產品型號額定電流比(A)級次組合準確級及額定輸出保護級一秒熱穩定電流(KA)動穩定電流(KA)0.20.513額定輸出(VA)準確級及準確限值系數LMZ-1020/50.2/30.5/31/3101010151510P101.6415/51.23電源回路選用LMZ-10系列電流互感器符合要求。2.5照明及供配電設計2.5.1羽毛球館照明設計采用嵌入頂棚式YG701-3型3管熒光燈照明器 計算方法：利用系數平均照度法照明設計手冊基本公式：E = NUK / AN = EA / (

18、UK)其中：- 光通量N - 光源數量U - 利用系數A - 工作面面積m2K - 燈具維護系數計算過程：1. 房間長度: 40m房間寬度: 20m計算高度: 2.8m照度要求: 200lx采用嵌入頂棚式YG701-3型3管熒光燈照明器 2. 空內空間高度hrc=2.8m =1.05天花板的反射系數cc=70%地板的反射系數 fc=30%墻的平均反射系數w.av=w(Aw-Ag)+ gAg/Aw=0.65*(336-64.6) +8%*38*1.7/336=50.9% 近似取30%查表得RCR1=1, cc=70%, fc=30%, U1=0.43 RCR2=2, cc=70%, fc=30%

19、, U2=0.48利用直線內插法求利用系數RCR=1.05, cc=70%, fc=30% =0.48修正地板空間有效比tc20%時對利用系數的影響由 得N=209.2（盞）所以取210 需要嵌入頂棚式YG701-3型3管熒光燈照明器70盞2.5.2照明布置平面圖（附圖4）三、課程設計總結通過這次設計讓我認識到了自己的不足之處，但從未接觸過實際的東西，也就有好多以前無法認識的問題，經過這次實習開闊了眼界、增長了見識，對以后的學習也有了更加清楚的認識，學習有了針對性和方向。首先，牢牢掌握專業基礎知識是非常必要得，它為以后學習專業課甚至是工作打下了基礎，這在以后將會成為一筆財富，現在離大四畢業找工

20、作還有一段時間一定要充分利用這有限的時間學習掌握更多的專業知識，為以后謀個好工作增加一份籌碼。另一個感觸就是學習要有主動性，學習是自己的事，自己要對自己的事情負責，我們的老師、教授整天太忙太累了不可能面面俱到的照顧輔導到每一個人，一定要自己積極主動地去學。有什么不懂得一定要虛心像別人請教。和那些工程師比起來自己的知識是多么的貧乏，所以更有必要努力地學習了，并且一有機會一定要繼續深造。在課設期間雖然很累、很苦，但我卻感到很快樂！兩個星期，對我們這些的工科學生來說，是特別的寶貴。因為這是一次理論與實踐相結合的絕好機會，又將全面地檢驗我們的知識水平。課程設計是培養學生實踐能力的有效途徑，也是我們大學

21、生、工科類的大學生，非常重要的也特別有意義的實踐課。很快我們就要步入社會，面臨就業了，就業單位不會像老師那樣點點滴滴細致入微地把要做的工作告訴我們，更多的是需要我們自己去觀察、學習。不具備動手能力就難以勝任未來的挑戰。隨著科學的迅猛發展，新技術的廣泛應用，兩周的課程設計帶給我們的，不全是我們所接觸到的那些操作技能，也不僅僅是通過實踐我們所了解的東西，更多的則需要我們每個人在課設結束后去感悟，去反思，勤時自勉，有所收獲，這才是課設所要達到的真正目的。這次令人難忘的課設，不僅讓我們了解到了專業知識在實際中的應用，還讓我們明白了一個深刻的道理：紙上得來終覺淺，絕知此事要恭行。社會需要人才，社會需要的是有能力的人才。我們新世紀的大學生只有多參加實踐，才能保證在未來的社會競爭中有自己的位置。真的感謝這次課設!也感謝老師們的細心指導！四、參考文獻1 供配電系統 雍靜 機械工業出版社2 電氣照明技術 謝秀穎 郭宏祥 中國電力出版社3 建筑電氣控制技術 馬小軍 機械工業出版社4 AutoCAD實用教程 高進龍 西北工業大學出版社建筑大樓供配電負荷計算設備組設備名稱設備容量需要系數COS tg PcQcScIcPn/kwKd/kw/k