职业学院#号楼配电室供电系统设计.docx
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职业学院#号楼配电室供电系统设计
职业学院#号楼配电室供电系统设计
学生姓名:
专业班级:
指导教师:
完稿日期:
目录
内容摘要………………………………………………………………3
关键词…………………………………………………………………3
第一章配电系统设计…………………………………………………4
1.1负荷等级及供电要求………………………………………4
1.2导线选择……………………………………………………5
1.3配电方式……………………………………………………5
第二章照明系统设计…………………………………………………7
2.1总则…………………………………………………………7
2.2照明光源选择………………………………………………7
2.3照明灯具选择………………………………………………7
2.4照度和照明方式选择………………………………………7
2.5一般照度……………………………………………………8
第三章防雷接地系统设计……………………………………………10
3.1建筑物的防雷措施…………………………………………10
3.2本建筑防雷接地系统设计结果……………………………12
第四章弱电系统设计…………………………………………………14
4.1电话、网络系统……………………………………………14
4.2弱电部分线缆敷设…………………………………………15
4.3消防系统……………………………………………………15
结束语…………………………………………………………………18
谢辞……………………………………………………………………18
参考文献………………………………………………………………19
职业学院#号楼配电室供电系统设计
内容摘要:
本文是职业学院#号楼配电室供电系统的设计说明。
设计的目的是通过对该电力用户所处的地理环境、地区供电条件、生产工艺和公用工程等用电负荷资料的分析,为该#号楼寻找完善的供配电系统设计方案。
电能是人类生活必不可少的能源,对人们正常生活起着举足轻重的作用,因此如何进行合理用电、安全用电、节约用电、高质量用电已经成为人类生活、生产的主要问题之一。
人类的正常生活必须有一个安全、可靠、经济、合理供配电能和使用电能的系统作保障,才能实现为我们自己创造一个安全、舒适、节能的生活环境。
关键词:
电气主接线供电可靠性高压配电系统电气设备选择继电保护
第一章配电系统设计
1.1负荷等级及供电要求
1.1.1负荷等级分类
根据《民用建筑电气规范》
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
(1)中断供电将造成人身伤亡者。
(2)中断供电将造成重大政治影响者。
(3)中断供电将造成重大经济损失者。
(4)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
(1)中断供电将造成较大政治影响者。
(2)中断供电将造成较大经济损失者。
(3)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。
1.1.2供电要求
根据《民用建筑电气规范》
(1)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。
(2)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。
(3)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。
本工程为二类民用建筑,照明用电均为为三级负荷。
1.2导线选择
1.2.1电缆及导线选择原则
(1)根据计算负荷电流选断路器整定值;
(2)根据断路器整定值选电缆;
(3)导线及断路器选择时要前后级之间相互配合,前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级;
1.2.2选择结果
(1)照明回路统一选用BV2·2.5,插座回路统一选用BV3·4;
(2)由单元配电箱引至用户配电箱的导线统一选用BV3·25。
(3)由市网引至单元配电总箱的导线选择YJV4·240电缆,直埋于地下-1m。
(4)由单元配电总箱引至单元配电分箱的导线选择YJV4·70电缆,直埋于地下-1m。
1.3配电方式
住宅低压配电系统的确定,应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求。
应将照明与电力负荷分成不同的配电系统;消防及其他防灾用电设施的配电宜自成体系。
对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射式配电;对配电间的配电宜采用下列方式之一
(1)工作电源采用分区放射式,备用电源也采用分区放射式。
(2)工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。
(3)工作电源采用分区树干式,备用电源取自应急照明等电源干线。
本工程配电采用分区树干式。
第二章照明系统设计
2.1总则
电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。
环境条件对照明设施有很大影响。
要使照明设计与环境空间相协调,就要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、照明器数量、形式与光色、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥积极的作用。
2.2照明光源选择
照明光源选择一般原则:
(1)发光效率高;
(2)显色性好,即显色指数高;
(3)使用寿命长;
(4)启点可靠、方便、快捷;
(5)性能价格比高。
2.3照明灯具选择
灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量,满足环境和作业的配光要求,并且不产生眩光和严重的光幕反射。
选择灯具时,除考虑环境光分布和限制眩目的要求外,还应考虑灯具的效率,选择高光效灯具。
在各类灯具中,荧光灯主要用于室内照明,汞灯和钠灯用于室外照明,也可将二者装在一起作混光照明,这样做光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。
灯具选择一般原则
(1)使用安全:
防触电和防火、防爆以及其他环境条件引起的危险;
(2)提高能效:
选用灯具效率高、灯具配光和场所条件适应,以及光通维持率高的灯具;
(3)合理考虑功能性(良好的照明效果)、装饰性(美观、协调)、经济性(性价比高)和能源效益的结合;
(4)限制眩光。
2.4照度和照明方式选择
依据《建筑照明设计规范》选择照度是照明设计的重要问题,照度太低会损害视力,不合理的高照度则会浪费电力。
选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。
在满足标准照度的条件下,为节约电力,应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式,当一种光源不能满足显色性要求时,可采用两种以上光源混合照明的方式,这样既提高了光效,又改善了显色性。
另外,充分利用自然光,正确选择自然采光,也能改善工作环境,使人感到舒适,有利于健康。
充分利用室内受光面的反射性,也能有效地提高光的利用率,如白色墙面的反射系数可达70%-80%,同样能起到节电的作用。
2.5一般照明
照明可分为一般照明、事故照明、公共照明。
本建筑为一般照明主要为住宅各房间照明。
2.5.1住宅照明一般设计原则
(1)住宅照明一般都是夜晚,因此选择合适的照度以形成舒适的照明环境。
客厅,卧室照明灯具采用荧光灯,楼梯间采用声控灯,厨房卫生间采用防水防尘灯,餐厅采用双管荧光灯吸顶灯。
(2)住宅内各房间灯具宜设置在房间中央,采用荧光灯时宜使灯具纵轴与水平视线平行。
(3)在有计算机终端设备房间,应避免在屏幕上出现人和实物(如灯具、家具、窗等)的映像。
(4)住宅照明宜选用以白炽灯,稀土节能荧光灯为主的照明光源。
(5)住宅照明设计应使室内光环境实用和舒适。
卧室和餐厅宜采用低色温的光源。
2.5.2设计结果
本建筑主要照度标准及光源、灯型选择如下:
(走廊、厕所为0米工作面照度,其它为0.75米工作面照度)
(1)卧室:
75lx双管荧光灯
(2)客厅:
100lx双管荧光灯
(3)厨房:
150lx防水防尘灯
(4)餐厅:
150lx双管荧光灯
(5)卫生间:
100lx防水防尘灯
(6)洗衣房:
100lx防水防尘灯
(7)楼梯间:
50lx声控灯
第三章防雷接地系统设计
本建筑高37.9米,依据《建筑防雷设计规范》防雷设计按二类防雷建筑物处理。
3.1建筑物的防雷措施
3.1.1一般规定
第3.1.1条各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵人的措施。
第一类防雷建筑物和本规范第2.0.3条四、五、六款所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措施。
第3.1.2条装有防雷装置的建筑物,在防雷装置与其它设施和建筑物内人员无法隔离的情况下,应采取等电位连接。
3.1.2第三类防雷建筑物的防雷措施
第3.4.1条第三类防雷建筑物防直击雷的措施,宜采用装设在建筑物上的避雷网(带)或避雷针或由这两种混合组成的接闪器。
避雷网(带)应按本规范附录二的规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易雷击的部位敷设。
并应在整个屋面组成不大于20m×20m或24m×16m的网格。
平屋面的建筑物,当其宽度不大于20m时,可仅沿周连敷设一圈避雷带。
第3.4.2条每根引下线的冲击接地电阻不宜大于30Ω,但对本规范第2.0.4条二款所规定的建筑物则不宜大于10Ω。
其接地装置宜与电气设备等接地装置共用。
防雷的接地装置宜与埋地金属管道相连。
当不共用、不相连时,两者间在地中的距离不应小于2m。
在共用接地装置与埋地金属管道相连的情况下,接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。
第3.4.3条建筑物宜利用钢筋混凝土屋面板、梁、柱和基础的钢筋作为接闪器、引下线和接地装置,并应符合本规范第3.3.5条二、三、六款和下列的规定:
一、利用基础内钢筋作为接地体时,在周围地面以下距地面不小于0.5m,每根引下线所连接的钢筋表面积总和应符合下列表达式的要求:
式中S——钢筋表面积总和(m2)。
二、当在建筑物周边的无钢筋的闭合条形混凝土基础内敷设人工基础接地体时,接地体的规格尺寸不应小于表3.4.3的规定。
注:
①当长度相同、截面相同时,宜优先选用扁钢;
②采用多根圆钢时,其敷设净距不小于直径的2倍;
③利用闭合条形基础内的钢筋作接地体时可按本表校验。
除主筋外,可计入箍筋的表面积。
第3.4.4条当土壤电阻率ρ小于或等于3000Ω·m时,在防雷的接地装置同其它接地装置和进出建筑物的管道相连的情况下,防雷的接地装置可不计及接地电阻值,其接地体应符合本规范第3.3.6条的规定,但其二、三款应改为在符合本规范第364.3或等于0.37m2。
第3.4.5条突出屋面的物体的保护方式应符合本规范第3.3.2条的规定。
第3.4.6条砖烟囱、钢筋混凝土烟囱,宜在烟囱上装设避雷针或避雷环保护。
多支避雷针应连接在闭合环上。
当非金属烟囱无法采用单支或双支避雷针保护时,应在烟囱口装设环形避雷带,并应对称布置三支高出烟囱不低于0.5m的避雷针。
钢筋混凝土烟囱的钢筋应在其顶部和底部与引下线贯通连接的金属爬梯相连。
当符合本规范第3.4.3条的要求时,宜利用钢筋作为引下线和接地装置,可不另设专用引下线。
高度不超过40m的烟囱,可只设一根引下线,超过40m时应设两根引下线。
可利用螺栓连接或焊接的一座金属梯作为两根引下线用。
金属烟囱应作为接闪器和引下线。
第3.4.7条引下线不应少于两根,但周长不超过25m且高度不超过40m的建筑物可设一根引下线。
引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置,其间距不应大于25m。
当仅利用建筑物四同的钢柱或柱子钢筋作为引下线时,可按跨度设引下线,但引下线的平均间距不应大于25m。
第3.4.8条防止雷电流流经引下线和接地装置时产生的高电位对附近金属物或线路的反击,应符合本规范第3.3.8条的要求,但表达式(3.3.8-1)=(3.3.8-2)、(3.3.8-3)相应改按下列表达计算
当
时,
(3.4.8-1)
当
时,
(3.4.8-2)
(3.4.8-3)
3.2本建筑防雷接地系统设计结果
3.2.1防直击雷
(1)本建筑利用建筑物金属构件作防雷装置,屋面用ø10镀锌圆钢沿女儿墙顶通圈明敷避雷带,支架间距1米,并暗敷避雷网,网格不大于20m×20m或24m×16m。
(2)利用建筑物结构内两根ø12钢筋通长彼此焊接作引下线,共30处,在建筑物的四周均匀对称布置,间距小于18米,并利用混凝土基础钢筋作自然接地体。
3.2.2接地系统
本建筑采用TN-C-S接地保护系统,用混凝土基础钢筋作自然接地体。
防雷接地、电气设备安全接地以及其它需要接地的设备,弱电设备采用共用接地,共用接地体的接地电阻应小于1Ω。
这样既保证了人身和设备的安全,也减少了由不合理接地引起的干扰。
为了保证人身设备的用电安全,设计要求建筑物内作总等电位联结,在地下室配电室安装一总等电位联结端子箱,把总水管、空调立管等所有进出建筑物的金属体及建筑物的金属构件等与电位联结端子箱连通。
为了保证建筑物美观,所有防雷装置除避雷带外均采用暗敷。
第四章弱电系统
4.1电话、网络系统
4.1.1概念
通讯一般是制利用有线电、无线电、光或其他电磁系统,对消息、指令、文字、图片、影象、声音或任何性质信息的发射、传输和接受。
它以信息为核心,又称通信。
4.1.1.1电话、网络系统设计的一般规定及特点
(1)电话、网络设计必须做到技术先进、经济合理、灵活畅通和确保质量,并应符合市话通信网的进网条件及技术要求。
(2)电话用户线路的配置数量应以满足建设单位提出的要求为依据,并结合实现为办公现代化需要和提高电话、网络普及率等因素综合确定,一般按初装容量的130%~160%考虑。
办公业务楼电话线对,普通型15~25平方米出线1对;高档型10平方米出线1对。
(3)当电话、网络用户数量在50门以下,而市话局又能满足用户需要时,可以直接进入市网。
4.1.1.2电话、网络系统的组成
(1)工作区子系统:
办公区域平均按10m2为一个工作区,每个工作区接一部电话及一个计算机终端设备。
每个工作区选用双孔5类RJ4标准信息模块插座,在地面或墙上距地0.3米安装。
(2)配线(水平)子系统:
在办公区域设置若干集合点插件,由层配线架至集合点插件及由集合点插件至信息插座水平配线子系统均选用超五类电缆。
(3)干线(垂直)子系统:
楼内干线选择光缆及铜缆通过楼层配线将分配线架与主配线架用星形结构连接。
光缆干线主要用于通讯速率较高的计算机网络,铜缆主要用于低速语音通信。
(4)设备间子系统:
本设计综合布线系统数据部分的设备间设在一层设备间。
内设光缆主配线架等数据部分建筑配线设备。
(5)管理子系统:
每层设置弱电竖井,内设光缆配线架、铜缆配线架等楼层配线设备,管理各层水平布线,连接相应的网络设备。
4.2弱电部分线缆敷设
弱电部分采用穿镀锌钢管暗敷,电话、网络系统共管敷设。
配线架在小区弱电间接线箱内安装。
4.3消防系统
4.3.1火灾自动报警系统
根据《火灾自动报警系统设计规范GB50116-98》中所述,并根据火灾自动报警系统保护对象分级,本建筑只需设置烟感探测器即可满足规范要求
4.3.2火灾探测器的设置
4.3.2.1火灾探测器的选择原则
1.火灾初期有阴燃阶段,产生大量的烟和少量的热,很少或没有火焰辐射,应选用感烟探测器;
2.火灾发展迅速,产生大量的热、烟和火焰辐射,可选用感温探测器、感烟探测器、火焰探测器或其组合;
3.火灾发展迅速,有强烈的火焰辐射和少量的烟、热、应选用火灾探测器;
4.火灾形成特点不可预料,可进行模拟试验,根据实验结果选择探测器。
表:
感烟、感温探测器的保护面积和保护半径
火灾
探测器
的种类
地面面积
(m²)
房间高度
(m)
一只探测器的保护面积A和保护半径R
屋顶坡度Ø
Ø≤15°
15<Ø≤30
Ø>30°
A(m2)
R(m)
A(m2)
R(m)
A(m2)
R(m)
感烟
探测器
S≤80
h≥12
80
6.7
80
7.2
80
8.0
S>80
6<h≤12
80
6.7
100
8.0
120
9.9
h≤6
60
5.8
80
7.2
100
9.0
感温
探测器
S≤30
h≤8
30
4.4
30
4.9
30
5.5
S>30
h≤8
20
3.6
30
4.9
40
6.3
探测器的一般要求及布置:
一个探测区域内所需探测器数量按下式计算:
式中N——一个探测区域内所需设置的探测器的数量,N取整数;
S——一个探测区域的面积;
A——一个探测器的保护面积;
K——修正系数,本工程取1。
根据火灾探测器的选择原则,本工程中各场所火灾探测器的选择如下选择感烟探测器的有办公室、强电间、弱电间、值班室、库房、楼梯、走道;
选择感温探测器的有锅炉房、车库、洗衣房、泵房、值班控制室。
4.3.2.2火灾探测器安装间距的确定
本工程采用经验法来确定安装间距,因为对于一般点型探测器的布置为均匀布置法,根据工程实际总结a、b计算法如下:
式中a——横向间距;
b——纵向间距;
l——该房间(该探测区域)的长度;
w——该房间(该探测区域)的宽度;
n——横向安装间距个数;
nˊ——纵向安装间距个数。
因为距墙的最大距离
为安装间距的一半,两侧墙即为一个安装间距。
4.3.2.3探测器平面布置的步骤
(1)根据探测器保护区域的地面面积S、房间高度h、屋顶坡度
及选用的火灾探测器种类,得出使用该种探测器的保护面积A和保护半径R。
然后计算所需设置的探测器数量N,计算结果取整数,所得N值是该保护区域所需设置的最小数量。
其修正系数K值要根据建筑物的性质、有关规范来选取。
(2)采用经验法算出火灾探测器的安装间距
、
,并根据给定的平面图对探测器进行布置。
(3)对已绘出的探测器条件,则应增加探测器的设置数量N,并重新布置,直到满足R>r为止。
在a、b值差别不大的布置中,按上述方法得出的结果,一般能满足要求。
在a、b值差别较大的布置中,往往会出现算出的N值不能满足保护半径R的要求,需通过增大N值才能满足校核条件。
具体计算:
电梯前室:
分两部分计算
第一部分:
⑴确定感温探测器的保护面积A和保护半径R。
因保护区域面积:
S=5.6×1.5=8.4m2,即S<30m2
房间高度h=4.5m,即h≤8m
顶棚坡度
,既
。
查上表可得,烟感探测器:
保护面积
保护半径
⑵计算所需探测器数N
N≥S/K·A=8.4/1·100=0.084(只)
取N=1(只)
⑶确定探测器安装间距
、
横向安装间距
纵向安装间距
⑷平面图上按
、
值布置1只探测器。
⑸校核
可见满足要求,布置合理。
结束语:
本次毕业设计完成了对长职业学院#号楼配电室供电系统的设计,通过对该楼配电系统的设计,我基本掌握了建筑电气方面的一些基本的东西,同时也学会了建筑电气识图并能做一些较简单工程的电气设计。
节约能源是现在社会的发展趋势,所以在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,尽可能减少建设投资,最大限度的减少电能与各种资源的消耗。
选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高能源的综合利用率,提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗。
设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率节约电能。
在民用建筑电气工程设计的过程中要贯彻适用、安全、经济合理、技术先进。
谢辞:
本论文是在雷素华老师的悉心指导下完成的。
导师渊博的专业知识,严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的高尚师德,严以律己、宽以待人的崇高风范,朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。
在此特别感谢我的指导老师,是您的严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风启发了我。
在您的细心指导下,使我顺利的完成了本次毕业设计,同时感谢您为我今后的就业方向和职业规划提出了宝贵意见,让我对今后的工作生涯有了明确的方向。
感谢您为我树立了榜样,给我的人生上了重要的一课,我一定不会辜负了您对我的的期望。
大学的生活是短暂的,友情的岁月确是永恒的。
感谢我的大学同学,是你们陪伴我度过了风风雨雨,感谢你们在设计中对我的帮助,真心的祝福我们的友谊天长地久,无论今后身在何处,我都不会忘了曾经陪我度过三年大学生活的你们……
在这即将离别之际,我的心无法平静,我即将离开我的母校,离开细心教导过我的老师,离开曾同我寒窗苦读的同学,离开我亲爱的朋友们,心里有千万个不舍,但是天下没有不散的宴席,我衷心的祝福你们在今后的工作生活中蒸蒸日上,工作顺心,心情舒畅。
再次感谢诸位老师悉心的指导和同学们的热心帮助。
此次设计是我初次设计,设计及论述过程中难免有错误和不妥之处,敬请各位老师和同学批评指正。
参考文献
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