宾馆大楼建筑供配电及照明设计.docx
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宾馆大楼建筑供配电及照明设计
课程设计说明书
(2010/2011学年第一学期)
课程名称:
建筑供配电及照明技术
题目:
宾馆大楼建筑供配电及照明设计
专业班级:
学生姓名:
学号:
指导教师:
设计周数:
两周
设计成绩:
2010年12月30
日
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.输电线路、变配电所、电力、照明、防雷与接地、电气信号及自动控制等项目;根据课题的原始资料,确定负荷等级。
2.健身房的照度要求达到300lx。
二、设计正文
某宾馆大楼建筑总面积19800m2,地下两层,地上十六层。
地下二层为设备层,层高5m,地下一层是停车场,地上一层是西餐厅,层高4.5m。
地上二层是中餐厅,层高均为4.5m,地上三层是健身,休闲,层高4.5m,地上四层至十六层是宾馆,高均为3.5m。
健身房长50m,宽22m,高4.5m,健身房三面围墙,一面为玻璃罩式墙,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30%,玻璃的反射系数8%.健身房的照度要满足300lx;采用嵌入顶棚式YG701—3型3管荧光灯照明器照明,每支灯管额定光通量是2400Lm,要求满足国际标准的照度300Lx.
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高低压配电系统的选择
⑴低压配电常见主接线:
单电源单母线不分断接线;单电源单母线分断接线;双电源单母线不分断接线;双电源单母线分断接线;三电源单母线分断接线——必保母线、重要母线、一般母线。
⑵母线负荷的分配:
负荷的分级;正常照明与电力负荷分开;按电价核算区分负荷类别;季节性负荷;投入和切除灵活;管理方便。
2.1.2开关线路的选型
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负荷计算
负荷名称
回路个数
容量/kw
工作个数
Kd
cosф
Pc/kw
Qc/kvar
Sc/kvA
Ic/A
冷冻机组
4
120
4
0.70
0.75
336.00
295.68
447.57
170.01
冷冻水泵
5
30
4
0.70
0.80
84.00
63.00
105.00
39.88
冷却水泵
5
25
4
0.70
0.80
70.00
52.50
87.50
33.24
冷却塔
4
8
4
0.70
0.80
21.00
15.75
26.25
9.97
电梯
4
30
3
1.00
0.60
90.00
119.70
149.76
75.85
健身房
2
80
1
1.00
0.85
80.00
49.60
94.13
143.02
消防设备
2
55
1
1.00
0.85
55.00
34.10
64.71
98.32
送排风机
5
60
1
0.65
0.80
39.00
29.25
48.75
74.07
厨房设备
13
68.20
1
0.40
0.75
27.28
24.01
36.34
55.21
中式餐厅
1
26
1
1.00
0.70
26.00
26.52
37.14
56.43
西式餐厅
1
50
1
1.00
0.70
50.00
51.00
71.42
108.52
照明
1
400
1
0.70
0.90
280.00
134.40
310.59
471.90
考虑照明线路损耗长度大约120米
22.61
1.56
小计
1180.89
897.07
1482.98
2253.22
有功同期系数
0.90
1062.80
无功同期系数
0.95
1062.80
852.22
1362.28
2069.83
无功补偿
18.00
(432.00)
补偿后
0.93
1062.80
420.22
1142.86
1736.44
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
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。
改变压器设有强制风冷系统及温度监测及报警装置。
(1)计算各元件电抗
1)系统电抗已知Soc=363.72MVA,X1=Uav*Uav/Soc=10.5*10.5/400=0.28欧姆
2)架空线路由手册得X0=0.4X2=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=6.78KAI=1.52I1=4.04KA
3)短路容量S=1.732*Uav*I=48.4MVA
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=47.2KAI2=1.09*I2=28.0KA
3)短路容量S=1.732*Uav2*I2=17.8MVA
(4)校验短路参数
热稳定校验I1*I1*T=2.66*2.66*(2+0.05+0.1)<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
低压短路器的选择:
Ic=84.2AIn1=800A则选择MW08800
各脱扣器的整定电流
1)瞬时脱扣器整定值:
=1.1*1.8*1600/1.732/0.38=4813A
2)瞬时脱扣器整定值:
=1.1*1.3*1600/1.732/0.38=3476A
3)开断能力校验:
I2=25.7KA<35KA合格
低压母线的选择:
JYV4*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:
HD11-10
(5)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
150KVA
3
低压断路器
MW06-630
5
高压断路器
SN10-10Ⅱ-2000
6
低压隔离开关
GN8610T/200
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
2.5健身休闲馆照明设计
《照明设计手册》基本公式:
E=NΦ
UK/A
N=EA/(Φ
UK)
其中:
Φ--光通量N--光源数量U--利用系数
A--工作面面积m2K--灯具维护系数
房间长度:
50房间宽度:
22计算高度:
4.5维护系数:
0.8照度要求:
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
=
=1.47
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%
查表得RCR1=1,U1=0.47;RCR2=2,U2=0.41
利用直线内插法求利用系数
=
=0.4418
由于
所以得需要修正
查表得:
RCR1=1,
1=1.064;RCR2=2,
2=1.048
利用直线内插法求修正系数
=
=1.05648
确定灯的个数:
=
=105.21
建议灯具数:
112盏
采用7行16列布置如下图:
照明干线
三、课程设计总结
这次课程设计历时两个星期,通过供配电及照明的课程设计,发现自己有很多不足,自己知识有很多漏洞,看到了自己的实践经验还是比较缺乏,理论联系实际的能力还急需提高。
这次的课程设计也让我看到了团队的力量,我认为我们的工作是一个团队的工作,团队需要个人,个人也离不开团队,必须发扬团结协作的精神。
刚开始的时候,大家就分配好了各自的任务,大家积极查询相关资料,并且经常聚在一起讨论各个方案的可行性。
在课程设计中只有一个人知道原理是远远不够的,必须让每个人都知道,否则一个人的错误,就有可能导致整个工作失败。
团结协作是我们成功的一项非常重要的保证。
而这次设计也正好锻炼我们这一点,这也是非常宝贵的。
在这个过程中,我也曾经因为实践经验的缺乏失落过,也曾以成功而热情高涨。
生活就是这样,汗水预示着结果也见证着收获。
劳动是人类生存生活永恒不变的话题。
虽然这只是一次的极简单的课程制作,可是平心而论,也耗费了我们不少的心血,这就让我不得不佩服专门搞供配电技术的前辈,才意识到老一辈对我们社会的付出,为了人们的生活更美好,他们为我们社会所付出多少心血啊!
通过这次课程设计,我想说:
为完成这次课程设计我们确实很辛苦,但苦中仍有乐,和团队人员这几天的一起工作的日子,让我们有说有笑,相互帮助,配合默契,多少人间欢乐在这里洒下,大学里三年的相处还赶不上这几天来天的设计,我感觉我和同学们之间的距离更加近了。
这个工程确实很累,但当我们制作成功的时候,我们的心中就不免兴奋,不免激动。
以前种种艰辛这时就变成了最甜美的回忆!
对我而言,知识上的收获重要,精神上的丰收更加可喜。
让我知道了学无止境的道理。
我们每一个人永远不能满足于现有的成就,人生就像在爬山,一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。
挫折是一份财富,经历是一份拥有。
这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆!
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]建筑电气控制技术马小军机械工业出版社
课程设计
评语
课程设计
成绩
指导教师
(签字)
年月日
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- 宾馆 大楼 建筑 配电 照明设计