超高层建筑配电系统设计介绍.doc

超高层建筑配电系统设计介绍超高层建筑配电系统设计介绍2010-12-05择要通过工程设计实例,先容了超高层建筑的配电系统设计(负荷等级划分、电源选择、高低压配电系统)、变配电所设置、柴油发机电房布置、低压配电干线设计。阐述了超高层建筑配电系统设计要点及注意事项。关键词超高层建筑配电系统配电设计1工程大概情况杭州海威喜来登大旅店在杭州滨江区,濒临钱塘江,位于钱江三桥与四桥之间,隔江可眺望六和塔景区、玉皇山麓。建筑总面积16万m2,地下3层、地上59层,建筑总高度225m,属一类超高层建筑。功能定位为五星级旅店、高档写字楼及旅店式公寓。2配电系统设计2.1负荷等级超高层建筑一般建筑面积较大、人员密度大、使用功能比较复杂,通常供电容积较大。当超高层建筑发生各类灾难时抢险难度大、人员疏散较坚苦,因此其供电可靠性要求极高。其中消防系统的用电安全保障显患上尤为重要。该工程属一类超高层建筑,设计按一级负荷供电。其中消防负荷、应急照明、疏散指示、主楼升降机、地基层排污泵、变频供抽水机、计算机、机械停车、宴会厅用电、庖厨部分动力、高级客房照明、航空障碍灯、停机坪、通信、安保监控、广播等用电按一级负荷供电；电视、一般客房照明、一般升降机等用电按二级负荷供电；剩下为三级负荷。2.2电源选择根据供配电系统设计标准(GB 50052-95)规定,一级负荷应由二个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源不应同时遭到损坏。一级负荷中特别重要的负荷,除由二个电源供电外,尚应增设应急电源。因此超高层建筑必须接纳二路独立的10 kV电源供电(用电容积较大,前提许可的地方可接纳35 kV电源供电),此外还应根据现真实情况况设置柴油发机电组或者EPS电源作为应急备用电源。该工程接纳10 kV双路电源供电(两个电源不应同时损坏),电源引自相近供电部门开闭所二段不同母线,接纳电力电缆埋地引入总变配电所,二路电源同时供电,当其中一路电源故障停电时,由另一路电源提供全部一、二级负荷。还设有两台有自启动功能的柴油发机电组作为消防及重要负荷应急备用电源。2.3高低压配电系统该工程10 kV主接线接纳单母线分段的接线方式,系统设有分段母线联络开关,两路10 kV电源同时供电,互为备用,当其中一路电源因故障停电时,由另一路电源提供全部一、二级负荷。10 kV出线接纳电缆放射式向各配电变压器供电。低压主接线接纳单母线分段的接线方式,每两台变压器为一组,互为备用,分别设有母线联络开关,两只低压进线开关及母联开关两通一断,接纳电气、机械联锁。一级负荷中特别重要的负荷设有专用低压母线,除接纳两路供电外,别的设有柴油发机电组作为备用电源。所有消防负荷及重要负荷的配电,是由两路从变配电所低压系统两段母线上引来的配电干线,在配电末端设置双电源自动切换箱举行配电。2.4变配电所设置超高层建筑的用电设备负荷较大、用电设备性子较复杂,且很大一部分为一、二级负荷,通常变电所的范围相对较大。由于超高层建筑一般都处于都会中心一小片土地寸金的地段,楼内空调机房及抽水机房等用电量大的设备均布置在地基层。根据变配电所应靠近用电负荷中心的原则,总变配电所最佳设在地基层内。由于塔楼部分的结构梁一般较大,柱网又很难餍足配电设备的布置要求,因此宜将总变配电所设在地下一层或者地下二层靠近塔楼的裙房中,同时总变配电所宜靠外墙纸置以易于管线出进。超高层建筑的总变配电所出进管线较多,有高压进线电缆,低压出进线有阻燃电缆、耐火电缆、矿物绝缘电缆,还有不少封闭式母线,管线出进仅接纳上进上出的方式,可能会造成管线交织频繁,动工较为坚苦。因此总变配电所宜设地沟,各类电缆通过配电柜下部地沟出进,封闭式母线则通过配电柜上部出进。其变配电所设计高度一般为净高3.5 m、地沟1 m、梁高通常为0.9 m,建筑层高大约为5.4 m。根据全国民用建筑工程设计技术措施电气,低压线路的供电半径一般不宜跨越200 m,当供电容积跨越500 kW,供电距离跨越200m时宜考虑增设变配电所。要是建筑高度跨越200 m,再加上最简单的面距离,建筑上部的供电半径一般会跨越250 m,电压降有可能跨越规定值,供电质量将下降,电能损耗加大,必定会影响升降机等设备的运行。因此建筑高度跨越200m的超高层建筑,宜在塔楼上部设分变配电所,供塔楼升降机及上部1/3楼层的部分用电。上部变配电所宜结合遁迹层或者技术层设置,电缆宜上进上出,可没必要设地沟。考虑到方便今后调换变压器,变压器容积不宜选患上太大,一般不宜大于630 kVA,调换变压器可考虑通过货梯井道吊装。2007年10月杭州大水淹城,多年来首次发生大水淹没地下变配电所,造成长时间停电的事故。因此有须要对地下变配电所的设置举行稳重考虑,至少变配电所不应设在地下最底层,如不能做到,应采取适当抬高地坪,加强地基层排水设施,变配电所设置专门的堵水设施等措施。该工程在大楼地下二层设10 kV总变配电所,内设有高压中置式开关柜、低压配电柜及2 000 kVA变压器4台、1600 kVA变压器两台。在大楼34层设10 kV分变配电所,内设有高压环网柜、低压配电柜及630 kVA变压器两台。变压器接纳环氧树脂浇铸干式变压器,变配电设备均接纳无油安全型设备。2.5柴油发机电房布置柴油发机电组应根据火灾时可确保消防负荷供电,平时能保证除消防负荷外的一、二级负荷供电的原则选型,容积大约为变压器总装机容积的20%。根据高层民用建筑设计防火标准(GB 50045-95,2005年版),高层建筑自备柴油发机电房可布置在建筑物的地下一、二层,不应布置在地下三层及以下。为了方便电缆管线的出进、易于就近控制、削减值班人员,建议柴油发机电房宜尽量与变配电所贴邻布置,同时应有一侧靠外墙纸置。柴油发机电房应预留排烟、通风、冷却通道,冷却方式以风冷最为轻便。柴油发机电房应设置不跨越8小时用油量的柴油储油间,若储油量跨越标准规定的储油量时,应增设室外储油罐。柴油发机电组通常需整体搬运,设计时应预留足够的搬运通道。该工程在大楼地下二层总变配电所旁设柴油发机电房,内设1 000 kW柴油发机电组两台。2.6低压配电干线系统超高层建筑因楼层多、配电分支点多,塔楼层照明干线及空调配电干线宜接纳密集型母线槽配电,冷冻机组等大容积设备也可接纳密集型母线槽配电。消防抽水机、防排烟风机、消防升降机及消控中心设备宜接纳矿物绝缘电缆配电。剩下设备可接纳铜芯耐火阻燃电力电缆配电。目前高层建筑火灾隐患较多,而火灾事故死亡人员大部分是因烟雾窒息而死,因此防排烟设施的供电可靠性相当重要,建议防排烟风机不仅干线应接纳矿物绝缘电缆,分支线亦接纳矿物绝缘电缆为好。因配电管线数量繁多,种类复杂,塔楼的强电管井面积不宜小于8m2,并宜在二侧楼板留洞。裙房部分也应设置12个强电管井,以分流与塔楼无关的部分管线。该工程照明配电接纳树干式或者分区树干式配电。动力配电对容积较大的设备由变配电所放射式供电,其它接纳树干式、放射式混合供电。3结束语超高层建筑的用电设备负荷较大,用电设备性子较复杂,超高层建筑的可靠供电是保证大楼安全运行的重要基础,超高层建筑配电系统设计是该项目电气设计的重