西安建筑科技大学课程设计论文用纸

课程设计（论文）
课程名称：
题目：综合办公楼电气系统设计
院（系）：信息与控制工程学院
专业班级：自动化1302班
姓名：曹轲
学号：130601070
指导教师：李喆
2016年 1月 22日
综合办公楼电气系统设计
设计总说明
本设计主要是进行六层综合办公大楼照明及供配电系统设计，设计的主要内容包括：低压供配电系统设计，各楼层的照明系统及其配电系统设计两个部分。

低压配电系统设计包括插座回路确定，供电方式的确定，导线的选择，各出线柜的选择以及低压开关设备的选择，绘制配电系统图、配电平面图；照明系统主要包括照明方式和照明种类的选择，光源和灯具的选择与布置，线路的选择和敷设，各场所照度计算和灯具数量的确定，绘制照明平面布置图。

关键词：办公楼，照明系统，低压配电系统，供配电系统。

目录
1.绪论 (1)
1.1.设计的目的和意义 (1)
1.2建筑情况及设计内容 (1)
2.照明系统 (2)
2.1照度计算 (2)
2.2照度计算方法 (2)
2.2.1利用系数 (2)
2.2.2功率密度 (3)
2.3各场所照度计算 (4)
2.4灯具布置 (4)
2.5插座布置 (5)
3.低压配电系统设计 (5)
3.1低压配电系统方案 (5)
3.2配电方式确定 (6)
3.3负荷计算 (6)
3.4导线选择及敷设方式 (8)
3.5低压断路器的选择 (8)
4.总结 (10)
5.参考文献 (11)
1.绪论
1.1.设计的目的和意义
供配电技术课程设计是本课程的实践性教学环节，是在学完该理论课程后进行的应用性能力训练。

本课程设计是培养学生应用所学的供配电和照明气知识，学会一般建筑的电气设计方法，主要掌握照明平面图、配电系统图和干线系统图的绘制。

通过设计实现简捷实用、便于操作、管理和维护，减少综合投资的目的。

利用建筑电气及自动化相关知识使建筑电气的安全性，可靠性达到更高的标准，体现当代办公环境的智能化。

为人们提供了一个舒适、快捷的办公和生活环境。

通过设计还将加深我对供配电系统的理解，熟悉有关供配电设计中的规范、规程、图集。

锻炼分析问题、解决问题和实际动手设计能力。

采用符合国家现行有关标准的高效节能、性能先进、环保、安全可靠的电气产品，是电气供配电系统设计可持续发展的要求。

1.2建筑情况及设计内容
本工程为六层综合办公大楼，主要功能为办公。

建筑层高为6层，
19.2m，总建筑面积约为561.16m2。

本设计需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要简捷实用、便于操作、管理和维护，减少综合投资。

主要包括两个系统的设计，分别是照明系统设计、低压供配电系统设计。

照明系统设计包括照明负荷的分级及供电要求、供电电压及供电网络的选择，线路的计算保护、及低压设备的选择。

所有的设计环节在安全性的前提下，应该做到节能、实现绿色照明。

建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下，进行工业与民用建筑建筑电气的设计，并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。

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2.照明系统
2.1照度计算
照度计算的任务是根据照度标准的要求，及其他已知条件，来确定灯具的数量和光源的功率，或是在灯具形式及布置位置等都已经确定的情况下，计算已知照明系统在被照面上产生的照度，用以校验被照面上的照度是否达到设计标准的要求。

2.2照度计算方法
本次照明设计中采用平均照度计算法。

平均照度计算通常采用利用系数法，并用功率密度校验。

本设计中根据计算出的室空间比（RCR ）查询灯具利用系数表时，假定该建筑顶棚反射比为80%，墙壁反射比为50%，地面反射比为30%。

设计利用系数法确定平均照度功率密度来确定办公楼各场所所需要光源数量，采用平均功率密度法校验办公楼各场所所需照度。

2.2.1利用系数
利用系数可以在已知房间特性和光源数量的情况下，计算工作面上的
平均照度，其计算公式为：
A
N U K
E av Φ= 2—1
E av ——工作面上的平均照度，lx;
Φ——每个灯具中光源的总光通量，lm; N ——光源数量；
U ——利用系数，利用各灯具利用系数表查询确定； A ——工作面面积，㎡； K ——维护系数(见表2.1)
表2.1 维护系数
环境污
房间或场所举例
灯具最少擦拭次数（次/年）
维护系数值
染特征 室内
清洁
卧室、办公室、教室
2 0.80 一般
商店、营业厅
2 0.70 污染严重 厨房
3 0.60 室外 站台、雨蓬
2
0.65
2.2.2功率密度
各场所功率密度值如下：
场所 照明功率密度值
对应照度值（lx ）
报告厅 11 300 会议室 11 300 办公室 11 300 资料室 9 200 档案室 9 200 卫生间 7 100 门厅 7 75 走廊 5 50 楼梯间
5
50
由表2.2查的各个照明场所照明功率密度值,由公式 A
P LPD ∑=
2—2
LPD ——照明功率密度值，W/m 2；
∑P ——房间或场所达到规定的照度标准值时所需光源的总输入功
率，W；
A——房间或场所的面积，m2。

2.3各场所照度计算
本次设计使用天正电气2014软件计算各场所的照度和确定灯具数量及校验功率密度。

具体计算和校验详见附录1照度计算。

2.4灯具布置
本次设计中，灯具采用均匀布置和选择布置。

采用矩形布置时，使灯具之间的距离及行间距离均保持一定。

楼内办公室、档案室、会议室房间灯具均采用均匀布置。

走廊，卫生间，楼梯间采用选择布置，根据工作面来确定，选择最有利光的照射方向和保证照度要求。

本设计照明布置统计如下表：
房间名称灯具数量（套）灯具规格安装方式布置方式
会议室 4 飞利浦TLD36W/29吸顶两行两列均匀
办公室 2 飞利浦TLD36W/29吸顶两行单列均匀
资料室 2 飞利浦TLD30W/54吸顶两行单列均匀
走廊 6 飞利浦TLE22W/840吸顶选择布置
卫生间7 飞利浦TLE22W/840吸顶选择布置
楼梯间 2 飞利浦TLE22W/840吸顶选择布置
注：二到五层照明统计相同
房间名称灯具数量（套）灯具规格安装方式布置方式
报告厅 5 飞利浦TLD36W/29吸顶五点均匀布置
会议室 4 飞利浦TLD36W/29吸顶两行两列均匀
办公室 2 飞利浦TLD36W/29吸顶两行单列均匀
资料室 2 飞利浦TLD30W/54吸顶单行两列选择
走廊 6 飞利浦TLE22W/840吸顶选择布置
卫生间7 飞利浦TLE22W/840吸顶选择布置
楼梯间 2 飞利浦TLE22W/840吸顶选择布置
灯具布置详见附录部分照明布置平面图。

2.5插座布置
因为每个用电设备都有一根约1.5m的电源线，设计中根据实际需求和实际距离布置插座，这样在任何地方都能就近找到电源了。

各房间均采用多功能插座，除空调机插座底边距地1.8m外，其余插座底边距地均为30cm。

为加强插座回路的保护措施，设计专用回路，用漏电开关保护。

插座布置详见附录部分插座布置平面图。

3.低压配电系统设计
3.1低压配电系统方案
供配电系统设计按照设计建筑的负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，统筹兼顾，合理确定设计方案。

根据本工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，在满足近期使用要求的同时，兼顾未来发展的需要。

采用符合国家现行有关标准的高效节能、环保、安全、性能先进的电气产品。

3.2配电方式确定
在多层建筑物内，由总配电箱至楼层配电箱宜采用树干式配电。

对于容量较大的集中负荷或重要用电设备，应从配电室以放射式配电。

本次设计的综合办公楼属于三级负荷，三级负荷对供电无特殊要求，一般由单电源供电即可，本建筑三级负荷采用单回路供电。

由于本建筑总负荷不大，照明负荷与电力负荷使用同一供电系统，以便于计量和管理。

3.3负荷计算
本设计中负荷计算采用需要系数法。

每层配电箱有功 WS P e = 3-1 计算电流： φ
cos 3380e
x j P k I =
3-2
用电设备组计算负荷： e x P k P = 3-3
φtan P Q = 3-4
22Q P S += 3-5 配电干线计算负荷： ∑=P k P t c 3-6
∑=Q k Q t c 3-7
2
2c c c Q P S += 3-8
3
220c
j S I =
3-9
式中W ——单位面积功率（W/m 2）； S ——供电面积（m 2）； k t ——同时系数； k x ——需要系数；
Q ——用电设备组无功功率（KVA ）； P ——用电设备组有功功率（W ）。

回路编号计算负荷（W）功率因数计算电流(A) WL1 640 0.9 1.68
WL2 640 0.9 1.68
WL3 1120 0.9 2.94
WL4 651.2 0.9 1.71
WL5 415.5 0.9 1.09
WL6 1111 0.9 2.92
WL7 1111 0.9 2.92
WL8 1111 0.9 2.92
WL9 1111 0.9 2.92
WL10 备用
合计7910.7 20.78
回路编号计算负荷（W）功率因数计算电流(A) WL1 640 0.9 1.68
WL2 640 0.9 1.68
WL3 803.7 0.9 2.11
WL4 891 0.9 2.34
WL5 415.5 0.9 1.09
WL6 1111 0.9 2.92
WL7 1111 0.9 2.92
WL8 1111 0.9 2.92
WL9 1111 0.9 2.92 WL10 备用
合计7460.2 20.58
表3.3 各层配电箱负荷统计
配电箱编号计算容量
(W)
需要
系数
功率
因数
有功功率
(W)
计算电流
（A）
AL1 0.9 0.9
AL2 7910.7 0.9 0.9 6407.7 12.02
AL3 7910.7 0.9 0.9 6407.7 12.02
AL4 7910.7 0.9 0.9 6407.7 12.02
AL5 7910.7 0.9 0.9 6407.7 12.02
AL6 7460.2 0.9 0.9 6042.8 11.34
3.4导线选择及敷设方式
总配电箱到支配电箱之间为三相五线制，采用YJV-3x16mm2+2x10mm2电缆，所有线路均穿管保护暗敷。

照明回路采用BV—3x2.5mm2导线，插座回路采用BV-3x2.5mm2导线。

空调插座回路采用BV-3x4mm2导线。

所有线路均穿管保护暗敷。

照明、插座回路导线均为三根。

从配电箱引出每条灯回路中最多连接25盏灯具，从配电箱引出每条插座回路中最多连接15个插座。

3.5低压断路器的选择
本次设计中根据实际需求选择了施耐德C65N系列的低压断路器来进行
保护，照明回路使用C65N-10A/1P低压断路器，插座回路使用C65N-10A/2P+vigi ELM30mA的防漏电低压断路器。

每层配电柜使用C65N-16A/3P+vigi ELM30mA的防漏电低压断路器进行保护。

1.每层单回路选择校验表
序号 C65N-10A 选择
要求
每层低压配电柜装设条件结论项目数据项目数据合格
1 U 400V >= U 220V 合格
2 I 10A >= I 2.29A 合格
3 imax 6kA >= ith 10A 合格2.每层低压配电柜选择校验表
序号 C65N-16A 选择
要求
每层低压配电柜装设条件结论项目数据项目数据合格
1 U 400V >= U 380V 合格
2 I 16A >= I 20.78A 合格
3 imax 6kA >= ith 68A 合格
4.总结
通过这次为期一周的课程设计，从设计到绘图加深了我对供配电知识的理解和应用，对有关规范、标准有了更加细致的了解，对供配电设计有了全面的认识。

我在设计过程中，用到了许多专业知识、也遇到了许多问题，在设计最初阶段，由于所学的知识有限，设计不够全面，细节上不够完善。

通过不断地的完善，不仅巩固了本学期所学的有关供配电的理论知识，而且提升了我的设计和绘图能力，令我对供配电设计有了更深入的了解。

对理论知识的实现是通过不断的实践,是对我们实际工作能力的具体训练和考察。

此次供配电课程设计，我学到很多很多的的东西，不仅是用到了课本上的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正能做到为社会服务，提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

供配电设计涉及的内容繁多，我目前所掌握的只是其中很少的一部分，我深感自己的不足，在以后及将来的工作中，我会努力地学习专业知识，提高自己的专业技能。

5.参考文献
1.《供配电技术》电子工业出版社唐志平主编
2.《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008
3.《低压配电设计规范》GB50054-2011
4.《供配电系统设计规范》GB50052-2009
5.《建筑照明设计标准》GB50034-2013。