建筑电气设计

建筑(jiànzhù)电气设计

谢同建共三十七页1.建筑(jiànzhù)电气设计所涉及的主要规范

《20KV及以下变电所设计规范》GB50053-2013《供配电系统设计规范》GB50052-2009

《低压配电设计规范》GB50054-2011《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008《建筑照明设计标准(biāozhǔn)》GB50034-2013《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011《住宅设计规范》GB50096-2011《住宅建筑电气设计规范》JGJ242-2011《电力工程电缆设计规范》GB50217-94共三十七页建筑电气设计所涉及(shèjí)的主要规范（续）《江苏省住宅设计标准》DGJ32/J26-2006《35KV及以下客户端变电所建设标准》DGJ32/J14-2007《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《建筑设计防火规范》GB50016-2014《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007《民用闭路监视电视(diànshì)系统工程技术规范》GB50198-2011《江苏省绿色建筑设计标准》DGJ32/J173-2014共三十七页2.建筑(jiànzhù)电气设计的主要内容强电系统设计(shèjì)弱电系统设计防雷与接地系统设计共三十七页2.1强电(qiánɡdiàn)系统照明设计(照明包括普通照明及应急照明)动力设备供电设计(动力设备包括水泵、风机、电梯等)空调设备的配电(pèidiàn)设计(空调设备包括主机及末端设备)变配电系统设计共三十七页2.2弱电(ruòdiàn)系统、火灾自动报警系统设计a.消防报警系统b.消防联动控制系统①喷淋系统的联动控制设计②消火栓系统的联动控制设计③气体及泡沫灭火系统的联动控制设计④防排烟系统的联动控制设计⑤防火门及防火卷帘(juànlián)系统的联动控制设计⑥电梯的联动控制设计⑦火灾警报及消防广播系统的联动控制设计⑧消防应急照明及疏散指示系统的联动控制设计c.电气火灾监控系统共三十七页弱电(ruòdiàn)系统（续）2)、弱电智能化系统设计a.安全技术防范系统(包括(bāokuò)入侵报警系统;视频安防监控系统;出入口控制系统;电子巡查系统;停车库管理系统等)b.有线电视和卫星电视接收系统c.广播、扩声与会议系统d.建筑设备监控系统e.计算机网络系统f.计算机网络系统g.通信网络系统h.综合布线系统3)、其它弱电系统:能耗监测系统等共三十七页2.3防雷与接地系统a.建筑物防雷b.构筑物防雷c.防雷击电磁脉冲d.基础接地e.用电设备接地及等电位联结f.特殊(tèshū)场所的安全防护共三十七页3.建筑电气绘图的最基本(jīběn)要求1)、图纸比例(通常(tōngcháng)按建筑条件图比例)2)、字高(图纸比例1:100的情况下,通常字高选不低于

300)3)、线宽(图纸比例1:100的情况下,通常线宽选50~60)4)、图块大小按图纸比例选取5)、电气图中除电气的内容外,应删除建筑条件图中不

必要的内容如小尺寸的标注、备注大样等等。6）、图面布置应紧凑共三十七页4.施工图设计(shèjì)文件编制

1)、图纸目录(mùlù)：

先列新绘图纸，后列选用的标准图或重复利用图。2)、首页:包括设计说明、主要材料表及图例。3)、垂直干线系统图a.配电垂直干线系统图b.弱电垂直干线系统图(或干线框图)4)、系统图a.供电系统图(照明供电系、动力供电系统、空调供

电系统等)b.弱电系统图(消防系统、弱电智能化各子系统等)共三十七页施工图设计(shèjì)文件编制（续）5)、总平面图：a.供电总平面图

b.弱电总平面图6)、单体平面图:a.照明(包括应急照明)平面图b.动力供电平面图c.空调(kōnɡdiào)供电平面图d.火灾自动报警及消防联动控制平面图e.弱电智能化各子系统平面图f.基础接地平面图

g.屋面防雷平面图

7)、变电所单独成册

共三十七页5.变电所设计(shèjì)文件编制

1)、图纸目录：

先列新绘图纸，后列选用的标准图或重复利用图。2)、首页:包括设计说明、主要材料表及图例。3)、系统及原理图a.20KV(10KV)高压供电系统图b.二次接线原理图c.直流电源系统原理图d.真空断路器操作(cāozuò)机构原理图e.0.4KV低压配电系统图共三十七页变电所设计(shèjì)文件编制（续）4)、平面(píngmiàn)、剖面图a.变电所设备布置平面图b.变电所电缆沟布置平面图c.变电所设备基础布置平面图d.变电所电缆布线平面图e.变电所照明、动力平面图f.变电所接地平面图g.剖面图h.变电所电缆沟及盖板土建图共三十七页6.供配电系统(xìtǒng)设计

6.1负荷等级:

根据对供电可靠性的要求及中断供电在对人身(rénshēn)安全、经济损失上所造成的影响程度进行负荷

分级。a.特别重要负荷：会造

成人身伤亡或重大经济损失

以及特别重要场所的负荷。b.一级负荷：会造成人身伤害，经济上会造成重大损失场所的负荷。c.二级负荷：会造成较大经济损失，影响单位正常工作

场所的负荷。共三十七页供配电系统(xìtǒng)设计（续）

d.三级负荷：不属于一级和二级负荷者。大型金融中心的关键电子计算机系统和防盗报警系统；大型国际比赛(bǐsài)场馆的计时计分系统以及监控系统；重要的实时处理计算机及计算机网络；中断供电将发生中毒、爆炸和火灾的负荷均为特别重要负荷。国家级会堂、会议中心，国家及省部级办公建筑，特、甲等剧场，地、市级及以上气象台，电信枢纽，特、甲级体育场，二级以上医院，一类高层建筑等的负荷均为一级负荷。共三十七页供配电系统(xìtǒng)设计（续）6.2供电要求：一级负荷：应由双重电源供电，且不能同时损坏。特别重要负荷：除应提供双重电源外，还须增设应急电源并满足设备允许中断供电的时间要求。二级负荷：宜由两回线路供电。供电条件困难时，可由一回6KV及以上专用的架空线路供电；埋地电缆(diànlǎn)供电时，须采用两根电缆(diànlǎn)，其中一根为备份。双重电源可采用一用一备，也可采用同时工作，各供一部分负荷。民用建筑中的消防用电设备应采用专用的供电回路，并在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置。共三十七页供配电系统(xìtǒng)设计（续）6.3配电级数：

供配电系统应简单可靠，同一电压等级的配电级数高压不宜(bùyí)多于两级，低压不宜(bùyí)多于三级。6.4无功补偿的要求：a.低压部分的无功率，应由低压电容器补偿。

b.高压部分的无功率，宜由高压电容器补偿。

c.容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率，宜单独就地补偿。d.补偿基本无功功率的电容器组，应设在变电

所内集中补偿。e.无功补偿装置应具有抑制谐波的滤波装置和涌流装

置的功能。共三十七页供配电系统(xìtǒng)设计（续）f.低压无功补偿装置应具有过零自动投切功能。g.低压无功补偿装置应采用分相补偿或混合补偿方式；

当采用混合补偿时，分相补偿容量不得(bude)小于总补偿容

量的40%。6.5低压配电：a.带电导体系统型式的选择：

单相二线制，两相三线制，三相三线制，三相四线制。b.低压系统配电方式：放射式，树干式，链式配电。c.低压接地系统的分类：TN系统，TT系统，IT系统。

(TT-变压器中性点直接接地,设备外壳直接接地;IT-变压器中性点不接地,无N线,设备外壳直接接地;TN-变压器中性点直接接地。)TN系统又分为：TN-S系统,TN-C系统,TN-C-S系统。(TN-S:五线制;TN-C:四线制,设备外壳与PEN线相连。)

共三十七页7.负荷(fùhè)计算7.1负荷计算的几种方法:7.1.1需要系数(xìshù)法:①.计算用电设备组的负荷

有功功率Pjs=KxPs(kw)

无功功率Qjs=Pjstgφ(kvar)

视在功率Sjs=

(Pjs²+Qjs²)

(KVA)Ps-用电设备组的设备功率,kwKx-需要系数,查表

共三十七页负荷(fùhè)计算(续)

②.计算配电干线的负荷

有功功率Pjs=Kp1∑(KxPs)(kw)无功功率Qjs=Kp1∑(KxPstgφ)(kvar)视在功率(shìzàiɡōnɡlǜ)Sjs=

(Pjs²+Qjs²)

(KVA)Kp1-同时系数,取0.8~0.9。③.计算变电所的负荷有功功率Pjs=Kp2∑{Kp1∑(KxPs)}(kw)无功功率Qjs=Kp2∑{Kp1∑(KxPstgφ)}(kvar)视在功率Sjs=

(Pjs²+Qjs²)

(KVA)Kp2-同时系数,取0.8~1.0。共三十七页负荷(fùhè)计算(续)

7.1.2二项式法：①.计算单个用电设备组的负荷

有功(yǒuɡōnɡ)功率Pjs=CPn+bPs(Kw)

无功功率Qjs=Pjstgφ(kvar)②.计算多个用电设备组的负荷有功功率Pjs=(CPn)max+∑bPs(Kw)

无功功率Qjs=(CPn)maxtgφ+∑(bPstgφ)(kvar)③.4台及以下设备的用电设备组的计算负荷有功功率Pjs=KjPs(Kw)

无功功率Qjs=Pjstgφ(kvar)共三十七页负荷(fùhè)计算(续)④.负荷的视在功率及计算电流Sjs=(Pjs²+Qjs²)

(KVA)Ijs=Sjs/(1.732Ue)(A)Ps-用电设备组的设备功率(gōnglǜ)Pn-用电设备组中n台最大功率用电设备的设备功率，n值查表。C、b-二项式系数，查表。(CPn)max-各用电设备组的附加功率CPn中的最

大值。若组中设备数小于n,则取小于n的两

组或更多组中最大的设备组附加功率总和。Kj-计算系数，查表。共三十七页负荷(fùhè)计算(续)7.1.3利用系数法：

采用利用系数法确定计算负荷时，不论范围大小，都必须求出该计算范围内的用电设备有效(yǒuxiào)台数及最大系

数Km,一次求出结果，不再乘其它系数。①.用电设备组在最大负荷班内的平均负荷有功功率Pp=KlPs(kw)

无功功率Qp=Pptgφ(kvar)

视在功率Sjs=

(Pjs²+Qjs²)

(KVA)Ps-用电设备组的设备功率,kwKl-最大负荷班内的利用系数,查表

共三十七页负荷(fùhè)计算(续)

②.平均利用系数K

lp=∑Pp/∑Ps③.用电设备的有效台数nyx=(∑Ps)²/∑P1s²

P1s-单个用电设备组的设备功率④.确定(quèdìng)计算负荷有功功率Pjs=Km∑Pp(kw)

无功功率Qjs=Km∑Qp(kvar)

视在功率Sjs=

(Pjs²+Qjs²)

(KVA)Km-最大系数,根据有效台数nyx和平均利用系数Klp查表得到。共三十七页负荷(fùhè)计算(续)7.1.4单位面积功率法和单位指标法确定计算负荷(fùhè)

①.单位面积功率法(又称负荷密度法)Pjs=(Ks·A)/1000(kw)Sjs=Pjs/Cosφ(KVA)A-建筑面积，㎡；Ks-负荷密度，W/㎡。②.单位指标法Pjs=(Kn·N)/1000(kw)Sjs=Pjs/Cosφ(KVA)N-单位数，个；Kn-单位指标，W/床,人,户。共三十七页负荷(fùhè)计算(续)

③.单位耗电量法估算(ɡūsuàn)的计算负荷a.工业用电负荷计算:Pjs=(Wa·M)/Tmax(kw)Sjs=Pjs/Cosφ(KVA)Wa-单位产品耗电量，kWh/产品单位。M-企业全年产品总产量，吨、辆、台、件。Tmax-企业年最大负荷班利用小时数。Wa、M、Tmax均可查表得到。

共三十七页负荷(fùhè)计算(续)b.农业用电负荷的计算(jìsuàn):Pjs=(F·d)/Tu(kw)Sjs=Pjs/Cosφ(KVA)F-耕地面积或产量;d-单耗定额;Tu-最大负荷利用小时数。(排灌站的负荷:Pjs=(9.81xQxH)/η

Q-排灌站流量；H-排灌站总扬程；η-排灌站水泵效率，可取0.5~0.7。)

共三十七页负荷(fùhè)计算(续)

c.市政生活用电负荷的计算:

按人均指标计算：Pjs=P1·uSjs=Pjs/CosφP1-人均最大负荷u-总人口数以上为负荷计算的几种(jǐzhǒnɡ)方法，最常用的是需要系数法、单位面积功率法及单位指标法。

共三十七页负荷(fùhè)计算(续)7.2单相负荷计算

单相负荷与三相负荷同时存在时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再与三相负荷相加。

单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法：(1).只有线间负荷时,将各线间负荷相加,选取较大两项数据进行计算。现以Pab≥Pbc≥Pca为例:

当Pbc>0.15Pab时，Pd=1.5(Pab+Pbc)当Pbc≤0.15Pab时，Pd=1.732Pab当只有Pab时，Pd=1.732Pab(2).只有相负荷时，Pd取最大相负荷的3倍。(3).当多台单相用电设备功率小于计算范围(fànwéi)内三相负荷设备功率的15%时,按三相平衡负荷计算,不换算。共三十七页负荷(fùhè)计算(续)7.3尖峰电流计算(1).单台电动机、电弧炉或电焊变压器的支线的尖峰电流：Ijf=KIeIe-电动机、电弧炉或电焊变压器高压(gāoyā)侧额定电流K-起动电流倍数(起动电流与额定电流之比),鼠笼电

动机为6~7、绕线电动机为2~2.5、直流电动机

为

1.5~2、单台电弧炉为3、弧焊整流器和弧焊变压器为≤2.1、电炉焊机取1、闪光对焊机取2。共三十七页负荷(fùhè)计算(续)(2).接有多台电动机的配电线路只考虑一台电动机启动时的尖峰电流:Ijf=(KIe)max+I’js(KIe)max-最大一台电动机的启动电流I’js-配电线路除启动电动机以外的计算电流(3).自启动的电动机组的尖峰电流：为所有参与(cānyù)自启的电动机的启动电流之和。(4).供电给滑触线的线路尖峰电流：Ijf=Ijs+(Kqd-Kz)IemaxIjs-计算电流；Iemax-最大一台电动机的额定电流；Kz-综合系数，查表；Kqd-最大一台电动机的启动电流倍数。

共三十七页负荷(fùhè)计算(续)7.4无功补偿的计算(1).基本规定a.容量在100KVA及以上,供电电压在10KV及以上的用户,其功率因数不低于0.95。b.其它(qítā)电力用户和大、中型电力排灌站,功率因数不低于0.9。c.农业用电，功率因数不低于0.85。(2),无功补偿容量计算a.电容器的安装容量,应根据用户的自然功率因数计算后确定。

共三十七页负荷(fùhè)计算(续)

b.当不具备设计(shèjì)计算条件时，电容器安装容量可按以下方式确定：①.35KV变电所可按变压器容量的10%~30%确定。②.10KV变电所、20KV变电所均可按变压器