建筑供配电及照明课程设计报告.docx
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建筑供配电及照明课程设计报告
科信学院
课程设计说明书
〔2021/2021学年第一学期〕
课程名称：
建筑供配电及照明课程设计
题目：
图书馆供配电及照明设计
专业班级：
学生XX：
学号：
指导教师：
岑毅南等
设计数：
2
设计成绩：
2021年12月31日
一、设计题目
图书馆供配电及照明设计
二、课程设计目的
学习了一学期的供配电及照明技术，通过学习课堂知识和课下做题练习，使我对该课程的理论知识有了具体而详细的理解，明白了供配电设计当中的一些根本要求和设计时的一些考前须知，还有对供配电系统中根据实际情况进展设备选型也有了大体上的了解。
另外掌握了照明设计当中设计规和照明设备的选型及其一些照明设备的具体参数和设计规。
本次课程设计主要是针对供配电及照明技术课程的一个全面的设计，目的首先是让我们了解整个系统设计的步骤，包括原始资料的整理与分析、负荷计算、变压器的选择和断路器的选择和整个供电系统图的设计；其次，是考察我们的思维式，包括一些设备参数的选取和更个系统的供电质量的评定；最后，是对我们设计小组的团结合作精神的考验，大家只有齐心协力才能更好的完成设计任务。
本次课程设计使我们更加透彻的了解并很好的掌握了课本的理论知识，理论和实践相结合使我们的学习事半功倍。
三、课程设计要求
在?
供配电及其照明技术?
课程设计中，设计的所有容应符合我国的供配电系统及其照明标准中的有关供配电系统的各项技术指标和参数要求和电气设计规，具体容见?
供配电及其照明技术?
教材的附录的说明；在课程设计的各种图表中的符号要求符合?
供配电及其照明技术?
教材的附录中常用图形符号的说明；供配电及其照明系统设计中用到的产品应选择比拟知名厂家的产品；供配电及其照明系统设计中用到的名词术语应与我国的供配电及其照明标准中的命名相一致。
四、供配电局部的设计
本课程设计包括供配电的设计和室照明设计两局部，供配电局部涉及到负荷的计算和设备的选型，照明局部主要是照明的有关计算和灯具的选型，最后是绘制CAD图。
4.1供配电局部的设计
此设计包括系统分析、系统设计和系统实施等面
4.1.1系统分析
该系统是对整个图书馆地下一层到地上五层的照明及供配电的设计，首先通过CAD图我们分析并了解了每层建筑的布局和用电要求质量，还有每层的用电设备及其对照明的要求。
具体分析如下：
地下一层是整个图书馆的设备间，设有配电室、维修间；还有消防水泵的设备点和消防水池，还有一些附属场所包括：
会议室、校史展览室、贵宾室、控制室、值班室、厕所等。
该层设备容量较大，是整个建筑供电的核心部位，对用电质量的要求较高，并要合理选择供电设备。
该楼层的有效面积是2563.29平米，根据此面积可算出照明的一些数据。
地上一层包括消防控制室、采编室、大会议室、小会议室、水池、花坛、期刊装订、放映室、值班室、休息室、400座报告厅、储藏室、总咨询台、厕所、读者检索、门厅、中厅、联机检索、馆长室、办公室等布局，其中报告厅要单独考虑，不仅因其面积大而且它对灯光效果要求和供电质量要求都较高，该层的照明有效面积是4169.07平米。
地上二到五层是一般照明要求和供电质量要求。
在分析系统是要特别注意有效面积的选取，不要把房顶的面积计入在。
4.1.2系统设计
根据以上分析我们做出了该系统的初步设计，设计步骤和容如下：
第一，先根据要求列写出负荷清单，根据不同类型对用电设备进展分组，地下一层到地上五层的室照明归为同一类用电设备，冷却水泵、冷却塔、送排风系统等我们归为空调设备为一类用电设备，生活水泵、电开水炉、各为一类用电设备，音响和计算机设备为我们加的预留设备用电一组。
具体的计算负荷见附录一〔计算负荷表格〕
第二，供配电系统中设备的选型，通过负荷计算我们选择了适宜的变压器和短路器，还有线路的选择。
鉴于设备的用途不同，在建筑中起的作用不同我们选择了两台变压器，型号分别为
断路器的型号：
SN10-10/630
变压器型号：
SC9-1600
线路的选择：
照明：
ZRYJVRo=1.580Xo=0.
电梯：
ZRYJVRo=1.128Xo=0.078
第三，除了正常的用电设备之外还有一些消防设备的供电不计入负荷计算，但要在供配电系统图中显示，所以，我们选择两台变压器，其中一台作为备用电源，工作式为暗备用。
另外加了一台容量大小适宜的电动机作为备用电源供电，把主要设备挂在主电源上，消防设备和次要设备挂在备用电源上，从平安角度考虑我们把消防设备挂在了发电机上，以备在供电回路出现故障或发生火灾事故时能及时有效的排除故障并尽可能的保障人身和财产的平安，减少事故损失。
具体的供配电系统图见附录二〔供配电系统图〕。
第四，开关柜的设计与绘制，根据供配电系统图我们设计了高压开关柜进线和出线式和低压开关柜的进线和出现式，根据式要求和式画法我们绘制出了开关柜的系统图，详情见附录三〔开关柜的设计〕
4.1.3系统案的实施
案的实施包括设备的选型和校验。
按电压分主要有高压电气设备和低压电气设备。
其主要作用是电路的通断。
一、开关电器极其重要局部为触头，并具有较好的灭弧能力。
1〕.电弧的主要影响：
延长了电路的开断时间。
电弧高温烧坏开关的触头。
触头本身及触头围介质含有大量可被游离的电子。
〔因〕当分断的触头间存在足够大的外施电压的条件下，而且电路电流也到达最小生弧电流，其间的介质就会强烈游离形成电弧。
〔外因〕
2〕常用灭弧法：
速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧吹短灭弧法、粗弧分细灭弧法、狭沟灭弧法、真空灭弧法。
3〕对电气触头的根本要求
v满足正常负荷的发热要求
v具有足够的机械强度
v具有足够的动稳定和热稳定
v具有足够的断流能力
二、按在电路的位置分
1〕变配电所中担负输送和分配电能任务的电路,称一次回路或一次电路,或主电路、主接线。
一次电路中的电气设备一次设备。
2〕凡用来控制、指示、测量一次设备运行的电路称二次回路〔电路、接线）。
二次回路通常接在互感器的二次侧，二次电路的电气设备称二次设备或二次元件。
三、电气设备选择的共同原那么
1〕常工作条件额定电压和额定电流
注：
我国目前生产的电气设备，设计时取围空气温度为为计算值。
＞４０度或<６０度时，应修正。
θ0标准环境温度
θ实际温度
θal允温度
2）按短路情况来校验电气设备的动稳定和热稳定。
3）按装置地点的三相短路容量来校验开关电气的断流能力〔遮断容量〕。
注：
铭牌断流容量值所规定的使用条件。
4）按装置地点、工作环境、使用要求及供货条件及经济条件来选择。
四、高压开关设备及选择
1〕高压断路器
v功能：
通断正常负荷电流、接通和承受一定的短路电流、在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。
v断路器的选择：
结合环境条件选用断路器的型号和规格、据短路电流进展断流容量,动、热稳定校验、尽量维修便，价格廉价，运行费用少等。
2）高压开关柜
v按一定线路案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置。
v用途
作为电能承受、分配的通断和监视保护之用。
v类型：
1.固定式制造工艺简单，节省钢材，价格廉价，但体积较大防护等级较低；2.手车式维护便，平安可靠，更换断路器容易占用建筑体积少，价格高等。
〔通过产品型号格式来了解〕.
3）成套配电装置：
集开关、测量、保护、辅助设备于一体的配电设置。
v一次回路案：
指主回路中的各种开关、互感器和避雷器等元件的接线。
编号：
1~125
v二次回路案：
指测量、保护、控制和信号装置的接线。
v开关柜按供电装设了防止电气误操作的闭锁装置，即“五防〞：
防止误跳、误合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂地线；防止带地线合闸；防止误入带电间隙。
注意操作顺序：
合闸：
先合隔离开关，后断路器
分闸：
先分断路器，后隔离开关
五、高压开关柜的选择选择
1）据使用环境和工作条件决定开关柜类型和相应的电气设备。
2）据变配电所一次电路图的要求并经几个案的技术经济比拟，优选开关柜及其一次案编号，并确定一、二次设备型号和规格。
3）结合控制、计量、保护和信号等面要求，选用或自行设计二次接线，并确定二次设备型号和规格。
4）向厂家订购时，应向厂家提供一、二次电路图纸等有关技术资料。
又称为自动空气开关、低压空气开关
5）能带负荷通断，又能在短路、过负荷和失压等时自动跳闸。
v类型：
按用途分，配电线路用、电动机保护用、照明线路用、漏电保护用；按分断性能分，一般型和限流型；按保护特性分，选择型和非选择型；按构造型式分，塑料外壳式〔装置式〕和框架式〔万能式〕。
六、低压配电柜
按一定线路案将有关一、二次设备组装而成的一种低压成套配电装置。
1〕固定式
PGL1已淘汰。
PGL2还在中小型建筑的配电系统中使用。
GDL1、GDL2、GDL3在电力系统用得较多，民用建筑仅用于三级及容量较小的二级负荷系统中。
GGL、GGD等也使用较多。
2〕抽屉式
外形紧凑，操作平安，易于检修与维护，更换故障开关容易，缩短故障开关停电时间。
常用的有GCK及GCL型及模数制的抽屉开关柜。
MUS及MZS目前用在大容量一、二类建筑中。
七、变压器常用类型
1〕电力变压器类别：
1.按绕组导体分铜绕组、铝绕组L；
2.按绕组绝缘类型分
（1）油浸式J：
广泛用作电力变压器，与干式相比，具有较好的绝缘和散热性能，价廉，不宜用于易燃、易爆场所。
（2）干式G、C。
用浇注的环氧树脂作为绝缘和散热介质，构造简单体积小，重量轻，平安防火要求高的场所，广泛用于民用建筑。
（3）冲气式：
多为六氟化硫
3.按容量系列分
采用国际通用的R10容量系列。
例：
100，125，160，200，250，315，400，500，630，800，1000，1250，1600，2000，2500KVA。
2）台数的选择：
据负荷性质-----可靠性要求
一、二级负荷，宜选用两台，互为备用。
二级负荷〔无一级负荷〕时，也可采用一台，但在低压侧应与其它备用电源联络。
（1）明备用：
两台变压器均按100%负荷选择，一台工作，一台备用。
（2）暗备用：
每台变压器的容量均按最大负荷的70%来选择，正常情况下两台变压器都参加工作，每台变压器承当50%最大负荷。
考虑经济运行，季节负荷较大时，可装二台以上的变压器。
考虑负荷大小，车间原那么上一台，总负荷过大可装两台，防止故障影响大。
考虑负荷的开展容量的选择
3〕依据选择标准：
（1）单台变压器
v
――变压器最正确负荷率，一般为70%~80%。
－－补偿后的平均功率因数。
（2）两台变压器
v
v
任一台变压器单独运行时，应满足一二级负荷的需要。
容量上限：
车间变压器，变压器不宜超过1600~2000KVA；二层楼以上的干式变压器其容量不宜大于630KVA；居民小区变电所的配电变压器单台不宜超过630KVA。
五．照明局部的设计
该系统中的照明局部包括生活中的正常照明和应急照明，我们主要负责设计地上一层的照明设计，在这局部的设计中我主要担当的任务就是关于照明中的一些计算问题和数据的处理*****
5.2.1系统分析：
地上一层的主要照明局部就是400座的报告厅，该报告厅的有效面积有CAD图的原始资料可知411平米，根据灯的光效和寿命和适用场合我们选择了2*2*36w的四管荧光灯，光效选取70lm〔荧光灯的光效围是25~80lm〕，查表知荧光灯的平均照度是300lm，放映室对照明的光效要求较低所以我们选用2*36w的双管荧光灯，光效取50lm，其他场所按一般照明来设计，选用2*36w的双管荧光灯，光效取70lm，另外对于楼道门厅部位的照明按实际情况而定用多少等，对这些部位的照明的设计无特殊要求。
5.2.2系统设计：
此系统设计包括大量的照明计算，用到的课堂上学到的公式和一些参数的查询和验证，根本的计算步骤如下：
根据查表：
阅览室平均照度300lx，选用2*2*36W的四管荧光灯，光效在25-80lm/W之间，我们选取70lm/w，设地面高度为2.8m桌面0.75m
光通量：
70*2*2*36=10080lm
又公式
可得Eav－－工作面平均照度，lx；
N－－照明器数；
A－－工作面面积，m2；
K－－维护系数。
可以得出N的值，有效面积S=7.5*7.5=56.25m2
N=200*56.25/5040
RCR=5hrc（l+w）/l*w=5（2.8-0.75）（7.5+7.5）/7.5*7.5=2.73
有效顶棚反射比
Ao=7.5*7.5=56.25
As=56.25+7.5*0.5*4=71.25
=[0.5（0.5*7.5）*4+0.8*（7.5*7.5）]/0。
5*7.5*4+7.5*7.5
查表RCR1=2，U1=0.61
RCR2=3，U2=0.53
N=300*411/10080*0.5516*0.8≈18盏
L竖=3.25，L横=2.75
L1=3m,L2=16*2.8=4.48
L2＞L1,所以合格。
其他场所按一般照明设计，所用公式同上。
5.2.3系统案的实施：
重点是灯具的选择和布置，应符合表格中的标准。
本课设我们采用了荧光灯〔YZ直管荧光灯，YH环管，YUU形管〕本灯具的特点是：
寿命长〔3000h）、光效高〔25～85lm/w）、光谱成分好、外表亮度低、不能频繁开闭〔2h/次〕、点燃迟、有闪烁和频闪效应、电压影响寿命〔±≤10％〕、受温湿度影响〔<75~80%,18~250C）。
一、光源的选择原那么：
1〕按照明设施目的和用途选择光源：
办公、工作、学习场所宜采用色温较高的日光型光源，以提高工作、学习效率；休息场所宜采用色温低的光源，已取得温馨舒适的气氛；在有高速机械运行的地不宜用一般的气体放电灯，以防止频闪效应；频繁操作的灯宜选用白炽灯，需要光的用白炽灯和卤钨灯
2）按环境要求选择光源：
有较大震动的环境中可使用氙灯；电压波动大的地不宜使用易熄灭的灯；低温环境中，不宜用荧光灯以免启动困难。
3）按投资和年运行费选择光源：
选用节电，光效高，寿命长的电源
二、灯具的选择
1〕合理的光特性：
包括光强分布、照明器外表亮度、保护角
2〕按环境条件选择
无特殊防尘防水要求选一般高效普通式灯具，有防尘防水要求按防护等级选。
防火防爆
3〕按触电保护要求选择
4〕经济性：
光输出比高、利用系数高、寿命长、光通衰减少、安装维护便。
5〕外形与建筑协调
5.2.4绘制CAD图：
根据以上计算出的等的盏数，结合房间的有效面积合理布局灯的位置并在CAD图上绘制出来，到达设计目的,完成设计任务。
六、课程设计总结或结论
供配电系统的设计已经完成，对上述所列安排、步骤做如下总结：
第一，首先要对图书馆的布局进展按图分析进，了解其各局部分布情况，对其每个房间的用途进展统计，列写设备清单并分配用电等级，按负荷等级的不同要求选择变压器和断路器，并分析决定绘制出系统供电图。
第二，选择性能较好的设备，保证室供电的质量。
第三，总之各个环节要衔接严密，保证性能良好。
第四，进展绘图时使用CAD软件绘图，认真、仔细.保证图形美观，明朗，清晰。
通过该设计课题，让我们掌握供配电及其照明技术总体设计案和更加清晰的了解各建筑的功用和照明设计要求、安装布局、使用法以及在实际操作中的考前须知。
七、课程设计感
非常感学校给我们提供了这样一个难得的时机，让我们能够对所学知识进展检验和实践，使我受益匪浅。
我们这次课程设计的主要任务就是完成图书馆地下一层到地上五层的照明布置和负荷计算，根据要求和实际情况来选择设备和灯具，然后按要求完成CAD平面布置图。
利用课本的理论知识结合实践完成设计任务。
对于这次供配电及照明课设，我们对课本上的知识有了更感性的认识，我学到如计算照度及灯具选择及怎样布置开关﹑线路﹑发电机容量的选择，上下压供配电系统的拟定法及变压器的选择，建立负荷统计计算表以及如确定负荷等级。
这次课程设计使我感觉到设计的困难和对专业知识掌握的程度不够。
这次设计也增强了我的实际动手动脑能力，增加了我对此专业的兴趣，明白了建筑电气在我们实际生活扮演着至关重要的角色，坚决了我学习的信心。
在设计过程中遇到了多问题，通过教师的耐心指导，并结合我所学知识，努力去解决问题，从而获得了不少新的知识，这为我毕业设计及毕业后的工作打下了根底，同时也使我认识到作为一名设计者谨的态度和细致的作风是多么重要，同组同学之间无私的互相帮助也同样让我很是感动。
总的来说这次课程设计的意义是十分重大的，它所带给我的除了知识构造的整合外，更重要的是，首先它让我的综合学习能力有了进一步的提升，再者它让我更进一步认识到团队合作的重要性，在设计中遇到困难时，大家总是相互鼓励，彼此帮助，从而使设计得以顺利完成。
虽然这个设计做的不尽完美，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，将使我终身受益
八．参考文献
[1]雍静人望岳唐国庆.供配电系统教材.机械工业2003.6
[2]思亮建筑供配电1998
[3]单渊达电能系统根底机械工业1989
[4]雍静低压自动无功补偿功率因数目标值的取法建筑电气2001.3
九．教师评语
课程设计
评语
课程设计
成绩
指导教师
〔签字〕
年月日
注：
此表必须在同一页面。
附录1
参数
位置
照度
高度
参考平面
A
数量
厕所
75
2.8
0.75
0.5
0.8
56.25
2
储藏室
100
2.8
0.75
0.7
0.8
21.09
1
报告厅
150
5
0.75
0.7
0.8
421.88
18
值班室
75
2.8
0.75
0.7
0.8
56.25
2
门厅
50
3.5
0
0.7
0.8
56.25
2
中厅
50
3.5
0
0.7
0.8
168.75
6
读者检索
75
2.8
0.75
0.7
0.8
56.25
2
休息茶座
50
2.8
0.75
0.7
0.8
99.35
4
馆长室
75
2.8
0.75
0.7
0.8
56.25
2
副馆长室
75
2.8
0.75
0.7
0.8
21.09
1
办公室
75
2.8
0.75
0.7
0.8
21.09
1
小会议室
100
3
0.75
0.7
0.8
42.19
2
联机检索
75
2.8
0.75
0.7
0.8
168.75
8
采编室
75
2.8
0.75
0.7
0.8
112.5
6
消防控制室
75
2.8
0.75
0.7
0.8
28.13
2
大会议室
100
3
0.75
0.7
0.8
225
8
放映室
75
2.8
0.75
0.7
0.8
13.78
1
期刊室
75
2.8
0.75
0.7
0.8
56.25
2
休息厅
50
2.8
0.75
0.7
0.8
56.25
0
附录2
附录3
平面图
系统图
附录4
注：
变压器T1S9C－1600变压器T2SC9－1600电缆BLV
断路器SN10－10/630
教育之通病是教用脑的人不用手，不教用手的人用脑，所以一无所能。
教育革命的对策是手脑联盟，结果是手与脑的力量都可以大到不可思议。
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