绿地小区水泵房电气工程设计.docx
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绿地小区水泵房电气工程设计
绿地小区水泵房电气工程设计
GreenAreapumphouseelectricalengineering
作者姓名：
专业：
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指导教师：
完成日期：
摘要
随着国民经济的稳步增长，建筑电气各系统设备技术水平得到极大改善和提高。
本次设计长化办公大楼供配电工程，以安全可靠，经济灵活的原则电气系统，优先考虑先进可靠的装备，以达到时代对建筑电气设计的要求。
在供配电系统设计中应满足供电可靠性，电力系统采用树干式和放射式相结合的方式进行配电，以达到安全可靠，经济合理的设计要求。
还要做到远近期相结合并考虑扩充的可能性适当留有余量。
照明系统的设计从科学合理的角度出发并以节能高效的原则，选择高效率的灯具，以达到节约能源，保护环境，建立优质高效，经济舒适，安全可靠，提高人们生活质量和工作效率，保护身心健康的照明环境。
消防系统的设计以“预防为主，防消结合”为目的，本工程根据其使用性质，规模及消防要求等采用集中报警控制系统，并设专门的消防控制室，用来监视建筑物内的消防设施，进行探测和控制。
关键词:
供配电系统；照明系统；消防系统；防雷接地系
GreenAreapumphouseelectricalengineering
Abstract
Asthenationaleconomyhasbeengrowingsteadily,buildingelectricalsystemsequipmenttechnologywillbegreatlyimprovedandenhanced.ThisdesignaChanghuahigh-bulildingforbusinessandliving,electricalengineering,tosafe,reliable,andflexibleeconomicprinciplesdesignedelectricalsystem,priorityadvanced,reliable,theuseofequipmenttomeettherequirementsofthetimesforbuildingelectricaldesign.Fortheelectricitydistributionsyetemdesignshouldmeetreliabilitypowersystemsandradiation-usedtrunk-stylemethodcombiningdistributiontoachievesafe,reliable,economicreasonabledesignrequirements.Alsodowellinlightoftherecentexpansionandconsiderthepossibilityofappropriatecriminalcushion.Lightingdesignfromascientificandrationalperspective,andenergeconservationandefficiency,thechoiceofefficientlampstoachieveenergeconservation,environmentalprotection,theestablishmentofahigh-quality,effective,economiccomfortable,safe,reliable,qualityoflifeandenhancetheefficiencyandprotectthephysicalandmentalhealthofthelightingenvironment.Firesystemdesignto“focusingonpreventionandanti-wavecombination”forthepurposeoftheprojectaccordingtothenatureoftheiruse,sizeandfirewarningrequirementsontheuseofcontrolsystems,andspecializedfirecontrolroomlocatedtomonitorbuildingfirefacilities,detectionandcontrol.
KeyWords：
theelectricitydistributionsyetem;Lightingsystem;Firepreventionsystem;Anti-radarearthsystem
目录
摘要……………………………………………………1
一绪论1
1.1设计题目及工程概况
1.2设计的目的及要求
1.3设计的依据
1.4设计原则
二方案论证5
2.1电源的分配
2.2控制方式
2.3等电位的设计
三动力系统的设计7
3.1平面布置的设计
3.2系统图的设计
3.3等电位的设计
四负荷的计算及其设备的选择8
4.1负荷计算的依据和目的
4.2负荷计算的概念
4.3负荷计算方法
4.4负荷计算
4.5导线的选择
4.6开关及其配电箱的选择
致谢........................................................19
参考文献.....................................................20
第一章绪论
1.1设计题目及工程概况
（1）设计题目
四平市海韵花园小区水泵房电气工程设计
（2）设计条件及概况
本工程为四平市海韵花园小区高层住宅，属于二类建筑，由地上18层地下2层的塔楼三幢（每幢164户）共建一处水泵站，建在2号楼地下层。
根据民用二类建筑高层住宅的基本条件，由小区变配电所低压总配电柜送来两路220/380V三相四线制电源，采用冷备用运行方式。
1.2设计的目的及要求
目的：
在于我们用已学过的建筑供配电的基本理论及专业知识，按照给定的设计资料和设计要求，使学生掌握变配电系统设计的理论知识，方法程序，技术规范和设计的基本技能，进一步扩大知识面，并使之系统化，综合化，通过课程设计主要培养学生创新意识和获取新知识的能力以及树立起严谨，认真，实事求是，刻苦钻研，
团结协作的工作态度和工作作风。
要求：
在本次水泵房电气工程的设计中，我们要学会用自己所学的理论知识与认识实习的感性认识，对本次设计做合理的分析.论证，并根据设计任务书的要求和工作计划，在老师的指导下，来合理分配各个阶段的工作量，妥善安排时间。
在进行方案论证中，小组同学之间，应集思广益，通过小组讨论并在教师的指导和帮助下，取得合理有据的方案，在设计过程中，要学会积极思考，求同存异的分析问题，解决问题，以取得设计满足实际问题的需要和要求方案。
所有变配电系统图纸的绘制必须符合国家有关最新标准规定，包括线条，图形符号及图纸的折叠和装订等。
1.3设计的依据：
（1）建筑概况：
应说明建筑类别，性质，面积，层数，高度等。
（2）建设方提供的有关职能部门（如：
供电部门，消防部门，通信部门，公安部门等）认定的工程设计资料，建设方设计要求。
（3）相关专业提供给本专业的工程设计资料。
（4）本工程采用的主要标准及规范。
1.4设计原则
低压系统接线应在满足负荷要求的情况下，选择最为经济合理的电源系统接线方式。
设计中应考虑以下因素：
1.电源电压的选择；2.配电室位置的确定；3.设备的总容量与台数的确定；4.电源的选用；5.进线方向；6.系统设计方案；7.出线方式;8.每路线输出容量;9.技术经济比较。
（一）配电系统的要求其原则应符合：
1）安全性必须保证在任何可能的运行的方式及检修状态下运行人员及设备的安全。
2）可靠性主结线的可靠性要求由用电负荷的等级确定。
要保
证主结线的可靠性可以采用多种措施。
如系统中的某一电气元件故障时，可以由保护装置自动把故障元件迅速切除，使之不影响系统的其他部分的继续运行；也可以在系统中设置备用元件，当工作元件故障时，由自动装置立即投入备用元件代替工作元件。
因此，在主结线中就要考虑是否方便电气元件的投切操作。
3）灵活性应能适应在各种可能的运行方式的要求。
主结线的电路关系是可以改变的，在系统运行中，这种主结线电路关系的改变叫做运行方式的改变。
运行方式的改变通常是通过对主结线中某些电气元件的投入和切除来实现的，因此，主结线应考虑是否方便电气元件的投切操作。
从而适应各个时段能源供电能力与负荷变化的要求，适应元件检修的要求，保证各种不正常运行方式下系统仍能达到足够的供电质量。
4）经济性应满足最少的投资与年运行费用的要求，使的总经济效益为最佳。
5）操作简单：
在满足系统要求的前提下，操作应尽可能简单。
6）维修方便。
（二）供电系统设计的一般原则
1）电源一般取自电力系统，也可取自企业自发用电系统。
2）每一企业一般应有两回独立电源线路，当任一回因发生故障停
止供电时，另一回线路应能担负企业的全部一类负荷及部分二类负荷。
3）对大中型露天矿应有两个独立电源；对大型矿区选煤厂和年产
5Mt以上规模的矿区机电修配厂，当由6-10KV电压供电时，一般不少于两回线路，当由35KV以上电压供电时，可只设一回线路。
有条件时，对大型矿区选煤厂可另设备用电源，以便在停电时向照明设备和某些由于停电会造成事故的设备供电。
其他用电单位，除另有供电要求者外，可设一回线路。
4）由两回及以上线路供电时，其中一回停止运行，其余的用电负荷应保证全部一类负荷的供电，对其他负荷应保证全部负荷的75%。
5）企业用电线路的导线均应按经济电流密度选择，按允许电压损失及允许载流量的条件验算。
（三）配电系统中应遵循的一般原则：
1）安全要求。
配电装置系统的设计必须使下列一级负荷由两个独立电源供电。
矿井主要通风机和分区通风机；井下主排水泵；立井提人的电梯；高层建筑的安全照明及消防照明；金融财务用电；通信广播用电等。
2）导线电缆截面的选择。
6KV以上的导线和电缆截面选择，应符合允许载流量和允许电压降的要求。
固定敷设且年最大负荷利用小时数在3000h以上的线路，其截面应先按经济电流密度选择电缆
并应以短路热稳定校验。
地面高压设备的电缆线路截面，可按允许载流量和最不利的条件选择。
第二章方案论证
2.1电源的分配
（1）电源要求
根据上述一类、二类建筑工程，必不可少地在高层建筑地下层或设备层内设置扬水泵房，屋顶设置高位蓄水箱。
一类建筑的水泵动力用电，应设置包括应急发电机在内的三路独立电源；二类建筑的水泵用电，应设置两路独立的市电供电。
水泵房应有独占一室的配电室和配电设备，在电源柜上设置自投、互投装置，并应遵循规范规定：
在火灾发生期间，对消防水泵、自动喷水系统及消火栓的电源，保证供电时间应大于60分钟。
消防值班室控制监测中心，应有电源和水源运行工况故障声光信号。
（2）本次设计的方案是采用一支泵房电源线为泵房所有水泵供电，另引进一台柴油发电机作为冷备用电源，为消防水泵、喷淋泵、消防稳压泵供电。
在末端控制箱内与主电源进行切换。
当主电源出现故障时，备用柴油发电机供电，保证了对一级负荷即消防设备的供电可靠性、连续性。
在主电源不故障时冷备用电源不投入使用，所以也达到了经济性的要求。
2.2控制方式的设计
对水泵的控制方式均采用软启动控制，达到降压启动的目的。
控制电路图略。
2．3泵房等电位的设计
本次设计在配电室内设置了局部等电位，保证了操控人员的安全，在泵房内所有水泵的金属外壳均通过地埋线与墙内等电位扁
钢相连接，最后接入总等电位箱。
保证了泵房内安全。
第三章动力系统的设计
3.1平面布置的设计
过去在对水泵站的配电设备、启动设备安装位置设计时，往往只受设备主导专业布局支配，配电室、电力控制室往往只给电气设备放在边缘或者夹道中，处境十分尴尬，设备安装后不是不能操作维护，便是水泵喷漏浸泡，事后再返工移位。
而此次平面的布置在一个专门的房间中，水泵房与配电控制操作室分设两间，便于操作、维修、管理，没有上述毛病。
3.2系统图的设计
本设计系统图包括配电箱系统图和控制箱系统图。
配电箱采用LSD动力配电箱，接线图如图1-4所示。
消防控制箱包括消火栓控制箱，喷淋控制箱，稳压控制箱，均采用一用一备的形式，采用型号如下图。
生活水泵包括给水泵和排水泵，分别采用不同的控制箱来控制。
型号如下。
类型
型号尺寸
备注
消火栓泵
XKF-5-2/55800×2100×500
详见
《常用电气控制图集》
喷淋泵
XKF-10-2/18.5800×1600×400
稳压泵
XKF-12-2/5.5600×1200×250
给水泵
XKG-10-3/22800×1800×300
排污泵
XKF-5-2/1.5600×200×250
3.3等电的位设计
墙内敷设40X4镀锌扁钢，引出接地予留埋深0.8米，控制箱和配电箱金属外壳通过接地电阻测试箱接入40X4镀锌扁钢，各水泵金属外壳在地下通过穿管导线统一接入等电位端子板，最后把端子板接入总等电位箱。
配电室内统一做局部等电位。
等电位检验：
第一步，检查端子箱的端子板联结是否可靠，端子板要求为铜制品；第二步，检查联结线的色标（黄绿相同的塑料铜芯导线），线径要满足：
6mm2<导线截面<25mm2；第三步，要进行等电位联结导通性测试，测试采用空载电压4-24V直流或交流电源，测试电流不小于0.2A，并要求等电位联结端子板与等电位联结范围内的金属管道等金属末端之间的电阻不超过3Ω。
若达不到此要求，可采取一些可靠的措施降低接触电阻或增补跨接线。
第四章负荷计算及其设备的选择
4.1负荷计算的目的和依据
系统的构成依赖于系统中的每个设备的确定，以及这些设备必须满足在正常负荷电流作用下长时间安全运行的要求。
在负荷计算中，除了已存在的同类型负荷为依据外，还应考虑由于
经济的发展，人们生活水平提高所带来的用电量的增加
4.2负荷计算的概念
计算负荷：
是一个假想的持续负荷，起热效应与同时间内实际变动负荷所产生的热效应相等。
在供配电系统中，以30min的最大计算负荷作为选择电气设备的依据，并认为只要电气设备能承受该负荷的长期作用，即可在正常情况下长期运行。
一般这个最大计算负荷简称为计算负荷Pc。
反映在平滑曲线上，就是热效应最大的30min负荷所对应的假想持续负荷；反映阶梯形负荷曲线上，就是最大负荷
。
工程上为了取值和表达方便，将最大负荷
作为计算负荷
。
即认为：
=
4.3负荷计算的方法
1.需要系数法
2.二相式法
3.利用系数法
注：
本次设计选用第一种方法计算。
4.4负荷计算
本次设计采用的水泵型号及其数量如下表
类型
型号
额定功率
效率
额定电流
额定电压
功率因数
启动
流
计算电流
消防泵（一用一备）
Y250M-2
55KW
91.4
102.9A
380V
0.89
7Ir
102．7A
喷淋泵（一用一备）
Y180L-4
18.5kw
91
35.9A
380V
0.86
7Ir
35．9A
稳压泵（一用一备）
Y180L-4
5.5kw
91
10.3A
380V
0.8
7Ir
10．3A
给水泵（两用一备）
Y180L-4
22KW
91.5
42.5A
380V
0.86
7Ir
42．4A
各个水泵的计算数据如下
给水泵
1.1号泵
∵PN1=22kw
M的cosφ=0.6~0.85。
故取0.86。
取ηN=0.915。
1号泵电流计算
Ijs=Pn/√3×U1×cosφ=42.4A
2.主电路导线、元器件的选择
其导线规格取：
NH-BV3×35+1×16SC32WC
QF取：
NS100-50
3.控制电路导线、元器件型号选择
由于本次选用的控制箱内已经将线路接好，各种开关已经固定，所以不做选取，下同。
4.2、3号泵的导线、元器件的选择同一号泵
消火栓泵
1、1号泵电流计算
∵PN1=55kw
M的cosφ=0.89。
取ηN=0.914。
1号泵电流计算
由PN1=√3UL1×IL1×COSφ×ηN可得：
IL1=PN1/√3UL1×COSφ×ηN
即：
IL1=55×103/√3×380×0.89×0.914=102.7A
Ijs=IL1=102。
7A
2、主电路导线、元器件的选择
由Ijs=102.7A可得：
其导线规格取：
NH-BV3×50+1×25SC50WC
QF取：
NS160-160
3、2号泵的导线、元器件的选择同1号泵
喷淋泵
1、1号泵电流计算
∵由PN1=√3UL1×IL1×COSφ×ηN可得：
PN1=18。
5kw
M的cosφ=0.86。
取ηN=0.91。
IL1=PN1/√3UL1×COSφ×ηN
即：
IL1=18。
5×103/√3×380×0.86×0.91=35.9A
故Ijs=IL1=35。
9A
2．主电路导线、元器件的选择
由Ijs=35.9A可得：
其导线规格取：
NH-BV4×10SC25WC
QF取：
NS100-63
3、2号泵的导线、元器件的选择同一号泵
恒压泵
1．电流计算
PN1=5.5kw
M的cosφ=0.8。
取ηN=0.95。
IL1=PN1/√3UL1×COSφ×ηN
即：
IL1=5.5×103/√3×380×0.95=10.3A
2．主电路导线、元器件的选择
由Ijs=10.3A可得：
其导线规格取：
NH-BV4×6SC20WCKM取：
CJ10-100
QF取：
NS100-25
排污泵
1.电流计算
PN1=1.5kw
M的cosφ=0.75。
取ηN=0.95。
IL1=PN1/√3UL1×COSφ×ηN
即：
IL1=1.5×103/√3×380×0.75=3.7A
2、主电路导线、元器件的选择
导线：
NH-BV4×2.5SC15WC
QF：
NS100-25
4.5导线、穿管的选择及其敷设方式
配电箱内和进箱的导线，穿管，及其敷设方式如下：
主电源配电箱如下1.1所示
备用电源配电箱如下1.2所示
图1.1
图1.2
4.6开关箱（柜）的选择
开关箱的选择分为控制箱和配电箱的选择。
如上图所示：
类型
型号尺寸
备注
消火栓泵
XKF-5-2/55800×2100×500
详见
《常用建筑电
气工程图集》
喷淋泵控制箱
XKF-10-2/18.5800×1600×400
稳压泵控制箱
XKF-12-2/5.5600×1200×250
给水泵控制箱
XKG-10-3/22800×1800×300
排污泵控制箱
XKF-5-2/1.5600×200×250
主电源配电箱
LSD-250-4P300×400×200
备电源配电箱
LSB-160-4P300×400×200
配电箱型号说明如下
控制箱型号如下
致谢
通过本次供配电系统课程设计——某小区水泵房电气工程设计，我对《供配电系统》的学习兴趣更加浓厚了，更深刻的理解了电路进线、配电及电气设备选择的知识，通过绘制电子电路图，对天正电气软件的运用更加自如，对word软件的处理也更为熟练，不仅加深了对专业理论知识的理解和运用，使知识形成体系，融会贯通，尤其增强了自己的动手能力和对计算机软件的运用能力，为以后的工作奠定了良好的基础。
在此次设计中尤其值得感谢的是指导老师和同学的帮助的，在设计的开始我对这套系统还不甚了解，但是由于你们的帮助，尤其是江老师的耐心指导，是他们使我从开始懵懂一直到对水泵房有了一定的认识和了解，到最后完成设计起了决定性的作用。
参考文献
《供配电系统设计规范》GB50052-95
《建筑电气工程图集》中国建筑工业出版社2003
雍静主编《供配电系统》机械工业出版社2003.6
孙成群编著《建筑电气设计与施工技术问答》中国水利水电出版社
朱林根主编《21世纪建筑电气设计手册》中国建筑工业出版社2001
朱林根主编《现代建筑电气\设计与施工手册》中国建筑工业出版社
焦流成主编《供配电设计手册》中国计划出版社1997
刘思亮主编《建筑电气设计手册》中国建筑工业出版社2002
白忠敏编著《电力用互感器电能计量装置设计选型与应用》中国电力出版社
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