大型建筑群的供配電設(shè)計

1、大型建筑群的供配電設(shè)計摘要：改革開放以來隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，國內(nèi)現(xiàn)代建筑物趄著大型、超大型、密集、高密集趨向發(fā)由多個單體建筑物構(gòu)成的相互之間有聯(lián)系的建筑群體正大量涌 現(xiàn)，本文通過對深圳市龍崗區(qū)的一個商業(yè)區(qū)的供配電系統(tǒng)設(shè) 計的思考，總結(jié)出對大型建筑群供配電設(shè)計的一般模式。關(guān)鍵詞：大型建筑群供配電設(shè)計施工實例1工程概況本商業(yè)區(qū)總用地面積為21公頃，位于深圳市龍崗中心 城的東部和龍崗鎮(zhèn)的中心腹地，建設(shè)區(qū)域為狹長地帶，腹地 寬度約200米，由步行商業(yè)街、大型百貨商場、市場廣場、酒店等組成一個大型多功能的綜合服務(wù)體。整個區(qū)域分為a、b、b、c、d、e、f六個區(qū)，其中工區(qū)為十五層商業(yè)酒店，一至三層為購

2、物商場，四至十五層為酒店標準層；b區(qū)分為 bi、b2、b3三個區(qū)，bi、b2為四層大型商鋪；b3為五層大 型百貨商場；c區(qū)分為cl、c2、兩區(qū)，均為四層大型商鋪；d區(qū)一、二層為商場，三、四、五層為影視娛樂城（其中包 括健身房和多功能會議室等）；e區(qū)為十五層的商務(wù)酒店；f 區(qū)為精品店區(qū)，f1為兩層、f2為四層。a、b、c、e區(qū)均有地 下層。該建筑群主要指標如下：總建筑面積180624m2, a區(qū) 27784m2、b 區(qū) 63472m2、c 區(qū) 42067m2、d 區(qū) xx0m2、e 區(qū) 18190m2、 f 區(qū) 8931m 2。2對供配電系統(tǒng)的要求供電電壓等級根據(jù)國家主管部門的有關(guān)規(guī)定，用戶用電

3、設(shè)備安裝容量在250kw或需用變壓器容量在160kva以上者，應(yīng)考慮以高壓 方式供電。在城市中各類民用建筑工程的電氣設(shè)備用電的變 電所，多數(shù)以10kv中壓變配電所為主。該工程因其占地面積 大，電力負荷需要量大，輸電距離較遠，若采用市電低壓直接 供電，無論從輸送距離或輸送功率上都不能滿足要求，因此 必須采用10kv電源經(jīng)小區(qū)內(nèi)變配電站降壓后供給各用電設(shè) 備。負荷性質(zhì)該工程a、e區(qū)為二類高層建筑,b、c、d均為多層建 筑。按負荷分類為：建筑物內(nèi)所有消防用電負荷（包括消防電 梯、消火栓泵、噴淋泵、送風(fēng)機、排煙機、消防控制室電源、 防火卷簾門電源、應(yīng)急照明電源等），大型商場照明負荷為一 級負荷；其余負

4、荷為三級負荷。對供電系統(tǒng)的要求對一、二級負荷要求兩個獨立電源供電，其中消防用電 負荷為一級負荷中特別重要的負荷，要求雙電源、雙回路供 電，末級配電箱自動切換。31 okv系統(tǒng)供電方式分析及選擇一般1 okv供配電方式主要有以下幾種方式：(1) 由上一級變電站或公共開閉所向本建筑群內(nèi)各變配 電站分別提供兩個獨立電源回路，需要的回路量多，假設(shè)有 四個變配電站，那么就需要八個回路，城網(wǎng)要提供如此多的 回路較困難，且回路量多將占用較多的城市電纜通道和公共 開閉所內(nèi)的配電出線回路，且耗用電纜量較大，故此種供配 電方式可行性較差。(2) 設(shè)立小區(qū)自用開閉所，由城市電網(wǎng)向自用開閉所提 供兩回路獨立電源，再由

5、開閉所分別向各個變配電站提供兩 回路獨立電源，這種供電方式的好處是10kv配電距離短，因 走向不同，不至于造成電纜通道擁擠，供電可靠性高，小區(qū)開 閉所和各變配電站可統(tǒng)一自行管理，但在商業(yè)區(qū)內(nèi)自用開閉 所的位置確定和管理較困難。(3 )將本建筑群內(nèi)各變配電站納入城市環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)， 若城市環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)采用自動化遠傳控制技術(shù)，當(dāng)發(fā)生故障或檢 修電纜時，可倒閘操作，切斷故障線段或檢修線段，恢復(fù)供 電，可保證造成停電時間不致過長，供電可靠性高，對于實 現(xiàn)電網(wǎng)自動化管理具有重要意義。環(huán)網(wǎng)供電能使配電網(wǎng)線路 簡化，管理方便，能方便地為重要負荷提供兩個電源。同輻 射形供電相比，環(huán)網(wǎng)供電投資少，設(shè)備利用率高。經(jīng)過比

6、較， 此工程10kv系統(tǒng)采用環(huán)網(wǎng)供電方式，各變電站構(gòu)成環(huán)網(wǎng)， 再配以應(yīng)急柴油發(fā)電機組作后備電源。4系統(tǒng)主結(jié)線由于各變電站均為雙電源進線，雙變壓器，故系統(tǒng)采用 單母線分段結(jié)線，以低壓空氣開關(guān)作聯(lián)絡(luò)開關(guān)。兩臺變壓器 互為備用。有關(guān)資料顯示：當(dāng)干式變壓器采用強迫風(fēng)冷時， 可負載150°/長期運行，當(dāng)一回進線或一臺變壓器停電檢修 或出現(xiàn)故障時，另一臺變壓器可通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)向所有一、二 級負荷供電。5變電站位置及容量根據(jù)變配電站深入負荷中心的原則， 該工程為便于維護、管理、調(diào)度和節(jié)約電能，考慮各區(qū)建筑 用電性質(zhì)，線路的配電半徑，管理方式，商業(yè)區(qū)的特點及負 荷計算結(jié)果等條件，決定在商業(yè)區(qū)內(nèi)設(shè)四處地

7、下變配電站。1#變配電站位于a區(qū)地下室內(nèi)，負責(zé)供給a區(qū)商業(yè)酒 店的負荷用電，變壓器裝機容量為：2x1250kva。2#變配電站位于b區(qū)地下室內(nèi)，負責(zé)供給b區(qū)大1商鋪 的負荷用電，變壓器裝機容量為：2x30kva。3#變配電站位于c區(qū)地下室內(nèi)，負責(zé)供給c、d、f;大型 商鋪和影視娛樂城的負荷用電，變壓器裝機容量為：2x3000 kvao4#變配電站位于e區(qū)地下室內(nèi)，負責(zé)供給e區(qū)商，酒店的 負荷用電，變壓器裝機容量為：2x1000kva。6柴油發(fā)電機的選擇及容量應(yīng)急柴油發(fā)電機房宜靠近大容量的應(yīng)急負荷或與！電所 的低壓配電室毗鄰，故本工程的應(yīng)急發(fā)電機房在地下室中，靠近低壓配電室處。應(yīng)急柴油發(fā)電機組的

8、容量大小根據(jù)一級負荷、消負荷以 及某些重要的二級負荷容量，按如下穩(wěn)定負計算發(fā)電機容 量。(1) 消防設(shè)備用電。包括消防控制室、消防水泵、防電 梯、消防廣播、防排煙設(shè)備、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、動防火門 窗、卷簾門、電動閥門等有關(guān)用電設(shè)備設(shè)施。(2) 重要照明用電。包括疏散用應(yīng)急照明、備用照用應(yīng) 急照明(當(dāng)正常照明熄滅后，為確保正常工作和動得以繼續(xù) 進行的非正常工作照明，如應(yīng)急發(fā)電機、消防監(jiān)控中心等場 所的照明)、安全照明。(3) 保安設(shè)備用電。包括保安監(jiān)視、警拫、通訊等電設(shè) 備。(4) 重要設(shè)備用電。包括一臺生活水泵、污水泵、水泵 等。(5) 重要場所的設(shè)備用電。包括重要會議廳、證券易所 等重要部位

9、的設(shè)備用電。設(shè)備容量統(tǒng)計出來后，根據(jù)實際情況選擇需要系(一般 取)，計算出計算容量町，應(yīng)急柴油電機的功率按如下公式 計算：p=k - p j7 n式中p一應(yīng)急柴油發(fā)電機功率(kw);pj 一一負荷設(shè)備的計算容量(kw) n 一一發(fā)電機并聯(lián)運行不均勻系數(shù)，一般取，單臺取1 ;k一一可靠系數(shù)，一般取。建筑群每個變配電站設(shè)一臺應(yīng)急柴油發(fā)電機組，分別為 400kw、 630kw、 630 kw、 400kw。7備用應(yīng)急柴油發(fā)電機與市電電源的聯(lián)鎖 高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范要求備用應(yīng)急柴油發(fā)電機接入低壓配電系統(tǒng)對主結(jié)線應(yīng)滿足：(1) 一級負荷要求雙電源供電；(2) 消防負荷應(yīng)在最末一級的配電箱處設(shè)置自動切

10、換裝 置，即低壓配電室對消防負荷必須是獨立的雙回路供電。民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范(jgj/t16-92)規(guī)定應(yīng)急電源 (柴油發(fā)電機組電源)接人低壓配電，主結(jié)線應(yīng)符合下列要 求：(1) 與外網(wǎng)電源間應(yīng)設(shè)聯(lián)鎖，不得并網(wǎng)運行；(2) 避免與外網(wǎng)電源的計費混淆；(3) 在結(jié)線上要具有一定的靈活性，以滿足在非事故情 況下能供給部分重要負荷的可能。根據(jù)以上規(guī)定，本工程中市電電源與備用應(yīng)急柴油發(fā)電 機的聯(lián)結(jié)有以下兩種方式(見附圖所示)，在此將兩個方案進 行比較如下：方案1三段母線，兩段工作母線和一段備用母線。k4與k5電氣機械聯(lián)鎖(1) 市電正常時，k5分閘，kl、k2、k3、k4合閘，所有母 線帶電；(2)

11、市電停電時，k 4分閘，k 5合閘，只有備用母線段帶電;(3) 火災(zāi)時而市電正常，k5分閘，kl、k2、k3、k4合閘，所 有母線帶電；(4) 火災(zāi)時且市電停電，k4分閘，備用母線段帶電，保證 消防負荷用電。該方案聯(lián)鎖簡單，但應(yīng)急柴油發(fā)電機只能作為應(yīng)急電源 之用，而且消防負荷也不能實現(xiàn)雙回路熱備用。方案2三段母線，兩段工作母線和一段備用母線。兩臺主變壓器主開關(guān)kl、k2和聯(lián)絡(luò)開關(guān)k3之間通過輔 助角頭進行聯(lián)防并聯(lián)鎖，必要時考慮聯(lián)絡(luò)開關(guān)k3按照檢查 工作母線i或工作母線ii無壓進行自動投入，保證在市電正 常時兩臺變壓器互為備用。當(dāng)市電停電時，可通過檢查工作母線iii與工作母線i均 無電壓時，自動起動備用柴油發(fā)電機，并斷開兩臺變壓器主 開關(guān)kl、k2，當(dāng)備用柴油發(fā)電機電壓正常后發(fā)電機主開關(guān) k5自動閉合使備用母線iii帶電供消防負荷，而在工作母線上的重要負荷可通過開關(guān)k4進行聯(lián)絡(luò)。市電正常時，k5、k3分閘，kl、k2、k4合閘，工作母線和備用母線均帶電，實現(xiàn)了消防負荷雙回路熱備用；市電停電時，kl、k2分閘，k3、k4、k5合閘，工作母線和備用母線均帶電，實現(xiàn)了消防負荷雙回路熱備用；火災(zāi)時且市電停電，消防控制中心切除非消防負荷，保證消防負荷雙回路末端切換的熱備用電源。該方案既滿足了消防負荷必須是獨立的雙回路供