建筑供配电课程设计

目 录

第1章 绪论.....................................................................................................................................I Abstract................................................................................................................................................I 1.1. 设计题目及工程概况 ...................................................................................................... 1

1.1.1. 设计题目 ................................................................................................................ 1 1.1.2. 工程概况 ................................................................................................................ 1 1.2设计目的及要求 ................................................................................................................... 1

1.2.1. 设计目的 ................................................................................................................ 1 1.2.2. 设计要求 ................................................................................................................ 1 1.3设计依据及任务 ................................................................................................................... 2

1.3.1. 设计依据 ................................................................................................................ 2 1.3.2 . 设计任务 .............................................................................................................. 2

1.4设计范围.................................................................................................................................2 1.4.1. 照明部分....................................................................................................................2 1.4.2. 动力部分....................................................................................................................2

第2章 设计方案 ........................................................................................................................... 3

2.1 设备及导线的选择………………………………………………………………………3 2.1.1. 断路器的选择.……………………………………………………………………3 2.1.2 导线的选择…………………………………………………….………………….3

2. 2 照明线路电压损失计算....................................................................................................4 2.3 照明平面图布置...…………………………………………….……………………4

2.3.1. 照明配电干线………………………………………………………………………4

第3章 动力配电系统设计……………………………………………………………………...5

3.1概述 ..........…… ……………………………………………………………………5 3.1.1. 负荷计算电路的内容..................................................................................................5 3.1.2. 负荷计算的的依据......................................................................................................5 3.1.3. 负荷计算的需要系数法..............................................................................................5

3.2动力负荷计算…………………………………………………………………..........………6 3.3 低压设备及导线管线的选择..................................................................................................7 3.3.1 断路器及线型的选择...................................................................................................7

结束语 …………………………………………………………………………………...…………8 致 谢 ……………………………………………………………………………………..………9 参考文献 ………………………………………………………………………………….………10

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摘要

本工程为吉林建筑大学土木教学馆，土木教学馆A区位于吉林省长春市净月区新

城大街5088号吉林建筑大学校土木教学馆内，主要功能为教学教室和学院办公室。 建筑类别为二类建筑，工程的供电电源由室外箱变电缆埋地引来，供电方式放射式。在供配电系统设计中，照明与动力分开配电，动力负荷计算采用需要系数法，照明计算采用利用系数法。本此设计所有用电均为二级负荷。通过计算每一回路及配电干线上的电流，选择各种保护用开关及管线。

Abstract

The project of Jilin Jianzhu university civil engineering teaching building construction, civil engineering teaching pavilion area A net month 5088 district new city street in Changchun city, Jilin province Jilin civil building big school teaching the museum, main function for the teaching classroom and the school office.

Construction category for the second building, power supply from outside of the box change cable buried draws, radial power supply mode. In the design of power supply and distribution system, lighting and power distribution, dynamic load calculation need coefficient method is used, lighting calculation utilization coefficient method is used. This this design all electricity for the secondary load. Each time by calculation and distribution line current, choose all kinds of protection with the switch and pipeline. Key words ：switch ； pipeline ；secondary load.

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第1章 绪论

第1章 绪论

建筑工程的电气设计中，需要讲究设计的可操作性、延续性、系统性和整体协调性；并做到设计依据完备，可靠；设计程序严谨、合理；设计内容正确、详实；设计深度满足各阶段的需要；设计文件规范、工整、符合有关规定，确保安全可靠、经济合理。应适当考虑专业技术和建筑功能扩展的可能性，以延长工程的寿命，节省投资，提高系统的性能价格比。

1.1. 设计题目及工程概况 1.1.1. 设计题目

吉林建筑大学土木教学馆电气设计

1.1.2. 工程概况

土木教学馆A区位于吉林省长春市净月区新城大街5088号吉林建筑大学校土木教学馆内，主要功能为教学教室和学院办公室及设备用房。采用的钢筋混凝土框架结构，总建筑面积7700m2，楼层为7层，总楼层高度23.1m；南北方方向的一排为教学教室，共15间；东西方向的为学院办公教室，共60间。1个电梯间。

1.2设计目的及要求 1.2.1. 设计目的

（1）通过对吉林建筑大学土木教学馆电气设计，能够综合运用正常照明，动力用电系统，消防报警系统，防雷系统的电气设计等设计方法，培养设计计算与绘图能力；

（2）通过设计实践，对专业所学知识进行全面系统的复习，巩固所学知识； （3）通过理论和实践相结合，提高分析问题和解决问题的能力； （4）会使用规范、规程及有关设计资料，掌握设计的基本方法。

1.2.2. 设计要求

（1）施工图绘制应达到施工要求,满足施工技术条件；

（2）合理确定设计方案，以安全、可靠、合理的原则来设计电气施工图； （3）图例及符号等尽可能选用国家标准,否则另附加说明；

（4）文中可适当采用表格， 文字要简明扼要, 内容要正确无误； （6）设计选用的新技术，新产品，新设备必须先进行技术论证，切实掌握

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产品及其系统配置的技术性能，实验数据，使用条件和应用示例。

1.3设计依据及任务 1.3.1. 设计依据

根据所学教材及现行国家有关建筑电气设计规范。 （1）《民用建筑电气设计规范》 JGJ16—2008 （2）《建筑物防雷设计规范》GB50057—2010 （3）《建筑照明设计标准》GB50034—2004

1.3.2 . 设计任务

（1）供配电系统设计。 （2）平面图布置 （3）立体图布置

1.4 设计范围

1.4.1. 设备及导线的选择

（1）设备选择 （2）导线的选择 （3）平面图布置

1.4.2. 动力部分

（1）动力设备及开关的选择 （2）导线的选择 （3）动力系统平面布置图

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第2章 设计方案

本章主要是合理制定照明系统、应急照明系统、消防系统、防雷接地系统、等电位系统等的方案，使方案达到规范要求。最终方案应具有合理性、可行性、可操作性、经济性。

图2-1 竖向配电图 2.1 设备及导线的选择

2.1.1 断路器的选择

照明回路选用TCL公司NM1系列塑壳断路器，它具有断路保护、过载保护、控制和隔离的作用。 以B1-1为例：

（6 X 36 X30 6×200 × 4）X10326kW Pes0.9 co Kd0.75

PcKd X Pe0.75X2619.5kW IcPc1950098A

Ucos220X0.9由其合理性，选择NM1-225S-125A型断路器，其他回路选择方法同上

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箱号/ 回路 Bn-1 Bn-2 Bn-3 Bn-4 Bn-5 Bn-6 Bn-7 Bn-8 AL-1 表2.1.2 导线的选择

断路器型号 NM1-225S-125A NM1-225S-125A NM1-63S-40A NM1-63S-40A NM1-63S-40A NM1-63S-20A NM1-63S-20A NM1-63S-63A NM1-63S-63A 2-2 断路器的选择

照明分支导线采用VV-4×50+1×25mm2 PVC20,应急照明分支导线采用ZR BV-4×50+1×25mm2 SC15来提高防火等级。

以B1-1为例：

（6 X 36 X30 6×200 × 4）X10326kW Pes0.9 co Kd0.75

PcKd X Pe0.75X2619.5kW IcPc1950098A

Ucos220X0.9因此导线选择 ：VV-4x50+1x25-FC，其他回路选择方法均同上 箱号/ 回路 Bn-1 Bn-2 Bn-3 Bn-4 Bn-5 Bn-6 Bn-7 Bn-8 AL-1 导线及电缆的选择敷设方式 VV-4x50+1x25-FC VV-4x50+1x25-FC VV-4x35+1x16-FC VV-4x35+1x16-FC VV-4x35+1x16-FC VV-4x16+1x10-FC VV-4x16+1x10-FC VV-4x35+1x25-FC VV-4x35+1x25-FC 表2-2 各配电箱导线选择

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2.2 照明线路电压损失计算

所谓电压损失是指线路始端电压与末端的代数差。控制电压损失是为了使线路末端的灯具的偏移符合要求。 照明负荷线路电压损失计算公式：

U%P (rcosxsin) （3-1）

UN2cos(PrQx) （3-2） 2UN因为QPtg，所以U%r =r0l （3-3）

x=x0l （3-4） 式中 U%——线路电压损失百分数，%； UN——标称电压，KV；

r0——单位长度电阻值,m/m；

x0——单位长度电抗值，m/m； r——线路段的电阻，；

x——线路段的电阻，；

l——线路长度。

2.3 照明平面图布置

2.3.1照明配电干线

照明配电干线采用放射式，由地下沿墙引上，支线穿钢管敷设，配电线路

采用高阻然铜芯电缆或导线。应急照明采用双电源放射式配电给各应急照明箱，并在最末一级应急照明配电箱实现双电源切换。

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第3章 配电系统设计

计算负荷又称为需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在供配电系统中，通常采用30min的最大平均负荷作为选择电气设备的依据，并认为只要电气设备能承受该负荷的长期作用,即可在正常情况下长期运行。在工程上为方便计，亦可作为电能消耗量及无功功率补偿的计算依据。

3.1 概述

3.1.1. 负荷计算的内容

负荷计算的主要内容有设备容量，计算容量，计算电流，尖峰电流。 （1） 设备容量

设备容量也称为安装容量，他是用户安装的所有用电设备或额定功率（设备铭牌上的数据）之和，是配电系统设计和计算的基础资料和依据。

（2） 计算容量

计算容量也称为计算负荷，需要负荷或最大负荷。它标志用户的最大用功 率。是配电设计时选用变压器，确定备用电源容量，无功补偿容量和季节性负荷的依据。也是计算配电系统各回路中电流的依据。

（3）计算电流

计算电流是计算负荷在额定电压下的电流。它是配电系统设计的重要参数，是选择配电变压器，导体，电器，计算电压偏差，功率损耗的依据。也可以作为电能损耗及无功补偿的估算依据。

（4）尖峰电流

尖峰电流是负荷的短时（如电动机起动时）最大电流，他是计算电压降，电压波动和选择导体，电器保护元件的依据。

3.1.2. 负荷计算的依据

由于相同性质的电能用户具有相似的用电规律，因此可以根据已知的电能用户的用电规律来推测未投入使用的同类型电能用户的用电规律。在负荷计算中，除了已存在的同类型为负荷依据以外，还应考虑由于经济发展，人们生活水平提高所带来的用电需求量的增加

3.1.3. 负荷计算的需要系数法

Pc=Kd

Pi1nNi （4-1）

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Kd需要系数的确定：根据已运行的实际系统的统计数据，得到需要系数的经验

值。

注：本工程取Kd值为0.8。

QcPctg （4-2）

ScPc/cos IPc×103c3U rcos式中 PNi——总设备功率,单位为kW；

Kd——需要系数;

Pc——计算视在功率, 单位为kW; Qc——计算有功功率, 单位为kvar;

Sc——计算无功功率, 单位为KVA;

tg——电气设备功率因数角的正切值;

Ur——电气设备额定电压,单位为KV; Ic——计算电流,单位为A.

3.2 动力负荷计算

AL1回路：七层设有动力配电箱 AL1回路负荷计算结果：

根据电梯型号，电动机的功率Pe15kW 取需要系数 Kd0.4

cos0.5

PcKd X Pe0.4 X156kW IPc3Ucos60003X380X0.518.2A

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4-3）

（4-4）

（ 3.3 低压设备及导线管线的选择 3.3.1.断路器及线型的选择

(1)断路器选择原则

不仅要满足正常时的可靠性、应能承受故障时故障电流，尤其是短路电流的短时作用，承受短时的故障电流的作用，同时还应满足不同开关电器对电路得分断能力。

本工程低压断路器采用TCL公司系列电气产品。很多重要技术性能指标相对过去的产品都有很大提高，是国内比较先进的配电保护开关。产品符合GB16917.1-1997标准。

(2)线型选择原则：

a、线缆应满足正常负荷下的长期运行条件；

b、应能承受故障时故障电流，尤其是短路电流的短时作用；

c、为了保证电源质量，必须限制线路上的电压损失，以满足线路末端的电压偏差要求，既应该满足线路电压损失的要求；

d、应满足机械强度要求； e、应考虑线路的经济运行。

与甲方协商本工程线缆使用BV型。电缆的载流量与温度有关。温度越高载流量越小，同一管内线缆越多电流越小。同时应注意电压损失和机械强度。电压损失不能超过±5%，供电半径不超过30米 可以保证电压的要求。大于最小截面积，可以满足机械强度的要求。

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结束语

本次课程设计让我感慨良多，通过实践，让我深切地了解和使用供配电的专业知识，意识到对所学知识的疏漏回归课本，查找自己究竟有哪些不足，并加以改正。

虽然本次只是设计了一个简单的教学楼，但也为日后的学以致用抛砖引玉，起到极佳的铺垫作用。江老师高瞻远瞩，让我们提早体会到了电气工程师的艰辛，并更加刻苦地学习专业知识，为电气事业走下稳健的一步。

本次课程设计最大的收获就是团队之间的默契配合，小组人员各司其职，做事小心谨慎，有条不紊，分工明确。作为组长，就需要有极强的责任感和使命感。全心全意为组员服务，一不怕苦，二不怕熬夜，为未来真枪实弹地从事相关行业打下牢固的基础。说到基础，就再一次提起曾经画图时遇到的诸多问题，为此，我也曾带领组员多番查阅资料，每当翻阅起建筑类书籍时，耳边常常响起江老师的谆谆教诲，再次反省，依然记忆犹新，如醍醐灌顶。

而我认为本次设计的不足之处有三：首先是能力不足，对课上所学的供配电知识没有融会贯通；其次是态度欠佳，虽然设计时偶尔深夜辗转反侧，但未曾闻鸡起舞，让我内心惴惴不安；最后是图纸，众人看后差强人意，对我而言依然没有倾尽全力。

本次设计对我日后的学习和工作起到了难以磨灭的作用，可以毫不夸张地讲，本次设计会让我没齿难忘，以后必将利用所学的各种知识，做出更多让人羡慕的作品和设计，为学校和老师赢得赞誉。

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致 谢

时光飞逝，三年的大学生涯里，感谢学院里的所有老师，您们不仅传授给我

们知识，而且还教会了我们如何做人，如何做一个合格的大学生，把我们培养成有用之才。在大学即将离别之际，我衷心的向您们说声：“老师，谢谢您们”。同时也祝福您们在今后的工作生活中心情舒畅，身体健康。

感谢我的指导老师江萍老师，是您的严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风启发了我。在您的细心指导下，使我顺利的完成本次毕业设计，感谢您为我今后的就业方向和职业规划提出了宝贵意见，让我对今后的工作生涯有了明确的方向。感谢您为我树立了榜样，给我的人生上了重要的一课，我相信我不会辜负了您的期望。

大学的生活是短暂的，友情的岁月确是永恒的，感谢我的大学同学，是你们陪伴我度过了风风雨雨，感谢你们在设计中对我的帮助，真心的祝福我们的友谊天长地久，无论今后身在何处，我都不会忘了曾经陪我度过大学生活的你们„„

最后感谢培养我长大成人的父母，是您们20多年的操心劳累让我走到今天，我会用我不懈的努力来回报您们，不会辜负了你们的希望„„

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参考文献

[1] 民用建筑电气设计规范 [S]· 中国计划出版社:JGJ/T16—2008 [2] 韩风·建筑电气设计手册 [M]·中国建筑工业出版社

[3] 戴瑜兴·民用建筑电气设计手册 [M]·中国建筑工业出版社:1999.7 [4] 刘宝林·建筑电气设计图集 [M]·中国建筑工业出版社:2002.10 [5] 建筑电气设计实例图册（商场建筑篇）[M]· 中国建筑工业出版社:2003 [6] 全国民用建筑工程设计技术措施—电气2009

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