樓宇供配電系統(tǒng)設計

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

2、所以用電量特別大負載密度在60W/MM，高的有200/MM。此數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，還須裝設應急備用柴油發(fā)電機組，要求在15秒鐘內自動恢復供電，保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。應急備用發(fā)電機組：過去大多是采用柴油發(fā)電機組做應急備用電源的。近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發(fā)電機。這種發(fā)電機具有體積小、重量輕、反應速度快，故障率低等優(yōu)點。應急備用發(fā)電機組必須是快速自起動的。按國外規(guī)定，應能在15s內恢復供電。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：隨著科學技術的飛速發(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。電氣設備趨向小型化、易操作化、壽命長、免維護、可擴展，并且更加安全可靠。防止人身觸電和火災事故的措施更加完善線路敷設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環(huán)境和節(jié)約能源，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。二、供配電設計（一）建筑概況本設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，由二次裝修設計；建筑物立面照明等由環(huán)境設計負責，本設計預留電源容量。（二）設計內容簡介本設計內容主要包括高低壓配電、應急電源、照明等。在具體設計之前，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、設計過程，首先是負荷計算，確定變壓器和柴油發(fā)電機的容量，然后是高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)的設計，接下來是照明設計，最后說明導線計算和選擇。（三）負荷計算1、負荷計算方法（1）需要系數法公式：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、變壓器負荷計算（1）住宅、商鋪、其它等用電量計算住宅用電：設二房戶設備容量約為6KW ，三房戶的設備容量為8KW而一共30戶二房戶，15戶三房戶。Pn=30*6+15*8=300KW 查民用建筑電氣設計手冊、高層建筑電氣設計手冊等手冊?。?COS=0.8 Kd=0.4 Pc= Kd* Pn=0.4*300=120KW Qc=Pc*tan=120*0.75=90Kvar商鋪用電：設一間商鋪設備容量為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：排煙兼排風機（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正壓風機（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地下一層應急照明：地下一層應急照明燈有60盞熒光燈（40W），10盞應急燈（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變壓器負荷計算表：設備名稱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排煙兼排風機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平時不用正壓風機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地下一層應急照明2.60.80.82.081.664不計平時不用的負荷：Pc總= 241.08KW Qc總= 194.868 Kvar Sc總=310KVA選用變壓器容量為 630KVA3、無功功率補償計算 補償前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)電機負荷計算：（考慮停電與消防時）設備名稱PnKdCOSPc(KW )Qc(Kvar)地下一層應急照明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排煙兼排風機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正壓風機1310.8139.75發(fā)電機負荷： Pc總= 114.2 KW Qc總= 92.7Kvar Sc總=

13、147.1 KVA取需要系數Kd=0.85，Pc總= 97.07 KW Qc總= 78.8Kvar Sc總=125KVA所以發(fā)電機的容量選用120KW，沃爾奔達VERYPOWER發(fā)電機組VP151的額定功率為120KW （三）高壓配電系統(tǒng)設計1、概況1）本工程選用RGC型環(huán)網柜作為高壓配電柜。按照深圳供電局要求，10KV高壓配電系統(tǒng)采用環(huán)網供電方式，其進出線電源柜選用以SF6作為滅弧介質的負荷開關柜來分合額定值以下的負荷，并配以手動開合彈簧儲能操作機構，饋線柜裝有負荷開關及負荷開關聯(lián)動的高壓熔斷器，后者作為短路保護，當短路時，熔斷器熔斷并聯(lián)動負荷開關脫扣分斷，在饋線柜電纜側設有接地開關，按地需

14、要可使電纜接地，接地開關與負荷開關之間亦有機械聯(lián)鎖裝置2）高壓配電室與低壓配電室合為一處，設在地下一層，變壓器安裝容量為630KVA。3） 為提高功率因數，低壓側設置了帶功率因數自動補償裝置的無功補償器，柜內設體積小的干式電容器，補償后高壓側功率因數不低于0.92 設備選擇1）Safe Ring SF6環(huán)網柜 Safe Ring環(huán)網柜的額定電壓為10KV，額定電流：630A，負荷開關額定電流：630A，熔斷器是ABB公司產品CEF型，在沒有過負荷的正常操作下熔斷器取50A；在最大20%的過負荷并在正常操作下熔斷器取63A，進線電纜處裝有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級保護外殼及自動送風裝置，為提高變壓器輸出液形質量，增加系統(tǒng)抗干擾能力，提高防觸電保護靈敏度，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)設計1 概況低壓配電系統(tǒng)共設三段母線，其中一段TM1正常工作母線，向一般負荷供電；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)電機供電。TM1工作母線和發(fā)電機供電間設有帶機械和電氣聯(lián)鎖的切換開關，其中一段保安母線向消防等公共負荷供電，另一段向重要負荷供電的開關帶別脫扣，當發(fā)生火災時，消防控制室發(fā)出指令可解除列重要負荷，使柴油發(fā)電機組向消防供電。低壓線路的接線方式：放射

16、式、樹干式、鏈式2、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）與保護作用的PE線（保護線），只在變配電室內相接于同一樓地點，以后分開引出，彼此絕緣互不共用2） 供電給電氣豎井內配電箱的配電線路，其設備的PE保護線則從相應層電氣豎井的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作等電位聯(lián)接，盤底距地0.5M墻上安裝3） 電氣設備故障時，為防止人身間接接觸電氣火災，采用了具有短路保護和過載保護的自動切斷供電的保護措施3、住宅低壓配電（1） 每層裝設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、電度表箱等設備引出的分支線路，其保護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，嚴禁把多根保護線擰在一起接到配電箱外殼接地端子上。（3）消防用電負荷應與一般用電負荷回路分開，并能在火警時切斷其它負荷，而保留消防負荷供電。（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，設置了漏電開關，確保故障時的人身安全。（5）低壓配電柜至各用電設備的配電線路為：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，在豎井內引上，向各用電設備供電；二至十六層塔樓住

18、宅部分配電，在豎井內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）.保護靈敏度Sp=Ik.min/Iop 1.34）.過電流保護與導線的配合4.5Ia1Iop（2）GCL抽出式低壓開關柜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 安裝在電氣豎井內的配電箱、電表箱等分別用導線把箱內的PE線接線板連到豎井的PE干線（TMY30*4）上。（5）發(fā)電機組 沃爾奔達VERYPOWER- 富豪(VOLVO)系列發(fā)電機組功率機組：VP151 額定功率：120KW 視在功率：150KVA 機油消耗率：0.1g/h 燃油消耗率：197g/kwh 噪聲:87dB三、照明設計1本設計照明部分包括一般照明及應急照明。裙樓部分在公共場所及疏散樓梯間設應急照明和應急疏散指示標志。2.一般照明線路采用

20、ZRBV型導線，應急照明線路采用NHBV行導線，穿阻燃PVC塑料管，在墻內，樓板內暗敷。3裙房等處照明系統(tǒng)只預留電源，燈具及光源設計由二次裝修設計，管理房、樓梯房、前室、廁所等處布置了照明燈具。 4住宅內照明設計僅預留燈座位置，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、電度表箱等設備引出的分支線路，其保護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，嚴禁把多根保護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、電梯機房等設置供

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、樓梯和出口設置供疏散使用的標志燈，保證火災時人員疏散的要求。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、導線計算與線路敷設 （一） 導線計算1、電力導線截面住宅的某套房（二房戶、三房戶）導線截面：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，所以應選擇額定電流為16A的斷路器。導線載流量：型號截面（MM2）載流量（A）空氣中敷設埋地敷設銅芯鋁芯銅芯鋁芯YJV4X1.522294X2.5292238294X4.038295038根據斷路器的額定電流16A，所以導線截面應選擇YJV-4*2.5MM2，這里還要注意選擇導線截面時，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Ь€截面：Pc=120KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=222A導線截面應選擇YJV-4*300MM2一間商鋪導線截面：Pc= Kd*Pe =0.8*10=8KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=15.2A導線截面應選擇YJV-3*25+2*16MM2總商鋪導線截面：Pc=64KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS= 121.6A導線截面應選擇YJV-3*25+2*16MM2 一部電梯導線截面：Pc=12.6KW, COS=0.6, 電流I=Pc

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

25、.4A導線截面應選擇YJV-3*70+2*35mm2正壓風機導線截面：Pc=13KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=24.7A導線截面應選擇YJV-5*10MM22、照明導線截面公共樓梯走道照明導線截面：Pc=4.12KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=7.8A導線截面應選擇YJV-5*10MM2地下一層照明導線截面：Pc=1.28KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=2.5A導線截面應選擇YJV-5*10MM2 地下一層應急照明導線截面：Pc=2.08KW, COS=0.8, 電流I=Pc/1.73*U* COS=4A導線截面應選擇YJV-5*10MM2 大廈干線截面：Sn=321.7KVA； U=380V, 電流I= Sn/1.73* U=489A導線截面應選擇YJV-3*240+1*120 MM2（二）線路敷設1、設計中未注明敷設方式的穿管線路一般為埋墻或埋地埋樓板暗敷；在有吊頂的地方一般在吊頂內明敷。2、進出建筑物的線路保護鋼管，其內端位置見施