1、建筑供配电与照明课程设计设计内容：1 号教学楼供配电系统设计建筑供配电与照明课程设计2摘要：随着信息技术的发展，国民经济对数字化城市、绿色与智能建筑的要求越来越高，现代化和电气化的高层、高级、密集大型建筑群普遍兴建。设备电量增大，高电压、大容量的变电站建立在用电负荷中心，建筑电气范围不断扩大。本设计就是一号教学楼的供配电系统设计，内容包括负荷计算、无功功率补偿、导线与截面的选择、变电所、继电保护、照明、防雷与接地等。这次设计必须考虑到供电系统的安全性、可靠性及经济性。通过对主接线设计，短路电流计算，主要电气设备型号和参数的确定，电气设备的动热稳定校验，无功补偿设计，防雷和过电压保护装置的设计较
2、为详细地完成了电力系统的设计。关键词：供配电系统设计；照明设计；防雷与接地设计建筑供配电与照明课程设计3Abstract：With the development of information technology, the demand of national economy for digital city, green and intelligent building is higher and higher, and modern, electrification, high-rise, high-level, dense large building groups are gener
3、ally built. With the increase of equipment capacity, the substation with high voltage and large capacity is built on the power load center, and the electrical range of building is expanding. This design is the design of power supply and distribution system for No. 1 teaching building, which includes
4、 load calculation, reactive power compensation, conductor and cross section selection, substation, relay protection, lighting, lightning protection and grounding. The design must take into account the safety, reliability and economy of the power supply system. Through the design of the main wiring,
5、the calculation of short-circuit current, the determination of the type and parameters of the main electrical equipment, the dynamic and thermal stability calibration of the electrical equipment, the design of reactive compensation, the design of lightning protection and over-voltage protection devi
6、ce, the design of the power system is completed in detail.Key words: power supply and distribution system design; lighting design; lightning protection and grounding design建筑供配电与照明课程设计4目录前言 .1第 1 章概述 .21.1 工程概述 .21.2 高层民用建筑的特点 .21.3 建筑电气设计的组成 .21.4 建筑电气设计中的原则 .31.5 研究现状 .3第 2 章 供配电系统设计 .52.1 负荷等级 .5
7、2.2 各级负荷的供电措施 .52.3 配电系统的原则 .52.4 本高层教学楼的负荷分级与供电措施 .6第 3 章负荷计算 .73.1 负荷计算的方法 .73.2 本高层教学楼的负荷计算 .113.3 变压器负荷计算 .14第 4 章 无功功率补偿 .174.1 提高自然功率因数的方法 .174.2 人工补偿改善功率因数的方法 .174.3 无功补偿容量的计算 .18第 5 章配电变压器的选择 .205.1 配电变压器的选择原则 .205.2 配电变压器数量的确定 .205.3 配变电所主变压器容量选择 .21第 6 章 配变电所位置和形式的选择 .226.1 变电所所址选择 .226.2
8、变电所的类型 .22第 7 章 10kV 变电所主接线设计规划 .247.1 电气主接线的基本要求 .24建筑供配电与照明课程设计7.2 电气主接线的基本形式 .247.3 电气主接线方案设计 .25第 8 章 短路计算 .278.1 产生短路的原因 .278.2 短路电流的危害 .278.3 短路计算的目的 .278.4 短路电流计算 .28第 9 章 电气设备选型与检验 .319.1 高压断路器的选择与校验 .329.2 隔离开关的选择与校验 .339.3 互感器的选择和校验 .34第 10 章 继电保护 .3710.1 继电保护的任务与要求 .3710.2 变压器保护 .3910.3 继
9、电保护电流的计算 .41第 11 章 防雷与接地系统设计 .4311.1 建筑物防雷等级确定 .4311.2 建筑物的防雷保护措施 .4311.3 接地安全设计 .44结论 .47致谢 .48参 考 文 献 .49建筑供配电与照明课程设计1前言建筑供配电系统设计是整个建筑设计的重要组成部分，供配电设计的质量直接影响到建筑的功能及其发展。建筑供配电设计必须根据上级有关部门的文件、建设单位的设计要求和工艺设备要求进行。建筑供配电设计必须贯彻国家有关工程建设的政策和法规，依据现行的国家标准及设计规范等，遵守对行业、部门和地区的有关规程及特殊规定，并考虑工程规模、特点及发展规划。现代社会的信息化和网络
10、化都是建立在电气化的基础之上的。做好供配电工作，对于保证企业生产的正常进行和实现工业现代化具有十分重要的意义。供配电工作要很好的为工业生产和国民经济服务，切实保证工业生产和国民经济的需要。在电力的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故，满足电力用户对持续用电的要求，满足电力用户对电压质量和频率质量等方面的要求。经济应使供配电系统的投资少，运用费用低。在供配电工作中，应合理地处理局部与全局、当前与长远的关系、既要照顾局部和当前的利益，也要顾全全局和长远的利益。建筑供配电设计的内容主要包括供配电线路设计、变配电所设计、电力设计、电气照明设计、建筑物的防雷及接地以及电气信号与自动控制等，本设
11、计主要设计是变配电所的设计、电气照明设计以及建筑物的防雷和接地。建筑供配电与照明课程设计2第 1 章概述1.1 工程概述 本次设计的对象高层教学楼，是个集教学与办公为一体的教学楼，建筑面积约为 21000 平方米，地下一层，地上七层。其中，地下室包括地下车库、水泵房、蓄水池、空调机房、变配电室、电梯等。地上一层面积约为 3000 平方米，由 14 个教室、6 个教师办公室、1 个消防控制室、1 个值班室、2 个阶梯教室、2 个小演讲厅、1 个大演讲厅及观景平台组成。二层与一层基本类似，在去掉两个值班室的基础上增加了两个教师休息室。三层则为教室和办公室、2 个绘图教室、1 个多功能厅。四到六层为
12、标准层，由教室、办公室、绘图教室组成。一到六层每层面积约为 3000平方米。七层为顶层，面积较小，约 1800 平方米，只有教师办公室、展厅以及教师活动大会议室。 1.2 高层民用建筑的特点 1、高层民用建筑采用 10KV 甚至 35KV 高压供电，而一般高层教学楼则可采用城市公用变压器低压供电； 2、高层民用建筑的用电量大，对电气设备的要求较高； 3、高层民用建筑对消防系统的安全、可靠性要求较高； 4、高层民用建筑对防雷、接地等安全要求较高； 5、高层民用建筑功能较全，对弱电部分依赖较多，智能化水平较高。 1.3 建筑电气设计的组成 建筑电气设计是现代高层建筑的重要组成部分，一般来讲，建筑电
13、气设计大致分为强电部分和弱电部分。 强电部分的设计包括低压配电系统，动力照明干线系统，配电箱系统和导线电缆的敷设。强电部分是建筑电气设计的基础和主干部分，建筑电气的重要性和可靠性都取决于强电部分设计的好坏。而弱电部分包括有线电视及卫星电视系统，通信系统，广播扩声系统，火灾自动报警与消防联动系统还有综合布线系统，目前设计中比较深化的是火灾报警及消防联动系统与综合布线系统两部分。随着建筑智能化建筑供配电与照明课程设计3水平的提高，弱电部分的系统增加很多，弱电系统占基建投资的比率也越来越高，因此设计好弱电的各个子系统，对节约投资、提高智能化水平是有重要意义的。1.4 建筑电气设计中的原则 1、满足建
14、筑物的使用功能。即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。2、考虑实际经济效益。节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用，而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。3、节省无谓消耗的能量。节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广
15、的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。1.5 研究现状建筑行业是我国国民经济名副其实的对未来产生巨大效益的支柱产业之一，现阶段，教学楼供电系统设计有标准的明文规定、有科技期刊作为依托，且有科研场所进行深入探讨，还积极组织开展与国外的技术交流活动。建筑行业与科学技术的不断结合，渐渐建立了相关的学术机构，通过交流沟通建筑电气技术中的新技术新思想，建筑电气的发展日新月异、突飞猛进，已经前进了一大步。相关设计规程、设计规范的陆续编制，有利于建筑供电系统设计的依照遵循，建筑电气走向更加合理化迈出了最有力的步伐，也促进了我国建筑行业健康有序的发展。建筑电气技术实现了跨越式的蓬勃发展。教学楼供电系统发展前
16、景如下：由于用电负荷越来越大，密度也高，为保证升压质量，减少电能损耗，高压电源将直接深入到高层建筑，中压配电将深入楼层；简化主接线，电源侧的进线根据系统的需要选用隔离开关，中压配电系统采用负荷开关和熔断器，实现安全可靠经济的要求；研究制造有利于建筑供电系统所需要的可靠、安全、优质等性能的电气设备；用电负荷大，设备种类多且分散，垂直供电建筑供配电与照明课程设计4的高度差大，一级负荷、二级负荷多，对供电系统的要求提高，电气系统繁复杂乱，电气线路稠密很多，因此对教学楼供电系统设计实现各方面的需求明显提高。供电方式、变压器的选择以及负荷的分配都会降低电能的消耗。目前针对教学楼供电系统设计的研究比较多，
17、主要阐述教学楼供电线路设计，并比较同等电压级变电所主接线方案之间的优缺点，注明在教学楼供电系统设计中应着重留意的问题；也有文献指出了建筑供电系统设计的不合理会给建筑安全留下不良影响，应重点把关供电系统、变电所位置、防雷接地、照明以及消防电气等设计的规范性和可靠性等。随着建筑电气行业惊人的速度的增长，许许多多国际知名的建筑电气企业先后入驻中国，使整个行业和中国市场的发展与竞争增添了更大的挑战。第 2 章 供配电系统设计建筑供配电与照明课程设计52.1 负荷等级 民用建筑电气负荷，根据建筑物在政治、经济上的重要性或用电设备对供电可靠性的要求，分为三级。即一级负荷、二级负荷、三级负荷。 在本设计高层
18、教学楼中，根据负荷等级的分类，消防中心、消防栓泵、喷淋泵、消防电梯、防烟排烟风机、应急照明等消防设备为一级负荷；普通电梯、生活水泵和弱电机房为二级负荷；而普通照明为三级负荷。 2.2 各级负荷的供电措施 各级负荷用户和设备的供电措施，均与外部电源条件有关，而外部电源条件取决于工程筹建单位提供的由当地供电部门出据的“ 供电方案” 。根据“供电方案”设计本工程的电源及供配电系统。 1、一级负荷用户和设备的供电措施 一级负荷用户应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到破坏。而且当一个电源中断供电时，另一个电源应能承担本用户的全部一级负荷设备的供电。一级负荷用户的变配电室内的高
19、低压配电系统，均应采用单母线分段系统。分列运行互为备用。一级负荷设备应采用双电源供电，并在最末一级配电装置处自动切换。 2、二级负荷用户和设备的供电措施 二级负荷的供电系统应做到当电力变压器或线路发生常见故障时，不致中断供电或中断供电能及时恢复。应急照明等分散的小容量负荷，可采用一路市电加 EPS 或采用一路电源与设备自带的蓄电池 (组)在设备处自动切换。 3、三级负荷用户和设备的供电措施 三级负荷对供电无特殊要求，采用单回路供电，但应使配电系统简洁可靠，尽量减少配电级数，低压配电级数一般不宜超过四级。且应在技术经济合理的条件下，尽量减少电压偏差和电压波动。 2.3 配电系统的原则 配电系统设计应满足供电可靠性和电压质量的要求。配电系统以三级保护为宜。系统结构不宜复杂，在操作安全、检修方便的前提下，应有一定的灵活性。配电线路或配电室及配电箱应设置在负荷中心，以最大限度地减小导线截面，降低电能损耗。同一用电设备性质相同或接近，应有同一线路供电；不同性质的用电设备应有不同支路的线路供电。
