供電說明書與設(shè)計分析

1、供電說明書與設(shè)計分析摘 要 電氣設(shè)計說明書是設(shè)計文件的一部分，是對電氣設(shè)計的概括說明，說明書要簡單扼要、條理清楚、技術(shù)要求符合國家規(guī)范，應(yīng)與設(shè)計圖紙相一致。 關(guān)鍵詞 說明書 設(shè)計依據(jù) 負荷計算 系統(tǒng)圖 兩路電源切換 變壓器容量 應(yīng)急電源 中國的經(jīng)濟發(fā)展，繁榮了基本設(shè)施的建設(shè)，隨之設(shè)計任務(wù)增多，設(shè)計圖紙數(shù)量也成倍的增長。為了提高工作效率，保證設(shè)計質(zhì)量，對一些重復(fù)、具有共性的圖紙做了標準化管理。標準化管理達到了技術(shù)標準的統(tǒng)一，在設(shè)計周期中取得了極好的效益。 目前，部分設(shè)計圖紙把說明書、系統(tǒng)圖、安裝圖作為標準圖，在工程設(shè)計文件匯編中直接納入了施工圖紙，這樣做縮

2、短了設(shè)計周期，隨之也帶來了其圖紙與具體工程不相一致的問題。 設(shè)計說明書是對工程的簡要概述，起到綱舉目張的作用，從說明書中就基本了解到工程的類型及設(shè)計內(nèi)容。閱讀設(shè)計圖紙均以說明書為前導(dǎo)，并求證說明與設(shè)計圖紙的一致性。標準圖具有工程設(shè)計的普遍性，但缺乏具體工程的特殊性，實際圖紙應(yīng)利用標準圖的普遍性，補充具體工程的特殊性，把兩者相互結(jié)合起來，構(gòu)成一個完整、準確的設(shè)計圖紙。但是有的圖紙卻不盡其然，沒有做到去粗取精，深化設(shè)計的過程。 1 設(shè)計依據(jù)中列出與工程無關(guān)的設(shè)計規(guī)范 在一些設(shè)計依據(jù)中除了列有與本工程的設(shè)計規(guī)范外，還列入與本工程無關(guān)的規(guī)范，例如人民防空地下室設(shè)計規(guī)范GB

3、 500382005.經(jīng)查閱圖紙，設(shè)計文件從頭到尾沒有發(fā)現(xiàn)人防工程設(shè)計內(nèi)容，建筑專業(yè)也沒有設(shè)計人防地下室。 2 說明書條文中應(yīng)用了大量規(guī)范語言“應(yīng)” “應(yīng)”在規(guī)范中表示嚴格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的，它是指導(dǎo)性的詞語，在說明書中設(shè)計師應(yīng)落實規(guī)范“應(yīng)”后面的內(nèi)容，不是指導(dǎo)他人再做設(shè)計。 說明書中常出現(xiàn)這樣的語句“配電室應(yīng)采取防水措施”；“電氣豎井應(yīng)采取防火措施”。但具體采取什么措施？也沒有看到設(shè)計圖紙。這個措施要由設(shè)計師去實施，設(shè)計出防水、防火的圖紙。 3 采用被淘汰產(chǎn)品 在防火安全上，常出現(xiàn)“功率大于100W的白熾燈泡安裝時應(yīng)做隔熱保護”，實際

4、上白熾燈在住建部19982007年發(fā)布的前五批限制和禁止使用的建筑材料目錄中已列入被淘汰產(chǎn)品，設(shè)計規(guī)范明確規(guī)定禁止選用淘汰產(chǎn)品，同時本設(shè)計也未選用100W以上的白熾燈，所以不要畫蛇添足，影響設(shè)計文件的嚴謹性。 4 對施工單位提處相矛盾的要求 說明書對承包商提出“未經(jīng)設(shè)計人同意，不得修改圖紙”；但又說明“未盡事宜，參見國家或地方相關(guān)法律、法規(guī)、強制性條文、國家及各行業(yè)設(shè)計規(guī)范、規(guī)程、行業(yè)條例及工程所在地方的規(guī)定和標準”。 這種說明似乎很全面、滴水不漏，實際上兩者相互矛盾，有不妥之處。既然“不得修改”，何必又要參見規(guī)范“自行決定”呢？因此，設(shè)計圖紙要力求完善、正確，避

5、免較大的改動，修改要有程序，有理有據(jù)。 5 10kV系統(tǒng)自動解除三級負荷 在10kV兩路電源論述中寫道，“兩路10kV電源采用單母線分段運行，設(shè)母聯(lián)開關(guān)，平時兩段母線分列運行，當(dāng)一路斷電時，通過手動操作聯(lián)絡(luò)開關(guān)，另一路電源負擔(dān)全部一、二級負荷”或“兩路10kV電源采用單母線分段運行，設(shè)母聯(lián)開關(guān)，平時兩段母線分列運行，當(dāng)一路斷電時，聯(lián)絡(luò)開關(guān)自動投入，另一路電源負擔(dān)全部一、二級負荷”。 10kV兩路電源系統(tǒng)中，備用電源切換時，從系統(tǒng)圖中看出，無論是自動還是手動，變壓器負荷沒有變，一、二、三種負荷均存在，無法把三級負荷卸載，減負荷只能是切斷整臺變壓器，所以在說明中要與實

6、際運行一致，語言要確切。 6 低壓系統(tǒng)兩臺變壓器切換 低壓配電系統(tǒng)中常出現(xiàn)“變壓器低壓側(cè)設(shè)母聯(lián)開關(guān)，采用單母線分段運行，變壓器采用兩臺一組方式，每組母聯(lián)開關(guān)設(shè)自投自復(fù)/自投不自復(fù)/手動三種組合方式轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)一臺變壓器故障時，低壓側(cè)兩端母線自投時自動斷開非保證負荷，另一臺變壓器帶全部一、二級負荷”。 20kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范GB 50053-2013中第3.3.2條規(guī)定“裝有兩臺及以上變壓器的變電所，當(dāng)任意一臺變壓器斷開時，其余變壓器的容量應(yīng)能滿足全部一級負荷及二級負荷的用電”。 電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范GB/T50022-2008中第1

7、2.0.1條規(guī)定“在變電站和配電站，應(yīng)根據(jù)電力網(wǎng)的安全運行的要求裝設(shè)自動低頻低壓減負荷裝置”。 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052-2009第3.0.3條第2款規(guī)定“設(shè)備的供電電源的切換時間，應(yīng)滿足設(shè)備允許中斷供電的要求”。 在以上說明中，通過低頻低壓減負荷裝置按照三級負荷重要程度，依次斷開，但是斷開三級負荷后，一臺變壓器能否帶兩臺變壓器一、二級的負荷？況且三級負荷中主要是一般照明負荷，當(dāng)照明負荷切斷后，應(yīng)急照明將即刻點亮。應(yīng)急照明的投入增加了變壓器一級負荷的容量。這樣是否會造成變壓器超負荷運行？尚待進一步分析。 （1）負荷計算 計算書中要分別計算一、二、

8、三級負荷、特別重要的負荷、消防負荷、動力負荷及照明負荷（含有功功率P、無功功率Q、視在功率S）。 一、二級負荷、消防負荷、特別重要的負荷由雙路電源供電，特別重要的負荷除兩路電源供電外，還設(shè)應(yīng)急電源。動力負荷和照明負荷中分別含有一、二、三級負荷。動力負荷與照明負荷之所以分開計算是為了兩者不同電價分別計量。 根據(jù)以上負荷計算，求出總的負荷值（消防負荷可不計入）。把總負荷值乘以同時使用系數(shù)，得出實際負荷值，如果兩臺變壓器各帶一半，實際負荷值再除以二，為每臺變壓器所帶負荷值（kVA）。 （2）選擇變壓器容量 變壓器最佳節(jié)能運行負載率約為50%，綜合變壓器節(jié)能運行

9、和投資經(jīng)濟比較，一般變壓器負載率選85%。把每臺變壓器所帶負荷除以85%，得出實際變壓器容量，以及選出接近這個容量的標準變壓器。 （3）比較變壓器所含一、二級負荷與三級負荷值比例 當(dāng)一臺變壓器故障時，自動解除變壓器三級負荷，另一臺變壓器帶全部一、二級負荷的情況下，兩臺變壓器的一二級負荷全部由一臺變壓器負擔(dān)，這種情況下，所自動解除每臺變壓器的三級負荷值不應(yīng)小于單臺變壓器負荷的50%，否則變壓器會超載。如果小于50%，應(yīng)根據(jù)計算增大變壓器容量。 因此，設(shè)計中不能簡單地說說而已，要根據(jù)負載情況做系統(tǒng)設(shè)計，否則運行中會出現(xiàn)掉閘故障，延誤供電時間。 （4）消防負荷

10、不計入變壓器容量 消防負荷之所以不計入變壓器容量是由于消防泵等設(shè)備平時不用，發(fā)生火災(zāi)時，為了安全起見要切斷火災(zāi)區(qū)的非消防電源，啟動消防設(shè)備。應(yīng)為變壓器留有一定余量，并且可斷時超負荷運行，消防設(shè)備是能啟動的。這個選擇在經(jīng)濟上可減少投資，技術(shù)上是可行的。摘 要 電氣設(shè)計說明書是設(shè)計文件的一部分，是對電氣設(shè)計的概括說明，說明書要簡單扼要、條理清楚、技術(shù)要求符合國家規(guī)范，應(yīng)與設(shè)計圖紙相一致。 關(guān)鍵詞 說明書 設(shè)計依據(jù) 負荷計算 系統(tǒng)圖 兩路電源切換 變壓器容量 應(yīng)急電源 中國的經(jīng)濟發(fā)展，繁榮了基本設(shè)施的建設(shè)，隨之設(shè)計任務(wù)增多，設(shè)計圖紙數(shù)量也成倍的增長。為了提高工

11、作效率，保證設(shè)計質(zhì)量，對一些重復(fù)、具有共性的圖紙做了標準化管理。標準化管理達到了技術(shù)標準的統(tǒng)一，在設(shè)計周期中取得了極好的效益。 目前，部分設(shè)計圖紙把說明書、系統(tǒng)圖、安裝圖作為標準圖，在工程設(shè)計文件匯編中直接納入了施工圖紙，這樣做縮短了設(shè)計周期，隨之也帶來了其圖紙與具體工程不相一致的問題。 設(shè)計說明書是對工程的簡要概述，起到綱舉目張的作用，從說明書中就基本了解到工程的類型及設(shè)計內(nèi)容。閱讀設(shè)計圖紙均以說明書為前導(dǎo)，并求證說明與設(shè)計圖紙的一致性。標準圖具有工程設(shè)計的普遍性，但缺乏具體工程的特殊性，實際圖紙應(yīng)利用標準圖的普遍性，補充具體工程的特殊性，把兩者相互結(jié)合起來，構(gòu)成一個完整

12、、準確的設(shè)計圖紙。但是有的圖紙卻不盡其然，沒有做到去粗取精，深化設(shè)計的過程。 1 設(shè)計依據(jù)中列出與工程無關(guān)的設(shè)計規(guī)范 在一些設(shè)計依據(jù)中除了列有與本工程的設(shè)計規(guī)范外，還列入與本工程無關(guān)的規(guī)范，例如人民防空地下室設(shè)計規(guī)范GB 500382005.經(jīng)查閱圖紙，設(shè)計文件從頭到尾沒有發(fā)現(xiàn)人防工程設(shè)計內(nèi)容，建筑專業(yè)也沒有設(shè)計人防地下室。 2 說明書條文中應(yīng)用了大量規(guī)范語言“應(yīng)” “應(yīng)”在規(guī)范中表示嚴格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的，它是指導(dǎo)性的詞語，在說明書中設(shè)計師應(yīng)落實規(guī)范“應(yīng)”后面的內(nèi)容，不是指導(dǎo)他人再做設(shè)計。 說明書中常出現(xiàn)這樣的語句“配電室應(yīng)采取防水措

13、施”；“電氣豎井應(yīng)采取防火措施”。但具體采取什么措施？也沒有看到設(shè)計圖紙。這個措施要由設(shè)計師去實施，設(shè)計出防水、防火的圖紙。 3 采用被淘汰產(chǎn)品 在防火安全上，常出現(xiàn)“功率大于100W的白熾燈泡安裝時應(yīng)做隔熱保護”，實際上白熾燈在住建部19982007年發(fā)布的前五批限制和禁止使用的建筑材料目錄中已列入被淘汰產(chǎn)品，設(shè)計規(guī)范明確規(guī)定禁止選用淘汰產(chǎn)品，同時本設(shè)計也未選用100W以上的白熾燈，所以不要畫蛇添足，影響設(shè)計文件的嚴謹性。 4 對施工單位提處相矛盾的要求 說明書對承包商提出“未經(jīng)設(shè)計人同意，不得修改圖紙”；但又說明“未盡事宜，參見國家或地方相關(guān)法律、法

14、規(guī)、強制性條文、國家及各行業(yè)設(shè)計規(guī)范、規(guī)程、行業(yè)條例及工程所在地方的規(guī)定和標準”。 這種說明似乎很全面、滴水不漏，實際上兩者相互矛盾，有不妥之處。既然“不得修改”，何必又要參見規(guī)范“自行決定”呢？因此，設(shè)計圖紙要力求完善、正確，避免較大的改動，修改要有程序，有理有據(jù)。 5 10kV系統(tǒng)自動解除三級負荷 在10kV兩路電源論述中寫道，“兩路10kV電源采用單母線分段運行，設(shè)母聯(lián)開關(guān)，平時兩段母線分列運行，當(dāng)一路斷電時，通過手動操作聯(lián)絡(luò)開關(guān)，另一路電源負擔(dān)全部一、二級負荷”或“兩路10kV電源采用單母線分段運行，設(shè)母聯(lián)開關(guān)，平時兩段母線分列運行，當(dāng)一路斷電時，聯(lián)絡(luò)開關(guān)

15、自動投入，另一路電源負擔(dān)全部一、二級負荷”。 10kV兩路電源系統(tǒng)中，備用電源切換時，從系統(tǒng)圖中看出，無論是自動還是手動，變壓器負荷沒有變，一、二、三種負荷均存在，無法把三級負荷卸載，減負荷只能是切斷整臺變壓器，所以在說明中要與實際運行一致，語言要確切。 6 低壓系統(tǒng)兩臺變壓器切換 低壓配電系統(tǒng)中常出現(xiàn)“變壓器低壓側(cè)設(shè)母聯(lián)開關(guān)，采用單母線分段運行，變壓器采用兩臺一組方式，每組母聯(lián)開關(guān)設(shè)自投自復(fù)/自投不自復(fù)/手動三種組合方式轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)一臺變壓器故障時，低壓側(cè)兩端母線自投時自動斷開非保證負荷，另一臺變壓器帶全部一、二級負荷”。 20kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范

16、GB 50053-2013中第3.3.2條規(guī)定“裝有兩臺及以上變壓器的變電所，當(dāng)任意一臺變壓器斷開時，其余變壓器的容量應(yīng)能滿足全部一級負荷及二級負荷的用電”。 電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范GB/T50022-2008中第12.0.1條規(guī)定“在變電站和配電站，應(yīng)根據(jù)電力網(wǎng)的安全運行的要求裝設(shè)自動低頻低壓減負荷裝置”。 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052-2009第3.0.3條第2款規(guī)定“設(shè)備的供電電源的切換時間，應(yīng)滿足設(shè)備允許中斷供電的要求”。 在以上說明中，通過低頻低壓減負荷裝置按照三級負荷重要程度，依次斷開，但是斷開三級負荷后，一臺變壓器能否帶兩臺變壓器一

17、、二級的負荷？況且三級負荷中主要是一般照明負荷，當(dāng)照明負荷切斷后，應(yīng)急照明將即刻點亮。應(yīng)急照明的投入增加了變壓器一級負荷的容量。這樣是否會造成變壓器超負荷運行？尚待進一步分析。 （1）負荷計算 計算書中要分別計算一、二、三級負荷、特別重要的負荷、消防負荷、動力負荷及照明負荷（含有功功率P、無功功率Q、視在功率S）。 一、二級負荷、消防負荷、特別重要的負荷由雙路電源供電，特別重要的負荷除兩路電源供電外，還設(shè)應(yīng)急電源。動力負荷和照明負荷中分別含有一、二、三級負荷。動力負荷與照明負荷之所以分開計算是為了兩者不同電價分別計量。 根據(jù)以上負荷計算，求出總的負荷值（

18、消防負荷可不計入）。把總負荷值乘以同時使用系數(shù)，得出實際負荷值，如果兩臺變壓器各帶一半，實際負荷值再除以二，為每臺變壓器所帶負荷值（kVA）。 （2）選擇變壓器容量 變壓器最佳節(jié)能運行負載率約為50%，綜合變壓器節(jié)能運行和投資經(jīng)濟比較，一般變壓器負載率選85%。把每臺變壓器所帶負荷除以85%，得出實際變壓器容量，以及選出接近這個容量的標準變壓器。 （3）比較變壓器所含一、二級負荷與三級負荷值比例 當(dāng)一臺變壓器故障時，自動解除變壓器三級負荷，另一臺變壓器帶全部一、二級負荷的情況下，兩臺變壓器的一二級負荷全部由一臺變壓器負擔(dān)，這種情況下，所自動解除每臺變壓器

19、的三級負荷值不應(yīng)小于單臺變壓器負荷的50%，否則變壓器會超載。如果小于50%，應(yīng)根據(jù)計算增大變壓器容量。 因此，設(shè)計中不能簡單地說說而已，要根據(jù)負載情況做系統(tǒng)設(shè)計，否則運行中會出現(xiàn)掉閘故障，延誤供電時間。 （4）消防負荷不計入變壓器容量 消防負荷之所以不計入變壓器容量是由于消防泵等設(shè)備平時不用，發(fā)生火災(zāi)時，為了安全起見要切斷火災(zāi)區(qū)的非消防電源，啟動消防設(shè)備。應(yīng)為變壓器留有一定余量，并且可斷時超負荷運行，消防設(shè)備是能啟動的。這個選擇在經(jīng)濟上可減少投資，技術(shù)上是可行的。（5）兩路電源切換方式 兩路電源切換方式有手動和自動兩種方式，無論那種方式均要滿足用負荷斷

20、電時間要求，建筑設(shè)計防火規(guī)范GB 50016-2014中第10.1.4條要求:“消防柴油發(fā)電機啟動時間應(yīng)不大于30s”，民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范JGJ16-2008第6.2.2條第5款要求:1）用作安全照明電源裝置時，不應(yīng)大于0.25s；2）用作疏散照明電源裝置時，不應(yīng)大于5s；3）用作備用照明電源裝置時，不應(yīng)大于5s；4）金融、商業(yè)交易場所不應(yīng)大于1.5s；5）智能建筑設(shè)計標準GB/T 50314-2006第3.7.4條第4款要求：“機房內(nèi)設(shè)備應(yīng)設(shè)不間斷或應(yīng)急電源裝置”，其切換時間為毫秒級。兩路電源自動切換時間為：1）ATSE轉(zhuǎn)換開關(guān)切換時間一般小于0.15s；2）繼電保護裝置接觸器類自動轉(zhuǎn)換裝

21、置切換時間一般小于0.5s；3）EPS電源切換時間一般小于0.25s；4）UPS電源切換時間為毫秒級。由此看來，兩路電源手動切換是滿足不了供電時間要求的，應(yīng)當(dāng)自動切換，手動切換應(yīng)是在自動切換故障時應(yīng)急措施。 7 特別重要的負荷設(shè)備和應(yīng)急電源 說明書里往往把消防設(shè)備列入特別重要的負荷，柴油發(fā)電機作為應(yīng)急電源。如何確定一級負荷的特別重要的負荷，特別重要的負荷是否設(shè)置柴油發(fā)電機組是關(guān)系到供電安全和經(jīng)濟核算的問題。 7.1 特別重要的負荷（以大型商場為例） 一級負荷中特別重要的負荷的設(shè)備是指中斷電源將造成人員傷亡、中毒、爆炸、火災(zāi)的設(shè)備及特別重要負荷用戶中的計算

22、機網(wǎng)絡(luò)、處理及設(shè)備。一般大型商場、超市中經(jīng)營管理的計算機系統(tǒng)定為特別重要的負荷。消防、備用照明為一級負荷。一級負荷與特別重要的負荷是相對而言，兩路獨立電源是可以保證一級負荷用電也可作為應(yīng)急電源。兩路獨立電源是指由不同的上級變電站引來的兩路專用電源或是由同一變電站不同的變壓器母線段引來的兩路專用電源，兩臺變壓器由不同的高壓電網(wǎng)供電，相對獨立，供電是可靠的。 7.2 應(yīng)急電源設(shè)置 特別重要的負荷應(yīng)設(shè)應(yīng)急電源，以下電源可作為應(yīng)急電源：（1）獨立于正常電源的柴油發(fā)電機組；（2）供電網(wǎng)絡(luò)中獨立于正常電源的專用饋電回路；（3）EPS電源；（4）UPS電源；（5）蓄電池組；（6）光伏發(fā)電系統(tǒng)。應(yīng)急電源的設(shè)置應(yīng)根據(jù)工程引入電源的可靠性、穩(wěn)定性決定。選擇種類要根據(jù)特別重要的負荷大小、要求接入時間、建筑情況、經(jīng)濟投入而決定。 金融、商業(yè)交易場所的計算機系統(tǒng)、消防報警控制室、應(yīng)急電源為UPS電源供電；安全照明、應(yīng)急照明為EPS電源、蓄電池組及兩路專用電源用ATSE轉(zhuǎn)換開關(guān)切換的電源。 7.3 消防設(shè)備電源及柴油發(fā)電機組 在說明書中，絕大部分消防負荷定為特別重要的負荷，采用了柴油發(fā)電機組做應(yīng)急電源，從柴油發(fā)電機容量及接入時間是滿足消防電源要求的，但是柴油發(fā)電機組的設(shè)置帶來新的問題，如場地、噪聲、排煙、儲油、經(jīng)濟等問題。