電氣工程及其自動化畢業論文—某集團辦公樓電氣設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 防用電設備 消防 設備中的 消火栓泵和噴淋泵采用多泵工作一臺備用的工作方式，對其中控制要求第一章 概述 2 當工作泵中任意一臺發生故障后備用泵應能自動投入。 對消防設備的供電均采用雙電源供電 ，且兩個電源在末端切換 。 2． 空調動力設備 空調制冷機組自帶控制柜，只需要將電源送至就可以。 對于 不自帶控制柜 的設備，應該 選擇合適的 啟動及控制 裝置。 3． 給排水 設備 水泵的控制應該滿足供水工藝、安全及經濟運行 以及 管網合理調度，系統 應 簡單可靠便于管理維修，并應該合理選擇檢測儀器表和控制裝置。 4． 電梯 消防電梯 的供電 采用雙電源供電，且兩個電源在末端 自動 切換 。 每臺電梯都采用專用的雙回路供電 ， 且裝有單獨的隔離器和短路保護器。電梯轎箱的照明電源、轎頂電源插座和報警裝置的電源線可以從電梯的動力電源隔離器前取得。電梯的電源線路一般采用電纜或絕緣導線 ， 電梯的電源一般引自機房電源箱。 照明系統 照明設計 主要依據是《 建筑照明設計規范 》（ GB 500342020） ，設計 的基本原則主要是 實用、舒適、安全、經濟 。 設計時，應充分利用自然采光，選擇合適的控制方式、光源、燈具、功率等并進行優化布置，充分發揮光 源的實用效率。 光源的選擇，通常滿足以下幾點要求： 發光效率高 、 顯色 性好、 使用壽命長 、 啟點可靠、 色溫合適 、性價比高。 本次設計擬選用 28W， 2500lm的 T5 熒光燈作為普通辦公室的照明光源。走廊、開水間等公共部分采用 28W 環形熒光燈吸頂布置，并設計應急照明與疏散照明。 防雷接地系統 根據《建筑物防雷設計規范》 （ GB5005794 2020 版 ） 確定建筑物的防雷等級， 本建筑為三類防雷建筑 。高層建筑物的特點可充分利用高層建筑物的鋼筋網作避雷網帶，引下線及接地裝置。利用四周墻面內的鋼筋作引下線，利用地下 的鋼筋混凝土基礎作為接地體。在頂樓設置避雷網和避雷針，避雷網用鍍鋅圓鋼在樓頂周邊與突起部分制作。 在大樓設計和施工時就要考慮到作為網狀接閃器、引下線接地體的鋼筋網絡之間的電氣連接。 3 第二章 供配電系統初步設計 負荷估算 本建筑為普通辦公樓， 根據《 全國民用建筑工程設計技術措施 2020》，辦公樓的負荷密度指標為 30~70W/m ， 變壓器容量為 50~100VA/m2 ， 本建筑的面積為 11890 m ，取負荷指標為 70W/m ，則估算的總負荷為 ，假設將功率 因數補償到 ，則總容量為 ，擬選取兩臺 630kVA 的變壓器，單臺變壓器能滿足全部負荷的 60%~70%，即 ~，選 630kVA 的變壓器滿足要求。初步選取兩臺 630kVA 的變壓器。 負荷分級 根據《民用建筑電氣設計規范》 （ JGJ162020） 以及《高層民用建筑設計防火規范》（ GB5004595） ， 負荷可以根據不同的用途分為不同的類型。在工程實際中，常用的是根據對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經濟上所造成的損失或影響的程度，分為一級負荷、二級負荷、三 級負荷。 本工程的負荷分級見下表 21 表 用電設備的負荷等級的劃分 負荷 種類 負荷等級 消防控制室、消防泵、消防電梯、火災應急照明及疏散指示等 二級 樓梯間照明、值班照明等 二級 安防系統電源 二級 客 運電 梯、排污泵、生活泵 二級 普通辦公室照明、車庫走廊等公共場所普通照明、空調機組 三級 本工程負荷供電要求 1． 二級負荷對供電電源的要求 二級負荷的供電系統，宜由兩回線路供電。在負荷較小或地區供電條件困難時，二級第 二 章 供配電系統初步設計 4 負荷可由一回路 6kV 及以上專用的架空線路或電纜供電。當采用架空線時， 可為一回路架空線供電；當采用電纜線路時，應采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應能承受100％ 的二級負荷 [5]。 。 對于三級負荷供電無特殊要求，但應采取技術措施，盡可能的不斷電以保證居民生活用電 [5]。 該建筑為二類高層建筑，其中的消防用電，如消防控制室、消防泵、防排煙設施、消防電梯、排污泵、火災應急照明以及電動防火卷簾門等為二級負荷，其余的為三級負荷。 供電電壓等級 高層建筑中一二級負荷 比較多 ， 對 供電可靠性 的 要求 比 較高，因此，必須有兩個或兩個以上的供電電源。在確定供電 電源的時候，應該 接 合高層建筑的負荷級別、用電容量、用電單位的電源情況和電力系統供電情況等因素，保證滿足供電可靠性和經濟合理性的要求。常用的高層建筑供電方案如下 ： 1． ，此種供電方式多用于高層建筑電力負荷比較小，可靠性要求稍低，可以從臨近變電所取得足夠的低壓供電回路的情況。 2． 一路 10kv 高壓電源、一路 ，此種供電方式用于取得第二高壓電源比較困難或雖然能取得但經濟上不經濟，而且可以從臨近處取得低壓電源作為備用電源的情況。 3． 兩路 10kv 電源 供電，此種供電方式用于容量比較大、供電可靠性要求比較高的高層賓館、辦公樓、醫院等高層建筑，是高層建筑中最常用的供電方式之一。 4． 兩路 10kv 電源供電、自備發電機組備用，此種方式用于負荷容量大、供電可靠性要求高，有大量一級負荷的高層建筑。 5． 兩路 35kv 電源供電、自備發電機組備用，此種供電方式用于對負荷容量要求特別大的高層建筑或高層建筑群的供電。 本工程供配電方案 本設計采用兩路 10kV 高壓進線。經兩臺 630kVA 變壓器供電，單母線分段 ,在低壓側母聯，滿足消防泵、電梯起動泵、應急電源等需雙電源供電的 要求。 低壓出線采用放射式與樹干式相 接 合的方式，對單臺容量較大的負荷或重要負荷采用樹干式供電，對一般負荷采用樹干式與放射式相 接 合的供電方式。 5 第 三 章 照明系統設計 電氣照明設計的基本原則主要是安全、適用、經濟、美觀。環境條件對照明設施有很大影響。要使照明設計與環境空間相協調，就要正確選擇照明方式、光源種類、燈泡功率、照明器數量、形式與光色、使照明在改善空間立體感、形成環境氣氛等方面發揮積極的作用。 照明光源 及燈具 選擇 照明光源選擇原則 （ 1） 滿足場所使用對顯色性的要求； （ 2） 更高光效 （ 1m/W） ，達到更好的節能、環保效果； （ 3） 合適的色溫； （ 4） 較穩定的發光：包括限制電壓的波動和偏移造成的光通變化，和電源交變導致的頻閃； （ 5） 良好的啟點特性； （ 6） 使用壽命更長； （ 7） 性能價格比好。 本工程光源選擇 本工程 辦公室等一般照明選用的光源為 T5 高效節能熒光燈直管，公共照明選用 T5 環形熒光燈。 照明燈具選擇原則 燈具的主要功能是合理分配光源輻射的光通量，滿足環境和作業的配光要求 ， 選擇燈具時，除考慮環境光分布和限制眩 光 的要求外，還應考慮燈具的效率，選擇高光效燈具。 燈具選擇一 般原則： （ 1） 燈具效率 （ η） 高： η＝ ΦL/ΦO，取決于反射器形狀和材料，出光口大小，漫射罩或格柵形狀和材料； （ 2） 燈具配光應適應場所條件； （ 3） 眩光限制符合使用場所要求； （ 4） 符合環境條件的 IP 等級 第 三 章 照明 系統設計 6 本工程燈具選擇 本工程辦公室采用嵌頂格柵燈具，車庫采用單管帶護罩燈具，公共照明采用圓形吸頂燈具。 照度 要求及 照明方式選擇 照明設計中，選擇合適的照度是非常重要的。 照度太低會損害工作人員的視力， 照度太高 則會浪費電力。選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應。在滿足標準照度的條件下，為節約電力， 應恰當地選用一般照明、局部照明和混合照明三種方式，當一種光源不能滿足顯色性要求時，可采用 兩種以上 光源混合照明的方式，這樣既提高了光效，又改善了顯色性。 另外，充分利用自然光，正確選擇自然采光，也能改善工作環境，使人感到舒適，有利于健康。充分利用室內受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率 ，所以選用反射比較高的涂料粉刷墻壁，也可提高照明器的利用效率。 照明 分類 本設計的照明設計包括一般照明設計和應急照明設計。 辦公 室一般 照明設計原則 1． 辦公室的照明設計，應該充分利用白天的自然光，因為辦公時間 多 數是 白天，控制方式應該充分考慮到對自然光的利用。 2． 辦公室的一般照明宜設計在工作區的兩側，采用熒光燈時宜使燈具縱軸與水平視線平行。不宜將燈具布置在工作位置的正前方。 3． 注意避免光幕反光。 應急照明分類 應急照明按照用途可分為三類：疏散照明、安全照明、備用照明。 應急照明 光源 選擇 應急照明必須選用能瞬時啟動的光源，只有應急照明作為正常照明的一部分，并 且應急照明和正常照明不出現同時斷電時，應急照明才可選用其它光源。 7 應急照明燈具布置 高層建筑物的下列部位應設置應急照明 [9]： 1． 樓梯間、防煙樓梯間前室、消防電梯間及其前室、合用前室和避難層 (間 )。 2． 配電室、消防控制室、消防水泵房、防煙排煙機房、供消防用電的蓄電池室、自備發電機房、電話總機房以及發生火災時仍需堅持工作的其它房間。 3． 觀眾廳、展覽廳、多功能廳、餐廳和商業營業廳等人員密集的場所。 4． 公共建筑內的疏散走道和居住建筑內走道長度超過 20m的內走道。 本工程 應急 照明 控制方式 本設計 的應急照明從正常照明燈中選取部分兼當。 采用 可控制方式。正常狀態下 ，輸出交流，燈開關自由控制開斷；強切狀態下，交流輸出，開關失 控。 照度計算及燈具布置 照 明 規范 《建筑照明設計標準》，查得公共場所照明的照度標準如 表 21 所示。 表 21 公共場所照明照度標準 [7] 場所名稱 照度要求 場所名稱 照度要求 走廊 50lx 樓梯 30lx 門廳 100lx 電梯前廳 75lx 車庫 75lx 檢修間 200lx 儲藏室 100lx 休息室 100lx 廁所 75lx 配電房 200lx 表 22 所示。 表 22 辦公場所照明照度標準 [7] 房間名 稱 照明功率 密度 照度要求 房間名稱 照明功率 密度 照度要求 普通辦公室 11W/m2 300lx 會議室 11W/m2 300 lx 接待室 11 W/m2 300lx 檔案室 8W/m2 200 lx 營業廳 13W/m2 300lx 設計室 18W/m2 500lx 不同場所維護系數如 表 23 所示。 第 三 章 照明 系統設計 8 表 23 不同場所維護系數表 [7] 環境污 染特征 房間或場所 舉例 燈具最少擦拭 次數（年 /次） 維護 系數值 室內 清潔 臥室、辦公室、餐廳、閱覽室、教室、病房、客房、儀 器儀表裝配間、電子元器件裝配間、檢驗室等 2 一般 商店營業廳、候車室、影劇院、機械加工車間、機械裝配車間、體育館等 2 污染嚴重 廚房、鍛工車間、鑄工車間、水泥車間等 3 室外 雨棚、站臺 2 技術經濟比較 在 正式確定光源和燈具之前，選了一標準層典型房間作了技術經濟比較。初步選定采用 36W 的 T8 熒光燈， 光通量為 2850lm。 經計算確定燈具數量 盞，考慮布置方便，美觀，取 8 盞，布置后， Sx =4m， Sy=， ?⊥ =， ?∥ = ，與允許最大距高比 ?⊥ = ， ?∥ = 的要求差別太大，不滿足距高比要求。功率密度值 LPD=，不滿足江蘇省功率密度值為 9W/m2 的要求。再者，目前的主流照明光源為 T5 高效節能熒光燈，T8 管的光效沒有 T5 管高，不滿足綠色照明設計要求。最終決定選擇 T5 高效熒光燈，具體校驗過程參見下文詳細計算過程。 負一層 照度 計算 及燈具布置 1. 車庫照明 根據 《 建筑照明設計標準 》（ GB500342020） ，車庫停車間照度標準值 75 lx ，參考平面為地面， UGR = 28 ， Ra = 60 。 房間尺寸 由于車庫平面不規則，所以取主體部分計算，其余部分延展布置燈具即可。其主體部分長 48 m ，寬 。如考慮到墻厚 m ，粉刷層 m ， 則房間的長 ??????? ????l m 房間的寬 9 2 ??????? ????w m 擬采用鏈吊安裝，使燈基本與梁底平齊。層高為 ，梁底離地坪 4 m，若設找平層為 m，則房間的高度 4 ? = m。 取高度 h = m 工作面高度 hFC = 0 m 室空間高度 hRC = h ? hFC = m 頂棚空間高度 hCC = m 室空間比 ? ? ? ? RC ?? ?????? lw wlhR C R ? ? ? ? CC ?? ?????? lw wlhCCR 0?FCR 1. 2 反射比 (1) 等效地面反射比 地坪采用水泥