电气工程及自动化毕业设计论文-某中学1、2号四层宿舍楼电气系统设计(编辑修改稿)

电气工程及自动化毕业设计论文-某中学1、2号四层宿舍楼电气系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

的应急照明灯或用蓄电池组供电的备用照明 ，作为发电机组投运前的过渡期使用。 C. 当采用两路低压供电时，备用照明的供电应从两段低压配电干线分别接引。 D. 当供电条件下不具备两个电源或两回路时，备用电源宜采用蓄电池组或带有蓄电池的应急照明灯。 ⑤ 备用照明作为正常照明的一部分同时使用时，其配电线路及控制开关应分开装设。 备用电源仅在事故情况下使用时，则当正常照明因故断电时，备用电源自动投入。 ⑥ 疏散照明采用带有蓄电池的应急照明灯时，正常供电电源可接自本层的分配盘的专用回路上，或接引自本层的防灾专用配电盘。 ⑦ 在照明支路的电流不应采用三相低压断路器对三相支路 进行控制和保护。 ⑧ 每一单相分支回路的电流不宜超过 16A ，灯具数量不宜超过 25 个。 大型建筑组合灯具每一单相回路不宜超过 25A ,光源数量不宜超过 60 个。 建筑物轮廓灯每一单相回路不宜超过 100 个。 当灯和插座混接于一回路时，其中插座数量不宜超过 5 个。 当插座为单独回路时，数量不宜超过 10 个。 住宅可不受上述限制。 ⑨ 一般情况下，插座应为单独的回路配电，并且一个房间内的插座宜由同一回路配电。 在潮湿房间内，不允许装设一般插座，但设 置有安全隔离变压器的插座可例外。 备用照明、疏散照明的回路上不应设置插座 [5]。 照明供电方式 照明供电网是指从低压配电屏到用户照明配电箱之间的接线方式，主要由馈电线、干线、分支线及配电箱组成。 馈电线是将电能从变电所低压配电屏送到区域（或用户）总配电箱的线路；干线是将电能从总配电箱送至各个分照明配电箱的线路；支线是将电能从各个分配电箱送至各户配电箱（灯具）的线路。 照明配电基本接线方式： (1) 放射式 ： 放射式接线就是各分配箱与总配电箱之间为独立的干线连接，各干线互不干扰，当某干线出现故障或需要检 修时，不会影响到其他干线的正常工作，故供电可靠性高。 但该接线方式所用的导线和控制设备较多，总配电箱所需的电气回路多，投兰州交通大学毕业设计 （论文） 5 资增加。 多用于较重要的固定的负荷。 (2) 树干式 ： 树干式是从总配电箱引出一条干线，各分配箱都从这条干线上直接接线。 这种方式结构简单，投资和有色金属用量较少，且灵活性较好，但在供电可靠性方面不如放射式。 因为干线任一处出现故障，都有可能影响到整个干线，一般适用于不重要场所。 (3) 混合式 ： 即为放射式和树干式之综合接线方式，这种方式可根据负荷的重要程度、负荷位置、容量等因素合理考虑。 (4) 链式 ： 该接线方式与树干式相似，投资和有色金属的用料较少，但在供电可靠性方面较树干式差。 适用于距离变配电所较远，而彼此之间距离又较近的小设备，且链接台数一般不宜超过 3～ 4 台。 以上四种接线方式，在照明供电系统中很少单独使用，往往是综合运用。 照明负荷计算 照明负荷计算是选择导线和各种开关设备的依据，因此在进行照明供电系统设计时，必须对照明负荷进行合理计算。 计算负荷是供电设计的依据参数，计算准确与否 ,对合理选择设备 ,安全可靠与经济运行 ,均起决定性作用。 高层建筑的电力负荷计算的方法常用的有需要系数法、单位 面积功率法、二相式法和利用系数法。 确定计算负荷的方法，一般是：在方案设计阶段采用单位指标法；在扩初设计和施工设计阶段，多采用需要系数法；对用电设备容量大数量少的情况，干线负荷可用二项式法进行计算。 本设计选用需要系数法进行计算。 按需要系数法计算 (1) 用电设备组的计算负荷 有功功率 exjs PKP  () 无功计算负荷 tgPQ jsjs  () 视在计算负荷 22 jsjsjs QPS  () 计算电流： 三相： c o s3  NLjsjs U PI () 单相： 兰州交通大学毕业设计 （论文） 6 cos e jsjs U PI () 式中 eP —— 设备总容量， kW ； xK —— 需要系数 ； eU —— 用电设备的额定电压， kW ； NLU —— 用电设备的标称线电压， kW ； cos —— 用电设备的功率因数； tg —— 用电设备功率因数角的正切值。 表 给出了需要系数的相关标准 [6]。 (2) 配电 干线计算负荷 有功功率 )( jsxPjs PKKP   () 无功功率 )( tgPKKQ jsxqjs   () 视在功率 22 jsjsjs QPS  () pK ， qK —— 有功，无功同时系数分别取 ～ 及 ～ ，为简化算 pK ，qK 都取 pK 值。 对于照明灯具，照明支路以及单台设备，其需要系数应取 1。 本设计采用荧光灯，考虑镇流器的功率损耗，用功率损耗系数  表示，计算也应包含在内。 其计算容量：   1Ne PP () NP — — 照明设备的安装功率， kW ；  —— 功率损耗因数。 查表荧光灯的功率损耗因数  一般都取。 表 民用建筑照明负荷需要系数 建筑类别 需要系数 备注 一般住宅楼 ～ 单元式住宅，每户两室 6～ 8 组插座，装表到户 集体宿舍楼 ～ 标准单间， 1～ 2 盏灯、 2～ 3 组插座 一般办公楼 ～ 标准开间， 2～ 4 盏灯、 2～ 3 组插座 科研 楼 ～ 标准开间， 2～ 4 盏灯、 2～ 3 组插座 教学楼 ～ 标准教室， 6～ 10 盏灯、 1～ 2 组插座 兰州交通大学毕业设计 （论文） 7 本工程 负荷计算实例 在本设计方案中，因为玉门中学 2 号宿舍楼结构完全对称，主体四层，二到三层结构完全相同。 因此为了方便负荷计算，同时也方便施工布线，在选用回路和配电箱时，多采用对称和相同的情况。 一楼管理室落地安装型号为 XL5210 的低压配电柜，引出四条回路。 WL1 是 一到四层的公共照明 回路 ； WL2 是一层的宿舍照明 回路 ； WL3是二到四层的宿舍照明 回路 ； WL4 是备用 回路。 宿舍照明选用的是 XRM3010703H（ MX12～ MX42）配电箱。 一层引出 12 条回路，前五条负责宿舍照明，后 6 条用于插座， 1 条备用。 二到四层分别引出 13 条回路，各 多 出 1 条用于插座。 公共照明选用的是 XRM301052H（一层）和 XRM031H（二到四层） (MX11～MX41)两种型号的配电箱。 二到四层配电箱引出 4 条回路，分别用于走廊及应急照明，楼梯间和卫生间照明。 一层配电箱多出 1 条回路用于管理室照明。 下面就以配电箱的回路为基本单位分别进行负荷计算。 (1) 宿舍照明支路负荷计算 ： ① 照明回路负荷计算： 宿舍采用 TLD136W/827 直管节能荧光灯。 一到四层每层都有 5 条照明回路。 其中一层有 3 条负责五个宿舍， 2 条负责七个宿舍；二到四层分别有 1 条 负责五个宿舍， 2 条负责六个宿舍， 1 条负责七个宿舍， 1 条负责八个宿舍。 根据公式 ()、 ()、 ()、 ()、 ()计算得： 五个宿舍的回路总容量： eP =1036（ 1＋ ） = 六个宿舍的回路总容量： eP =1236（ 1＋ ） = 七个宿舍的回路总容量： eP =1436（ 1＋ ） = 八个宿舍的回路总容量： eP =1036（ 1＋ ） = ② 插座回路负荷计算： 一层总共 6 个插座回路，二到四层分别有 7 个插座回路。 设两 组插座，每组 1kW。 则计算过程如下： 插座总功率： eP =2=2kW 兰州交通大学毕业设计 （论文） 8 有功功率： jsP == 计算电流： jsI = ③ 宿舍照明配电箱总容量计算： MX12 总容量： eP =（ 3+2） +26= 有功功率： jsP == 计算电流： jsI = MX22～ MX42 各配电箱总容量： eP =（ +2++） +27=14kW 有功功率： jsP =14=14kW 计算电流： jsI = 由上面各式计算可得： 一层宿舍照明（ WL2）总容量： eP =（ 3+2） +26= 二到四层宿舍照明（ WL3）总容量： eP =3（ +2+++27） =42kW (2) 公共照明负荷支路计算 大厅：选用吸顶式荧光灯，照明功率为 13W，数量为 8 盏； LED DSYJ201 安全出口指示灯 8W,2 盏。 走廊：吸顶式荧光灯 13W，一层 6 盏，二到四层分别 4 盏；安全出口指示灯 8W,1盏； LED DSYJ301 疏散标志灯 8W， 7 盏； PAKD08140CAI 应 急吸顶灯 40W， 5 盏。 楼梯间：采用应急吸顶灯 40W， 2 盏；顶层改装壁灯 13W， 2 盏。 卫生间：采用球型吸顶式荧光灯 22W， 8 盏。 一层管理室：采用吸顶式双管荧光灯 236W， 3 盏。 ① 一层公共照明回路（ MX11）负荷计算： 设备总容量： eP =（ 1413+38+78+740+822+3236） （ 1＋ ） 兰州交通大学毕业设计 （论文） 9 = 有功功率： jsP == 无功功率： jsQ == 视在功率： 2222  jsjsjs QPS = 计算电流： jsI = ② 二到四层公共照明回路（ MX21～ MX41）负荷计算： 设备总容量： eP =（ 413+38+78+740+822） （ 1＋ ） = 有功功率： jsP == 无功功率： jsQ == 视在功率： 2222  jsjsjs QPS = 计算电流： jsI = ③ 公共照明总容量计算： 由上面各计算 结果 可得： 公共照明（ WL1）总容量： eP =（ 3+） +2= 有功功率： jsP == 计算电流： jsI = (3) 干线照明总负荷计算 需要系数： xK = 兰州交通大学毕业设计 （论文） 10 cos = 负荷总容量： eP =++42= 有功功率： jsP == 无功功率： jsQ == 视在功率： 2222  jsjsjs QPS = 计算电流： jsI = 由于 2 号楼结构完全对称，因此计算结果同上。 导线的选择及敷设 电线、电缆类型的选择 (1) 导 体材料的选择 电线、电缆的导体材料一般为铜芯和铝芯。 以下情况中电线、电缆必须选用铜芯： ① 需要确保长期运行中连接可靠的回路，如重要电源、重要操作回路及二次回路、电机的励磁、移动设备线路及剧烈振动场合的线路。 ② 特别潮湿场所和对铝材有严重腐蚀性的场所。 ③ 易燃、易爆的场所。 ④ 特等建筑，重要的公共建筑和居住建筑。 ⑤ 重要的资料室（包括档案室、书库等），重要的库房。 ⑥ 影剧院等人员聚集较多的场所。 ⑦ 应急系统，包括消防设施的线路。 ⑧ 有特殊规定的其他场所。 (2) 绝缘及护套选择 ① 塑料绝缘线 绝缘性能良好，价格较低，无论明敷设或穿管敷设均可代替橡皮绝缘线。 由于不能耐高温，绝缘容易老化，所以塑料绝缘线不宜在室外敷设。 ② 橡皮绝缘线 采用玻璃丝编织层材料。 ③ 聚氯乙烯绝缘及护套电力电缆 主要优点是重量轻，弯曲性能好，接头制作简便，没有敷设高差的限制，适用于高层建筑使用。 ④ 铜芯聚氯乙烯同心导体金属屏蔽电力电缆 将中性导体或保护性导体采用同心兰州交通大学毕业设计 （论文） 11 绞合的方法缠绕在成缆线芯的外面，特别适用于要求限制电缆对外界产生电磁场干扰和保护电缆不受外界电磁场的干扰，其他性能同上。 ⑤ 橡皮绝缘电力电缆 弯曲性能好 ，能在严寒气候下敷设，特别适用于水平高差和垂直敷设的场合。 电线、电缆截面的选择 低压配电线路导线截面的选择应满足机械强度、载流量、电压损失的要求。 (1) 按机械强度允许的导线最小截面 根据允许载流量选择的导线截面，必须满足机械强度的要求，也就是在不同敷设条件下绝缘导线的最小截面，见表 [7]。 表 绝缘导线最小允许截面 序号 用途及敷设方式 线芯的最小截面（ 2mm ） 铜芯软线 铜线 铝线 1 照明用灯头线： 屋内 屋外 2 移动式用电设备：。