金三角供配电系统设计本科毕业设计论文.doc
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1、武汉科技大学本科毕业设计摘要本次毕业设计题目是对硚口路金三角项目8号楼供配电系统进行全面设计。硚口路金三角项目8号楼是一栋超高层住宅,由一层地下室及一栋53层的标准住宅塔楼组成,每层4户住宅,建筑高度为162米。 本论文主要阐述了高层住宅楼电气系统的电气设计依据、原则、方法及设计选择的结论。本次设计主要包括高低压配电系统,照明系统,接地防雷系统。高低压供配电系统主要讲述如何将从供电局引来的10KV高压电降至220V/380V生活用电,再具体分配到每一层每一户;照明系统的设计要求正确选择光源和灯具,满足经济合理,节约电能,安全可靠的设计原则;防雷接地系统中主要确定防雷等级,明确施工规范以及防雷接
2、地的设计。本论文绘图部分主要针对公变高压系统图的设计,专变高低压系统图的设计,电表间户内箱配电系统图的设计,住宅楼每层的照明平面图的设计;防雷平面布置图的设计。本论文的重点设计内容是对8号楼的高低压系统图做了仔细的绘制,对防雷保护措施做了详细的分析。关键词: 配电系统; 照明; 防雷接地 Abstract The graduation design topic is on the 8th floor of golden triangle Qiaokou road project power supply and distribution system to conduct a comprehe
3、nsive design. Golden triangle project Qiaokou road on the 8th floor is a high-rise house, by a layer of the basement and a standard of the residential towers, each layer 4 homes, building height of 162 meters. This thesis mainly expounds the high-rise residential building electrical design basis, pr
4、inciples, and methods of the electric system and the conclusion of design choices. This design mainly includes the high and low voltage power distribution system, lighting system, grounding lightning protection system. High and low voltage power supply system is mainly about how to turn from power s
5、upply bureau of 10 KV high voltage to 220V/380V living power, every family to specific assigned to each layer; Lighting system design requirements for correct selection of light sources and lamps and lanterns, satisfy the economic and reasonable, save electricity, safe and reliable design principles
6、; Lightning protection grounding system in the main, define lightning protection level of construction specification and the design of lightning protection grounding. Drawing part of this paper mainly aims at the design of public transformer hv system diagram, designed variable high and low voltage
7、system graph, meters between indoor distribution system diagram design, each layer of the lighting plan design; Lightning protection of layout design.Key design content of this paper is on the 8th floor of high and low voltage system made careful mapping, analysis of the lightning protection measure
8、s in detail.Key words: Distribution system; Lighting; Lightning protection grounding目录1 绪论11.1 工程设计概述11.1.1 本工程设计概述11.1.2本工程设计依据11.2 本工程设计内容11.2.1 高低压供配电系统11.2.2 照明系统21.2.3 防雷与接地系统22 高压配电系统设计32.1 高压供配电系统概述32.2 10KV电源供电方式32.3 高压供配电系统的电气设计42.3.1 电气设计说明42.3.2 公变高压系统图42.3.3 专变高压系统图63 低压配电系统设计73.1 低压供配电系
9、统概述73.2 低压供配电系统的电气设计73.2.1 电气设计说明73.2.2 专变房低压系统图83.2.3 公共照明系统图103.2.4 电表间配电系统图113.2.5 户内箱配电系统图123.3 节能环保措施134 照明系统设计144.1 概述144.2照度的计算144.2.1 单位容量法144.2.2 本工程照度计算164.3插座系统的设计235 防雷接地系统设计245.1 防雷系统概述245.2 建筑物防雷等级的确定245.2.1 建筑物年预计雷击次数245.2.2 建筑物的防雷分类255.3屋顶防雷平面图的设计255.3.1 电气设计说明255.3.2 防雷平面图265.4接地系统设
10、计26致谢27参考文献28附录A:8号楼标准层照明平面图30IV1 绪论1.1 工程设计概述1.1.1 本工程设计概述本次设计的工程名称为硚口路金三角项目8号楼。本次毕业设计的目的是通过具体楼层的建筑电气设计实践,综合运用所学电气理论知识,理论指导实际,锻炼自己设计分析超高层民用住宅电气回路的能力,为将来中建三局安装部的电气安装工作奠定坚实的专业基础。硚口路金三角小区8号楼为一栋超高层住宅,由一层地下室及一栋53层的标准住宅塔楼组成,楼高162米,每层有A、B、C三个户型,A户型2户住宅,B、C户型各一户住宅。硚口路金三角小区8号楼的用电负荷中电梯及应急照明为一级负荷,地下室公变电房B1、专变
11、电房ZB1照明为二级负荷,A、B、C各户型住宅用电为三级负荷。本设计题目要求完成高低压供配电系统、照明系统、防雷与接地系统的设计以及高压系统图、低压系统图、照明平面图、防雷平面图的绘制。在设计过程中要全面了解建筑电气行业的发展,高低压电系统设计的主要内容。设计时,严格按照建筑电气设计规范、国家现行法律法规来建立设计思路,完成高低压电系统的负荷计算、设备选型、系统构成、照度计算、电缆选型以及施工图的绘制。1.1.2 本工程设计依据(1) 住宅设计规范GB50045-95(2001年版);(2) 民用超高层建筑电气设计规范JSXJ250-2008;(3) 低压配电设计规范GB50054-95;(4
12、) 建筑照明设计标准GB50034-2004;(5) 建筑物防雷设计规范 GB 50057-2010;(6) 公共建筑节能设计标准GB 50189-2005;1.2 本工程设计内容1.2.1 高低压供配电系统本工程8号楼用电负荷一级负荷、二级负荷、三级负荷均有分布。从供电局引来二路10KV高压电进入公变房对硚口路金三角整个小区进行用电分配,然后将高压电引至8号楼专变房ZB1进行10KV高压至380/220 V低压转换,再分配给每层的总配电箱,最后分配给各户居民。1.2.2 照明系统照明系统是民用住宅电气安装工程中的一项重要内容, 照明设计的目的是根据具体场合要求,正确的选择光源和灯具,确定合理
13、的照明方式以及布灯方案,在节约能源和电气安装资金的前提下,来获得一个舒适的照明环境。照明灯具的具体安装由精装人员完成,作为电气安装人员,只需设计一个合理的照明系统,正确计算出照度并预留合适的插座与导线。1.2.3 防雷与接地系统 本工程建筑物按二类防雷建筑设计,在屋顶采用12不绣刚作避雷带,利用建筑物钢筋混泥土柱子内两根16以上主筋通长焊接或钢结构作为引下线,引下线上端与避雷带联接,下端与土建预埋的结构体底梁的两根主刚筋焊接成一个整体回路作为统一接地体。本工程接地系统采用TN-S方式,户内各回路的PE线与户内主箱内等电位连接,并与防雷接地网共用接地网。2 高压配电系统设计2.1 高压供配电系统
14、概述民用建筑物的高压供配电系统是指从国家电网取得高压10KV作为供电电源,然后将电能分配到各用电设备处。电源和负荷之间用各种设备(高压开关柜、熔断器、负荷开关和保护装置)、导线电缆联接起来,组成民用建筑物的高压供配电系统。 武汉供电局的供电电压等级一般为30210KV,通过硚口变电所将超高压降为10 KV电压,然后输送到硚口路金三角小区的公变电房进行计量与分配,8号楼的专变电房ZB1再将10KV电压降为220 /380V,分配给用户使用。2.2 10KV电源供电方式本工程住宅从供电局开闭所引来2路10KV电源供8号楼住宅,住宅高压采用环网接线供电方式,并且当一路高压故障时,另一路不应同时故障。
15、环网供电方式是采用双侧电源或者双供电回路(见图2.1),它除了一个正常的供电电源或供电回路外,还有一个备用电源或者备用供电回路,随时都可能通过简单切换的控制开关,是备用电源投入供电,从而使故障停电影响区域缩小到最小范围。所以环网接线供电方式,是改善民用建筑住宅供电质量、提高民用建筑住宅供电可靠性的一种有效方法与手段。图2.1 环网供电方式接线图2.3 高压供配电系统的电气设计2.3.1 电气设计说明(1)本工程为一栋超高层民用住宅楼,包括53层标准层住宅和一层地下室,该工程的用电负荷中电梯及应急照明为一级负荷,地下室公变电房B1、专变电房ZB1照明为二级负荷,A、B、C各户型住宅用电为三级负荷
16、。小区进线使用两路10 kV高压进线,在8号楼地下负一层设公变电房B1,选用2台1100KVA,Uk=6.6%d的负荷开关柜SF6。在8号楼地下负一层设专变电房ZB1,选用2台800KVA,Uk=6%d的户内型干式变压器,接线为D,Yn11,负荷率约为:69%和71%。(2)地下室,裙楼架空层,住宅电梯和公共照明等配套设施,在8栋负一层设置公变电房B1与专变房ZB1,为提高供电可靠性,住宅高压采用环网接线供电方式,并且当一路高压故障时,另一路不应同时故障。(3)高压系统为单母线分段运行方式;专变和公变低压为单母线分段运行,联络开关采用手动投切。低压主进开关与联络开关之间设电气连锁和机械连锁,任
17、何情况下只能合其中的两个开关。(4)在变配电室低压侧设功率因素集中自动补偿装置,采用自动循环投切手段补偿电容器组,补偿后的功率因素必须大于等于0.90,并规定气体放电灯单灯就地补偿,并使补尝后的功率因素大于等于0.90。(5)公变高压选用SF6负荷开关柜,手动操作,无操作电源要求。专变高压配电设备选用SF6负荷开关柜。(6)该工程的高压电缆选用ZR-YJV-10KV电力电缆及电缆穿保护管或沿桥架敷设, 电缆沿着桥架一直敷设至电气竖井2.3.2 公变高压系统图 8号楼公变电房B1的线路,电气设备全部由供电局安装、维护、管理。供电局将10KV高压电引入公变电房对整个硚口路金三角小区进行电能计量及用
18、电分配。根据8号楼供电电源情况,8号楼负荷等级、负荷的分布,通过计算并经分析比较设计出图2.2所示公变高压系统图:图2.2 公变高压系统图2.3.3 专变高压系统图专变高压系统图主要表示从公变电房B1引出的10KV高压电,进电容补偿,避雷器接地,下部接地开关、负荷开关、电流互感器保护,再由ZB1专变出线引出至低压供配电系统。由公变电房引出的10KV高压电,在专变电房降为380/220 V,分配给用户使用,专变高压系统图主要反映将10KV高压电从公变电房引入专变电房这一过程。由8号楼负荷的分布情况,经统计分析,画出图2.3所示专变高压系统图。图中,TMY-60*60表示铜排导线的截面积为60x6
19、0平方毫米。图2.3 专变高压系统图3 低压配电系统设计3.1 低压供配电系统概述 8号楼的低压供配电系统是指从ZB1专变房10KV高压末端起,直至低压用电设备进线端的整个电路系统,期中包括用电设备所在单位内部的变电所ZB1和所有低压配电设备、供配电线路。建筑供配电系统由高压及低压配电线路,变电站(包括配电站)和用电设备组成。专变房ZB1将从公变房B1引来的10KV高压转变至380/220 V低压后,再进行整个8号楼电能的分配。随着武汉市民生活水平的提高和武汉房地产业的蓬勃发展,武汉各高档住宅楼层越来越多。低压供配电系统主要讲述如何将从供电局引来的10KV高压电降至220V/380V生活用电,
20、再具体分配到每一层每一户,合理选择供电设备(低压开关柜,低压断路器,电流互感器),既能满足小区住户的用电需求,又能降低安装经费、节省资金。设计低压供配电系统时,必须了解建筑电气设计标准及国家现行法律法规,必须保障安装工作人员及住户人身安全,必须采用先进的电气安装技术,必须保证用电可靠性,必须最大程度的节约安装资金。此外,低压供配电系统的还必须兼顾高压配电系统与照明系统,合理确定设计方案。3.2 低压供配电系统的电气设计3.2.1 电气设计说明(1)本工程为一栋超高层民用住宅楼,包括53层标准层住宅和一层地下室,该工程的用电负荷中电梯及应急照明为一级负荷,地下室公变电房B1、专变电房ZB1照明为
21、二级负荷,A、B、C各户型住宅用电为三级负荷。进线由公变电房B1引入10KV高压电至专变电房ZB1。(2)本工程采用三相五线制即TN-S系统,低压侧供电电压等级为380/220 V。 (3)低压保护装置:低压主进、联络断路器设过载长延时、短路短延时保护脱扣器,其他低压断路器设过载长延时、短路瞬时脱扣器,部分回路设分离脱扣器。(4)低压出线电缆(低压系统图回路1N4)采用WSZ-YSB-1KV-5*16电缆线,阻燃级别为C级;电缆安装在桥架外侧,无需安装在桥架里面,不过施工时必须在桥架外涂防火漆。(5)本工程的住宅单元只设计到户内总箱,户内的照明及插座设计,详见附录A8号楼标准层照明平面图。(6
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