高层建筑供配电系统的安全设计分析正式版

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高层建筑供配电系统的安全设计分析

正式版

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摘要：高层建筑一般建筑面积都比较大，使用的功能也会比较复杂，这样，供电容量也会比较大，当发生各种灾难时，高层建筑的人员疏散也比较困难，因此高层建筑的供电可靠性要求也会非常高。本文从高层建筑特点谈起，分析了其供配电系统的安全设计，对提高高层建筑的配电安全有一定个借鉴作用。

关键词：高层建筑; 供配电系统; 安全设计

中图分类号： TU97 文献标识码：A 文章编号：

1高层建筑的特点

1.1建筑上的特点

1.1.1 建筑面积大，从国外建成的高层建筑来看，一座大楼的建筑面积由几万至几十万平方米。

1.1.2 高度高。由于建筑磊，为了减少占地面积，大型建筑物必须向空中发展。

1.1.3 有地下层。高层建筑除地上层外，由于基础和结构上的原因还有若干地下层，地下层一般人选为水泵房，冷冻机房，变电气和汽车库等用房。

1.2 电气上的特点

用电设备种类多。按其功能可分为以下几类:

电气照明设备：包括客房、办公室、餐厅、厨房、商店、楼梯走道、庭园、节日、安全和疏散诱导照明等。b.电梯设备：包括客梯、货梯、消防电梯、观景电梯、自动扶梯等。c.给排水设备：生活水泵、排水泵、排污泵、冷却水泵和消防泵等。d.制冷设备：包括冷水机组，冷却塔风机，冷却水泵，冷冻水泵等。e.锅炉房用设备：包括鼓风机、引风机、给水泵、上煤机、供油泵、补水泵等。f.洗衣机用电设备：包括洗衣机、甩干机、熨平机、电熨斗等。g.厨房用电设备：包括小冷库、冰箱、抽风机、排风机和各种炊事机械等。h.客房用电设备：包括电冰箱、电视机、电动美容工具等。i.空调系统用电

设备：包括送、回风机、风机盘管等。j.消防设备：排烟风机、正压风机等。k.耗电量多：高层建筑的用途不同，其用电量也有差别，但总的来说，耗电量大。l.供电可靠性大：高层建筑的消防用电，应急照明，客梯电力，变频调速生活水泵，排污泵等一级负荷，由两个独立电源供电。

2供配电方案安全性分析

供电电源在满足电力负荷的要求下，变电所的安全以及供配电系统可靠性至关重要。

高层民用建筑存在大量的一级或二级负荷, 变压器台数往往为两台及以上, 同时还设有一台柴油发电机组。柴油发电机组的起动要求为: 一类高层建筑保护对象

分级为一级建筑物的发电机组，应设有自动启动装置，当市电中断时，机组应立即启动，并应在30s内供电,。同时为了不降低消防用电的可靠性, 一旦发生火灾,要求能自动切除非消防用电负荷。

3高层民用建筑供配电系统防火设计综合分析

电气火灾是和电的发现与广泛应用分不开的,不管是强电领域还是弱电领域都有电气火灾问题。随着工业生产的发展,电气防火问题越来越引起了人们的重视,电气防火研究是伴随着消防科学的发展而发展起来。而对于高层建筑,尤其是高层民用建筑,其电气设备、供配电系统的火灾防范直接关系到普通群众的生命财产安全,因此需

要对高层民用建筑的供配电系统进行火灾防范设计。 3.1负荷分级

电力负荷根据供电可靠性及中断供电所造成的损失或影响的程度,分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。

一级负荷中特别重要负荷的供电,除要求两个电源供电外,还要增设应急电源。从电力网引接两回路电源进线加备用自投的供电方式,不能满足一级负荷中特别重要负荷对供电可靠性及连续性的要求,因为有时发生全部停电事故是由内部故障引起的,有的是由电力网故障引起的,因地区大电力网在主网电压上部是并网的,所以用电部门无论从电网取几回电源进线,也无法得到严格意义上的两个独立电源。

为了保证对一级负荷的供电可靠性,尽量减少应急电源的容量,不能将其他负荷接入应急电源系统。

一级负荷应由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不致同时受到损坏。一级负荷容量较大或有高压用电设备时,应采用两路高压电源。如一级负荷容量不大时,应优先采用从电力系统或临近单位取得第二低压电源,也可用应急发电机组;如一级负荷仅为照明或电话站负荷时,最好用蓄电池组作为备用电源。一级负荷中特别重要负荷,除上述两个电源外,还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电,严禁将其他负荷接入应急供电系统。

二级负荷的供电系统应做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电(或中断后能迅速恢复)。在负荷较小或地区供电条件困难时,二级负荷可由一回路6kV及以上专用架空线供电。三级负荷对供电无特殊要求。

3.2配变电所

3.1设置在一类高、低层主体建筑中的变压器,要选择干式气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器;二类高、低层主体建筑也是这样,否则应采取防火措施。特别潮湿的环境不设置浸渍绝缘干式变压器。低压为0.4kV变电所中单台变压器的容量不大于1000kV·A,当用电设备容量较大、负荷集中且运行合理时,可选用较大容量的变压

器。设置在二层以上的三相变压器,如采用干式变压器时,其容盘不宜大于630kV·A。居住小区变电所内单台变压器容量不要大于630kV。

3.2过去配电装置均为敞开式,变压器均为油浸式。由于设油浸式变压器需要防爆隔间,而现今高层民用建筑中已很少用油浸变压器及充油电器,敞开式配电装置也逐步被金属封闭式配电装置所代替,因此就没有必要强调分高压配电室、低压配电室和变压器室。由于干式变压器高压端子距地大部分在2.3m以下,因此需要设防护外壳。

3.4选择高压配电装置的绝缘等级,应和电力系统的额定电压相配合。配电装置

中相邻带电部分的额定电压不同时,应按较高的额定电压确定其安全净距。选用的导体和电器,其允许的最高工作电压不能低于该回路的最高运行电压,其长期允许电流不要小于该回路的最大持续工作电流,并应按短路条件验算其动、热稳定。用熔断器保护的导体和电器,可不验算热稳定,但动稳定仍应验算。

3.5选择低压配电装置时,除应满足所在网络的标称电

压、频率及所在回路的计算电流外,还要满足短路条件下的动、热稳定。对于要求断开短路电流的通、断保护电器,应满足短路条件下的通断能力。配电装置的布置,要考虑设备的操作、搬运、检修和试验的

方便。成排布置的配电屏,其长度超过6m 时,屏后面的通道应有两个通向本室或其他房间的出口,并宜布置在通道的两端。当两出口之间的距离超过15m时,其间还应增加出口。

4降低供配电系统配电损失的方法

由于国民经济的迅猛发展以及国际加工产业新格局的形成，一些高能耗低效益的加工业逐步转向国内，无疑加剧了我国能源紧张的矛盾。尽管我国电力建设超常规增长，但电力供应仍严重不足。为此，节省能源及节约用电引起了政府及全社会的高度重视。采取各种有效的节能技术措施就显得尤为重要。

降低供配电系统的线损及配电损失，

最大限度地减少无功功率，提高电能的利用率，是当前建筑电气节电的重要课题之一。为了实现这个目标，我国采取了如下措施：

4.1选择及合理使用节电干式变压器

4.2减少线路损耗

4.3提高功率因数

4.4平衡三相负荷

5结束语

高层建筑供配电系统的安全性是电气设计的出发点和归宿。除了保证电气负荷和供配电线路外, 设计时还应注意采取措施,做好系统的防雷及防雷击电磁脉冲, 尽量减少高次谐波分量；电气设备应尽量采用技术性先进, 可靠性高的产品, 以确保

供电品质和供电安全。而供配电系统又是整个电气系统的重中之重，因此，作为一个从事建筑施工的工程技术人员，必须熟悉和掌握一定的电气基本知识和技术，了解供配电系统，在建筑施工时统筹考虑和合理安排，使其相互之间有机配合，才可以在设计和施工的建筑物时保持其美观和协调。

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