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建筑电气高层民用建筑供配电系统设计,图文详解解析!
作者: 佚名 时间:2019-9-20文章来源:百度访问量:1334

城市高层建筑是城市现代化的标志之一,在一定程度上反映一个国家和地区的经济、技术及管理水平。近年随着我国经济实力的迅速增加,用地紧张的出现,高层及超高层应运而生。要保证高大建筑用电运行安全可靠,使用合理,必须对高层电气设计提出更高要求。

按照我国防火规范的定义:

建筑总高度超过24m的非单层民用建筑和10层以上的住宅建筑称为高层建筑。高层建筑相对于多层建筑增加了很多电力负荷:消防用电设备、应急照明设备、水泵用电、电梯用电等。其负荷等级也相应提高。树上鸟教育电气设计师在线教学网络课程!

一、高层建筑电气工程特点

1. 用电设备种类多

高层建筑,如高级宾馆、商住楼等,必须其备比较完兽的、能够润足各种功能贾求的设施,如空调系统、给排水系统等布,以使其其有良好的硬件服务环境。

所以,离层建筑中用电设备的种类挤多。

2.用量大,且负荷密度高

由于高层建筑的用电设备多,尤其是空调负荷大,约占总用电负荷的40%-50%,所以,总的来说,高层建筑的用电大,负荷密度高。

一般,象高层旅游宾馆和酒店、高层商住楼、高层办公楼、高层综合橙等高层建筑的负荷密度都在60w/m2以上,有的高达150w/m2时,即便是高层住宅或公离,负荷密度也有10w/m2,有的也达到50w/m2。

3. 供电可旅性要求高

高层建筑中的较大部分电力负荷属二级负荷,如高层建筑的容佛、生活水泵电力、宾馆的容房照明等,也有相当教甘的负荷属一级负荷,如宾馆的计算机系统电深医院的主要电力和照明、高层建筑的电话姑电派、一类防火建筑的消防用电等。

所以,高层建筑对供电可掌性要求高,一般均要求有两个及以上的高压供电电潭。为满足一级负荷的供电可靠性要求,很多情况下还需要设炭架油发电机组《或燃气轮发电机组)作为备用电源。

4.电气系统复杂

由子高层违筑的功能比较复杂、用电设备仲类多、供电负荷多且可准性要求高,这玻必然使得高层建筑的电气系统很复杂。除了电气子系统多之外,各子系统的复杂程度也高了。例如。

对于供电系统而言,为保证向一级负荀供电的可靠性,除了在变电所高低压主结线上采取两路电探或两段母线或两个回路的切换措旅外,还需考虑自备应急策油发电机的起动和投入的切换。

又比如,对于火灾报价与联动控侧系统而言,由于探测点的教耸多、联动控例设备多,这样,就使得系统大了。

5. 电气线路多

电气系统复杂了,电气线路也就多了。不仅有高压供电线路、低压配电线路,而且还有火灾报霄与消防联动控制线路、音响广播线路、通讯线路等等。

6. 电气用房多

复杂的电气系统必将对电气用房提出更多的要求。例如,为了使供电深人负衡中心,除了把变电所设置在地下层、底层外,有时也设置在大楼的顶部或中间层。

面电话站、音控室、消防中心、监控中心等都要占用一定的房间。另外,为了解决种类萦多的电气线路在竖向上的蔽设。以及干线至各层的分配,必须设置电气竖井和电气小案

7. 自动化程度高

由于高层建筑功能复佘、设备多、用电饭大、能耗多,为了降低能耗、减少设备的维修和更新费用、延长设备的使用寿命、提高管理水平,这就要求对高层建筑的设备进行自动化管理,对各类设备的运行、安全状况、能源使用状况及节能等实行综合自动监侧、控侧与管理,以实现对设备的最优控创和最佳管理。

特别是计林机与光纤通信技术的应用,以及人们对信息社会的盆求,高层建筑正沿粉自动化、节能化、信息化和钾能化方向飞速发展。

二、供电的基本原则

(1)保证供电可靠性

(2)减少电能损耗

(3)接线简单灵活

三、常用的高压供电方案

(1)两路高压电源,正常时一用一备

(2)两路电源同时工作,断路器处于分闸位置

(3)三路电源,正常时两用一备,备用回路处于热备用

(4)三路电源同时供电,中间用断路器联络

四、商业性高层用电负荷分部情况

(1)空调设备 40-50%

(2)电气照明 30-35%

(3)动力 20-25%

五、变压器装机容量

s=pc/βcosψ

s 变压器装机容量 kva

pc建筑物的计算负荷kw

cosψ补偿后的平均功率因数

β变压器的负荷率 单台变压器取值范围为0.7-0.8

六、低压配电系统

● 放射式配电

● 干线式配电

● 链式配电

高层建筑物多采用放射式和干线式相结合的混合配电系统。下面介绍几种典型的高层建筑低压配电方案。

(1)分区树干式配电系统

(2)分区树干式+公用备用回路

(3)半放射式配电

(4)大树干配电方式

七、住宅供配电系统验收要求

根据居住区内建筑物及配套设施性质的不同将用电负荷分为一、二、三级。

居住区内主要用电负荷的分级,应符合表1的规定。其他未列入表中的用电负荷宜为三级。

表1 居住区内主要用电负荷的分级

注:一级*为一级负荷中的特别重要负荷。

1、有特殊要求的用电负荷,应根据实际情况与供电部门协商确定。

2、一级负荷应由双重电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏。

3、对于一级负荷中的特别重要负荷,应符合下列要求:

(1)除应由双重电源供电外,尚应增设应急电源,并严禁将其他负荷接入应急供电系统。

(2)设备的供电电源的切换时间,应满足设备允许中断供电的要求。

4、终期配变容量在40000kva及以上的居住区,宜同步规划110kv变电站及线路进出通道,预留110kv变电站建设用地。

5、居住区内宜独立设置开闭所,每个开闭所的转供容量不宜超出15000kva,开闭所的建筑面积宜符合200~300m2的规划要求。

6、居住区内应根据组团和区域的划分设置配变电所,每个配变电所的供电半径不宜大于150m,超过250m时应进行电压质量校核。

7、居住区内的配变电所不宜采用室外箱式变电站的方式,如需采用,其外廓与住宅之间的间距应符合消防、环保和安全要求,且单台变压器容量不应大于630kva。

8、居住区内的高、低压电力线路应采用电缆埋地敷设的方式,电力电缆之间及电力电缆与控制电缆、通信电缆、地下管沟、道路、建筑物、构筑物、树木之间安全距离应符合《城市电力规划规范》gb 50293的规定。居住区内的电力电缆应采用铜芯。

9、居住区的配变电所采用10kv电压等级供电时,宜符合下列规定:

(1)配变容量在4000kva及以上的配变电所,主接线应采用单母线分段方式接线,并设置母联,同时,每段母线应预留备用开关间隔;

(2) 配电容量在2000kva—4000kva的配变电所,主接线宜采用单母线分段方式接线,并设置母联,同时,每段母线应预留备用开关间隔;

(3)配变容量在2000kva及以下的配变电所,且无一、二级负荷或一、二级负荷容量较小时,可采用单母线接线方式;

(4)单个配变电所总配变容量不宜超过4000kva。

(5)居住区内部的10(6)kv供电系统宜采用环网方式。

10、用电设备总容量在100kw(或50kva)及以下的多层居住区供电可直接接入市政低压电网。

11、居住区内通信、网络、电视和安全防范等系统可采用不间断电源装置(ups),居住区内应急照明供电可采用应急电源装置(eps)或者光伏太阳能系统。

当居住区设有太阳能光伏系统时,区域内建筑公共照明、室外道路照明和门卫照明用电宜利用太阳能光伏系统作为电源,并符合下列要求:

(1)光伏电源系统宜与市电并网运行;

(2)用于室外照明的电源,宜选用分散式并网型光伏电源系统;

(3)光伏电源系统与电网系统之间应设置相应的短路保护装置。当电网短路时,逆变器的过电流应不大于额定电流的1.5倍,并在0.1秒内将光伏系统与电网断开;

(4) 光伏电源系统与电网之间设置的隔离开关和断路器均应是可同时断开相线和中性线的开关电器。

12、为确保供电电压质量,满足居民生活用电需求,应在变压器低压母线侧安装无功自动补偿装置,并符合下列要求:

(1)在高峰负荷时,配电变压器低压侧功率因数应达到0.95以上,且不应在低谷负荷时向系统倒送无功;

(2)低压无功补偿装置应采用智能型控制器,应具有rs232/rs485接口,控制开关宜采用复合开关,并具备自动过零投切、分相补偿等功能;

(3)补偿容量宜按配变容量的20~40%进行配置;

(4)无功补偿应以就地平衡为准则,宜采用三相和分相补偿相结合的方式。

13、配变电所内单台变压器容量不宜超过1000kva,二台及以上变压器供电时,应考虑变压器经济运行等措施。配变电所长度超过7m,应设置两个出口,并宜布置在两端。

14、配变电所的建筑面积应留出适当空间,考虑增容、计量装置和环网接线方式等需要的备用配电设备安装位置。

15、居住区供配电系统应按照《继电保护和安全自动装置技术规程》gb/t 14285的要求配置继电保护。配变电所的继电保护装置应预留自动化接口。

配变电所进出线应采用过流、速断保护装置,中性点不接地和经消弧线圈接地系统的保护装置宜采用三相模式,中性点经低电阻接地系统应增设零序过电流保护。

配电自动化功能配置应实现居住区配变电所遥测、遥信、遥控功能。居住区配电网通信光纤应设计到配变电所单元采集器;并预留光纤入户通道。

16、配电柜采用柜底出线,且电缆采用电缆沟敷设方式时,配变电所室内地坪至梁下净高度不应小于3.2m。配电柜采用柜顶出线,且电缆采用桥架敷设方式时,配变电所室内地坪至梁下净高度不应小于3.6m。

17、配变电所每层应设置独立的向外开启的门。当设置有两个出口时,其中运输设备门宽不小于1.8m,门高不低于2.7m,疏散出口门内侧应加横向明门闩。独立变电所所有门均应为全钢板乙级防火门,门内侧应设置防止小动物进入所内的活动挡板,档板高度为0.6m。

18、独立的配变电所(开闭所)应设自然采光窗,窗户下沿距室外地坪高度不低于1.8m,窗要用不大于3×3mm孔钢丝网封闭及不锈钢防盗网栅。

19、配变电所内电缆沟和设备基坑盖板宜采用复合材料盖板或花纹钢板。复合材料盖板规格应为500mm宽,用花纹钢板制作时,花纹钢板厚度不得小于6mm,钢板下应加设劲肋。

20、独立式配变电所(开闭所)应设自然通风设施,应在高、低压配电柜排列后方对应墙体的踢脚线上、天花板下各对应安装不小于1000×600mm的百叶窗,内罩3×3mm孔钢丝网。

21、居住区低压配电电压应采用380/220v。住户、公共照明、电力和消防宜分别自成配电系统。每套住宅用电指标不超过12kw时,应采用单相电源进户。每套住宅用电指标超过12kw时,宜采用三相电源进户。

采用三相电源供电的住宅,每层或每个房间的单相用电设备宜采用同相电源供电。低压配电系统宜采用tn-s或tn-c-s接地保护方式,并进行总等电位联接。

22、10kv架空进线的柱上负荷开关或真空断路器开关,应设置避雷器。10kv电缆网与10kv架空线连接部位应设置避雷器,避雷器应采用17kv/50kv无间隙氧化锌避雷器,变压器的低压侧宜设100ka的浪涌保护器。

建筑供配电系统中的主要用电负荷是什么?各自的供电要求有哪些

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