圖書館供配電及照明設(shè)計

課程設(shè)計說明書〔2023/2023學年第一學期〕課程名稱：建筑供配電及照明系統(tǒng)工程設(shè)計題目：圖書館供配電及照明設(shè)計專業(yè)班級：電氣工程及其自動化班學生姓名：學號：指導教師：設(shè)計周數(shù)：兩周設(shè)計成績：2023年12月30日目錄一、設(shè)計題目分析及要求2二、課程設(shè)計目的2三、課程設(shè)計要求3四、供配電局部的設(shè)計3五．照明局部的設(shè)計7六、課程設(shè)計總結(jié)9七、課程設(shè)計總結(jié)10八．參考文獻10附錄111附錄2供參考12一、課程設(shè)計目的學習了一學期的供配電及照明技術(shù)，通過學習課堂知識和課下做題練習，使我對該課程的理論知識有了具體而詳細的理解，明白了供配電設(shè)計當中的一些根本要求和設(shè)計時的一些考前須知，還有對供配電系統(tǒng)中根據(jù)實際情況進行設(shè)備選型也有了大體上的了解。掌握了照明設(shè)計當中設(shè)計標準和照明設(shè)備的選型及其一些照明設(shè)備的具體參數(shù)和設(shè)計標準。本次課程設(shè)計主要是針對供配電及照明技術(shù)課程的一個全面的設(shè)計，目的首先是讓我們了解整個系統(tǒng)設(shè)計的步驟，包括原始資料的整理與分析、負荷計算、變壓器的選擇和斷路器的選擇和整個供電系統(tǒng)圖的設(shè)計；其次，是考察我們的思維方式，包括一些設(shè)備參數(shù)的選取和更個系統(tǒng)的供電質(zhì)量的評定；最后，是對我們設(shè)計小組的團結(jié)合作精神的考驗，大家只有齊心協(xié)力才能更好的完成設(shè)計任務(wù)。本次課程設(shè)計使我們更加透徹的了解并很好的掌握了課本的理論知識，理論和實踐相結(jié)合使我們的學習事半功倍。二、設(shè)計題目分析及要求eq\o\ac(○,1)某圖書館，地下一層，地上五層，具體的功能和尺寸標準見CAD圖紙。eq\o\ac(○,2)大樓用電負荷：一般負荷照明按20w/平方米，應(yīng)急照明負荷按15KW計；一般電梯2臺，每臺15kw；電開水爐6KW，每層都有；生活水泵2臺，每臺34kw；消防設(shè)備：消防泵2臺，每臺55kw；噴淋泵2臺，每臺45kw；排煙風機共4臺，每臺9.5kw分別布置在地下一層；正壓送風機2臺，每臺5kw。其他動力設(shè)備用電按照功能自己設(shè)定eq\o\ac(○,3)根據(jù)課題的原始資料及CAD圖紙確定負荷等級，擬定上下壓供配電系統(tǒng)；正確建立負荷統(tǒng)計計算表；變壓器發(fā)電機臺數(shù)容量型號選擇；開關(guān)線路各做一個選型；對圖書館一層進行照度計算及照明燈具的選擇及布置〔400座報告廳〕；CAD繪制供配電系統(tǒng)圖及電照平面圖；寫一份完整的設(shè)計說明書，課程設(shè)計說明書應(yīng)包括設(shè)計分析和思考內(nèi)容；三、課程設(shè)計要求在《供配電及其照明技術(shù)》課程設(shè)計中，設(shè)計的所有內(nèi)容應(yīng)符合我國的供配電系統(tǒng)及其照明標準中的有關(guān)供配電系統(tǒng)的各項技術(shù)指標和參數(shù)要求和電氣設(shè)計標準，具體內(nèi)容見《供配電及其照明技術(shù)》教材的附錄的說明；在課程設(shè)計的各種圖表中的符號要求符合《供配電及其照明技術(shù)》教材的附錄中常用圖形符號的說明；供配電及其照明系統(tǒng)設(shè)計中用到的產(chǎn)品應(yīng)選擇比擬知名廠家的產(chǎn)品；供配電及其照明系統(tǒng)設(shè)計中用到的名詞術(shù)語應(yīng)與我國的供配電及其照明標準中的命名相一致。四、供配電局部的設(shè)計本課程設(shè)計包括供配電的設(shè)計和室內(nèi)照明設(shè)計兩局部，供配電局部涉及到負荷的計算和設(shè)備的選型，照明局部主要是照明的有關(guān)計算和燈具的選型，最后是繪制CAD圖。4.1供配電局部的設(shè)計此設(shè)計包括系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)實施等方面系統(tǒng)分析該系統(tǒng)是對整個圖書館地下一層到地上五層的照明及供配電的設(shè)計，首先通過CAD圖我們分析并了解了每層建筑的布局和用電要求質(zhì)量，還有每層的用電設(shè)備及其對照明的要求。具體分析如下：地下一層是整個圖書館的設(shè)備間，設(shè)有配電室、維修間；還有消防水泵的設(shè)備點和消防水池。該層設(shè)備容量較大，是整個建筑供電的核心部位，對用電質(zhì)量的要求較高，并要合理選擇供電設(shè)備。該樓層的有效面積是2564平方米，根據(jù)此面積可算出照明的一些數(shù)據(jù)。地上一層包括消防控制室、采編室、大會議室、小會議室、水池、花壇、期刊裝訂、放映室、值班室、休息室、400座報告廳、儲藏室、總咨詢臺、廁所、讀者檢索、門廳、中廳、聯(lián)機檢索、館長室、辦公室等布局，其中報告廳要單獨考慮，不僅因其面積大而且它對燈光效果要求和供電質(zhì)量要求都較高，該層的照明有效面積是4169.07平方米。地上二到五層是一般照明要求和供電質(zhì)量要求。地上一層至五層面積為20845平方米。系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)以上分析我們做出了該系統(tǒng)的初步設(shè)計，設(shè)計步驟和內(nèi)容如下：第一，先根據(jù)要求列寫出負荷清單，根據(jù)不同類型對用電設(shè)備進行分組，地下一層到地上五層的室內(nèi)照明、生活水泵、電開水爐、電梯歸為同一類用電設(shè)備，冷卻水泵、冷卻塔、送排風系統(tǒng)等我們歸為一類用電設(shè)備?？紤]到未來的開展情況，每組預留了一些設(shè)備的用電負荷。具體的計算負荷見附錄一〔計算負荷表格〕第二，供配電系統(tǒng)中設(shè)備的選型，通過負荷計算我們選擇了適宜的變壓器和短路器，還有線路的選擇。鑒于設(shè)備的用途不同，在建筑中起的作用不同我們選擇了兩臺變壓器，型號分別為第三，除了正常的用電設(shè)備之外還有一些消防設(shè)備、應(yīng)急照明的供電不計入負荷計算，但要在供配電系統(tǒng)圖中顯示。為了系統(tǒng)的可靠性，我們選擇兩臺變壓器，另外加了一臺容量大小適宜的電動機作為備用電源供電，把主要設(shè)備掛在主電源上，消防設(shè)備和應(yīng)急照明設(shè)備掛在了發(fā)電機上，以備在供電回路出現(xiàn)故障或發(fā)生火災(zāi)事故時能及時有效的排除故障并盡可能的保障人身和財產(chǎn)的平安，減少事故損失。具體的供配電系統(tǒng)圖見附錄二。4.1.3系統(tǒng)方案的實施eq\o\ac(○,1)變壓器的選擇SC9-800/10由負荷計算表的：1#變壓器的Sc1=538kva2#變壓器的Sc2=555kva選擇兩臺800kva的變壓器負荷率分別為β1=68%β2=70%滿足要求eq\o\ac(○,2)柴油發(fā)電機的選擇ZH400GF1柴油發(fā)電機只供緊急情況下使用，消防泵應(yīng)急照明生活水泵噴淋泵排煙風機正壓送風機均是在緊急情況下必用的設(shè)備，由負荷計算表的Sc3=303kva，選定發(fā)電機容量應(yīng)大于計算容量，因此選用ZH400GF1柴油發(fā)電機，其容量為500kva，滿足要求。eq\o\ac(○,3)高壓斷路器的選擇ZN5-10/1000高壓側(cè)IC1===57.74A低壓側(cè)Ic2==1443.4A校驗短路參數(shù)計算各元件電抗系統(tǒng)電抗架空線路由手冊得x0=0.4X2=X3=X0L=0.4*8=3.2變壓器由手冊得Uk%=6計算短路點總電抗K1點：XK1=X1+X2=0.18+3.2/2=1.78K2點:XK2=(X1+X2)(0.4/10.5)2+X3=(0.18+3.2/2)(0.4/10.5)2+0.012=0.0146計算短路參數(shù)K1點：①短路電流周期分量有效值和穩(wěn)態(tài)電流②短路電流沖擊電流③短路容量K2點：①短路電流周期分量有效值和穩(wěn)態(tài)電流②短路電流沖擊電流③短路容量校驗短路參數(shù)高壓斷路器：穩(wěn)定校驗合格動穩(wěn)定校驗合格斷流能力校驗合格eq\o\ac(○,4)低壓斷路器MW12各脫扣器的整定電流長時脫扣器取0.9整定電流0.9*1250=1125A瞬時脫扣器按尖峰電流：取2開斷能力校驗：合格eq\o\ac(○,5)低壓隔離開關(guān)HD11-10eq\o\ac(○,6)電流互感器LQJ-10/200-0.51.將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈返臉藴手?，使測量儀表和保護裝置標準化。2.所有二次設(shè)備可用低電壓、小電流的電纜連接，二次設(shè)備的絕緣水平能按低電壓設(shè)計，結(jié)構(gòu)輕巧，價格廉價。便于集中管理，可實現(xiàn)遠方控制和測量。3.二次回路不受一次回路的限制，4.使二次側(cè)的設(shè)備與高電壓局部隔離，且互感器二次側(cè)要有一點接地，保證二次系統(tǒng)設(shè)備和工作人員的平安。eq\o\ac(○,7)電壓互感器JDZJ-10eq\o\ac(○,8)高壓線JYV3*25+1*25eq\o\ac(○,9)低壓線JYV4*16銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣五．照明局部的設(shè)計該系統(tǒng)中的照明局部包括生活中的正常照明和應(yīng)急照明，我們主要負責設(shè)計地上一層的照明設(shè)計，在這局部的設(shè)計中我主要擔當?shù)娜蝿?wù)就是關(guān)于照明中的一些計算問題和數(shù)據(jù)的處理。5.1系統(tǒng)分析：以一樓報告廳為例計算照明地上一層的主要照明局部就是400座的報告廳，該報告廳的有效面積有CAD圖的原始資料可知420平方米，根據(jù)燈的光效和壽命和適用場合我們選擇了YG1-1型40w2*2*40w的四管熒光燈，查表知單個熒光燈的光通量2400lm。設(shè)地面高度為2.8m桌面0.8m。求空間系數(shù)求頂棚有效反射比確定利用系數(shù)RCR1=2,U1=0.61,RCR2=3,U=0.53〔查上表〕用插值法可得RCR=2.73時U=0.61+(2.73-2)*(0.53-0.61)/(3-2)=0.5516求實驗桌上的平均照度Eav－－工作面平均照度，lx；N－－照明器數(shù)；A－－工作面面積，m2；K－－維護系數(shù)。L豎=3.25，L橫=2.75L1=3m,L2=16*2.8=4.48L2＞L1,所以合格。其他場所按一般照明設(shè)計，所用公式同上。5.2系統(tǒng)方案的實施：重點是燈具的選擇和布置，應(yīng)符合表格中的標準。本課設(shè)我們采用了熒光燈，壽命長〔3000h)、光效高〔25～85lm/w)、光譜成分好、外表亮度低、不能頻繁開閉〔2h/次〕、點燃遲、有閃爍和頻閃效應(yīng)、電壓影響壽命〔±≤10％〕、受溫濕度影響〔<75~80%,18~250C)。一、光源的選擇原那么：1〕按照明設(shè)施目的和用途選擇光源：辦公、工作、學習場所宜采用色溫較高的日光型光源，以提高工作、學習效率；休息場所宜采用色溫低的光源，已取得溫馨舒適的氣氛；在有高速機械運行的地方不宜用一般的氣體放電燈，以防止頻閃效應(yīng)；頻繁操作的燈宜選用白熾燈，需要光的用白熾燈和鹵鎢燈2)按環(huán)境要求選擇光源：有較大震動的環(huán)境中可使用氙燈；電壓波動大的地方不宜使用易熄滅的燈；低溫環(huán)境中，不宜用熒光燈以免啟動困難。3)按投資和年運行費選擇光源：選用節(jié)電，光效高，壽命長的電源二、燈具的選擇1〕合理的光特性：包括光強分布、照明器外表亮度、保護角2〕按環(huán)境條件選擇無特殊防塵防水要求選一般高效普通式燈具，有防塵防水要求按防護等級選。防火防爆3〕按觸電保護要求選擇4〕經(jīng)濟性：光輸出比高、利用系數(shù)高、壽命長、光通衰減少、安裝維護方便。5〕外形與建筑協(xié)調(diào)5.3繪制CAD圖：根據(jù)以上計算出的等的盞數(shù)，結(jié)合房間的有效面積合理布局燈的位置并在CAD圖上繪制出來，到達設(shè)計目的,完成設(shè)計任務(wù)。六、課程設(shè)計總結(jié)供配電系統(tǒng)的設(shè)計已經(jīng)完成，對上述所列安排、步驟做如下總結(jié)：第一，首先要對圖書館的布局進行按圖分析進，了解其各局部分布情況，對其每個房間的用途進行統(tǒng)計，列寫設(shè)備清單并分配用電等級，按負荷等級的不同要求選擇變壓器和斷路器，并分析決定繪制出系統(tǒng)供電圖。第二，選擇性能較好的設(shè)備，保證室內(nèi)供電的質(zhì)量。第三，總之各個環(huán)節(jié)要銜接緊密，保證性能良好。第四，進行繪圖時使用CAD軟件繪圖，認真、仔細.保證圖形美觀，明朗，清晰。通過該設(shè)計課題，讓我們掌握供配電及其照明技術(shù)總體設(shè)計方案和更加清晰的了解各建筑的功用和照明設(shè)計要求、安裝布局、使用方法以及在實際操作中的考前須知。七、課程設(shè)計心得課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．我今天認真的進行課程設(shè)計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的根底．這兩個星期的設(shè)計過程曲折可謂一語難盡。在勞作中獲得經(jīng)驗和歷練是人生最大的樂趣！通過實習，我才真正領(lǐng)略到“艱苦奮斗〞這一詞的真正含義，在課程設(shè)計過程中，我學到了很多人生的哲理，懂得在課程設(shè)計中怎么樣去制定方案，怎么樣去實現(xiàn)這個方案，并掌握了在執(zhí)行過程中怎么樣去克服心理上的不良情緒，也體味到人生中的規(guī)劃和打算是多么的重要！黑夜過去了，我們收獲的是黎明。我想，不管以后在生活或?qū)W習中遇到什么樣的困難和挫折，我都會想起這兩個星期的課程設(shè)計的體驗，一定不會被困難擊垮或被挫折所折服！這次實習必將成為我大學生涯的一個完美句號！