樓宇供配電系統(tǒng)設(shè)計

1、目 錄一、高層建筑供配電系統(tǒng)概述 1二、供配電設(shè)計 2（一）設(shè)計建筑概況 2（二）設(shè)計內(nèi)容簡介 2（三）負(fù)荷計算 3（四）高壓配電系統(tǒng)設(shè)計 8 1概況 82設(shè)備選擇 9（五）低壓配電系統(tǒng)設(shè)計 101概況 102設(shè)備選擇 11三、照明設(shè)計 13四、導(dǎo)線計算與線路敷設(shè) 13（一）導(dǎo)線計算 13（二）線路敷設(shè) 16（三）線路安裝 17五、設(shè)計依據(jù) 18一、高層建筑供配電系統(tǒng)概述（一）高層建筑電氣的特點(diǎn)1用電設(shè)備種類多從前，設(shè)備占整個投資的10%，現(xiàn)在設(shè)備會占整個投資的40%，比如地王60%、宏昌50%；設(shè)備功能亦不斷增強(qiáng)。2用電量大，即負(fù)載密度大由于照明及空調(diào)負(fù)荷多，電梯等運(yùn)輸設(shè)備多，給排水設(shè)備多，

2、所以用電量特別大負(fù)載密度在60W/MM，高的有200/MM。此數(shù)字是按照建筑面積來計算的。3供電可靠性要求高現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨(dú)立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。另外，還須裝設(shè)應(yīng)急備用柴油發(fā)電機(jī)組，要求在15秒鐘內(nèi)自動恢復(fù)供電，保證事故照明、電腦設(shè)備、消防設(shè)備、電梯等設(shè)備的事故用電。應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組：過去大多是采用柴油發(fā)電機(jī)組做應(yīng)急備用電源的。近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)具有體積小、重量輕、反應(yīng)速度快，故障率低等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組必須是快速自起動的。按國外規(guī)定，應(yīng)能在15s內(nèi)恢復(fù)供電。從可靠性出發(fā)最好選用兩臺，自動并車。容量較

3、小時也可選用一臺。4電氣系統(tǒng)復(fù)雜，電氣線路多自動化程度高，電氣用房多（二）高層建筑供配電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展以及人民生活水平的不斷提高，高層建筑正向著自動化、節(jié)能化、信息化、智能化方向發(fā)展。電氣設(shè)備趨向小型化、易操作化、壽命長、免維護(hù)、可擴(kuò)展，并且更加安全可靠。防止人身觸電和火災(zāi)事故的措施更加完善線路敷設(shè)方式更加靈活供配電系統(tǒng)實現(xiàn)全面自動化更加注重保護(hù)環(huán)境和節(jié)約能源，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。二、供配電設(shè)計（一）建筑概況本設(shè)計建筑為高層商住樓，一棟15層高塔樓組成；首層為商場，2至15層為住宅，地下室為車庫，總用地面積2000.4平方米，總建筑面積10000平方米。本大廈屬二類高層民用

4、建筑。一層商場需要二次裝修場所的配電和照明，由二次裝修設(shè)計；建筑物立面照明等由環(huán)境設(shè)計負(fù)責(zé)，本設(shè)計預(yù)留電源容量。（二）設(shè)計內(nèi)容簡介本設(shè)計內(nèi)容主要包括高低壓配電、應(yīng)急電源、照明等。在具體設(shè)計之前，先說明一下一般建筑物供配電系統(tǒng)的方框圖，如圖1所示，圖中沒有畫出自備電站。圖1 建筑物供配電系統(tǒng)方框圖計算、設(shè)計過程，首先是負(fù)荷計算，確定變壓器和柴油發(fā)電機(jī)的容量，然后是高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)的設(shè)計，接下來是照明設(shè)計，最后說明導(dǎo)線計算和選擇。（三）負(fù)荷計算1、負(fù)荷計算方法（1）需要系數(shù)法公式：所有住房用電量之和為Pe= Pi有功功率為P30Pe*Kd容量為S30P30/COS無功功率為Q30P30tan總電

5、流為I30S30/(U)（2）估算法公式：P30=Ks*A/1000 (kw)P30總功率，A總建筑面積，Ks 功率密度為60W/m22、變壓器負(fù)荷計算（1）住宅、商鋪、其它等用電量計算住宅用電：設(shè)二房戶設(shè)備容量約為6KW ，三房戶的設(shè)備容量為8KW而一共30戶二房戶，15戶三房戶。Pn=30*6+15*8=300KW 查民用建筑電氣設(shè)計手冊、高層建筑電氣設(shè)計手冊等手冊取： COS=0.8 Kd=0.4 Pc= Kd* Pn=0.4*300=120KW Qc=Pc*tan=120*0.75=90Kvar商鋪用電：設(shè)一間商鋪設(shè)備容量為10KW 一層共有8間商鋪，Pn=8*10=80KWCOS=0

6、.8 Kd=0.8 Pc= Kd* Pn=0.8*80=64KW Qc= Pc*tan=64*0.75=48Kvar電梯用電： 本樓共有2臺電梯（一臺作客梯，另一臺作消防電梯），選18KW的電梯 COS=0.6 Kd=0.7 Pc= Kd* Pn=0.7*18=12.6KW Qc= Pc*tan=12.6*1.3=16.4Kvar 總電梯功率 P=2 Pc=25.2 KW Q=2Qc=32.8Kvar 其它用電：排煙兼排風(fēng)機(jī)（3臺3KW）， COS=0.8 ，Kd=1 , Pn=9WPc= Kd* Pn=1*9=9KW Qc= Pc*tan=9*0.75=6.75Kvar給水泵（4臺給水泵，2

7、臺備用，11KW）COS=0.8 ，Kd=0.7, Pn=22WPc= Kd* Pn=0.7*22=15.4KW Qc= Pc*tan=15.4*0.75=11.55Kvar潛水泵（5臺2KW）, COS=0.8 ，Kd=0.6 , Pn=10WPc= Kd* Pn=0.6*10=6KW Qc= Pc*tan=6*0.75=4.5Kvar消防泵（2臺13KW）, COS=0.8 ，Kd=1 , Pn=26KWPc= Kd* Pn=1*26=26KW Qc= Pc*tan=26*0.75=19.5Kvar自噴泵（2臺13KW）, COS=0.8 ，Kd=1 , Pn=26KWPc= Kd* Pn

8、=1*26=26KW Qc= Pc*tan=26*0.75=19.5Kvar正壓風(fēng)機(jī)（1臺13KW）, COS=0.8 ，Kd=1 , Pn=13KWPc= Kd* Pn=1*13=13KW Qc= Pc*tan=13*0.75=9.75Kvar（2）照明用電（公共場所）公共樓梯走道照明：地下一層有8盞吸頂燈（30W），6盞熒光燈（40W） Pn=30*8+6*40=0.48KW COS=0.8 Kd=0.7 Pc= Kd* Pn=0.7*0.48=0.34KW Qc= Pc*tan=0.34*0.75=0.25Kvar一層有10盞吸頂燈（30W），30盞筒燈（15W） Pn=30*10+30

9、*15=0.75KW COS=0.8 Kd=0.7 Pc= Kd* Pn=0.7*0.75=0.525KW Qc= Pc*tan=0.525*0.75=0.39Kvar二層至十五層有155盞吸頂燈（30W） Pn=155*30=4.65KW COS=0.8 Kd=0.7 Pc= Kd* Pn=0.7*4.65=3.255KW Qc= Pc*tan=3.255*0.75=2.44KvarP總=地下一層照明+一層照明+二層至十六層照明=6KWPc= 0.34+0.525+3.255=4.12KWQc=0.25+0.39+2.44=3.08Kvar地下一層一般照明：地下一層一般照明燈有40盞熒光燈（

10、40W） Pn=40*40=1.6KW COS=0.8 Kd=0.8 Pc= Kd* Pn=0.8*1.6=1.28KW Qc= Pc*tan=1.28*0.8=1.024Kvar地下一層應(yīng)急照明：地下一層應(yīng)急照明燈有60盞熒光燈（40W），10盞應(yīng)急燈（20W） Pn=60*40+20*10=2.6KW COS=0.8 Kd=0.8 Pc= Kd* Pn=0.8*2.6=2.08KW Qc= Pc*tan=2.08*0.8=1.664Kvar變壓器負(fù)荷計算表：設(shè)備名稱PnKdCOSPc(KW)Qc(Kvar)備注住宅3000.40.812090商鋪800.80.86448電梯360.70.6

11、25.232.8排煙兼排風(fēng)機(jī)910.896.75給水泵220.70.815.411.55潛水泵100.60.864.5平時不用消防泵2610.82619.5平時不用自噴泵2610.82619.5平時不用正壓風(fēng)機(jī)1310.8139.75平時不用公共樓梯走道照明5.880.70.84.123.08地下一層一般照明1.60.80.81.281.024地下一層應(yīng)急照明2.60.80.82.081.664不計平時不用的負(fù)荷：Pc總= 241.08KW Qc總= 194.868 Kvar Sc總=310KVA選用變壓器容量為 630KVA3、無功功率補(bǔ)償計算 補(bǔ)償前COS= Pc總/ Sc總=241.08

12、/301.35=0.8 現(xiàn)將COS提高到0.9，Sc后= Pc總/0.9=267.9 KVA4、發(fā)電機(jī)負(fù)荷計算：（考慮停電與消防時）設(shè)備名稱PnKdCOSPc(KW )Qc(Kvar)地下一層應(yīng)急照明2.60.80.82.081.664公共樓梯走道照明5.880.70.84.123.08消防電梯180.70.612.616.4排煙兼排風(fēng)機(jī)910.896.75給水泵220.70.815.411.55潛水泵100.60.864.5消防泵2610.82619.5自噴泵2610.82619.5正壓風(fēng)機(jī)1310.8139.75發(fā)電機(jī)負(fù)荷： Pc總= 114.2 KW Qc總= 92.7Kvar Sc總=

13、147.1 KVA取需要系數(shù)Kd=0.85，Pc總= 97.07 KW Qc總= 78.8Kvar Sc總=125KVA所以發(fā)電機(jī)的容量選用120KW，沃爾奔達(dá)VERYPOWER發(fā)電機(jī)組VP151的額定功率為120KW （三）高壓配電系統(tǒng)設(shè)計1、概況1）本工程選用RGC型環(huán)網(wǎng)柜作為高壓配電柜。按照深圳供電局要求，10KV高壓配電系統(tǒng)采用環(huán)網(wǎng)供電方式，其進(jìn)出線電源柜選用以SF6作為滅弧介質(zhì)的負(fù)荷開關(guān)柜來分合額定值以下的負(fù)荷，并配以手動開合彈簧儲能操作機(jī)構(gòu)，饋線柜裝有負(fù)荷開關(guān)及負(fù)荷開關(guān)聯(lián)動的高壓熔斷器，后者作為短路保護(hù)，當(dāng)短路時，熔斷器熔斷并聯(lián)動負(fù)荷開關(guān)脫扣分?jǐn)?，在饋線柜電纜側(cè)設(shè)有接地開關(guān)，按地需

14、要可使電纜接地，接地開關(guān)與負(fù)荷開關(guān)之間亦有機(jī)械聯(lián)鎖裝置2）高壓配電室與低壓配電室合為一處，設(shè)在地下一層，變壓器安裝容量為630KVA。3） 為提高功率因數(shù)，低壓側(cè)設(shè)置了帶功率因數(shù)自動補(bǔ)償裝置的無功補(bǔ)償器，柜內(nèi)設(shè)體積小的干式電容器，補(bǔ)償后高壓側(cè)功率因數(shù)不低于0.92 設(shè)備選擇1）Safe Ring SF6環(huán)網(wǎng)柜 Safe Ring環(huán)網(wǎng)柜的額定電壓為10KV，額定電流：630A，負(fù)荷開關(guān)額定電流：630A，熔斷器是ABB公司產(chǎn)品CEF型，在沒有過負(fù)荷的正常操作下熔斷器取50A；在最大20%的過負(fù)荷并在正常操作下熔斷器取63A，進(jìn)線電纜處裝有MWD型避雷器。2) 變壓器：變壓器選用SC9型薄絕緣環(huán)氧

15、澆注變壓器。請注意配IP20級保護(hù)外殼及自動送風(fēng)裝置，為提高變壓器輸出液形質(zhì)量，增加系統(tǒng)抗干擾能力，提高防觸電保護(hù)靈敏度，變壓器繞組連接組別選為D,yn11。變壓器額定容量 ：630KVA（五）低壓配電系統(tǒng)設(shè)計1 概況低壓配電系統(tǒng)共設(shè)三段母線，其中一段TM1正常工作母線，向一般負(fù)荷供電；另外兩段為保安母線，正常情況下，由TM1變壓器供電；市電停電時，由發(fā)電機(jī)供電。TM1工作母線和發(fā)電機(jī)供電間設(shè)有帶機(jī)械和電氣聯(lián)鎖的切換開關(guān)，其中一段保安母線向消防等公共負(fù)荷供電，另一段向重要負(fù)荷供電的開關(guān)帶別脫扣，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，消防控制室發(fā)出指令可解除列重要負(fù)荷，使柴油發(fā)電機(jī)組向消防供電。低壓線路的接線方式：放射

16、式、樹干式、鏈?zhǔn)?、大樓低壓配電1） 大廈低壓配電系統(tǒng)的接地型為TN-S式，即將正常工作時有電流通過的N（中性線）與保護(hù)作用的PE線（保護(hù)線），只在變配電室內(nèi)相接于同一樓地點(diǎn)，以后分開引出，彼此絕緣互不共用2） 供電給電氣豎井內(nèi)配電箱的配電線路，其設(shè)備的PE保護(hù)線則從相應(yīng)層電氣豎井的PE專用銅排引出，該專用PE銅排從低壓配電柜引至電氣豎井，并在地下一層電氣豎井內(nèi)作等電位聯(lián)接，盤底距地0.5M墻上安裝3） 電氣設(shè)備故障時，為防止人身間接接觸電氣火災(zāi)，采用了具有短路保護(hù)和過載保護(hù)的自動切斷供電的保護(hù)措施3、住宅低壓配電（1） 每層裝設(shè)一塊計量各戶用電的電度表，公用照明及動力電度表宜裝在總配電裝置處

17、。（2）從照明配電箱、電度表箱等設(shè)備引出的分支線路，其保護(hù)線必須逐一分開連接到專用的帶多個接線端子排或接線排上，嚴(yán)禁把多根保護(hù)線擰在一起接到配電箱外殼接地端子上。（3）消防用電負(fù)荷應(yīng)與一般用電負(fù)荷回路分開，并能在火警時切斷其它負(fù)荷，而保留消防負(fù)荷供電。（4）在低壓配電系統(tǒng)末端，即各住宅配電箱或公共配電箱插座回路處，發(fā)生單相接地故障時微型自動切斷故障電流的靈敏度可能不夠，為防止人身電擊事故的發(fā)生，設(shè)置了漏電開關(guān)，確保故障時的人身安全。（5）低壓配電柜至各用電設(shè)備的配電線路為：ZRYJV型和NHYJV型電力電纜，沿托盤式（和梯式）電纜橋架至電氣豎井，在豎井內(nèi)引上，向各用電設(shè)備供電；二至十六層塔樓住

18、宅部分配電，在豎井內(nèi)采用封閉式母線槽作為主干線，每三層引出插接式配電箱配電至電表箱，然后由電表箱配至各戶配電箱。4、 設(shè)備選擇（1）低壓斷路器的選擇方法:1）.按照電壓和電流選擇額定電壓UN=UL額定電流IN I302）.斷流能力校驗Ioc Ik(3)3）.保護(hù)靈敏度Sp=Ik.min/Iop 1.34）.過電流保護(hù)與導(dǎo)線的配合4.5Ia1Iop（2）GCL抽出式低壓開關(guān)柜GCL系統(tǒng)適用于交流50HZ、額定工作電壓380V的低壓配電系統(tǒng)中，作為受電、饋電、母聯(lián)、照明及功率補(bǔ)償之用額定絕緣電壓：660V 額定工作電壓： 交流380V主母線額定電流：1200A 分支母線額定電流：800A（3）封閉

19、式母線槽 本設(shè)計選用CFH2521G，1250A,五線、CP504G，400A,五線與CP506G，630A，五線這三種母線槽。（4）專用PE母線排 安裝在電氣豎井內(nèi)的配電箱、電表箱等分別用導(dǎo)線把箱內(nèi)的PE線接線板連到豎井的PE干線（TMY30*4）上。（5）發(fā)電機(jī)組 沃爾奔達(dá)VERYPOWER- 富豪(VOLVO)系列發(fā)電機(jī)組功率機(jī)組：VP151 額定功率：120KW 視在功率：150KVA 機(jī)油消耗率：0.1g/h 燃油消耗率：197g/kwh 噪聲:87dB三、照明設(shè)計1本設(shè)計照明部分包括一般照明及應(yīng)急照明。裙樓部分在公共場所及疏散樓梯間設(shè)應(yīng)急照明和應(yīng)急疏散指示標(biāo)志。2.一般照明線路采用

20、ZRBV型導(dǎo)線，應(yīng)急照明線路采用NHBV行導(dǎo)線，穿阻燃PVC塑料管，在墻內(nèi)，樓板內(nèi)暗敷。3裙房等處照明系統(tǒng)只預(yù)留電源，燈具及光源設(shè)計由二次裝修設(shè)計，管理房、樓梯房、前室、廁所等處布置了照明燈具。 4住宅內(nèi)照明設(shè)計僅預(yù)留燈座位置，燈具型式的選擇由各用戶二次裝修時自理。5.照明配電箱選用ALd11-2、ALEd11-3、ALO11-2、ALEO11-6這幾個型號。從照明配電箱、電度表箱等設(shè)備引出的分支線路，其保護(hù)線必須逐一分開連接到在專門的帶多個接線端子的端子排或接線排上，嚴(yán)禁把多根保護(hù)線擰在一起接到配電箱外殼接地端子上。6.樓梯間、電梯廳、公用走廊、配電室、消防控制室、消防泵房、電梯機(jī)房等設(shè)置供

21、繼續(xù)工作或疏散的事故照明，并由保安電源供電。高層住宅的疏散走廊、樓梯和出口設(shè)置供疏散使用的標(biāo)志燈，保證火災(zāi)時人員疏散的要求。7 配電室、樓梯間采用蓄電池作為事故照明或疏散標(biāo)志燈的電源時，其連續(xù)供電時間不成少于20分鐘，事故照明區(qū)域的最低照度不應(yīng)低0.51x，但配電室、消防控制室和消防泵房必須仍保持正常的照度水平。四、導(dǎo)線計算與線路敷設(shè) （一） 導(dǎo)線計算1、電力導(dǎo)線截面住宅的某套房（二房戶、三房戶）導(dǎo)線截面：二房戶：Pe=6KW, Pc= Kd*Pe=0.4*6=2.4KW COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=4.6A三房戶：Pc=3.2KW, COS=0.8, 電流I=Pc

22、/1.73*U* COS=6.06A在選擇的導(dǎo)線時，還要考慮斷路器的電流，所以必須先選擇斷路器的電流，再選擇導(dǎo)線，斷路器我采用SM30系列。SM30系列的額定電流有：10、16、20、25、32、40、50、63、80、100等。根據(jù)所求的電流選斷路器，還要注意選斷路器時最好選比實際電流大一倍以上的斷路器，所以應(yīng)選擇額定電流為16A的斷路器。導(dǎo)線載流量：型號截面（MM2）載流量（A）空氣中敷設(shè)埋地敷設(shè)銅芯鋁芯銅芯鋁芯YJV4X1.522294X2.5292238294X4.038295038根據(jù)斷路器的額定電流16A，所以導(dǎo)線截面應(yīng)選擇YJV-4*2.5MM2，這里還要注意選擇導(dǎo)線截面時，最好

23、選比實際的截面大一倍以上的截面。 選擇截面方法跟上面是相同的?？傋≌膶?dǎo)線截面：Pc=120KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=222A導(dǎo)線截面應(yīng)選擇YJV-4*300MM2一間商鋪導(dǎo)線截面：Pc= Kd*Pe =0.8*10=8KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=15.2A導(dǎo)線截面應(yīng)選擇YJV-3*25+2*16MM2總商鋪導(dǎo)線截面：Pc=64KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS= 121.6A導(dǎo)線截面應(yīng)選擇YJV-3*25+2*16MM2 一部電梯導(dǎo)線截面：Pc=12.6KW, COS=0.6, 電流I=Pc

24、/1.73*U* COS=31.9A導(dǎo)線截面應(yīng)選擇YJV-5*16MM2排煙兼排風(fēng)機(jī)導(dǎo)線截面：Pc=9KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=17.1A導(dǎo)線截面應(yīng)選擇YJV-3*25+2*16MM2給水泵導(dǎo)線截面：Pc=15.4KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=29.3A導(dǎo)線截面應(yīng)選擇YJV-5*10MM2潛水泵導(dǎo)線截面：Pc=6KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=11.4A導(dǎo)線截面應(yīng)選擇YJV-5*6 mm2消防泵（自噴泵）導(dǎo)線截面：Pc=26KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=49

25、.4A導(dǎo)線截面應(yīng)選擇YJV-3*70+2*35mm2正壓風(fēng)機(jī)導(dǎo)線截面：Pc=13KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=24.7A導(dǎo)線截面應(yīng)選擇YJV-5*10MM22、照明導(dǎo)線截面公共樓梯走道照明導(dǎo)線截面：Pc=4.12KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=7.8A導(dǎo)線截面應(yīng)選擇YJV-5*10MM2地下一層照明導(dǎo)線截面：Pc=1.28KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=2.5A導(dǎo)線截面應(yīng)選擇YJV-5*10MM2 地下一層應(yīng)急照明導(dǎo)線截面：Pc=2.08KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=4A導(dǎo)線截面應(yīng)選擇YJV-5*10MM2 大廈干線截面：Sn=321.7KVA； U=380V, 電流I= Sn/1.73* U=489A導(dǎo)線截面應(yīng)選擇YJV-3*240+1*120 MM2（二）線路敷設(shè)1、設(shè)計中未注明敷設(shè)方式的穿管線路一般為埋墻或埋地埋樓板暗敷；在有吊頂?shù)牡胤揭话阍诘蹴攦?nèi)明敷。2、進(jìn)出建筑物的線路保護(hù)鋼管，其內(nèi)端位置見施