【正文】 .................................. 32 防雷系統(tǒng)概述 .................................................... 32 建筑物的防 雷等級(jí) ................................................ 32 高層建筑物的防雷措施 ............................................. 33 接地系統(tǒng)概述 ..................................................... 33 接地設(shè)計(jì) ............................................................ 35 結(jié) 論 .................................................................. 36 致謝 ..................................................................... 37 參考文獻(xiàn) ................................................................. 38 畢業(yè)說(shuō)明書 1 1 緒論 設(shè)計(jì) 概況 本設(shè)計(jì)是某居民樓電氣設(shè)計(jì)，該工程系實(shí)際工程。設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)是該居民樓電氣系統(tǒng)中供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其中供配電系統(tǒng)主要包括負(fù)荷等級(jí)、負(fù)荷計(jì)算、變壓器選擇、互感器的選擇、電纜的選擇等。 本設(shè)計(jì)主要包括強(qiáng)電部分設(shè)計(jì)、弱電部分設(shè)計(jì)及安防部分設(shè)計(jì)。因此，高層建筑的防雷保護(hù)就越顯重要 ，相應(yīng)地對(duì)防雷保護(hù)提出了更高的要求。高層建筑比一般建筑遭受雷擊的概率要大得多，而一旦遭受雷擊，損失將非常嚴(yán)重。摘要 I 摘 要 要提高高層建筑配電系統(tǒng)的可靠性，要正確選擇各類配電設(shè)備的容量，就必須科學(xué)、合理的進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。本文對(duì)符合計(jì)算中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了分析和探討，就重要設(shè)備的容量選擇做了較為詳細(xì)的論述，提出了一些進(jìn)一步提高配電系統(tǒng)可靠性的措施，并結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，計(jì)算結(jié)果證明本文所述方法是正確合理，可在實(shí)際中應(yīng)用。另外，普通建筑物防雷系統(tǒng)不但不能保護(hù)高層建筑物內(nèi)的電子設(shè)備與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，反而可能會(huì)引入雷電。本文對(duì)于高層建筑物的防雷保護(hù)措施做了較為仔細(xì)的分析。即完成對(duì)小區(qū)的綜合布線系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)以及防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。照明系統(tǒng)主要包括照明系統(tǒng)簡(jiǎn)介、照度方式種類、照度計(jì)算、電氣照明設(shè)計(jì)等。針對(duì)本工程的情況本設(shè)計(jì) 共七章，包含的內(nèi)容主要有 供配電系統(tǒng) （第 4 章） 、 電氣照明系統(tǒng) （第 5 章） 和消防報(bào)警 （第 6章） 。 本設(shè)計(jì)通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算和圖紙繪制就現(xiàn)代建筑中的主要部分 — 綜合布線、防雷接地根據(jù)建筑屋的使用性質(zhì)和用途按照國(guó)家制定的規(guī)范和其需求做到科學(xué)設(shè)計(jì)合理布局。近年來(lái)，我國(guó)建筑電氣的發(fā)展 極為迅猛，并且要求不斷提高，技術(shù)先進(jìn)，控制體系豐富多樣，更新?lián)Q代特別快。 本次設(shè)計(jì)的意義是通過(guò)具體的實(shí)例工程設(shè)計(jì)，初步掌握高層建筑電氣設(shè)計(jì)的基本方法 ,更好的將理論和實(shí)踐相結(jié)合 ,將大學(xué)四年來(lái)所學(xué)的課程及知識(shí)應(yīng)用到自己的專業(yè)中去 ,也為將來(lái)的工作打下良好的基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 本論文主要闡述了該小區(qū)各系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)依據(jù)、原則和方法及設(shè)計(jì)選擇的結(jié)論等。 （ 2）第 二 章為 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要說(shuō)明負(fù)荷等級(jí)的劃分及對(duì)應(yīng)的供電要求，負(fù)荷計(jì)算以及配電方式等內(nèi)容的相關(guān)原理、原則、方法等，并用單位容量法進(jìn)行了負(fù)荷計(jì)算，確定各個(gè)系統(tǒng)照 明負(fù)荷的容量、計(jì)算電流，以此選擇出了斷路器，導(dǎo)線。 （ 3）第 三 章 電氣照明設(shè)計(jì)，主要說(shuō)明光源、燈具選擇，照度計(jì)算，一般照明及應(yīng)急照明等內(nèi)容，并依據(jù)《電氣照明技術(shù)》 《建筑照明設(shè)計(jì)規(guī)范》等進(jìn)行照度計(jì)算，選擇出各個(gè)房間合適的燈具數(shù)量。主要說(shuō)明系統(tǒng)組成，主要功能，功放選擇等 。（ 6）第六章為 為防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要說(shuō)明設(shè)計(jì)的組成和設(shè)計(jì)結(jié)果。 生活水泵、普通客梯等為二級(jí)負(fù)荷 ，普通照明為三級(jí)負(fù)荷 。 地下一層設(shè)有變電所。 我們對(duì)電氣主接線擬訂了 3個(gè)方案進(jìn)行比較。 B方案：兩臺(tái)干式變壓器（ 10/）直接接入電力系統(tǒng)，高壓側(cè)母線分段 不 聯(lián)絡(luò)，低壓側(cè)分段聯(lián)絡(luò)， 每臺(tái)變壓器均能承擔(dān)相應(yīng)部分負(fù)荷，其中一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷均有一用一備電源，大樓的應(yīng)急照明和相關(guān)消防用電來(lái)自于自備柴油發(fā)電機(jī)組的電源母線。 三種方案比較：最佳方案應(yīng)選擇 C方案 變配電所系統(tǒng) （ 1） 高壓供配電系統(tǒng)中，為了保證整個(gè)系統(tǒng)的供電可靠性，擬采用高壓母線分段聯(lián)絡(luò)的供電方式。 （ 3）為保證本工程一級(jí)負(fù)荷的供電可靠性，單獨(dú)設(shè)立柴油發(fā)電機(jī)低壓配電系統(tǒng)，此系統(tǒng)與低壓配電系統(tǒng)采用分裂運(yùn)行的方式，不聯(lián)絡(luò)。 （ 5）根據(jù)相關(guān)規(guī)定，同時(shí)為 了提高在變配電所工作的安全可靠性，擬采用接地線同基礎(chǔ)主筋可靠焊接的方法，對(duì)整個(gè)變配電室采用等電位系統(tǒng)。 在負(fù)荷計(jì)算中，除了以存在的同類型負(fù)荷為依據(jù)外，還應(yīng)考慮由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平提高所帶來(lái)的用電量的增加。本工程采用低壓電容器作為無(wú)功補(bǔ)償，以提高符合的同期系數(shù)。 A ，計(jì)算電流Ic=, 其中：一級(jí)負(fù)荷： 100kW。 T2: 設(shè)備功率 Pe=；需要系數(shù) kx=，計(jì)算容量 Pjs=kx? Pe=,功率因數(shù) cosφ =, 無(wú)功功率 Qc=,視在功率 Sc = 三級(jí)負(fù)荷： 874 kW 柴油發(fā)電機(jī) 柴油發(fā)電機(jī) Cummins(康明斯 )—— KTA50— G3— 400kW/。高壓系統(tǒng)電壓等級(jí)為 10kV，低壓系統(tǒng)電壓等級(jí)為220V/380V。由于采用的是單相無(wú)功功率補(bǔ)償，因此每相的電容器臺(tái)數(shù)應(yīng)該相等。欲使補(bǔ)償后 cos? 達(dá)到 ，則補(bǔ)償后的無(wú)功功率為： cQ? =cP tan （ ）。 T2： QC2= QC cQ? =，實(shí)際補(bǔ)償 9? 15Kvar=135Kvar,功率因數(shù)為 ，滿足要求。 變壓器選擇 由公式： Sc=Pc/β cosφ β =SC/Sr 式中 SC—— 變壓器計(jì)算容量 kVA Sr—— 變壓器額定容量 PC—— 計(jì)算負(fù)荷 kW β —— 變壓器負(fù)荷率（本次設(shè)計(jì)按照有關(guān)規(guī)定變壓器負(fù)荷率應(yīng)該取值應(yīng)小于 70%） cosφ —— 補(bǔ)償后的功率因數(shù) 拿 2變壓器選用為例： 根據(jù)前面計(jì)算 SCT2= Sr=?cS = = 因此選用型號(hào)為 SCB9800/10/ 干式變壓器，額定容量為 800kVA， 該型號(hào)變壓器每臺(tái)高 2200mm,寬 800mm，深 800mm。工程采畢業(yè)說(shuō)明書 8 用安全系數(shù)較高的 VD4高壓真空斷路器。 (二 )滿足短路故障時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定條件 1．滿足動(dòng)穩(wěn)定要求 短路時(shí)電器設(shè)備能受到的電動(dòng)力，與導(dǎo)體間形狀系數(shù)、間距、長(zhǎng)度、材料以及通過(guò)導(dǎo)體的電流大小有關(guān)。額定分?jǐn)嗄芰κ侵冈谠摋l件下開關(guān)分?jǐn)嗪?,開關(guān)電器還能繼續(xù)承載額定電流正常運(yùn)行 ,并能反復(fù)分?jǐn)嘣摋l件電路多次 . 斷路器 斷路器應(yīng)能分?jǐn)嘧畲蠖搪冯娏? (3)br ? ? ?3br ? 式中 brI —— 斷路器的額定分?jǐn)嚯娏鳎? brS —— 斷路器的額定分?jǐn)嗳萘浚? (3) .kmaxI —— 斷路器安裝處最大運(yùn)行方式下三相短路電流有效值； ? ?3 .kmaxS —— 斷路器安裝處最大運(yùn)行方式下的短路容量 . 選擇結(jié)果 以電源 S1 進(jìn)線段為典型分析所用設(shè)備及導(dǎo)線的選擇 項(xiàng)目 運(yùn)行電壓 計(jì)算數(shù)據(jù) 額定參數(shù) 計(jì)算數(shù)據(jù) 滿足條件 結(jié)論 電壓校驗(yàn) Un 10KV Ur 10KV Ur Un? 合格 電流校驗(yàn) Ic Ir 1250A Ir Ic? 合格 分?jǐn)嗄芰πｒ?yàn) ( Ibr 20KA maxIIbr k? 合格 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) (3)shi maxi 50KA maxiish? 合格 熱穩(wěn)定校驗(yàn) I I tim?? KAS?? I I tkk?? 2220 4KA S?? I I t I I tk k im? ? ? ? ? 合格 低壓斷路器選擇 低壓斷路器必須滿足上下級(jí)間配合 對(duì)于配電線路和照明線路應(yīng)分別考慮。 （ 2）對(duì)于照明電路，低壓斷路器的瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流 3opI 為： 33op cI KI? 式中 cI —— 照明 線路的計(jì)算電流； 3K —— 照明用低壓斷路器瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器可靠系數(shù)。 （ a）一次側(cè)額定電流 Ir1： Ir1≧ Ic 式中 Ic———— 線路計(jì)算電流。其它電流互感器選擇按以上方法選擇，具體見(jiàn)本工 程供配電系統(tǒng)圖。其它電壓互感器選擇按照以上方法，具體見(jiàn)系統(tǒng)圖。 ○2 Δ U%=（ PR+QX） /U178。=%，% ≦ 5%,則滿足要求； ○3所選導(dǎo)線橫截面積是 10mm2，顯然滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。其它電纜選擇 按照以上方法 ,具體電纜選擇見(jiàn)本工程的 照明 系統(tǒng)圖。 在同一棟建筑物中，照明的種類也增多了，有一般的工作照明、局部工作照明、備用照明、安全照明、疏散指示照明、值班照明、障礙照明、節(jié)日照明等。如備用照明應(yīng)有二路電源；安全照明、疏散指示照明、障礙照明不僅應(yīng)有二路電源，而且還應(yīng)在末級(jí)配電 設(shè)備上設(shè)置備電自投裝置。為節(jié)約電能，外圍有自然采光部分的燈具，還應(yīng)設(shè)置按照明度標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)調(diào)光的裝置；疏散指示照明在火警時(shí)消防控制室可按需要進(jìn)行控制；障礙照明應(yīng)按日照照度進(jìn)行自動(dòng)控制等。 照明計(jì)量單位 當(dāng)前各種量都逐步實(shí)現(xiàn)采用國(guó)際單位制，簡(jiǎn)稱 SI。lm/m178。 cd/m178。 照度方式和種類 照明方式 ?一般照明 為使整個(gè)照明場(chǎng)地獲得均勻明亮的水平照度，使用照明器在整個(gè)照明場(chǎng)所基本均勻布置的照明方式。根據(jù)工作面布置的實(shí)際畢業(yè)說(shuō)明書 14 情況，將照明器集中或分區(qū)集中均勻地布置在工作區(qū)上方，使室內(nèi)不同被照面上產(chǎn)生不同的照度，可以有效地節(jié)約能源。它僅限于照亮一個(gè)有限的工作區(qū)，通常采用從最適宜的方向裝設(shè)臺(tái)燈、射燈或反射型燈泡。 ? 混合照明 有一般照明和局部照明共同組成的照明稱為混合照明。 照明種類 ?正常照明 為滿足正常工作而設(shè)置的室內(nèi)外照明稱為正常照明。它一般可單獨(dú)使用，也可 與應(yīng)急照明和值班照明同時(shí)使用，但控制線路必須分開。它包括備用照明、安全照明、和疏散照明三種。 ? 值班照明 在非工作時(shí)間供值班人員觀察用的照明稱為值班照明。 照度 計(jì)算 照度計(jì)算方法有利用系數(shù)法、單位容量法和逐點(diǎn)法等 3種 [1]。 利用系數(shù)法 此法適用于燈具均勻布置的一般照明以及利用墻和天棚作為光線反射面的場(chǎng)合。投射在工作面上的這兩個(gè)光通之和 ΣF 與照明燈具在受照房間內(nèi)所發(fā)出的總光通NF之比稱為利用系數(shù) 。 照明裝置的利用系數(shù)與下列因素有關(guān)： ?照明燈具的效率及光強(qiáng)分布的情況； ?墻壁、天棚和地板的反射系數(shù) Pq、 Pt和 Pd； ?室形指數(shù)。 B/h（ A＋ B） 式中 AB—— 房間的長(zhǎng)度和寬度，米； h—— 照明燈具的計(jì)算高度，米。然后除以燈具的功率，再考慮到室形及對(duì)燈具布置的要求即可得燈具數(shù)量。 ?照明電源，根據(jù)國(guó)家節(jié)能要求特殊裝修要求外，均選用高效，低耗的節(jié)能型日光燈和節(jié)能筒燈為主。 A戶型的照度計(jì)算 畢業(yè)說(shuō)明書 18 表 34A戶型詳情 居 室 長(zhǎng) (m) 寬 (m ) 面積 (㎡ ) 標(biāo)準(zhǔn)層 主臥室 次臥室 4 客廳 4 餐廳 4 主臥室衛(wèi)生間 衛(wèi)生間 書房 廚房 走廊 陽(yáng)臺(tái) ① 主臥室： 房間面積 A= ， 取照度 E=50lx， 選用熒光燈（ 2 36W） ， 查表 33得單位容量 W= W/m2 根據(jù) W=P/A 得， 房間內(nèi)的總安裝功率 P=W A= =71W 所以在主臥室中央位置設(shè)置 雙 管熒光燈 一 盞 ， 2 36W， P0=2 36=72W ② 次臥室： 房間面積 A= ， 取照度 E=50lx， 選用 熒光燈 （ 2 36W） ， 查表 33得單位容量 W= W/m2 根據(jù) W=P/A 得， 房間內(nèi)的總安裝功率 P= W A= =57 W， 所以在次臥室中央設(shè)置 一盞 2 36W雙 管熒光燈一盞 ， P0=2 36=72W ③ 客廳： 房間面積 A= m2 ， 取照度 E=30lx， 選用花燈（ 6 60W） ， 查表 33得單位容量 W= W/ m2 根據(jù) W=P/A 得， 房間內(nèi)的總安裝功率 P=W A= =410W， 所以 在 客廳 中央位置設(shè)置 一盞 6 60W 花燈，以及一盞 60W 的 圓球吸頂燈做 輔助 照明 ， P0=6 60W+60W=420W ④ 餐廳： 房間面積 A= ， 取照度 E=30lx， 選用花燈（ 4 6