邯郸通信大楼建筑供配电及照明系统设计论文

邯郸通信大楼建筑供配电及照明系统设计论文内容摘要：

的发展。 提高设备配套能力：对工业企业和一些大型用电设备，将现行的电压升压 升 为 高 电压，可增加输电距离，提高输电能力；减少变压器数量，简化配电系统，提高供 电可靠性；缩小电缆截面 ，节省有色金属；降低功率损耗；扩大异电动机的制造容量。 只是由于我国在设备上还不能全面配套而尚未推广。 广泛使用配电自动化系统：借助计算机技术和网络通信技术，对配电网进行离线和在线的智能化监控管理。 做到保护、运行、管理的自动化，提高运行人员工作效率，增强供配电系统可靠性。 本设计研究的主要内容 本设计 主要针对邯郸 通信大楼建筑供配电及照明 系统 设计。 首先 通过 供配电系统设计应 计算 出大楼 负荷，选择合适的变压器， 画出电气主接线图，根据电气主接线图以及短路电流计算选择相应的电器元件并 对其进行校验。 其次根据建筑图中 然后画出配电所的平面图。 对变电所进行设计。 包括配电柜等。 再次，是对各楼层的照明系统和配电系统进行设计，包灯具的选择、布置，线路的选择和敷设。 然后通过各各楼层的情况再画出干线系统图。 最后，是对邯郸通信大楼的防雷与接地设计 等等。 2 概述 工程概述 邯郸通信大楼建筑总面积为 ㎡，建筑高度约为 82m，地下两层，层高为 ，地上主体二十二层，一层 ，其他层。 地下一、二层为设备层，地上各层主要是营业厅、办公场所和通讯设备机房。 用电设备分布如图所示 电开水炉每层均有。 河北工程大学毕业设计说明书 10 除 14层无集中空调外，其余每层配有相同的集中空调系统。 除 1 1 1 18层无专用空调外，其余每层配有相同的专用空调系统。 照度要求达到 200lx。 （ 设备分部见附录 5） 高层民用建筑的特点 高层民用建筑采用 10KV 甚至 35KV 高压供电，而一般 高层 通信大楼 则可采用城市公用变压器低压供电 ； 高层民用建筑的用电量大，对电气设备的要求较高 ； 高层民用建筑对消防系统的安全、可靠性要求较高 ； 高层民用建筑对防雷、接地等安全要求较高 ； 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。 高层建筑电气设计过程中应注意的主要问题 (一 ) 高层建筑由于照明、空调、电梯、给排水等诸多设备 ,因此负荷多，用电量特别大 , 且供电的可靠性要求很高。 (二 ) 在高层建筑中 ,照明与动力基本上不共用干线。 动力负荷多采用放射式供电 ,照明负荷则多采用母线槽配电 , 与动力分开。 (三 ) 电气设备的管线应采取防火措施。 (四 ) 空调等主要用电设备布局分散 ,多数要求采用计算机集中管理。 (五 ) 采取防震措施。 如配电屏、灯具等电气设备的防震；管线的层间贯通和建 筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。 (六 ) 消防要求高。 因为高层建筑高度高 ,体量大 ,人员密集 ,设备多 ,建筑本身火灾隐患多 , 故对消防要求很高。 (七 ) 在高层建筑的电气设计中 ,要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。 节电的设计方案 ,应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。 采用合理的配电方式 ,采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施 ,减少电能损耗 ,节约用电。 高层建筑电气设计的主要内容 负荷的计算 电力负荷 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，基本上采用负荷密度法和需要系数法。 供电电源及电压的选择 河北工程大学毕业设计说明书 11 为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。 两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。 另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在 15 秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑、消防、电梯等设备的事故用电。 国内高层建筑的供电电压，都采用 lOKV标准电压等级。 高低压配电系统的设计 高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的 lOKV电源同时供电。 一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。 计费方式，采用高供高计。 但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。 为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于 lOOOKVA。 为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。 高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。 楼层配电则为混合式系统。 配电设备中的主要部分是干线。 现代高层建筑的竖井 多采用插接式母线槽。 水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母千线联接等等。 主要设备的选型 高压开关柜。 现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。 应根高层建筑地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。 电力变压器。 根据防火要求，主楼内不允许装设大容量的油浸电力变压器。 低压配电屏。 国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。 应急备用发电机组。 过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。 近年 国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。 这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。 变电所位置 变电所位置 的确定现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深人负荷中心。 这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。 电气照明设计 电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型，灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。 照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。 现代建筑物中，使用定时器，传感器，或光 敏元件来实现照明自动控制功能是普遍的。 选用各种河北工程大学毕业设计说明书 12 建筑物自动化系统（特别是直接数字控制系统）来触发照明电路和接触器。 同时，选用高光效电光源，是照明节能的手段之一。 防雷与接地 现代高层建筑的防雷设计，除采用避雷针和避雷带的传统做法外，近年还出现有消雷器和放射性避雷针。 这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用，但在理论上一直是有争议的。 现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。 关键是做好金属管线的接地。 现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合在一起的，组成混合接地系统。 接地电阻按最小的要求而定，通常是在 4 欧以下。 利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。 尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。 、建筑电气设计中的节能原则 建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则： 满足建筑物的功能 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。 考虑实际经济效益 节能应根据国情考虑实际经济效益，不能因为注重节能而过高地消耗投资，增加运行费用。 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，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。 因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。 民用建筑的节能潜力很大，应在设计中精心考虑。 但是在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。 3 供配电系统设计 负荷分级及供电要求 相关规范 河北工程大学毕业设计说明书 13 第 条 电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定： 一、符合下列情况之一时，应为一级负荷： １．中断供电将造成人身伤亡时。 ２．中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。 例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要 原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。 ３．中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。 例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。 在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。 二、符合下列情况之一时，应为二级负荷： １．中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。 例如：主要设备损坏、大量产品报 废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。 ２．中断供电将影响重要用电单位的正常工作。 例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。 三、不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。 第 条 一级负荷的供电电源应符合下列规定： 一、一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。 二、一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系 统。 第 条 下列电源可作为应急电源： 一、独立于正常电源的发电机组。 二、供电网络中独立于正常电源的专用的馈电线路。 三、蓄电池。 四、干电池。 第 条 根据允许中断供电的时间可分别选择下列应急电源： 一、允许中断供电时间为 15s 以上的供电，可选用快速自启动的发电机组。 二、自投装置的动作时间能满足允许中断供电时间的，可选用带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路。 河北工程大学毕业设计说明书 14 三、允许中断供电时间为毫秒级的供电，可选用蓄电池静止型不间断供电装置、蓄电池机械贮能电机型不间断供电装置或柴油机不间断 供电装置。 第 条 应急电源的工作时间，应按生产技术上要求的停车时间考虑。 当与自动启动的发电机组配合使用时，不宜少于 10min。 第 条 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，二级负荷可由一回 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。 结合本次工程选择等级 本次毕业设计所选题目是 邯郸通信大楼，其负责的是整个邯郸市的通信工程如果出现意外 会相当严重的 政治、经济上造成重大损失。 国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复 以及国家的相关紧急政策不能第一时间到达本市。 因此这次设计选择为一级负荷。 需要设计的相关问题 电源及供电系统 供配电系统的设计，除一级负荷中特别重要的负荷外，不应按一个电源系统检修或者故障的同时另外一个电源又发生故障的情况进行设计。 需要两回电源线路的用电单位，应采用同级电压供电；但根据各级负荷的不同需要及地区供电的条件，也可以采用不同的电压供电。 供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不应 多于两级。 高压配电系统应采用放射式。 根据负荷的容量和分布，配变电所应靠近负荷中心。 我们知道现智能大楼用的是 10KV 双回路电源进线，其中一回为大专线，已经满足了大楼有负荷的用电需求；考虑到该大楼的重要性原因，现有库存柴油发电机 是一定要设计的， 毕竟 要起到作用 有点“鸡肋”的感觉 —— 食之无味，弃之可惜。 故拟在高压配电房旁边设置一柴油发电机房。 相信这样的设置更能超额满足 大楼 用电要求了，并且能很好的推动学校各项工作的向前发展。 电压选择和电能质量 用电单位的供电电压应根据用电容量，用电设备的特性，供电距离， 供电线路的回路数，当地公共电网的现状及其发展规划等因素，经济技术比较确定。 供配电系统的设计时，应正确选择变压器的变比及电压分接头，降低系统阻抗，并应采取无功功率补偿的措施，还应使三相负荷平衡，以减少电压的偏河北工程大学毕业设计说明书 15 差。 单相用电设备接入三相系统，使三相保持平衡。 220V照明负荷，当线路大于 30A 时，应采用三相系统，并应采用三相五线制。 这样，可以降低三相低压配电系统的不对称性和保证电气安全。 当单相用电设备接入电网时，求其计算负荷是以其三相中最大的一相负荷乘以三所得。 那么我们在设计中尽量或者注意使其三相平衡分布 ，这样单相接入的负荷就可以以其全部负荷相加即为其计算负荷。 后面的负荷列表中将引用这一用电思想。 无功补偿 供配电设计中正确选择电动机、变压器的容量，降低线路的感抗。 当工艺条件适当时，应采取同步电机或选用带空载切除的间歇工作制设备等，提高用电单位自然功率因数措施后，仍达不到电网合理运行要求时，还可以采用并联电力电容器作为无功补偿装置；合理时，还可。