图书馆供配电与照明设计

课程设计说明书（2015/2016 学年第一学期）

课程名称：建筑供配电及照明系统工程设计

题目：图书馆供配电及照明设计

专业班级：电气工程及其自动化班

学生：

学号：

指导教师：

设计周数：两周

设计成绩：

2015年 12月 30日

目录

一、设计题目分析及要求 (2)

二、课程设计目的 (2)

三、课程设计要求 (3)

四、供配电部分的设计 (3)

五．照明部分的设计 (6)

六、课程设计总结 (9)

七、课程设计总结 (9)

八．参考文献 (10)

附录1 (11)

附录2 供参考 (12)

一、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基本要求和设计时的一些注意事项，还有对供配电系统中根据实际情况进行设备选型也有了大体上的了解。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，是考察我们的思维方式，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。

二、设计题目分析及要求

○1某图书馆，地下一层，地上五层，具体的功能和尺寸标准见CAD图纸。

○2大楼用电负荷：一般负荷照明按20w/平方米，应急照明负荷按15KW计；一般电梯2台，每台15kw；电开水炉6KW，每层都有；生活水泵2台，每台34kw；消防设备：消防泵2台，每台55kw；喷淋泵2台，每台45kw；排烟风机共4台，每台9.5kw分别布置在地下一层；正压送风机2台，每台5kw。其他动力设备用电按照功能自己设定

○3根据课题的原始资料及CAD图纸

确定负荷等级，拟定高低压供配电系统；

正确建立负荷统计计算表；

变压器发电机台数容量型号选择；开关线路各做一个选型；

对图书馆一层进行照度计算及照明灯具的选择及布置（400座报告厅）；

CAD绘制供配电系统图及电照平面图；

写一份完整的设计说明书，课程设计说明书应包括设计分析和思考容；

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较知名厂家的产品；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、供配电部分的设计

本课程设计包括供配电的设计和室照明设计两部分，供配电部分涉及到负荷的计算和设备的选型，照明部分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供配电部分的设计

此设计包括系统分析、系统设计和系统实施等方面

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。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2564平方米，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平方米。地上二到五层是一般照明要求和供电质量要求。地上一层至五层面积为20845平方米。

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行分组，地下一层到地上五层的室照明、生活水泵、电开水炉、电梯归为同一类用电设备，冷却水泵、冷却塔、送排风系统等我

们归为一类用电设备。考虑到未来的发展情况，每组预留了一些设备的用电负荷。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合适的变压器和短路器，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

第三，除了正常的用电设备之外还有一些消防设备、应急照明的供电不计入负荷计算，但要在

供配电系统图中显示。为了系统的可靠性，我们选择两台变压器，另外加了一台容量大小合适的电

动机作为备用电源供电，把主要设备挂在主电源上，消防设备和应急照明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安

全，减少事故损失。具体的供配电系统图见附录二。

4.1.3系统方案的实施

○

1变压器的选择 SC9-800/10 由负荷计算表的：1#变压器的S c1=538kva 2#变压器的S c2=555kva

选择两台800kva 的变压器负荷率分别为β1=68% β2=70%满足要求

○

2柴油发电机的选择 ZH400GF1 柴油发电机只供紧急情况下使用，消防泵应急照明生活水泵喷淋泵排烟风机正压送风机均是在紧急

情况下必用的设备，由负荷计算表的S c3=303kva ，选定发电机容量应大于计算容量，因此选用

ZH400GF1柴油发电机，其容量为500kva ，满足要求。

○

3高压断路器的选择

ZN5-10/1000

高压侧 I C113c N U 3*10

低压侧 I c2

校验短路参数

计算各元件电抗

系统电抗 22

1max 10.50.18600

av k U x S ===Ω 架空线路 由手册得x 0=0.4 X 2=X 3=X 0L =0.4*8=3.2

变压器 由手册 得Uk%=6 22.4.5

3.%60.40.01210010080010N T K N T U U X S -?===Ω?? 计算短路点总电抗

K1点：X K1= X 1 + X 2 =0.18+3.2/2=1.78

K2点: X K2= (X 1+X 2 )(0.4/10.5)2+X3=(0.18+3.2/2)(0.4/10.5)2+0.012=0.0146

计算短路参数

K1点：①短路电流周期分量有效值和稳态电流

(3)(3)1 3.406k I kA I ∞==== ②短路电流冲击电流

(3)(3)12.55 2.55 3.4068.685sh K i I kA ==?= (3)(3)1

11.52 1.52 3.406 5.177K K I I kA ==?= ③短路容量

(3)(3)11110.5 3.40661.94K av K S I MVA ?=

K2点：①短路电流周期分量有效值和稳态电流

(3)(3)215.818k I kA I ∞==== ②短路电流冲击电流 (3)(3)21.84 1.8415.81829.106sh K i I kA ==?=

③短路容量

(3)(3)1220.415.81810.959K av K S I MVA ?=

校验短路参数

高压断路器：稳定校验 22221. 3.406*

10.0520*2k ima t I t I t ∞=+<=（） 合格 动稳定校验 max 8.68550sh i kA i kA =<= 合格

断流能力校验 .0.2.3.40620k N br I kA I kA =<= 合格

○

4低压断路器 MW12 各脱扣器的整定电流 长时脱扣器 '11.1*8429620.85OP TR rel c I K I A k ?∑≥?===

取0.9 整定电流0.9*1250=1125A

'

1max 1.2()OP OR c st I I I ?∑-?≥+21459 1.3A k === 瞬时脱扣器----按尖峰电流："1max 1.35~2()OP OR c rel st I I K I ?∑-?≥+?

.316411.351641, 1.461125N T I A k ===== 取2 开断能力校验：.0.2.15.81835k N br I kA I kA =<= 合格

○

5低压隔离开关 HD11-10 ○

6电流互感器 LQJ-10/200-0.5 1.将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值，使测量仪表和保护装置标准化。

2.所有二次设备可用低电压、小电流的电缆连接，二次设备的绝缘水平能按低电压设计，结构轻巧，价格便宜。便于集中管理，可实现远方控制和测量。

3.二次回路不受一次回路的限制，

4.使二次侧的设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧要有一点接地，保证二次系统设备和工作人员的安全。

○

7电压互感器 JDZJ-10 ○

8高压线 JYV3*25+1*25 ○

9低压线 JYV4*16铜芯交联聚乙烯绝缘

五．照明部分的设计

该系统中的照明部分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，在这部分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。