談民用高層建筑供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)

1、談民用高層建筑供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)【摘要】近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加快，民用建筑業(yè)也發(fā)展迅猛，民用高層建筑工程日益增多，并且在整個(gè)建筑工程中所占比例也越來(lái)越大。在這種情況下，民用高層建筑供配電系統(tǒng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及可靠性等問(wèn)題已經(jīng)引起了社會(huì)的高度關(guān)注?！娟P(guān)鍵詞】高層建筑，配電系統(tǒng)引言隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，全國(guó)各地超高層建筑越來(lái)越多，這些超高層建筑功能多種多樣，有功能單一的超高層住宅，也有集辦公、酒店、商業(yè)于一體的綜合建筑。由于超高層建筑的特殊性和功能多樣性，使其具有用電負(fù)荷大、供電距離長(zhǎng)、變配電系統(tǒng)復(fù)雜、電氣防火要求高等特點(diǎn)。1、民用建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能原則1）實(shí)際

2、性。在技術(shù)性滿(mǎn)足高層樓宇建筑電氣系統(tǒng)需求時(shí)，要結(jié)合工程實(shí)際情況充分考慮實(shí)際應(yīng)用經(jīng)濟(jì)效益,并合理選用先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備及材料，使在節(jié)能過(guò)程中增加的投資成本能夠在較短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)節(jié)約電費(fèi)等手段將其收回，提高整個(gè)建筑電氣系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性能。2）適用性。適用性原則是民用建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施中必須考慮的原則，就是首先要在滿(mǎn)足建筑物內(nèi)部各機(jī)電系統(tǒng)正常運(yùn)行動(dòng)力需求和營(yíng)造良好人工環(huán)境必要能源要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)機(jī)電設(shè)備對(duì)于電力負(fù)荷容量、電能綜合質(zhì)量、以及供電可靠性等方面，來(lái)優(yōu)化高層樓宇建筑供配電系統(tǒng)，促進(jìn)整個(gè)建筑電氣系統(tǒng)中電能資源得到充分合理的利用。3）經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)濟(jì)性是民用建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施中必須時(shí)刻注意的原則，在節(jié)能

3、設(shè)計(jì)中不能為了節(jié)能罔顧民用建筑的實(shí)際經(jīng)濟(jì)狀況。民用建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施的經(jīng)濟(jì)性原則是指在符合實(shí)際經(jīng)濟(jì)的條件下，盡量滿(mǎn)足民用建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能要求。在設(shè)計(jì)中,科導(dǎo)脫離經(jīng)濟(jì)性原則盲目追求節(jié)能，致使盲目甚至過(guò)高增加電氣節(jié)能投資金額、不斷增加民用建筑工程運(yùn)營(yíng)的節(jié)能成本，致使設(shè)計(jì)得不償失。2、雙電源各自獨(dú)立系統(tǒng)雙電源各自獨(dú)立系統(tǒng)在高層建筑物中應(yīng)用要求外部?jī)蓚€(gè)電源之間都是相互獨(dú)立的，滿(mǎn)足高層建筑物在消防負(fù)荷上的需求，具有自動(dòng)啟動(dòng)裝置的正常獨(dú)立電源的專(zhuān)用線路，此系統(tǒng)主要應(yīng)用于中斷供電時(shí)間要遠(yuǎn)大于電源的切換時(shí)間的供電系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)關(guān)開(kāi)關(guān)將非消防負(fù)荷和消防負(fù)荷進(jìn)行分離，非消防及消防負(fù)荷通過(guò)各自母線實(shí)現(xiàn)分段供電

4、。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，非消防電源將會(huì)被自動(dòng)切斷，從而確保消防負(fù)荷供電上的可靠性。3、設(shè)計(jì)高低壓配電系統(tǒng)現(xiàn)代高層建筑一般在高壓配電系統(tǒng)上采用的都是兩條相互獨(dú)立,電壓在10kV的電源進(jìn)行供電。一般高壓在分段上采用單母線，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，相互直接可以形成互補(bǔ)。母線在分段數(shù)量上應(yīng)當(dāng)于電源進(jìn)線回路的數(shù)量相互適應(yīng)。只有供電電源采取的是一主一備的方式時(shí)，才考慮采取單母線不分段的結(jié)線方式，在電源進(jìn)線上應(yīng)當(dāng)全部應(yīng)用電纜。計(jì)費(fèi)上應(yīng)當(dāng)采用高供高計(jì)的方式，但需要注意的是，在低壓側(cè)也需要按照電度表進(jìn)行計(jì)費(fèi)，動(dòng)力和照明的電價(jià)應(yīng)當(dāng)分開(kāi)計(jì)算，部分供電部門(mén)將建筑中的空調(diào)設(shè)備的用電劃分到照明用電的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中。在計(jì)費(fèi)表的安裝上較為常用

5、的方式是在整個(gè)電路中安裝兩塊表，一塊是總表，另一塊是動(dòng)力表，在計(jì)算過(guò)程中用總表減掉動(dòng)力表的，差值就是照明系統(tǒng)的產(chǎn)生的費(fèi)用。在高壓供電系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)盡量減少變壓器臺(tái)數(shù),一般使用的單臺(tái)變壓器都的容量都應(yīng)當(dāng)超過(guò)1000kVAo在供電線路中為了對(duì)低壓側(cè)短路電流進(jìn)行限制，正常情況下，變壓器解列運(yùn)行，在中間需要設(shè)置聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。動(dòng)力和照明變壓器應(yīng)當(dāng)分開(kāi)設(shè)置，如果動(dòng)力容量過(guò)小，在動(dòng)力變壓器的安裝上可以不分開(kāi)。放射式系統(tǒng)是低壓干線和高壓系統(tǒng)配電上采用的一種系統(tǒng)，而樓層配電經(jīng)常應(yīng)用的系統(tǒng)為混合式系統(tǒng)，配電設(shè)備中重要的部門(mén)都為干線?，F(xiàn)代民用高層建筑在豎井上應(yīng)用的多數(shù)為插接式母線槽，水平干線因?yàn)樵谧呔€上存在較大困難，在連接

6、上都是采用豎井母干線或全塑電纜。如果層數(shù)過(guò)多，負(fù)荷過(guò)大，一般應(yīng)當(dāng)依照層數(shù)進(jìn)行分區(qū)供電，或者在地下層、中層、頂層對(duì)變壓器進(jìn)行分散設(shè)置。在低壓配電系統(tǒng)中使用的開(kāi)關(guān)多數(shù)為自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，在保護(hù)裝置設(shè)置上應(yīng)當(dāng)具有長(zhǎng)延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)三種不同級(jí)別的裝置對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)，避免越級(jí)跳閘的發(fā)生。建筑中使用的電梯應(yīng)當(dāng)運(yùn)用不同路的變壓器引出的電纜進(jìn)線，同時(shí)應(yīng)當(dāng)在電梯機(jī)房末端的配電箱設(shè)置兩路電源，電源在應(yīng)用過(guò)程中能夠進(jìn)行自動(dòng)切換，互相備用。4、配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)4.1 變壓器的選型。在民用高層建筑配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中為了實(shí)現(xiàn)變壓器節(jié)能,需要對(duì)年耗量和投資等綜合因素進(jìn)行考慮。通過(guò)常年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，合理的配電變壓器，在

7、設(shè)計(jì)選型上要依據(jù)配電變壓器使用的年限和投資回收對(duì)變壓器的具體型號(hào)進(jìn)行確定，通常通過(guò)投資變壓器的價(jià)差和年耗電的電費(fèi)差獲取。變壓器節(jié)能優(yōu)化選型上應(yīng)當(dāng)依據(jù)民用高層建筑對(duì)電負(fù)荷的要求，一般情況應(yīng)當(dāng)略高于變壓器的最佳負(fù)荷。在選擇變壓器的型號(hào)時(shí)，應(yīng)當(dāng)選取負(fù)載損耗和空載損耗方面較低的節(jié)能型變壓器。4.2 照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。民用高層建筑中氣體放電燈和熒光燈的選型和優(yōu)化設(shè)計(jì)上需要符合熒光燈與高強(qiáng)度氣體放電燈進(jìn)行優(yōu)化與選型設(shè)計(jì)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)定。同時(shí)，需要對(duì)照明系統(tǒng)中的節(jié)能指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格的控制。通常高層民用建筑在照明系統(tǒng)上是智能化的，因此合理的將高層建筑中的照明系統(tǒng)W智能化控制合理的結(jié)合在一起，可以使照明系統(tǒng)變得更加人性化，提高照明系統(tǒng)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。同時(shí)照明系統(tǒng)可以依據(jù)建筑中的自然光、溫度、濕度情況制定出最佳的節(jié)能方案，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。4.3 電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)。在民用高層建筑中，電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)會(huì)占到整個(gè)建筑電能消耗的90%左右。而且就目前情況來(lái)看，許多建筑中的電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中電能的轉(zhuǎn)化率都較低，因此在節(jié)能設(shè)計(jì)上可以對(duì)電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)上做文章。一般來(lái)說(shuō)，可以降低低于200kW電機(jī)上的投資，在200355kW之間的電機(jī)應(yīng)當(dāng)對(duì)運(yùn)行節(jié)能、投資等綜合因素進(jìn)行考慮，高于355kW的電機(jī)則必須運(yùn)用高壓電。最終確定電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，要依據(jù)建筑物中拖動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際情況，選取軟啟動(dòng)與變頻調(diào)速等先進(jìn)的控制方案，實(shí)