論述高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)問題

1、<p>　　論述高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)問題</p><p>　　摘要：隨著科學(xué)時代的發(fā)展，各種各樣的高樓不斷崛起，各種電氣設(shè)備的使用日趨增多。尤其是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的普及，建筑物越來越多采用各種信息化的電氣設(shè)備。本文就建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)問題進(jìn)行分析，以供參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑電氣；供配電系統(tǒng)；設(shè)計 </p><p>　　中

2、圖分類號：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A </p><p>　　就目前而言，在滿足相應(yīng)設(shè)計規(guī)范，實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的前提下，電氣設(shè)計師對同一或同類建筑可能做出多種配電方案。各方案的特點(diǎn)會有所不同。在很多具體工程中，因受到多方面因素的限制，配電方案的合理性、靈活性、實(shí)用性等優(yōu)點(diǎn)不可能同時兼?zhèn)?，但我們可以在設(shè)計工作中認(rèn)真總結(jié)，廣泛交流，統(tǒng)籌兼顧，揚(yáng)長避短，力求做到最優(yōu)。建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計的目的，就是要采用一切可能的、恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段

3、，在數(shù)量上、質(zhì)量上滿足各種用電設(shè)備在正常事故狀況下的不同用電要求，保證供電的安全和可靠，同時考慮技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一。 </p><p>　　一、供配電系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)范要點(diǎn) </p><p>　　供配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)貫徹執(zhí)行國家的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，做到保障人身安全，供電可靠，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。在設(shè)計中，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)，以及地區(qū)供電特點(diǎn)，合理確定設(shè)計方案。還應(yīng)注

4、意近遠(yuǎn)期結(jié)合，以近期為主。設(shè)計中盡量采用符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。 </p><p>　　1.負(fù)荷分級及供電要求 </p><p>　　電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失及影響的程度分為一級、二級、三級負(fù)荷。獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組，供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常的專用饋電線路，以及蓄電池和干電池可作為應(yīng)急電源。二級負(fù)荷的供電系統(tǒng)，應(yīng)

5、由兩線路供電。必要時采用不間斷電源（UPS）。 </p><p>　　一級負(fù)荷：一級負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者；或?qū)⒃谡紊希?jīng)濟(jì)上造成重 </p><p>　　大損失者；或中斷將影響有重大政治經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作者。 </p><p>　　1.2 二級負(fù)荷：二級負(fù)荷為中斷供電將在政治上，經(jīng)濟(jì)上產(chǎn)生較大損失的負(fù)荷，如主要設(shè)備損壞，大量產(chǎn)品報廢等；或中斷供

6、電將影響重要的用電單位正常的工作負(fù)荷，如交通樞紐、通信樞紐等；或中斷供電將造成秩序混亂的負(fù)荷等。 </p><p>　　1.3 三級負(fù)荷：三級負(fù)荷為不屬于前兩級負(fù)荷者。對供電無特殊要求。 </p><p>　　2.電源及供電系統(tǒng) </p><p>　　供配電系統(tǒng)的設(shè)計，除一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷外，不應(yīng)按一個電源系統(tǒng)檢修或者故障的同時另外一個電源又發(fā)生故障的情況進(jìn)行

7、設(shè)計。需要兩回電源線路的用電單位，應(yīng)采用同級電壓供電；但根據(jù)各級負(fù)荷的不同需要及地區(qū)供電的條件，也可以采用不同的電壓供電。供電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不應(yīng)多于兩級。高壓配電系統(tǒng)應(yīng)采用放射式。根據(jù)負(fù)荷的容量和分布，配變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心。 </p><p>　　3.電壓選擇和電能質(zhì)量 </p><p>　　用電單位的供電電壓應(yīng)根據(jù)用電容量，用電設(shè)備的特性，供電距離，供電線

8、路的回路數(shù)，當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展規(guī)劃等因素，經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。 </p><p>　　二、建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計原則 </p><p>　　建筑供配電自動化系統(tǒng)應(yīng)遵循穩(wěn)定可靠性原則、規(guī)范性原則、分層分布式原則、獨(dú)立原則、分散和靈活開放性原則等。要保證供配電的穩(wěn)定，宜選用技術(shù)成熟且通過國家檢測檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)認(rèn)定的，經(jīng)過現(xiàn)場運(yùn)行考驗(yàn)的綜合保護(hù)與測量于一體的自動化系統(tǒng)；供配電自動化系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)執(zhí)行國

9、家和行業(yè)制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)定等；系統(tǒng)的各種接口規(guī)約應(yīng)逐步采用國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，對特殊的通訊規(guī)約應(yīng)具備詳盡的規(guī)約文本，并通盤考慮直流系統(tǒng)及計量系統(tǒng)的建設(shè)；分層分布顧名思義即按不同的建筑樓層進(jìn)行分布，以充分應(yīng)用現(xiàn)場總線等通訊技術(shù)樓層內(nèi)數(shù)據(jù)交換問題；由于供配電系統(tǒng)的特殊性，自動化系統(tǒng)保護(hù)功能也相應(yīng)獨(dú)立，不能依賴于其他的控制設(shè)備，而應(yīng)設(shè)置專門裝置；單元之間的裝置需要較高的可靠性和抗干擾能力，能向全分散全下放化過渡，結(jié)構(gòu)平臺應(yīng)靈活方便系統(tǒng)

10、擴(kuò)展且具備與建筑自動化其他系統(tǒng)集成的能力。 </p><p>　　三、高層建筑供電系統(tǒng)的設(shè)計 </p><p>　　1.負(fù)荷等級的計算。負(fù)荷等級的確定應(yīng)按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行，一般情況下，高層建筑負(fù)荷等級也可按以下確定：一級負(fù)荷包括疏散樓梯、消防電梯前室及地下室的應(yīng)急照明、消防水泵、排煙風(fēng)機(jī)、消防電梯等；二級負(fù)荷包括部分客梯電力、生活泵電力；三級負(fù)荷包括一、二級負(fù)荷以外的其他用電負(fù)荷。 </

11、p><p>　　2.供電電源。供配電系統(tǒng)設(shè)計中，為保證供電系統(tǒng)的合理性，要求根據(jù)負(fù)荷等級采取相應(yīng)的供電措施。各級負(fù)荷的供電電源應(yīng)滿足設(shè)計規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。對高層建筑來說，一般沒有特別重要負(fù)荷，且一級負(fù)荷容量較小，因此采用兩路市政電源供電或一路市政電源加應(yīng)急發(fā)電機(jī)組供電均可滿足要求，后者在工程應(yīng)用中較為常見。供電電源采用一路獨(dú)立的l0KV 高壓電源，由市政區(qū)域變配電站引入至小區(qū)首層開關(guān)房.低壓配電電壓采用380/220V

12、。設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)，以確保消防設(shè)備用電。 </p><p>　　3.變配電所的設(shè)置。一般應(yīng)根據(jù)負(fù)荷容量、負(fù)荷分布以及建筑物功能分區(qū)的實(shí)際情況，與相關(guān)專業(yè)協(xié)調(diào)確定變配電所的位置以及數(shù)量。變壓器容量應(yīng)根據(jù)計算容量選擇，變壓器的負(fù)荷率一般取70%～85%。低壓線路的供電半徑一般不宜超過200m，當(dāng)供電容量超過500KW，供電距離超過200m時，宜考慮增設(shè)變配電所。只要條件許可，變配電所的位置應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，從而簡化了

13、配電系統(tǒng)，有利于增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，同時也減少了線纜的使用量，降低因線路造成的電能損耗.由于首層空間的商業(yè)價值比較高，一般高層建筑的變配電所設(shè)于負(fù)一層，便于通過地下停車庫的車道運(yùn)輸變配電設(shè)備。 </p><p>　　4.高低壓供電系統(tǒng)結(jié)線型式及運(yùn)行方式。對于高層建筑，其高低壓供電系統(tǒng)結(jié)線型式及運(yùn)行方式一般做如下設(shè)計：高壓系統(tǒng)采用一路l0kV 高壓進(jìn)線，結(jié)線型式采用單母線運(yùn)行方式；變壓器低壓側(cè)采用單母線分段結(jié)

14、線型式，每臺變壓器對應(yīng)接一段母線，母線段之間采用母聯(lián)開關(guān)聯(lián)絡(luò)，正常情況下各段母線分列單獨(dú)運(yùn)行，母聯(lián)開關(guān)打開，當(dāng)其中一臺變壓器故障退出運(yùn)行時，母聯(lián)開關(guān)手動合上，由同組的另一臺變壓器保證部分重要負(fù)荷的供電，當(dāng)故障的變壓器恢復(fù)供電后，母聯(lián)開關(guān)自動打開，恢復(fù)正常運(yùn)行方式。母聯(lián)開關(guān)與進(jìn)線開關(guān)應(yīng)具有電氣聯(lián)鎖功能并加機(jī)械聯(lián)鎖，以防止電源倒送。變壓器低壓側(cè)設(shè)置應(yīng)急母線段，由正常電源與備用柴油發(fā)電機(jī)電源經(jīng)雙電源切換開關(guān)向該母線段供電，以保證應(yīng)急情況下一級

15、負(fù)荷的供電，雙電源切換開關(guān)設(shè)有電氣和機(jī)械聯(lián)鎖，防止發(fā)生向市電反供，消防負(fù)荷均采用雙回路供電，在末端配電箱切換。 </p><p>　　5.電能計量裝置。商業(yè)用電采用高壓計量，居民用電采用低壓計量到戶。商業(yè)高壓10kV 進(jìn)線側(cè)裝設(shè)專用計量柜，安裝有功電度表、無功電度表；變壓器低壓側(cè)不同用戶的供電回路分別裝設(shè)有功電度表，監(jiān)視儀表根據(jù)供電部門及建設(shè)方要求設(shè)置。為了方便管理，一般商鋪分戶電表集中設(shè)于每層電表間或配電間，住

16、宅用戶采用一戶一表，九層以下(包括九層)的住宅樓，電表箱可集中設(shè)于首層電表間內(nèi)；九層以上的住宅樓，電表箱分設(shè)于每層的電井內(nèi)，為方便管理可設(shè)置遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，梯燈及電梯用電單獨(dú)計量，由住戶分?jǐn)偂?</p><p>　　6.備用電源和應(yīng)急電源。自備柴油發(fā)電機(jī)組的容量按照需供電的最大穩(wěn)定負(fù)荷，計算時分別考慮消防情況和非消防情況下必須保證的電源容量，取其較大者。 當(dāng)市電中斷時，柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)立即啟動，并在15s內(nèi)投入正常帶

17、負(fù)荷運(yùn)行；當(dāng)市電恢復(fù)時，機(jī)組自動退出工作并延時停機(jī)。 </p><p><b>　　四、結(jié)束語 </b></p><p>　　總之，高層建筑供配電系統(tǒng)就應(yīng)該貫徹經(jīng)濟(jì)、合理、技術(shù)和材料先進(jìn)的原則，仔細(xì)斟酌具體的設(shè)計細(xì)節(jié)，保證在建造時可以合理分配各個部件安裝到位盡量減少誤差達(dá)到安全的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備的選擇要按地點(diǎn)和位置來進(jìn)行最佳的配置。在現(xiàn)在高層建筑供配電系統(tǒng)中最主要的是在建造

18、完成后使用時的安全。因此，在對高層建筑供配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，其負(fù)荷容量計算是否準(zhǔn)確，供電電源選擇及變配電所布置是否合理，供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟(jì)，運(yùn)行是否能保持穩(wěn)定、安全等方面，將決定其最終成果的優(yōu)劣。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 王磊.淺析民用建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)[J]. 山西建筑. 2007(09) </p&g