住宅小区供配电系统设计毕业论文.doc
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1、目 录1前言32 工程概述43 电气照明设计43.1照明系统的概述43.2照明方式和种类53.3照度计算63.4该小区的电气照明设计74低压配电系统设计154.1高层建筑一般规定154.2低压配电系统线路的选择184.3低压配电系统电气设备的选择194.4配电变压器的选择204.5小区的低压供配电系统设计204.6负荷计算的方法224.7小区住宅的负荷计算225防雷接地系统设计245.1防雷与接地系统概述254.4小区1#楼接地设计286.技术经济分析29参考文献:29致谢3028住宅小区供配电系统设计摘要:本次设计的题目是厦门某住宅小区电气系统设计。通过具体的实例工程设计,初步掌握高层建筑供
2、配电系统设计的基本方法,更好的将理论和实践相结合,将大学四年来所学的课程及知识应用到自己的专业中去,也为将来的工作打下良好的基础。同时也可以更加详细地学习建筑规范,提高自己独立完成工程设计的实际操作和研究能力。 关键词:配电系统负荷计算防雷设计;照明1前言 本次设计的题目是厦门某住宅小区电气系统设计。通过具体的实例工程设计,初步掌握高层建筑供配电系统设计的基本方法,更好的将理论和实践相结合,将大学四年来所学的课程及知识应用到自己的专业中去,也为将来的工作打下良好的基础。同时也可以更加详细地学习建筑规范,提高自己独立完成工程设计的实际操作和研究能力。 本工程为一类高层建筑,按三级负荷供电,二类防
3、雷建筑物、二级防火进行电气系统设计。在本设计中,要求完成对住宅小区供配电系统设计,主要包括照明系统、低压供配电系统、负荷计算、防雷与接地系统。论文针对住宅小区电气的设计和使用需要,在重点表述低压供配电系统、负荷计算和防雷与接地系统的同时,侧重于电气基本理论和基本知识。设计中,总体按照民用建筑设计规范来建立设计的整体思路,并完成低压供配电、负荷计算、设备选型、系统构成以及施工图的绘制。 本毕业设计论文共分七章。其中第1章是前言;第2章为工程概述;第3章为电气照明设计;第4章低压配电系统设计;第5章为防雷接地系统设计;第6章为技术经济分析;第7章为结论.2 工程概述 本次设计具体项目为厦门某住宅小
4、区项目。该住宅小区总面积大约为57000平方米,建筑面积约为37000平方米,共有四栋楼,一号楼、二号楼分别有25层,每层有6户,共300户。三号楼、四号楼分别有6层,每层6户,除去第一层为商业店面共60户。每户面积在90平方米至120平方米之间。本设计为普通民用高层住宅,为一类高层建筑,按三级负荷供电。防火等级为二级,按二类防雷建筑物设计防雷。 本设计采用10kv/0.4kv进线形式,接地形式采用TN-C-S系统进户处设重复接地,采用综合接地方式,接地利用建筑物基础作接地极,接地电阻不大于10欧。电源进线采用YJV22-10kv-3*95电缆引入。本次电气系统设计主要包括:照明系统设计,低压
5、供配电系统设计,小区负荷计算,防雷与接地系统。 防雷接地设计,根据防雷等级进行设计,对主要建筑物和电气设备采取防雷和接地措施,以保护国家财产免遭损失和保障人身安全。3 电气照明设计 3.1照明系统的概述 3.1.1照明系统的发展现状 在照明上不再是60-70年代住宅2W/,办公室4 W/,而是各类建筑物的照度在适应国情下尽可能与国际接轨,如体育馆的拳击厅照度为1000-2000 lx,乒乓球台面照度为500-1000 lx;住宅也按不同用途,照度自20-300 lx变化;一般办公室的照度为100-200 lx;绘图、设计、打字室工作面照度为300-500 lx等。 在同一栋建筑物中,照明的种类
6、也增多了,有一般的工作照明、局部工作照明、备用照明、安全照明、疏散指示照明、值班照明、障碍照明、节日照明等。不同的照明类别,其供电要求也不同,控制方式也各异。如备用照明应有二路电源;安全照明、疏散指示照明、障碍照明不仅应有二路电源,而且还应在末级配电设备上设置备电自投装置。大面积的工作照明,要求集中控制或按工作时间自动开启及关闭。为节约电能,外围有自然采光部分的灯具,还应设置按照明度标准自动调光的装置;疏散指示照明在火警时消防控制室可按需要进行控制;障碍照明应按日照照度进行自动控制等。 由此可见,照明在照度、照明质量、照明方式、灯具外型、供电要求及控制上,都有不同程度的发展和更高的要求。 3.
7、1.2照明计量单位 当前各种量都逐步实现采用国际单位制,简称SI。光学计量基本单位为光强I(坎德拉cd),导出单位有光通(流明lm)照度E(勒克斯lx)出射度M(流明/米lm/m) 、亮度L(坎德拉/米cd/m)等。 3.2照明方式和种类 照明方式 (1)一般照明:为使整个照明场地获得均匀明亮的水平照度,使用照明器在整个照明场所基本均匀布置的照明方式。 (2)分区一般照明 根据需要提高特定区域照度的一般照明称为分区一般照明。据工作面布置的实际情况,将照明器集中或分区集中均匀地布置在工作区上方,使室内不同被照面上产生不同的照度,可以有效地节约能源。 (3)局部照明 以满足照明范围内某些部位的特殊
8、需要而设置的照明称为局部照明。它仅限于照亮一个有限的工作区,通常采用从最适宜的方向装设台灯、射灯或反射型灯泡。起优点是灵活、方便、节电,能有效地突出重点。 (4)混合照明 有一般照明和局部照明共同组成的照明称为混合照明。其实质是在一般照明的基础上,在另外需要提供特殊照明的局部,采用局部照明。3.2.2照明种类 (1)正常照明 为满足正常工作而设置的室内外照明称为正常照明。它起着满足人们基本视觉要求的功能,是照明设计中的主要照明。它一般可单独使用,也可与应急照和值班照明同时使用,但控制线路必须分开。(2)应急照明 在正常照明因事故熄灭后,供事故情况下继续工作、人员安全或顺利疏散的照明称为应急照明
9、。它包括备用照明、安全照明、和疏散照明三种。应急照明的设置原则,从安全角度考虑,应在较多的建筑内设置应急照明,而从经济的观点出发,只能在一些最需要的建筑内设置。(3)值班照明 在非工作时间供值班人员观察用的照明称为值班照明。可利用正常照明中能单独控制的一部分或应急照明的一部分或全部作为值班照明。3.3照度计算 照度计算方法有利用系数法容量法和逐点法等3种1。任何一种计算方法,都只能做到基本准确。 3.3.1利用系数法 此法适用于灯具均匀布置的一般照明以及利用墙和天棚作为光线反射面的场合。当选用反射式、半反射式或漫射式等主要利用反射光通的照明灯具时,必须采用此法计算在工作面上的平均照度E系由光源
10、光通的直射分量以及经房间多次反射的分射分量所造成的。投射在工作面上的这两个光通之和F与照明灯具在受照房间内所发出的总光通NF之比称为利用系数h。即 h 5F/NF 3-1 式中 F每一个照明灯具所发出的光通量,流明。 照明装置的利用系数与下列因素有关: (1) 照明灯具的效率及光强分布的情况; (2) 墙壁、天棚和地板的反射系数Pq、Pt和Pd; (3) 室形指数。 对于方形的房间,室形指数i按下式确定: i=AB/h(AB) 3-2 式中 AB房间的长度和宽度,米; h照明灯具的计算高度,米。 利用系数法的基本公式为 F=EminKZS/Nh 流明 3-3 Emin=FNh/KZS 勒克斯
11、3-4 式中 F每一个灯泡的光通量,流明; Emin最小照度 K减光补偿系数 S房间面积 N灯具数量 hZ-最小照度h h光通利用系数3.3.2单位容量法单位容量法的基本公式: W=P/A 3-5 W在最低照度下每单位面积的安装功率(W) P房间内全部灯泡(管)的总安装功率(W)A房间的面积() 根据已知的面积和所选的灯具形式、最小照度E、计算高度h,从表3-1到表3-3查得每单位面积的安装容量W,从上式算出全部灯泡的总安装功率P。然后除以灯具的功率,再考虑到室形及对灯具布置的要求即可得灯具数量。3.4该小区的电气照明设计3.4.1电气照明设计的基本原则 (1)本设计照度标准选用国家民用建筑照
12、明标准为基准,并参照有关国外照明标准进行设计。(2)照明电源,根据国家节能要求特殊装修要求外,均选用高效,低耗的节能型日光灯和节能筒灯为主。3.4.2电气照明详细设计计算本设计采用单位容量法对本次的小区住宅1#共有A、B两个户型来说明设计。主卧室 房间面积A=15.74m2,取照度E=50lx, 选用荧光灯(236W),查表3-3得单位容量W=4.5W/m2根据W=P/A得, 房间内的总安装功率P=WA=4.515.74=71W所以在主卧室中央位置设置双管荧光灯一盏,236W,P0=236=72W次卧室:房间面积A=12.4m2,取照度E=50lx,选用荧光灯(236W),查表3-3得单位容量
13、W=5.2W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=5.212.4=57W,所以在次卧室中央设置一盏236W双管荧光灯一盏, P0=236=72W客厅:房间面积A=27.68m2,取照度E=30lx,选用花灯(660W),查表3-3得单位容量W=14.8W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=14.827.68=410W,所以在客厅中央位置设置一盏660W花灯, 以及一盏60W的圆球吸顶灯做辅助照明,P0=660W+60W=420W餐厅:房间面积A=11.2m2,取照度E=30lx,选用花灯(460W),查表3-3得单位容量W=20.9W/m2根据W=P/A得,房间内
14、的总安装功率P=WA=11.220.9=234W,所以在餐厅中央位置设置一盏460W花灯,P0=460W=240W主卧室卫生间:房间面积A=4.94m2,取照度E=15lx,选用防水防潮灯(40W),查表3-3得单位容量W=11.6W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=11.64.94=57W,所以在主卧室卫生间中央设置一盏40W的防水防潮吸顶灯, 以及一盏20W镜前防水壁灯,P0=40W+20W=60W卫生间:房间面积A=4.02m2,取照度E=15lx,选用防水防潮灯(40W),查表3-3得单位容量W=11.6W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=11.64
15、.02=47W所以在主卧室卫生间中央设置一盏40W的防水防潮吸顶灯,以及一盏20W镜前防水壁灯,P0=40W+20W=60W书房:房间面积A=12.86m2,取照度E=150lx,选用荧光灯(36W),查表3-3得单位容量W=15.6W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=15.612.86=200W所以在书房中央位置设置一盏236W双管荧光灯,门口处设置一盏60W的圆球吸顶灯,书桌处可按放台灯做局部照明以达到照度要求。P0=236W+60W=132W厨房:房间面积A=6.58m2,取照度E=20lx,选用防水防潮灯(60W),查表3-3得单位容量W=15.2W/m2根据W=P/
16、A得,房间内的总安装功率P=WA=15.26.58=100W所以在厨房中央设置一盏60W防水防潮灯。走廊:房间面积A=8.56m2,取照度E=20lx,选用圆球吸顶灯(60W),查表3-3得单位容量W=15.2W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=15.28.56=130W,所以在厨房中央设置二盏60W防水防潮灯,P0=60W+60W=120W主卧室:房间面积A=15.74m2,取照度E=50lx,选用荧光灯(236W),查表3-3得单位容量W=4.5W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=4.515.74=71W,所以在主卧室中央位置设置双管荧光灯一盏,236W
17、,P0=236=72W次卧室:房间面积A=12.4m2,取照度E=50lx,选用荧光灯(236W),查表3-3得单位容量W=5.2W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=5.212.4=57W,所以在次卧室中央设置一盏236W双管荧光灯一盏,P0=236=72W客厅:房间面积A=27.68m2,取照度E=30lx,选用花灯(660W),查表3-3得单位容量W=14.8W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=14.827.68=410W,所以在客厅中央位置设置一盏660W花灯,以及一盏60W的圆球吸顶灯做辅助照明,P0=660W+60W=420W餐厅:房间面积A=11
18、.2m2,取照度E=30lx,选用花灯(460W),查表3-3得单位容量W=20.9W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=11.220.9=234W,所以在餐厅中央位置设置一盏460W花灯,P0=460W=240W主卧室卫生间:房间面积A=4.94m2,取照度E=15lx,选用防水防潮灯(40W),查表3-3得单位容量W=11.6W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=11.64.94=57W,所以在主卧室卫生间中央设置一盏40W的防水防潮吸顶灯,以及一盏20W镜前防水壁灯,P0=40W+20W=60W卫生间:房间面积A=4.02m2,取照度E=15lx,选用防水
19、防潮灯(40W),查表3-3得单位容量W=11.6W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=11.64.02=47W,所以在主卧室卫生间中央设置一盏40W的防水防潮吸顶灯,以及一盏20W镜前防水壁灯,P0=40W+20W=60W书房:房间面积A=12.86m2,取照度E=150lx,选用荧光灯(36W),查表3-3得单位容量W=15.6W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=15.612.86=200W,所以在书房中央位置设置一盏236W双管荧光灯,门口处设置一盏60W的圆球吸顶灯,书桌处可按放台灯做局部照明以达到照度要求。P0=236W+60W=132W厨房:房间面
20、积A=6.58m2,取照度E=20lx选用防水防潮灯(60W),查表3-3得单位容量W=15.2W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=15.26.58=100W所以在厨房中央设置一盏60W防水防潮灯。走廊:房间面积A=8.56m2,取照度E=20lx,选用圆球吸顶灯(60W),查表3-3得单位容量W=15.2W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=15.28.56=130W,所以在厨房中央设置二盏60W防水防潮灯,P0=60W+60W=120W阳台:a)阳台1:房间面积A=3.32m2,取照度E=20lx,选用圆球吸顶灯(60W),查表3-3得单位容量W=15.2
21、W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=15.23.32=50W,所以在阳台中央设置一盏60W圆球吸顶灯。b)阳台2:房间面积A=6.04m2,取照度E=20lx,选用圆球吸顶灯(60W),查表3-3得单位容量W=15.2W/m2根据W=P/A得,房间内的总安装功率P=WA=15.26.04=92W,所以在阳台中央设置二盏60W圆球吸顶灯,P0=60W+60W=120WB户型照明功率共计1396W.3.5插座系统3.5.1插座系统的概述插座这个小小的电气装置元件,往往容易被人忽视,但在现代住宅中却随处可见,不管是在客厅、卧室、书房,还是在厨房、餐厅、卫生间,人们都要使用它,甚至阳
22、台都忘不了装一个插座,以备它用。现代生活水平不断的提高,人们对住宅电气装置的要求也越来越高,人们不再满足于照明、风扇、洗衣机、电冰箱、彩电等电气设备带来的方便,而更加热衷追求音响、空调、大屏幕彩电、电脑、电话带来的享受。随着当今知识经济、信息时代的到来,可视电话、电子购物、家庭办公等智能化住宅建筑将不断涌现。这些电能、信息的传递除通过电线、电缆外,还必须通过插座这个小小电气装置元件输送给用电设备或信息终端。可见,插座的种类和数量在现代住宅中呈日益增长的趋势。所以,现代住宅中插座的选型、布置位置、数量和安装高度都直接关系到住户今后的使用效果,是现代住宅电气设计中十分重要的内容。现代住宅是由客厅、
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