高层建筑供配电系统设计实例.
实例分析建筑电气设计
实例分析建筑电气设计1、工程概况某商住小区位于市郊区，规划总用地面积为10.1013hm2，分成A、B两个区块。
A区块为住宅用地，属一类高层住宅，其中2#楼为33层住宅，3#～6#为23层住宅，地下为2层大底盘地下室。
B区块为高层商业及社区公建，其中1#楼为28层商业及2层裙房，地下为2层大底盘地下室。
2、户内配电电气设计对于商住小区而言，每套住宅中所布置的电源插座、空调电源插座、照明应分路设计。
厨房电源插座和卫生间电源插座宜设置独立回路，除壁挂式空调电源插座外，其它电源插座回路应设置漏电保护装置，以确保回路运行的安全与可靠。
每套住宅应设置电源总断路器，并应采用可同时断开相线和中性线的开关电器。
在满足以上设计要求的前提条件下，可在两种比较典型的户内配电方案中进行综合优选。
图1 方案A配电示意图（系统图增加柜式空调插座回路）图2 方案B配电示意图结合图1、2来看，笔者认为：对于方案A而言，其应用存在一定局限性，主要适用于经济条件限制或标准较低的住宅，与商住小区的高标准要求不契合。
对于方案B而言，由于该方案执行下能够增强在户内事故停电状态下的可选择性，因此可达到减少事故波及范围的目的，可适用于对商住小区标准较高的户内配电工作，故将该方案作为本工程的户内配电方案。
3、消防系统电气设计本工程为一类高层建筑，按集中报警系统设计。
在4#楼首层设消防控制室，负责本小区的消防报警及联动控制。
本设计消防报警系统采用集中报警、集中联动方式实现对消防区域状态的监控、自动和手动灭火控制、消防设施的紧急联动。
消防控制室内设火灾报警控制器、消防联动控制器、消防专用电话总机、消防应急广播控制装置、消防应急照明和疏散指示系统控制装置、消防电源监控器、防火门监控器等设备。
与此同时，在地下汽车库、住宅楼公共部位及屋顶机房均设置火灾报警装置。
消防控制室在确认火灾后，切断有关部位非消防电源、接通应急照明电源、全部电梯降首层、启动消防电梯、关闭防火门、降落防火卷帘、停空调送风机和控制送风口、电动挡烟垂壁、排烟口、排烟窗、排烟阀等，除由联动控制器经模块自动控制外，还可以在手动控制盘上手动触发，通过联动控制器经模块完成上述动作，并显示其状态。
高层公共建筑的供配电系统设计
高层公共建筑的供配电系统设计摘要：随着时代的发展，目前建筑用地面积已经逐步增加，比如饭店，宾馆等高档商务会所以及各种写字楼等建筑。
现趋势多为建筑向高层发展，这种高层公共建筑的供配电系统设计，已经开始进入了人们的视野。
本文针对目前高层建筑的供配电系统设计做了探讨，针对不同地区的气候特征进行了一定量的分析，针对现在存在的电力供应分配以及电力不足的问题做出了解决方案。
关键词：高层公共建筑；供配电；设计现如今，我国电力事业发展形势良好，随着城市中的建筑越来越多，目前大部分高层建筑都采取向高层发展的趋势。
由于高层建筑一般风力较大，温度较低，所以对于电力的要求以及供应的充足性能要求非常高。
同时，由于高层建筑的结构较为复杂，配电时也可能会存在极大的安全隐患，更需要不断优化现有的供配电系统，正常分配供配电系统的使用量。
一、高层公共建筑的特点及对供配电系统的要求由于高层建筑环境上的差异，一般建筑供配电系统的标准不足以满足其要求，所以我们需要对配电的功率以及变压性能做好调整。
对于配电设计来说，我们要满足良好的供电性能就应该考虑导线的材料以及半径。
对于变压器来说，往往在于容量的不同，负载能力不同，高层公共建筑的大楼里功能众多的用电装置需要足够的载荷。
对于夏季来说，需要电能较多的即为风扇设备，冬季就需要大量的供暖设备。
此外，高层建筑里一般有很多电梯，对于不同区域的电梯还需要进行多层次的处理，将电力系统集中于大楼就可以增加用电性能的完整程度。
此外，一些热带的地区还需要使用空调等大功率电器，这就导致了供电系统位置的不均衡性。
变压器应该在电负荷中心的附近，从而充分利用变压器特点带动电力分配，增强器其负荷作用。
对于高层建筑的特点还需要有选择性的设计，考虑到安全状况。
为防止一旦出现重大事故时，火灾或者漏电现象的发生，应该在进行供配电系统装置时就做好准备工作，增强耐火程度，做到有备无患。
针对供配电系统科学性能的特点，可以利用它发挥优势，构建防火警报装置，将断电、配电做好切换，从而阻止建筑物发生损害而导致威胁人身安全的情况。
高层建筑高低压供配电系统的设计
高层建筑高低压供配电系统的设计作者：杨建军来源：《城市建设理论研究》2014年第02期【摘要】现代高层建筑的电气设计由于高层建筑的需要而变得复杂，高低压用电设备越来越多，对供配电系统设计和战略安装提出了许多的要求。
本文基于个人工作经历，探讨了高层建筑高低压供配电系统的施工设计，提出了几点值得注意的建议，仅供大家参考。
【关键词】高层建筑高低压供配电系统变配电室照度中图分类号： TU97 文献标识码： A随着中国经济技术飞速发展，城市规模不断扩大，高层建筑如雨后春笋般的不断地增多、增高，如高层住宅、写字楼、大型Shopping-mall等。
虽然建筑的高层化节省了占地空间，提高了城市的利用率。
但是高层特别是写字楼、大型Shopping-mall等服务场所，人员高度密集，高效率的工作，对建筑供配电系统的稳定性、安全性和环保性提出了更高的要求。
高层建筑的特点1、建筑面积大，从中国国内建成的很多的高层建筑来看，一座大楼的高层建筑面积由几万至几十万平方米，一个小区的高层建筑面积甚至达到两、三百万平方米。
2、建筑高度高。
由于建筑塔楼，为了减少城市占地面积，大型建筑物必须向空中发展，出线大量100米以下高层，在城市商业中心甚至出现很多100米以上超高层建筑。
3、建筑物地下层。
高层建筑除地上层外，由于基础和主体结构上的原因还有若干地下层（即地下车库），地下层一般情况下被设计为消防水泵房，风机房，小区配电开闭所、公专用配电房、弱电监控中心、汽车库等用房。
二、小区工程概述本小区由1栋高档写字楼，23栋高层住宅、大型Shopping-mall、高档会所及地下车库组成（高层住宅地上为33层，小高层住宅地上为18层，均为精装修；大型Shopping-mall部分由大中型商铺、特色餐饮、五星影院等组成，共计四层；地下车库两层，其中地下二层有人防车库、地下一层为超市和停车位），该工程的消防水泵、电梯、风机、影院部分用电、楼梯及电梯前室应急照明等为一级负荷供电。
超高层建筑供配电系统设计的案例研究
图１ 各 主 开关联 锁 关 系
主 开关 Ｑ Ａ １ ０ Ａ ３ ０ Ａ ２ Ｅ Ｑ Ａ ｌ Ｅ Ｑ Ａ ２
正常情 况下 路市电失电
一
√ √
× ×
× √
√
√ ×
√ ×
× ×
× √
√ √ பைடு நூலகம்
√ ×
台变压器故障情 况下 两路市电失电
０ 引言
城市的经济与人 口发展到一定程度之后， 超高层建筑应运而生， 最大程度 地满足了商业、 居住 、 社交各方面的发展 ， 带来了经济、 社会各方面的良好效 益。 然而超 高层 建筑 往往 因功 能全 面 、 人 口集 中 ， 与一 般建 筑相 比， 用 电设 备 种 类较多， 电气照明、 电梯、 空调、 消防系统等用电设备种类较多 ， 耗 电量十分庞 大。 因此超高层建筑的供配系统的设计对其功能与效益的实现而言 ， 是至关重 要的保证性因素 ， 本文将对其供配电系统进行基于具体案例的分析探讨。
由 于 本 工 程 用 电 负 荷 大 ，供 电距 离 长 ， 其 供 电 系统 比较 特 殊 ， 空 调 主机 房 、 给 排 水 泵
２ 供 配 电系统
２ ． １负荷 分级
房 等大容 量 的用 电设 备设 置在 地 下室及 避 难层 。根 据 １ ０ ／ ０ ． ４ ｋ Ｖ 变 配 电所 设计 该工程共设嚣２ 座１ ０ ／ ０ ． ４ ｋ Ｖ 变配电所 ： 在地下１ 层 本工程负荷分级按Ｊ Ｇ Ｊ １ ６ — ２ Ｏ ０ ８ （ （ 民用建筑 电气设计规范》 执行 消防水泵 的相关规范及本建筑的特点 ， （ 标高 一 ６ ． ０ ０ ｍ） 设 置 １ 座 １ ０ ／ ０ ． ４ ｋ Ｖ变配 电所 ， 内设 ４ 台 １ ２ ５ ０ ｋ Ｖ Ａ干式 变 压器 ， 用 于 （ 消 火栓 泵 、 喷 淋泵 及稳 压泵 ） 、 消防 电梯及 消 防 电梯 排水 泵 、 排 烟 风 机及 正压 地下１ —３ 层和地上１ —３ １ 层的供电；在３ ２ 层避难层 （ 标高１ １ ９ ． ４ ５ ｍ）设置１ 座 风机、 火灾 自动报警系统、 剩余电流动作火灾监控系统 、 自动灭火系统 、 应急 ／ ０ ． ４ ｋ Ｖ 变 配 电所 ， 内设 ２ 台１ ６ ０ ０ ｋ Ｖ Ａ 干 式 变 压器 ， 用 于３ ２ 及 以上楼 层 的 供 电 。 照明、 疏散指示标志和电动的防火门、 防火窗 、 防火卷帘、 防火阀门， 屋顶直升 ０ 所示。考虑变压器运行的经济性和变压器的使用寿 机停机坪消防动力等消防用电设备为一级负荷。 航空障碍照明、 走道照明、 主 本工程供配电系统如 图３ 本工程设计变压器长期工作负荷率均不大于８ ５ ％。 要业务和计算机系统、 安防系统、 电子信息设备机房用电， 客梯 、 排污泵 、 排水 命 ，
高层住宅供配电系统设计
工厂供电课程设计课题：高层住宅供配电系统设计系别：专业：姓名：学号：指导教师：2009年2月成绩评定·一、指导教师评语。
二、评分（按下表要求评定）目录一、负荷计算和无功功率计算 (4)1、基本理论及计算公式 (4)2、负荷计算和无功功率计算 (4)3、无功功率补偿 (4)4、年耗电量的估算 (5)二、变电所位置和形式的选择 (5)三、变电所主变压器台数和容量的选择 (4)1、变电所主变压器台数的选择………………………………………2、变电所主变压器容量选择…………………………………………四、变电所主接线方案的选择………………………………………五、短路电流的计算…………………………………………………1、设计的总体原理框图 (4)2、工作原理 (5)3、总电路图 (5)四、各部分电路设计 (5)1、复位电路 (5)2、振荡器电路 (6)3、报警电路 (7)4、两位数码管显示电路 (7)五、软件设计 (8)1、主程序流程图 (8)2、程序设计 (8)六、设计总结 (13)1、设计过程中遇到的问题及解决方法 (13)2、设计体会 (14)七、参考文献 (14)一、负荷计算和无功功率计算高层各楼层负荷统计资料1、基本理论及计算公式负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。
本设计采用需要系数法确定。
在负荷计算时，采用需要系数法对各个楼层进行计算。
主要计算公式有：有功功率：30*e eP P K无功功率:视在功率:计算电流:2、负荷计算和无功功率计算1、1—6FP(30)=168 * 0.8=134.4 kw;Q(30)=134.4*0.48=64.5 kvar;S(30)= 134.4 +64.5 =149.1 kv.AI(30)=149.1kva/1.732/0.38kv=226.5A 2、7---12F住宅P(30)=168 * 0.8=134.4 kw;Q(30)=134.4*0.48=64.5 kvar;S(30)= 134.4 +64.5 =149.1 kv.AI(30)=149.1kva/1.732/0.38kv=226.5A 3、13----18F住宅P(30)=168 * 0.8=134.4 kw;Q(30)=134.4*0.48=64.5 kvar;S(30)= 134.4 +64.5 =149.1 kv.AI(30)=149.1kva/1.732/0.38kv=226.5A 4、消防电梯及辅助设备：P(30)=14 kw *1=14 kwQ(30)=14 * 0.75=10.5 kvarS(30)= 14 +10.5 =17.5 kv.AI(30)=17.5 kv.A /1.732 /0.38 kv=26.6A 5、普通电梯及辅助设备：P(30)=14 kw *1=14 kwQ(30)=14 * 0.75=10.5 kvarS(30)= 14 +10.5 =17.5 kv.AI(30)=17.5 kv.A /1.732 /0.38 kv=26.6A6、消防泵P(30)=22 *1=22 kwQ(30)=22 *0.75=16.5kvarS(30)= 22 + 16.5 =27.5kv.AI(30)=27.5 /1.732 /0.38 kv=41.8 A 7、生活泵P(30)=5.5 * 1=22 kwQ(30)=5.5 *0.75 =4.1kvarS(30)= 5.5 + 4.1 = 6.9 kv.AI(30)=6.9kv.A/1.752/0.38 =10.5A 8、公用照明常用电源：P(30)=7kw *1 =7kw ;Q(30)=7 * 0.75 =5.25 kvarS(30)= 7 + 5.25 = 8.75 kv.AI(30)=8.75 kv.A/1.732 /0.38 =13.2A 9、人防照明：P(30)=5kw *1 =5 kw ;Q(30)=5* 0.75 =3.75 kvarS(30)= 5 + 3.75 =6.25 kv.AI(30)=6.25kv.A/1.732/0.38 =9.5 A 10、人防动力P(30)=7kw *1 =7kw ;Q(30)=7 * 0.75 =5.25 kvar S(30)= 7 + 5.25 = 8.75 kv.A I(30)=8.75 kv.A/1.732 /0.38 =13.2A 取本住宅同时系数：K p=0.95, K q=0.97, 则全楼计算负荷为：P(30)=0.95 * P (30)=0.95 *477.7 =453.8 kw Q(30)=0.97 * 249.4 =241.9kvar S(30)= P(30) + Q(30) = 453.8 +241.9 =514.2kv.AI(30)=514.2 kv.A/1.732 /0.38 =781.3 A3、无功功率补偿由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为： 这时低压侧的功率因数为：为使高压侧的功率因数≥0.90，则低压侧补偿后的功率因数应高于0.90， 取：'cos 0.95φ= 。
高层建筑供配电系统设计
高层建筑供配电系统具有电压等 级高、供电容量大、供电范围广 、设备种类多等特点。
高层建筑供配电系统的重要性
保障建筑功能正常运行
促进建筑节能减排
供配电系统是高层建筑正常运行的基 础，为建筑提供电力供应，确保电梯 、照明、空调等设备正常运行。
合理的供配电系统设计能够提高建筑 的能源利用效率，减少能源浪费，促 进节能减排。
提高建筑安全性能
供配电系统的稳定性和可靠性直接关 系到建筑的安全性能，一旦供配电系 统出现故障，可能导致建筑功能受损 ，甚至引发安全事故。
高层建筑供配电系统的历史与发展
历史
高层建筑供配电系统的发展经历了从传统的手动控制到自动化的过程，目前已经 发展成为高度自动化的智能供配电系统。
发展
随着科技的不断进步，高层建筑供配电系统也在不断发展，未来将更加注重智能 化、绿色化、高效化的发展方向。同时，随着新能源技术的不断发展，太阳能、 风能等可再生能源在高层建筑供配电系统中的应用也将逐渐增多。
02
高层建筑供配电系统的核心概 念
电源与负荷分级
电源分级
根据高层建筑的重要性、用电负荷的 特性和供电可靠性要求，将电源分为 不同的等级。一般分为一级、二级和 三级电源。
负荷分级
根据高层建筑内各种用电设备的重要 性和对供电可靠性的要求，将用电负 荷分为不同的等级。一般分为一级、 二级和三级负荷。
高层建筑供配电系统设计
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目录
• 高层建筑供配系统概述 • 高层建筑供配电系统的核心概
念 • 高层建筑供配电系统设计流程 • 高层建筑供配电系统设计规范
与标准 • 高层建筑供配电系统设计案例
分析
01
高层建筑供配电系统概述
高层住宅小区供配电系统的接线方案
高层住宅小区供配电系统的接线方案摘要：供配电系统与小区居民生活息息相关，更是影响投资的重要因素。
高层住宅小区供配电系统比较复杂，既需要满足住户的用电需求，也需要考虑到投入标准，因此需要合理设计高层住宅小区供配电系统的接线方案，满足其经济性、实用性的需求。
本文分析了高层住宅小区供电负荷测算及配电变压器的配置，并根据高层住宅小区供配电系统的常规接线方案提出了优化方案，通过对比为高层住宅小区提供更有效的供配电系统，以满足住房用电和开发商投入需求。
关键词：高层住宅；供配电系统；接线方案高层住宅小区的居住人口多，设备消耗严重，用电负荷大，因此在一级和二级负荷要求下，供配电系统的接线方案高低压尽量满足双电源设计需求，以此保证供电的稳定的状态。
高层住宅小区电源电压为10 kV，供电容量难以满足实际及需求，所以仅在高层住宅小区安置一条10 kV线路是难以满足需求的，导致供电容量小于小区标准。
为此，可以同时安装多条10 kV供电线路，但需要考虑到多条线路同时供电的风险性，需要设置有效的供配电系统接线方案满足供电符合需求。
1.高层住宅小区供电负荷测算及配电变压器的配置1.1容量配备参考标准生活质量的提升使得居民用电量成倍增长，因此在高层住宅小区的供配电设计阶段要以超前计划作为基本原则，可以为区民供电预留8-10年的发展空间，进而满足小区的用电需求。
另外，还需要参考当地的容量配备标准，结合低压配网导则确定不同小区单元的参考标准，比如说某小区单户的建筑面积在80平米左右，按照单户面积60-120平米的标准，每户配置5KW，如果建筑面积在120-150平米之间，单户配置12KW，单户建筑面积在150平米之上，基本容量配置也在16KW以上，不同标准的容量配置是不同的，甚至地区之间也可能存在差异，可以结合容量配置标准预留发展空间，防止电力部门总是更换供电设备，控制不必要的成本支出，避免频繁变更带来的影响。
1.2小区居民用电变压器配置高层住宅小区居民使用的电变器小于最低负荷，可以设置多个节点，满足节能需求。
30层商住楼设计说明及高低压配电系统电气cad原理图
实例分析大型建筑的供配电设计
实例分析大型建筑的供配电设计摘要：改革开放以来随着国民经济的迅速发展，国内现代建筑物趄着大型、超大型、密集、高密集趋向发展，由多个单体建筑物构成的相互之间有联系的建筑群体正大量涌现，本文通过对深圳市龙岗区的一个商业区的供配电系统设计的思考，总结出对大型建筑群供配电设计的一般模式。
关键词：大型建筑群供配电设计施工实例abstract: since the reform and opening up along with the rapid development of national economy, modern building a nest domestic large and super large, dense, high intensive development trend, the more a single building a link between each other building complex is a rash, this article through to the city district of a downtown for distribution system design thinking, summed up large complex power supply the general design mode.keywords: large buildings for distribution to the design and construction example中图分类号： tu852文献标识码：a文章编号：1 工程概况本商业区总用地面积为21公顷，由步行商业街、大型百货商场、市场广场、酒店等组成一个大型多功能的综合服务体。
整个区域分为a、b、b、c、d、e、f六个区，其中工区为十五层商业酒店，一至三层为购物商场，四至十五层为酒店标准层；b区分为b1、b2、b3三个区，b1、b2为四层大型商铺；b3为五层大型百货商场；c区分为c1、c2、两区，均为四层大型商铺；d区一、二层为商场，三、四、五层为影视娱乐城（其中包括健身房和多功能会议室等)；e区为十五层的商务酒店；f区为精品店区,f1为两层、f2为四层。
高层住宅楼内供配电设计说明书
高层住宅楼供配电设计说明书1.设计的容及步骤1．1负荷等级根据《民用建筑电气设计规》及《火灾报警与消防联动控制》的规定,普通高层住宅按二级负荷供电,19层及以上的住宅按一级负荷供电。
高层住宅言主要消防设备有消防水泵、消防控制室、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警及消防联动装置、火灾应急照明和电动防火门窗、卷帘、阀门等。
2 负荷计算和无功补偿2.1电荷计算其余负荷计算过程相同〔从此处略2.1.2大楼变电所变压器低压侧的计算负荷为〔考虑到总的负荷的同时系数〔K ∑=0.9： 欲将功率因数)2(cos ϕ从0.73提高到0.92,则低压侧所需的补偿容量为： 补偿后的计算负荷为：变压器损耗为：大楼高压侧的计算负荷为：大楼的补偿后的功率因数为： 91.053.29223.438.261cos )1(30)1(30)1(=+='∆+'='S P P T ϕ满足〔大于0.90的要求。
3、短路电流计算3.1、短路电流计算的目的及方法短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备,以及进行继电保护装置的整定计算。
本大楼住宅采用欧姆法计算。
3.2、短路电流计算1.本大楼的供电系统简图如下图所示。
短路计算电路图2.求K-1点的三相短路电流和短路容量〔N c U U %1051= 电力系统电抗为：)(22.05005.102211Ω===oc c S U X 电缆线路电抗为：)(047.059.008.002Ω=⨯==l X X总电抗为：)(267.0047.022.0211Ω=+=+=∑X X X三相短路电流周期分量的有效值为：三相次暂态短路电流及短路稳态电流为：三相短路冲击电流为：三相短路容量为：3.求K-2点的三相短路电流和短路容量电力系统的电抗：电缆线路电路电抗为：电力变压器电抗）（A MV A KV S N •=•=5.0500为：总电抗为：三相短路电流周期分量的有效值为：三相次暂态短路电流及短路稳态电流为：三相短路冲击电流为：三相短路容量为：4、电源引入高层住宅楼供电电源采用电缆埋地引入方式。
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高层建筑供配电系统设计实例兰海生深圳市建筑设计研究总院有限公司摘要：通过工程设计实例,介绍了超高层建筑的配电系统设计(负荷估算和计算、变压器的选择、高低压配电系统)、变配电所设置等设计，阐述了超高层建筑配电系统设计要点及注意事项。
关键词：电气设计；配电系统；设计一、工程概况某工程总建筑面积56561.88M2，地下一层，主要位车库，地面1～3层为裙楼，主要位公寓与商业，4至23层伟塔楼，建筑物总高75.6米，为综合楼，属一类高层建筑。
在扩大初步设计的估算中采用负荷密度法和单位指标法,施工图设计时采用需要系数法计算,最后以估算中的两法进行评价。
二、高层建筑电气的负荷估算和计算1负荷估算把全楼的负荷分为动力和照明两大部分。
动力负荷包括冷冻机组全系统和各类水泵、电梯衍、锅护的配套动力设备及送排风机等。
照明负荷包括裙楼各层、办公、公寓的照明、插座,以及风机盘管和窗式、分体式空调器等。
经多个“高建”扩大初步设计估算的综合取动力总平均系数K动=0.5,照明总平均系数K 动=0.44。
动力总设备容量是根据各工种提供的动力用电量的总和,照明总设备容量是按负荷密度法和单位指标法计算的。
大堂、商场等场所的照明计算负荷按负荷密度法估算,负荷密度列于下表。
项目名称负荷密度（W/m2）备注大堂120豪华装修、采用白炽灯、含风机盘管商场80含风机盘管写字楼40含风机盘管设备用房20含风机盘管库房10含风机盘管汽车库10按单位指标法估算,单位用电指标客房按 1.0-1.5kW/间,公寓(兼办公)按12.5-17kW/套(468套,约130-170m2,内设电热水器4-6kW,3-4台分体式空调器,照明、插座按40W/m2计)。
根据以上指标估算结果,全楼总照明设备容量Pe照=9101kW,加上总动力设备容量Pe动=5499kW,则全楼总设备容量Pe总=5499+9101=14600kW。
动力总平均系数K动=0.5,照明总平均系数K照=0.44,则计(估)算负荷Pjs动=2749.5kW,Pjs照=4004kW。
全楼总动力、照明的计(估)算负荷ΣPjs=2749.5+4004=6754kW。
平均需要系数ΣK=0.462,功率因数补偿至cosφ=0.9,ΣPjs=7504.4kV·A。
选4×1250+4×1000+2×800=10600kV·A,共10台电力变压器。
平均变压器的负荷率70.8%,留有余量。
2施工图设计用需要系数法计算。
按每台变压器的负荷逐台计算,全楼总设备容量(较扩初时有所增加)ΣPe= 18523.9kW。
全楼总计算容量(取同期系数0.9)ΣPjs=7898kW。
功率因数补偿至0.928,则ΣSjs=8511kV·A。
仍选用10台变压器总装机容量10600kV·A,故平均变压器的负荷率80.3%,(按逐台变压器计,个别负荷率达90%左右)。
全楼约19万m2,平均单位面积变压器的装机容量55.8V·A/m2(因本工程地下室车库占两层,用电量较小,而面积较大)。
70年代各国“高建”的单位面积装机容量都很大,但近十年来国外和国内北京、上海、广州、深圳等地的“高建”采用楼宇自动化系统(BAS),节能达15-25%,设计中选用高效新光源和变频调速等高效率、低损耗的用电设备之后,使全楼的设备容量有所下降。
据笔者了解日本目前已降到平均60-80V·A/m2,一些设计单位调查结果,认为以往的负荷密度偏大,平均70V·A/m2为宜。
三、变压器的选择确定一台变压器的容量时,应先确定变压器的负荷率p值。
变压器的效率一般可用下式表示:式中:ηp--变压器的效率；Pz--变压器的输出功卒(kW)；Po---变压器的宣载损耗(kW)；Pk——变压器在额定电流时的负载损耗(kW)；β——变压器的负荷率。
从公式(1)可知,变压器的效率ηp 是负荷率β的函数。
欲求最大效率ηmax,可对公式(1)求导数,并令dηp/β=0,则ηp=ηmax 的条件是Po=β2Pk,即当空载损耗等于负荷率平方乘以负载损耗时效率最高,则在效率最高点变压器的负荷率β=k o p p 令a p p o k =/（变压器损失比），则a 1=β（2）α值与变压器的规格有关,据公式(2)计算不同变压器(500-1600kV·A)在运行效率最高点的负荷率,所对应的负荷率约在63-67%之间。
有关资料提出变压器的最佳负荷率并不一致,多数推荐65-75%,个别推荐70-85%,但这些数字都是基于变压器在最高效率状态下运行为前提的。
四、变配电所1变配电所内线路敷设低压开关柜的进出电缆有从柜顶进出的,有在柜下做电缆沟的,也有在柜下方做电缆夹层的,究竟采用何种形式要区别对待。
当变配电所设在主楼中间层或设备层时,因为做地沟有困难,所以采用柜顶进出线(用电缆托架明装)较合适。
当变压器台数为4台及以上时,由于电缆数量很多,宜采用电缆夹层敷设电缆。
我们的做法是,因变配电所设在地下最底层,可取消结构底盘上面的0.6m 厚的填土层,再在距底1.80m 处做0.1m 厚的混凝土板作为承重板,这样夹层就有1.80m 高的空间,人可以进入操作,对施工安装电缆十分有利,深受工人欢迎。
当变压器台数为3台及以下时,宜采用柜下方做电缆沟,但需注意,如果变配电所设置在地下最底层时,应注意防止排水沟的水灌入电缆沟,造成施工困难和电缆被浸泡。
为此,目前很多地方对冷冻机房、水泵房(一般设在地下底层)配电的电缆均为柜顶出线,采用托架明敷。
当采用柜顶出线时,应有足够的空间。
2变配电设备的垂直运输当“高建”超过45层时宜在大楼中间层(或设备层)设变配电所,那么变配电设备的垂直运输如何解决呢?如一台800kV·A 的变压器重2.5t,电梯是无能为力的。
解决的办法有两个:①利用电梯井道,即将电梯轿厢提升至顶层,在轿厢下方的井道壁上架设一根工字钢,用电动葫芦将变压器提升到变配电所所在层。
但要注意两点:变电所所在层的电梯门要加宽;留好电梯门通往变电所的通道,并考虑通道楼板的荷载。
②厂家到现场组装变压器并测试。
3变配电所面积和低压柜台数的估计经过对多个“高建”变配电所的综合分析,得出以下一些参考数据:①高压采用手车式真空断路器柜,低压采用抽屉柜,设一台柴油发电机组时,则每台变压器(1000kV·A,下同)约需90m2的面积;②高压采用环网开关柜又不设柴油发电机组,则每台变压器约需70m2。
总之一台变压器需占70-90m2的面积。
③每台变压器所配备的抽屉式开关柜数(含电容补偿柜)大约8台。
低压馈线回路的各用效约为总回路数的1/4-1/3。
4变配电所的接地变配电所设在地下底层时,我们利用高低压配电室、变电所和发电机房内的接地干线通过柱内两根主筋与作为接地体的基础桩基、底盘相连接,做法如图1所示。
图1地下层变配电所接地平面图2闭式环网结线示图四、高压10kV供配电系统“高建”多数属一类建筑,其中一级负荷要求两路来自不同降压站或同站的不同母线的10kV电源供电。
中等用电户(负荷约7000-8000kV·A)采用手车式真空断路器柜,单母线或单母线分段运行(变压器台数8台及以上宜采用后者)。
ABB公司生产的ZS-1型手车式真空断路器柜由于采用梅花状触头及工艺制作考究等优点而受到青睐。
国产的KYN-l0(F)型金属恺装手车式真空断路器柜和引进西门子技术国产化的JYNC-10型也有采用。
小用电户(负荷约3000-4000kV·A)大多采用闭式环网结线配电:正常时由降压站馈出一路电源送电,当中间某段线路故障,经人工操作,隔离故障段后,由另一路电源送电,如图2所示。
环网开关柜电源进出线间隔内设负荷开关,用户出线间隔设负荷开关加高琢熔断器(变压器的容量不宜超过1000kV·A):这种柜具有体积小、价格低、运行维护量少、防火等特点。
进口的有ABB公司的RGC型和法国梅兰日兰公司生产的VM6、SM6型等环网柜。
国产的有浙江省象山高压电器厂等生产的HXCNI 一10型环网柜。
当变压器台数多,且每台容量都较大时,为了节约投资,可采用手车式柜和环网柜相结合的方案,如图3所示。
图3用户内部闭式环网结线示图五、低压供配电系统变压器低压侧出线采用电缆联接在以往主管的“高建”工程设计中,配电变压器低压侧出线几乎都是采用电缆的(最大的变压器容量1600kV·A),经过多年运行未发现什么问题,其优点是:(1)变压器的位置安排自由度大,有利于变配电所平面的合理布置,有的工程几台变压器分上下两层安装,采用电缆联络就更为合理。
(2)经济,如一台1000kV·A变压器,每相用三根单芯240mm2电缆共12根(平均单价70.87元/m),每米电缆需850元,而采用封闭式母线则每米需1600元。
(3)美观,变配电所内没有架空物。
当然采用电绷联接有个驳接母线问题要处理好,可在变压器低压侧出线端搭接一块过渡铜排,用螺栓连接,使接触电阻减小且均匀。
六、结束语鉴于篇幅有限，对本工程的保安监控、电话系统、电视系统、火灾自动报警及消防控制系统预留有关的强电电源，具体做法不再讨论。
通过以上对本工程供配电系统的设计情况的介绍，我认为建筑电气设计的合理性应从总体考虑其经济指标，才能取得最佳的技术及经济效果，真正做到高效、节能、舒适。