电气工程及其自动化毕业论文—某集团办公楼电气设计

电气工程及其自动化毕业论文—某集团办公楼电气设计内容摘要：

防用电设备 消防 设备中的 消火栓泵和喷淋泵采用多泵工作一台备用的工作方式，对其中控制要求第一章 概述 2 当工作泵中任意一台发生故障后备用泵应能自动投入。 对消防设备的供电均采用双电源供电 ，且两个电源在末端切换。 2． 空调动力设备 空调制冷机组自带控制柜，只需要将电源送至就可以。 对于 不自带控制柜 的设备，应该 选择合适的 启动及控制 装置。 3． 给排水 设备 水泵的控制应该满足供水工艺、安全及经济运行 以及 管网合理调度，系统 应 简单可靠便于管理维修，并应该合理选择检测仪器表和控制装置。 4． 电梯 消防电梯 的供电 采用双电源供电，且两个电源在末端 自动 切换。 每台电梯都采用专用的双回路供电 ， 且装有单独的隔离器和短路保护器。 电梯轿箱的照明电源、轿顶电源插座和报警装置的电源线可以从电梯的动力电源隔离器前取得。 电梯的电源线路一般采用电缆或绝缘导线 ， 电梯的电源一般引自机房电源箱。 照明系统 照明设计 主要依据是《 建筑照明设计规范 》（ GB 500342020） ，设计 的基本原则主要是 实用、舒适、安全、经济。 设计时，应充分利用自然采光，选择合适的控制方式、光源、灯具、功率等并进行优化布置，充分发挥光 源的实用效率。 光源的选择，通常满足以下几点要求： 发光效率高 、 显色 性好、 使用寿命长 、 启点可靠、 色温合适 、性价比高。 本次设计拟选用 28W， 2500lm的 T5 荧光灯作为普通办公室的照明光源。 走廊、开水间等公共部分采用 28W 环形荧光灯吸顶布置，并设计应急照明与疏散照明。 防雷接地系统 根据《建筑物防雷设计规范》 （ GB5005794 2020 版 ） 确定建筑物的防雷等级， 本建筑为三类防雷建筑。 高层建筑物的特点可充分利用高层建筑物的钢筋网作避雷网带，引下线及接地装置。 利用四周墙面内的钢筋作引下线，利用地下 的钢筋混凝土基础作为接地体。 在顶楼设置避雷网和避雷针，避雷网用镀锌圆钢在楼顶周边与突起部分制作。 在大楼设计和施工时就要考虑到作为网状接闪器、引下线接地体的钢筋网络之间的电气连接。 3 第二章 供配电系统初步设计 负荷估算 本建筑为普通办公楼， 根据《 全国民用建筑工程设计技术措施 2020》，办公楼的负荷密度指标为 30~70W/m ， 变压器容量为 50~100VA/m2 ， 本建筑的面积为 11890 m ，取负荷指标为 70W/m ，则估算的总负荷为 ，假设将功率 因数补偿到 ，则总容量为 ，拟选取两台 630kVA 的变压器，单台变压器能满足全部负荷的 60%~70%，即 ~，选 630kVA 的变压器满足要求。 初步选取两台 630kVA 的变压器。 负荷分级 根据《民用建筑电气设计规范》 （ JGJ162020） 以及《高层民用建筑设计防火规范》（ GB5004595） ， 负荷可以根据不同的用途分为不同的类型。 在工程实际中，常用的是根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、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、三 级负荷。 本工程的负荷分级见下表 21 表 用电设备的负荷等级的划分 负荷 种类 负荷等级 消防控制室、消防泵、消防电梯、火灾应急照明及疏散指示等 二级 楼梯间照明、值班照明等 二级 安防系统电源 二级 客 运电 梯、排污泵、生活泵 二级 普通办公室照明、车库走廊等公共场所普通照明、空调机组 三级 本工程负荷供电要求 1． 二级负荷对供电电源的要求 二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。 在负荷较小或地区供电条件困难时，二级第 二 章 供配电系统初步设计 4 负荷可由一回路 6kV 及以上专用的架空线路或电缆供电。 当采用架空线时， 可为一回路架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受100％ 的二级负荷 [5]。 对于三级负荷供电无特殊要求，但应采取技术措施，尽可能的不断电以保证居民生活用电 [5]。 该建筑为二类高层建筑，其中的消防用电，如消防控制室、消防泵、防排烟设施、消防电梯、排污泵、火灾应急照明以及电动防火卷帘门等为二级负荷，其余的为三级负荷。 供电电压等级 高层建筑中一二级负荷 比较多 ， 对 供电可靠性 的 要求 比 较高，因此，必须有两个或两个以上的供电电源。 在确定供电 电源的时候，应该 接 合高层建筑的负荷级别、用电容量、用电单位的电源情况和电力系统供电情况等因素，保证满足供电可靠性和经济合理性的要求。 常用的高层建筑供电方案如下 ： 1． ，此种供电方式多用于高层建筑电力负荷比较小，可靠性要求稍低，可以从临近变电所取得足够的低压供电回路的情况。 2． 一路 10kv 高压电源、一路 ，此种供电方式用于取得第二高压电源比较困难或虽然能取得但经济上不经济，而且可以从临近处取得低压电源作为备用电源的情况。 3． 两路 10kv 电源 供电，此种供电方式用于容量比较大、供电可靠性要求比较高的高层宾馆、办公楼、医院等高层建筑，是高层建筑中最常用的供电方式之一。 4． 两路 10kv 电源供电、自备发电机组备用，此种方式用于负荷容量大、供电可靠性要求高，有大量一级负荷的高层建筑。 5． 两路 35kv 电源供电、自备发电机组备用，此种供电方式用于对负荷容量要求特别大的高层建筑或高层建筑群的供电。 本工程供配电方案 本设计采用两路 10kV 高压进线。 经两台 630kVA 变压器供电，单母线分段 ,在低压侧母联，满足消防泵、电梯起动泵、应急电源等需双电源供电的 要求。 低压出线采用放射式与树干式相 接 合的方式，对单台容量较大的负荷或重要负荷采用树干式供电，对一般负荷采用树干式与放射式相 接 合的供电方式。 5 第 三 章 照明系统设计 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。 照明光源 及灯具 选择 照明光源选择原则 （ 1） 满足场所使用对显色性的要求； （ 2） 更高光效 （ 1m/W） ，达到更好的节能、环保效果； （ 3） 合适的色温； （ 4） 较稳定的发光：包括限制电压的波动和偏移造成的光通变化，和电源交变导致的频闪； （ 5） 良好的启点特性； （ 6） 使用寿命更长； （ 7） 性能价格比好。 本工程光源选择 本工程 办公室等一般照明选用的光源为 T5 高效节能荧光灯直管，公共照明选用 T5 环形荧光灯。 照明灯具选择原则 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 ， 选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩 光 的要求外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。 灯具选择一 般原则： （ 1） 灯具效率 （ η） 高： η＝ ΦL/ΦO，取决于反射器形状和材料，出光口大小，漫射罩或格栅形状和材料； （ 2） 灯具配光应适应场所条件； （ 3） 眩光限制符合使用场所要求； （ 4） 符合环境条件的 IP 等级 第 三 章 照明 系统设计 6 本工程灯具选择 本工程办公室采用嵌顶格栅灯具，车库采用单管带护罩灯具，公共照明采用圆形吸顶灯具。 照度 要求及 照明方式选择 照明设计中，选择合适的照度是非常重要的。 照度太低会损害工作人员的视力， 照度太高 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 ，所以选用反射比较高的涂料粉刷墙壁，也可提高照明器的利用效率。 照明 分类 本设计的照明设计包括一般照明设计和应急照明设计。 办公 室一般 照明设计原则 1． 办公室的照明设计，应该充分利用白天的自然光，因为办公时间 多 数是 白天，控制方式应该充分考虑到对自然光的利用。 2． 办公室的一般照明宜设计在工作区的两侧，采用荧光灯时宜使灯具纵轴与水平视线平行。 不宜将灯具布置在工作位置的正前方。 3． 注意避免光幕反光。 应急照明分类 应急照明按照用途可分为三类：疏散照明、安全照明、备用照明。 应急照明 光源 选择 应急照明必须选用能瞬时启动的光源，只有应急照明作为正常照明的一部分，并 且应急照明和正常照明不出现同时断电时，应急照明才可选用其它光源。 7 应急照明灯具布置 高层建筑物的下列部位应设置应急照明 [9]： 1． 楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯间及其前室、合用前室和避难层 (间 )。 2． 配电室、消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、供消防用电的蓄电池室、自备发电机房、电话总机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间。 3． 观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅和商业营业厅等人员密集的场所。 4． 公共建筑内的疏散走道和居住建筑内走道长度超过 20m的内走道。 本工程 应急 照明 控制方式 本设计 的应急照明从正常照明灯中选取部分兼当。 采用 可控制方式。 正常状态下 ，输出交流，灯开关自由控制开断；强切状态下，交流输出，开关失 控。 照度计算及灯具布置 照 明 规范 《建筑照明设计标准》，查得公共场所照明的照度标准如 表 21 所示。 表 21 公共场所照明照度标准 [7] 场所名称 照度要求 场所名称 照度要求 走廊 50lx 楼梯 30lx 门厅 100lx 电梯前厅 75lx 车库 75lx 检修间 200lx 储藏室 100lx 休息室 100lx 厕所 75lx 配电房 200lx 表 22 所示。 表 22 办公场所照明照度标准 [7] 房间名 称 照明功率 密度 照度要求 房间名称 照明功率 密度 照度要求 普通办公室 11W/m2 300lx 会议室 11W/m2 300 lx 接待室 11 W/m2 300lx 档案室 8W/m2 200 lx 营业厅 13W/m2 300lx 设计室 18W/m2 500lx 不同场所维护系数如 表 23 所示。 第 三 章 照明 系统设计 8 表 23 不同场所维护系数表 [7] 环境污 染特征 房间或场所 举例 灯具最少擦拭 次数（年 /次） 维护 系数值 室内 清洁 卧室、办公室、餐厅、阅览室、教室、病房、客房、仪 器仪表装配间、电子元器件装配间、检验室等 2 一般 商店营业厅、候车室、影剧院、机械加工车间、机械装配车间、体育馆等 2 污染严重 厨房、锻工车间、铸工车间、水泥车间等 3 室外 雨棚、站台 2 技术经济比较 在 正式确定光源和灯具之前，选了一标准层典型房间作了技术经济比较。 初步选定采用 36W 的 T8 荧光灯， 光通量为 2850lm。 经计算确定灯具数量 盏，考虑布置方便，美观，取 8 盏，布置后， Sx =4m， Sy=， ⊥ =， ∥ = ，与允许最大距高比 ⊥ = ， ∥ = 的要求差别太大，不满足距高比要求。 功率密度值 LPD=，不满足江苏省功率密度值为 9W/m2 的要求。 再者，目前的主流照明光源为 T5 高效节能荧光灯，T8 管的光效没有 T5 管高，不满足绿色照明设计要求。 最终决定选择 T5 高效荧光灯，具体校验过程参见下文详细计算过程。 负一层 照度 计算 及灯具布置 1. 车库照明 根据 《 建筑照明设计标准 》（ GB500342020） ，车库停车间照度标准值 75 lx ，参考平面为地面， UGR = 28 ， Ra = 60。 房间尺寸 由于车库平面不规则，所以取主体部分计算，其余部分延展布置灯具即可。 其主体部分长 48 m ，宽。 如考虑到墙厚 m ，粉刷层 m ， 则房间的长  l m 房间的宽 9 2  w m 拟采用链吊安装，使灯基本与梁底平齐。 层高为 ，梁底离地坪 4 m，若设找平层为 m，则房间的高度 4  = m。 取高度 h = m 工作面高度 hFC = 0 m 室空间高度 hRC = h  hFC = m 顶棚空间高度 hCC = m 室空间比     RC   lw wlhR C R     CC   lw wlhCCR 0FCR 1. 2 反射比 (1) 等效地面反射比 地坪采用水泥。