厦门广电小区供配电系统设计.docx
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厦门广电小区供配电系统设计
大连理工大学网络教育学院
本科生毕业论文(设计)
题目:
厦门广电小区供配电系统设计
学习中心:
福建厦门奥鹏学习中心
层次:
专科起点本科
专业:
电气工程及其自动化
年级:
2011年春季
学号:
143
学生:
指导教师:
林
完成日期:
2013年02月17日
内容摘要
本文主要论述厦门市广电小区的电气设计,其内容包含供配电、动力、照明、接地防雷等部分。
电力是现代文明的基础,这个时代电气方面的需求是以人为本,环保节能,所以本文在设计深度和广度上都具有很好的研究价值。
在供配电设计中,根据负荷分级以及配电分级,确定供电方式及系统方案。
采用放射式接线,保证了供电的可靠性;运用需用系统法进行负荷计算,按照规定来选择保护电器、电线电缆,从而达到安全用电和节约能源的目的。
在照明系统设计中,本着节能的原则,选择荧光灯为光源,通过照度计算,确定最佳光源数,以达到节能环保的要求;插座安装的设计中,合理布置插座,避免了拖线板的滥用,满足增加用电设备的需求,提高用电的安全性。
通过扁钢与地基钢筋结构相接,防雷、接地公共接地体,保障接地安全。
关键词:
供配电;照明;防雷;接地
20
1绪论
1.1建筑电气的发展趋势与现状
传统建筑电气技术在建筑中的应用已相当广泛,且产品的种类繁多。
从单个产品而言,其技术已日益成熟,但从总体而言,这些传统电气技术的应用却是相互独立的,尤其是末端电器产品,缺少系统之间的相互联结。
随着产品本身功能的复杂化及人们对自身所处的环境要求的提高,传统电气技术就存在着明显的不足,主要表现为:
1.使用不方便;
2.不利于节能环保;
3.管理效率低;
4.建筑安全性能不高。
随着中国社会经济的高速增长,能源消耗及其所带来的污染问题却日益突出,关于节能环保技术的发展也倍受社会各方的关注。
根据有关统计数据显示,目前我国建筑能耗占全社会总能耗的25%,其中建筑电器占14%,今后比例还有可能上升。
造成这种局面的一个重要原因是传统建筑电气设备本身没有或很少采用有效的节能措施,另一个重要原因是很多建筑中缺少先进的电气控制系统对传统电气设备进行有效的控制,从而产生人为和非人为的巨大能源消耗及能源浪费。
在一般办公楼建筑中,HVAC设备的能源消耗占了很大的比率。
HVAC设备包括:
风机盘管、暖气片、空调、通风设备等,这些传统上的建筑电气设备如果没有先进的电气控制系统对其进行有效的控制,极易产生大量的能源浪费。
例如,经常可以看到以下一些现象,无人的办公室或会议室灯光常亮,空调常开,在自然光很亮的办公室及公共场所,灯光却常亮,下班后忘记关灯、关空调的人比比皆是,卫生间的灯光更是24h常亮,也可能出现一边打开窗户一边开着空调的现象,夏天阳光强烈时却无人将这样窗放下,导致室内温升过高,夏天常有人将空调的设定温度调至极低的温度等,这些现象都造成了能源的巨大浪费。
建筑技术的发展和人们对功能需求的增长,一个新的建筑电气技术趋势正在形成,此技术拥有分布型智能,具有学习能力,电气系统功能重塑性强,采用模块化设计使可扩展性好,可以讲多种传统建筑电气设备的控制集成于一体。
此类建筑电气技术的新趋势如下:
1.采用现场控制总线的技术;
2.融合弱电技术和强电技术;
3.融合计算机网络技术;
4.以弱点通信的方式控制强电;
5.使用者现场控制方便;
6.管理方便;
7.节能
8.提高建筑安全性能。
此类新技术通过各种现场设备、传感器及中控设备对建筑中传统的末端电气设备进行细致的控制,从而达到对灯光环境、遮阳环境及温度环境的集成控制,故该新兴的系统既不同于传统的照明控制系统、供热控制系统或遮阳控制系统,也不同于BA系统,它是一个既面向普通使用者、又面向专业管理者的系统,通过多种灵活的控制方式对多种末端电气设备的集成控制,可达到使用方便、控制自动、管理方便、修改灵活的目的。
同时可有效地节能。
新一代建筑电气技术正在试图采用各种先进的控制方式对传统建筑电气设备进行有效的控制。
例如,通过光线感应可根据环境光自动控制灯光回路的开闭,当环境光变亮时,可自动关闭部分灯光;通过人体感应可自动控制灯光的开关及空调的启停,可做到有人开灯、开空调,无人关灯、关空调;当有人将窗户打开时,可自动将空调关闭;通过光线感应,在夏天太阳光线强烈时,可自动将遮阳卷帘放下,防止室内温温升过高,从而最大限度地节能。
另外,通过中控电脑则可监视和控制整个建筑的灯光、遮阳及空调设备,同时可以看到各区域、各房间的实际温度,并可设定各房间可调节温度的上下限;通过定时则可对定时上下班场所的灯光、空调、窗帘等进行定时控制。
所有这些措施都可以达到节能的目的,有效地降低建筑电气的能耗。
1.2本次论文的设计内容
1.广电小区概况
本次设计具体项目为厦门某住宅小区项目。
该住宅小区总面积大约为57000平方米,建筑面积约为37000平方米,共有四栋楼,一号楼、二号楼分别有25层,每层有6户,共300户。
三号楼、四号楼分别有6层,每层6户,除去第一层为商业店面共60户。
每户面积在90平方米至120平方米之间。
本设计为普通民用高层住宅,为一类高层建筑,按三级负荷供电。
防火等级为二级,按二类防雷建筑物设计防雷。
本设计采用10kv/0.4kv进线形式,接地形式采用TN-C-S系统进户处设重复接地,采用综合接地方式,接地利用建筑物基础作接地极,接地电阻不大于10欧。
电源进线采用YJV22-10kv-3*95电缆引入。
2.设计要求
根据小区所取的电源及小区用电负荷情况,结合《建筑电气设计基础知识》,并考虑小区以后的发展与扩容,应采用安全可靠,技术先进,经济合理的原则,进行小区负荷计算;确定变电所主变压器的台数与容量。
2建筑电气设计的主要内容
2.1供配电系统设计
1.负荷等级及供电要求
(1)负荷等级分类
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:
a.中断供电将造成人身伤亡者。
b.中断供电将造成重大政治影响者。
c.中断供电将造成重大经济损失者。
d.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:
a.中断供电将造成较大政治影响者。
b.中断供电将造成较大经济损失者。
c.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。
(2)供电要求
根据《民用建筑电气规范》
a.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,当一级负荷容量较大时,应采用两路高压供电。
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。
b.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。
c.三级负荷对供电无特殊要求。
此外,根据《建筑设计防火规范》以及《高层民用建筑设计防火规范》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。
本设计为二类高层住宅建筑。
相应的负荷介绍如下:
二级负荷:
加压风机、水泵、消防电梯及公共疏散照明等。
三级负荷:
其它电力负荷及住宅照明。
2.住宅小区配电系统简述
住宅小区建筑一级配电一般配置在低压配电室内,从变压器端引入低压电源,至低压进线开关柜。
住宅小区建筑中最为常见的低压配电系统接线方式,两路10KV进线降压后分别接至两个低压进线开关柜(I段进线柜、II段进线柜),然后分别向两段低压母线(I、II段)供电,母线之间由低压母联柜联络,另外设有一段应急进线接至应急进线开关柜,供电至应急负荷母线。
正常运行时,低压母联开关柜分断,两个低压进线开关柜闭合,分列独自供电给各自母线。
当I段进线柜或II段进线柜失电时,通过电气原理中两进线一母联的投切逻辑,先跳开I段进线柜或II段进线柜,迅速自动闭合母联断路器,由一路进线向两段母线供电。
当二路市均失电时,自备发电机开始工作并按照电气设计原理中,完成应急进线开关柜自动闭合过程。
2.2照明系统设计
照明设计的原则是在满足照明质量要求的基础上,正确的选择光源和灯具,节约电能;安装和使用安全可靠;配合建筑的装饰;经济合理及预留照明条件等,从而达到美观、舒适的效果。
照明设计可以烘托建筑造型,可以美化环境,发挥建筑的功能,体现建筑艺术美学,是建筑中不可缺少的一部分。
1.电气照明的分类:
(1)按照明方式分为:
一般照明,局部照明和混合照明。
(2)按照明种类分为:
正常照明,应急照明,值班照明,警卫照明,障碍照明,装饰照明和艺术照明。
2.照明设计一般步骤
(1)确定照明方式、照明种类、照度设计标准。
(2)确定光源及灯具类型,并进行布置。
(3)进行照度计算,并确定光源的安装功率。
(4)确定照明的配电系统。
(5)线路计算,确定导线型号、规格及敷设方式。
3.照度计算
依据《民用建筑照明设计标准》(GB/J133—2008)选择照度是照明设计的主要内容之一,是正确进行照明设计的重要环节,是对于照明质量作定量评价的技术指标。
照度是从同一个方向上看,在所给定方向上的任意表面的每个单位投影面积上的光照强度(即称为光度),同时也是用来表示被照面上被光源照射的强弱程度。
照度太低会损害使用者的视力,不合理的高照度则是浪费电力。
选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。
在合理的照度计算下,能决定出照明灯具的数量以及其中电光源的容量,并据此确定照明灯具的布置方案。
照度计算通常的方法有利用系数法、单位容量法、逐点计算法等。
4.照明供配电系统设计
(1)考虑整个建筑的照明供电系统,确定照明的配电方式。
(2)划分各配电箱的供电范围,确定各配电箱的安装位置。
均衡分配各支线负荷,选定线路敷设方向。
(3)计算各支线和干线的工作电流,选择导线截面、型号、穿管管径、敷设方式,并进行电流和电压损失的验算。
(4)电气设备的选择。
2.3防雷接地系统设计
2.3.1防雷系统
根据《民用建筑电气设计规范》中防雷等级的划分,民用建筑物防雷分为三类:
1.第一类防雷的民用建筑物,是具有特别重要用途的属于国家级建筑物;国家级重点文物保护的建筑物和构筑物;高度超过100m的建筑物。
2.第二类防雷的民用建筑物,是重要的或人员密集的大型建筑物;省级重点文物保护的建筑物和构筑物;19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其他民用建筑;省级及以上大型计算机中心和装有重要电子设备的建筑物。
第二类防雷建筑物防直击雷的措施,采用装设在建筑物上的避雷网(带)应按规范的规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设,并应在整个屋面组成不大于10m×10m或12m×8m的网格。
所有避雷针应采用避雷带相互连接。
引下线不应少于两根,并应
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