高层建筑变配电所低压配电主接线设计_secret
关于高层建筑供配电系统设计的探讨
关于高层建筑供配电系统设计的探讨发布时间：2021-08-19T10:36:23.617Z 来源：《建筑实践》2021年40卷4月第10期作者：姚俊琴[导读] 本文关于高层建筑供配电系统设计的进行一系列的探讨，以供同行参考。
姚俊琴北京金隅地产开发集团有限公司 100124摘要：研究超高层建筑供配电系统设计主要目的是以最经济、安全、可靠的方式向超高层建筑提供电能，确保超高层建筑正常运转，且在发生灾害意外时保障其内部人身、财产安全。
高层建筑的电气设计应本着安全合理、可靠经济的原则，合理地设计高层建筑电气结构和计算各项设备的性能，本文关于高层建筑供配电系统设计的进行一系列的探讨，以供同行参考。
关键词：高层的建筑；供配电系统；设计研究；探讨引言在当前社会中，高层建筑越来越普遍，供配电系统在高层建筑住户工作和生活用电问题上成为一个值得深思的问题。
为了可以让用户安全可靠用电，高层建筑的供配电系统必须精心构建与设计。
供电系统的全面设计主要包括计算负荷、选择设备与供配电方式3个方面，还应该考虑为安全可靠而采用的各项辅助措施。
该系统的设计必须牢牢秉持安全合理、可靠经济的硬性原则，根据我国现行的经济政策、技术政策、资源使用情况以及使用与设计等各方面要求，分析设计高层建筑的供电结构，还要充分计算各项设备的性能数据与具体参数，因地制宜地选择合适的设备。
因为需求和制造在各流程中考虑的问题不同，所以导致对设备性能参数的具体要求不同。
1.高层建筑电气工程供配电系统设计的主要原则在一个高层建筑的机电工程中供配电系统显得非常的关键，它由区域、用户两大变电站组成，整个建筑的电力系统电能的相关配用工作都由它来负责。
位于高层建筑中的供配电系统主要为建筑中的人员或是内部电气设备提供服务。
因此供配电系统的是否稳定运作直接关乎到建筑的整个电力系统的安全性能。
通常而言，当下高层建筑的供电系统多是采取单向电流流动的方式，即从电源端流动至用户端，如此做法可以在第一时间处理电源的降压和分配工作，使得电能可以让用户端直接用。
高层住宅低压配电系统设计应符合的规定
高层住宅低压配电系统设计应符合的规定
1. 电压等级选用：根据国家规定和实际情况，一般选择
380V/220V或400V/230V的三相四线制。
2. 设备容量选取：根据住宅需求的负荷计算，选择合适的变压器容量、开关设备容量以及电缆、线路的截面。
3. 线路布置：住宅的每个房间应有专用的照明回路，并按照室内用电设备的功率和数量进行布线设计。
4. 配电房设计：住宅应设有独立的低压配电房，配备主开关、分配电源、漏电保护器、过载保护器、短路保护器等设备，以确保住宅电力安全。
5. 漏电保护：住宅低压配电系统应采用漏电保护装置，能迅速切断漏电故障，保护人身安全。
6. 配电系统可靠性：住宅低压配电系统应具备一定的备用措施，确保供电可靠性。
7. 选用优质材料：住宅低压配电系统中的电缆、线路、开关设备等应选用符合国家标准的优质材料。
8. 设计合理的照明系统：住宅的照明系统应设计合理，满足住户的照明需求，同时要考虑节能和环保。
9. 防雷防静电措施：针对高层住宅，应采取防雷和防静电措施，保障住宅电力系统的安全运行。
以上是一些常见的规定，具体的设计规定可能会根据地区和国家的规范有所不同，因此在设计过程中需要参考并符合当地的相关规定和标准。
某高层建筑物应急电源及配电所设计
摘要随着社会主义经济的高度发展，改革开放的不断深入，城市用地日益紧张，综合性的高层建筑如雨后春笋不断涌出。
但随着建筑物高度越来越高，要求供电的可靠性程度也日益增高，对防火、安全提出更高的要求，如何选用合适的应急电源就显得事关重要。
«高层民用建筑设计防火规范»（以下简称“高规”），«民用建筑电气设计规范»（以下简称“民规”）规定：一类高层建筑应按一级负荷供电。
一级负荷的供电电源应由二个电源供电，当一个电源发生故障时，另一电源不致同时损坏。
根据工程情况，和当地供电部门协商，一般可采用二路高压10KV同时供电；一路高压，另一路为低压电源，亦可采用应急发电机组。
对于一级负荷中特别重要负荷，除上述二个电源外，还必须增设应急电源。
1 工程概况1.1 工程概况金城大厦为某市一栋高层单体商业办公建筑，工程概况如下:建筑面积:37417㎡(其中地下:3783.8㎡，地上:33633.6 ㎡，不包括技术夹层)。
建筑层数:地下1层，地上5层。
建筑高度：90.1m(女儿墙顶高度，不包括电梯机房、水箱间等)。
主要结构类型:框架，剪力墙结构。
建筑布局及功能:地下1层为设备用房、汽车库，1-4层为商场，技术夹层为转换层，5-19层为公寓式写字间，20-25层为标准写字间，顶层为设备房、电梯机房及水箱间。
1-4层设有中央空调。
消防设计:主体建筑为一类高层建筑，建筑耐火等级为一级。
地下1层及地上1-4层为每层2个防火分区，夹层及5-25层为每层1个防火分区。
1.2 负荷数据金城大厦有220V单相用电设备（如照明负荷），也有380V三相用电设备(如电力负荷)；各类负荷中有平时需要运行的用电设备，也有在发生火灾时才需运行的消防用电设备。
以上设备均由设于地下1层的10/0.38kV变电所采用低压三相四线制系统放射式或树干式配电。
供电部门提供的系统短路数据如下：（一）提供10kV专线电源A的110/10kV变电站距离本工程为3km，电源引人电缆型号初选为YJV22—8.7/10—3×120, 110/10kV变电站10kV母线处三相短路电流有效值设计规划最大值为25kA，最小值为20kA。
高层建筑电气中低压配电设计
高层建筑电气中低压配电设计摘要：高层建筑电气设计中，低压配电设计是其重要的构成部分，因为低压配电设计包含的内容比较多，因此设计人员要认真负责，每一个细节都要考虑到。
本文首先介绍了低压配电的定义；其次概述了高层建筑电气中低压配电设计要求；最后对其具体的设计环节进行了分析，仅此提供借鉴。
关键词：高层建筑电气设计低压配电设计高层建筑电气对配电设计要求比较多，也非常严格，比如注重安全性以及灵活性；要尽可能的简化接线方式；选择的配电设备元件以及材料等质量都要所有保证等，设计人员首先要了解这些要求，在这些要求的基础上进行设计，才能保证低压配电设计符合高层建筑的要求。
一、低压配电的概述低压配电（Low Voltage Distribution）包括了配电变电所、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路及其相应的保护和控制设备。
低压配电有多个组成部分，包括能够自动进行失压、欠压，进行过载和短路保护的低压断路器；智能配电；与高压断路器不同的低压配电开关；熔断器；变压器和漏电保护装置。
其中低压断路器分为微型断路器、塑壳断路器、框架断路器和万能断路器；职能配电由复合开关、操作手柄无功补偿的成套装置和控制器组成；低压配电开关包括负荷开关和隔离开关、刀开关等；熔断器由熔芯、熔断器的底座和低压型熔断器组成；变压器有电子变压器、控制变压器和隔离变压器三种类型。
二、高层建筑电气中低压配电设计要求低压配电设计是建筑电气设计中重要的环节，高层建筑对这一环节的要求比较高，具体的要求如下：首先，具有一定的可靠性以及灵活性，因为高层建筑高度以及建筑结构与普遍的建筑相比都有一定的差距，在低压配电设计时，设计人员必须要考虑到这些差异，以此来保证高层建筑电气设备能够正常使用；其次，接线方式尽可能简单，因为接线方式越繁琐越不利于后期的施工与维护，所以结合高层建筑特点，尽可能的简化接线方式；再次，电压达到高层建筑的使用要求，可以存在误差，但是必须保持在规定的要求范围内，除此之外，同时要保证配电设备不能有过高的损耗，否则将加大后期使用成本；第四，保证配电设备以及元件的质量，国家针对高层建筑电气低压配电设计已经出现了IEC 标准，无论是设备、元件，还是材料的选择都应该达到这个标准，否则不允许使用；第五，减少初期投资，但是这并不是以牺牲设计质量为前提，在设计的过程中，要融合高科技元素，以此来保证后期的使用质量以及减少维修的次数。
各规范对配电用房的技术要求
各规范对配电用房的技术要求本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March配变电所《全国民用建筑工程设计技术措施》---电气专业第13条配电室内通道应畅通无阻，不得设门槛。
第14条配电室应设向外开启的甲级防火门，通往配变电所其他房间的门应为双向门。
第15条高压开关柜下设有地沟时，其地沟深度应考虑电缆弯曲半径及电缆数量，一般为~,宽度不小于~，当设有可以进人的电缆夹层时，其净高不小于。
配变电所对建筑专业的要求1、配变电所各房间的耐火等级按下列要求选择：1）油浸变压器室为一级；2）非燃或难燃介质的变压器室、高压配电室（少油断路器）、高压电容器室（油浸式电容器）、控制室、值班室等不应低于二级；3）低压配电室、干式变压器室、真空断器或非燃介质断路器的高压配电室、低压干式电容器室，不应低于三级。
屋顶承重构件应为二级。
2、有充油设备的高压配电室、高压电容器室的门，应为向外开的甲级防火门。
3、油浸变压器室的门应为向外开启甲级防火门。
4、低压配电室、无油高压配电室、干式变压器室及控制室值班室的门，不宜低于乙级的防火门标准。
5、配变电所各房间之间的通道门宜为双向开启门或向低压侧开启。
6、配变电所经常开启的门窗，不应直通相邻的酸、碱、蒸汽、粉尘和噪声严重的建筑。
7、配变电所开向室外的门窗、通风窗等应设有防雨雪和小动物进入室内的设施。
8、高压配电室宜设不能开启的采光窗，窗台距室外地坪不宜低于，低压配电室可以设能开启的窗，但临街的侧墙不宜开窗。
9、变压器及配电装置室的门宽及高，应按最大运输件加外部尺寸 m。
10、配电室长度大于7m时，应设有两个出口，并宜设置在配电室的两端，两个出口的距离超过60m宜增加一个出口。
11、当配变电所设在楼上或地下室时，应设有设备运输吊装孔，其吊装孔的尺寸应能满足最大设备运输的需要。
12、油浸变压器室的内墙宜为砖墙勾缝、刷白，配变电所其他房间为抹灰刷白。
JGJ162008《民用建筑设计电气设计规范》.doc
《民用建筑电气设计规范》JGJ16-20083 供配电系统3.2负荷分级及供电要求3.2.8条：一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。
（第十页）3.3电源及供配电系统3.3.2条：应急电源与正常电源之间必须采取防止并列运行的措施。
（第11页）4 配变电所4.3配电变压器选择4.3.5条：设置在民用建筑中的变压器，应选择干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器。
当单台变压器油量为100kg及以上时，应设置单独的变压器室。
（第17-18页）4.7低压配电装置4.7.3条：当成排布置的配电屏长度大于6m时，屏后面的通道应设有两个出口。
当出口之间的距离大于15m时，应增加出口。
（第24页）4.9 对土建专业的要求4.9.1条：可燃油油浸电力变压器的耐火等级应为一级。
非燃或难燃介质的电力变压器室、电压为10（6）kV的配电装置室和电容器室的耐火等级不应低于二级。
低压配电装置室和电容器室的耐火等级不应低于三级。
（第25页）4.9.2条：配变电所的门应为防火门，并应负荷下列规定：1 变配电所位于高层主体建筑（或裙房）内时，通向其他相邻房间的门应为甲级防火门，通向过道的门应为乙级防火门；2 变配电所位于多层建筑物的二层或更高层时，通向其他相邻房间的门应为甲级防火门，通向过道的门应为乙级防火门；3 变配电所位于多层建筑的一层时，通向相邻房间或过道的门应为乙级防火门；4 变配电所位于地下一层或下面有地下层时，通向相邻房间或过道的门应为甲级防火门；5 变配电所附近堆有易燃物品或通向汽车库的门应为甲级防火门；6 变配电所直接通向室外的门应为丙级防火门。
（第25页）7 低压配电7.4导体选择7.4.2条：低压配电导体截面的选择应符合下列要求：1）按敷设方式、环境条件确定的导体截面，其导体载流量不应小于预期负荷的最大计算电流和按保护条件所确定的电流；2）线路电压损失不应超过允许值；3）导体最小截面应满足机械强度的要求，配电线路每一相导体截面不应小于表7.4.2的规定。
高层建筑变配电所低压配电主接线设计_secret
高层建筑变配电所低压配电主接线设计简介：根据高层建筑的用电特点，阐述了变配电所低压电气主接线的两种接线方式，重点分析了自备应急电源与三级负荷用电安全联锁问题，指出了设计上应注意的问题。
关键字：低压主接线发电机电源联锁一、二类高层民用建筑发生火灾时，如果没有可靠的电源，就不能及时报警、灭火，必将造成重大经济损失。
根据《高层民用建筑设计防火规范》（2001年版）(GB50045-1995) 9.1.1、9.1.2 条规定：一类高层建筑应按一级负荷要求供电，二类高层建筑应按二级负荷要求供电；高层建筑内的消防设施供电，应在最末一级配电箱处设置电源自动切换装置。
目前，部分新建的大型综合高层建筑除设有两路高压外，还设置了自备柴油发电机组。
由于经济水平和城市供电水平的限制，不少高层建筑仅有一路10KV主电源，必须再设自备柴油发电机组作为备用电源。
因此，高层建筑变配电所低压配电主接线设计是否合理直接影响到供电的可靠性、安全性和经济性。
本文针对一类、二类高层建筑变配电所低压配电主接线设计作一些分析和探讨。
1 柴油发电机组与低压配电系统联接应符合的基本要求根据《供配电系统设计规范》(GB50052-1995)及《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)规定，可知柴油发电机组与低压配电系统联接应符合的基本要求：a．与外网电源间应设联锁，不得并网运行，有些地区供电部门要求此联锁必须为机械联锁；b．接线上要有一定的灵活性，以满足在非事故情况下能供给部分重要负荷的可能。
备用柴油发电机组除供消防负荷外，还应考虑在市电电源停电时兼作向部分重要负荷供电，如生活泵、通讯、金融等用电负荷。
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。
在设计低压配电系统主接线时，应对发电机与市电电源的联锁控制做深入、具体的分析。
2 低压配电主接线方案一接线方案如图1所示。
图1 低压配电主接线方案一此方案采用三段母线接线，工作原理如下：a．断路器4QF与5QF采用机械联锁，用自动控制器控制，保证发电机G与市电不并网运行。
GB 50053-2013《20kV及以下变电所设计》
《20kV 及以下变电所设计规范》中华人民共和国住房和城乡建设部公告第268 号住房城乡建设部关于发布国家标准《20kV 及以下变电所设计规范》的公告现批准《20kV 及以下变电所设计规范》为国家标准，编号为GB 50053 2013 ，自2014 年7 月1 日起实施。
其中，第2.0.2 、4.1.3 、4.2.3 、6.1.1 、6.1.2 、6.1.3 、6.1.5 、6.1.6 、6.1.7 、6.1.9 条为强制性条文，必须严格执行。
原《lOkV 及以下变电所设计规范》GB 50053-94 同时废止。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部 2013 年12 月19 日1 总则1.0.1 为使变电所设计做到保障人身和财产的安全、供电可靠、技术先进、经济合理、安装和维护方便，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于交流电压为2OkV 及以下的新建、扩建和改建工程的变电所设计。
1.0.3 2OkV 及以下变电所设计应根据工程特点、负荷性质、用电容量、所址环境、供电条件、节约电能、安装、运行和维护要求等因素，合理选用设备和确定设计方案，并应考虑发展的可能性。
1.0.4 2OkV 及以下变电所设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 所址选择2.0.1 变电所的所址应根据下列要求，经技术经济等因素综合分析和比较后确定：1 宜接近负荷中心；2 宜接近电源侧；3 应方便进出线；4 应方便设备运输；5 不应设在有剧烈振动或高温的场所；6 不宜设在多尘或有腐蚀性物质的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧，或应采取有效的防护措施；7 不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方处，也不宜设在与上述场所相贴邻的地方，当贴邻时，相邻的隔墙应做无渗漏、无结露的防水处理；8 当与有爆炸或火灾危险的建筑物毗连时，变电所的所址应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058 的有关规定；9 不应设在地势低洼和可能积水的场所；10 不宜设在对防电磁干扰有较高要求的设备机房的正上方、正下方或与其贴邻的场所，当需要设在上述场所时，应采取防电磁干扰的措施。
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c．6QF断路器为母线联络使用，市电停电时，备用电源通过6QF向一、二段母线供电，供一、二段母线负荷使用。6QF断路器必须与1QF、2QF、GY断路器做可靠的电气联锁，并在6QF断路器分闸控制回路接入消防控制触点，实施多重联锁，保证在任何情况下，发电机容量优先满足消防负荷、重要一级负荷的供电容量的需要。6QF联锁控制二次接线原理图见图3。
1柴油发电机组与低压配电系统联接应符合的基本要求
根据《供配电系统设计规范》(GB50052-1995)及《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)规定，可知柴油发电机组与低压配电系统联接应符合的基本要求：
a．与外网电源间应设联锁，不得并网运行，有些地区供电部门要求此联锁必须
为机械联锁；
b．接线上要有一定的灵活性，以满足在非事故情况下能供给部分重要负荷的可能。备用柴油发电机组除供消防负荷外，还应考虑在市电电源停电时兼作向部分重要负荷供电，如生活泵、通讯、金融等用电负荷。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。
d．三级负荷断路器装失压脱扣器，保证当火灾时市电停电，发电机自起动运行仅供给消防用电和重要的一级负荷用电，确保供电可靠性。
e．XF为消防控制中心输出的无源常闭触点，火灾发生后消防控制中心输出控制信号，XF动作，6QF断路器跳闸，柴油发电机仅供消防负荷和一、二级负荷。
f．1QF、2QF、GY断路器的常闭辅助触点串接在6QF断路器的合闸回路中，确保只有在1QF、2QF、GY断路器同时分闸时，6QF断路器才能合闸。
高层建筑变配电所低压配电主接线设计
简介：根据高层建筑的用电特点，阐述了变配电所低压电气主接线的两种接线方式，重点分析了自备应急电源与三级负荷用电安全联锁问题，指出了设计上应注意的问题。关键字：低压主接线发电机电源联锁
一、二类高层民用建筑发生火灾时，如果没有可靠的电源，就不能及时报警、灭火，必将造成重大经济损失。根据《高层民用建筑设计防火规范》（2001年版）(GB50045-1995)9.1.1、9.1.2条规定：一类高层建筑应按一级负荷要求供电，二类高层建筑应按二级负荷要求供电；高层建筑内的消防设施供电，应在最末一级配电箱处设置电源自动切换装置。
g．方案二中6QF断路器与1QF、2QF断路器之间的联锁均为电气联锁，为满足有些地区供电部门对此联锁必须为机械联锁的规定，可做如下处理：1QF、2QF、6QF框架断路器要求带按钮锁定及退出位置锁定附件（施耐德公司生产的MW系列及一些知名厂家生产的框架断路器均带此附件），加锁共用一把钥匙管理，即要求1QF、2QF框架断路器必须同时在分闸位置锁定后，才能取下钥匙打开6QF断路器锁定装置合闸。可满足供电部门对机械联锁的规定。
在设计低压配电系统主接线时，应对发电机与市电电源的联锁控制做深入、具体的分析。
2低压配电主接线方案一
接线方案如图1所示。
图1低压配电主接线方案一
此方案采用三段母线接线，工作原理如下：
a．断路器4QF与5QF采用机械联锁，用自动控制器控制，保证发电机G与市电不并网运行。避免发电机向一、二段市电低压母线反送电。
目前，部分新建的大型综合高层建筑除设有两路高压外，还设置了自备柴油发电机组。由于经济水平和城市供电水平的限制，不少高层建筑仅有一路10KV主电源，必须再设自备柴油发电机组作为备用电源。因此，高层建筑变配电所低压配电主接线设计是否合理直接影响到供电的可靠性、安全性和经济性。本文针对一类、二类高层建筑变配电所低压配电主接线设计作一些分析和探讨。
b．三级负荷断路器装失压脱扣器，保证当火灾时市电停电，发电机自起动运行仅供给消防用电和重要的一级负荷用电，确保供电可靠性。
方案一可满足规范对低压配电主接线的要求，接线简单可靠，但柴油发电机
只能供消防负荷和重要的一、二级负荷，灵活性较差。许多一、二类高层建筑都自
备了柴油发电机组，但由于低压配电主接线固定，在市电停电时，柴油发电机组无
法投入一、二段低压母线，造成柴油发电机组长期闲置。而且由于发电机组长期不
起动，工作人员疏于检查，油路堵塞，起动蓄电池漏电等故障导致火灾发生时，柴
油发电机组起动失败。
3：低压配电主接线方案二
如图2所示，在一段与三段母线之间增加一个联络断路器6QF（虚线框内部
分），做如下联锁控制：
a．1QF、2QF、3QF框架断路器做电气联锁，正常时1QF、2QF合3QF断，1QF、2QF分段运行，互为备用。
4：结束语
以上探讨了变配电所低压电气主接线的两种接线方式，分析了各种Байду номын сангаас线方式的优缺点，指出了设计上应注意的问题。在设计中，究竟选用那一种方案，工程设计者应根据工程规模大小，使用功能，负荷的重要程度等确定。
图2低压配电主接线方案二
图3 6QF断路器联锁控制二次接线原理图
方案二可满足规范对低压配电主接线的要求，接线灵活、简单、可靠。解决了方案一接线中存在的问题，保证在平时非火灾时，当市电停电时，发电机G可兼做部分非消防用电的备用电源，充分发挥发电机的作用。此接线方案已在本地区许多高层民用建筑中应用，运行良好，得到业主好评。