建筑供配电系统
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供配电系统设计规范_GB50052_2024
标准要求供配电系统设计在符合电力市场发展规划和供需平衡的基础上,满足建筑物和工业企业的用电需求。设计过程中需对总负荷进行详细计算,并按照合理的负荷分配原则进行线路布置,确保供电负荷的平衡和分布的合理。同时,标准要求根据建筑物和用电负荷的特点,选择合适的变压器、开关设备、电缆和敷设方式等电气设备。
供配电系统设计还需考虑系统的可靠性和安全性。标准要求设计时应充分考虑供电可靠性,确保供电中断时间的可控性,并针对关键负荷和重要用电设备设置备用电源或应急供电系统。此外,供配电系统设计需要满足电气安全防护的要求,配电装置应设置过流、过压、短路和接地保护装置,并确保设备的连接、接地和绝缘符合安全标准。
标准还规定了供配电系统的运行和维护要求。运行阶段需定期进行设备的巡检、试验和维护,确保设备的正常运行和安全性。此外,标准要求建立完善的设备档案和运行记录,并制定详细的维护计划和修复保养规程。
民用建筑供配电系统
1.高层建筑供配电系统
高层建筑分为一般高层住宅建筑及商业性高层建筑。一般高层住宅建筑是指普通居民住的高层住宅。商业性高层建筑是指那些出租或出卖的高层公寓及商住楼、宾馆饭店、写字楼、办公楼等。商业性高层建筑与一般高层住宅建筑相比,其用电特点表现为用电设备种类多、用电水平高、耗电量大、供电可靠性要求高。
1.1高压供电系统
(1)高层建筑的配变电所的设计应根据负荷性质、用电容量、工程特点、所址环境、地区供电条件和节约电能等因素制定设计方案,并进行多方案的技术经济比较,力求做到保障人身安全、供电可靠、技术先进、经济合理和维修方便。并应根据工程特点、规模和发展规划做到近远期结合,并考虑扩容的可能性,适当留有余量。
(2)当建筑物高度超过100m时,也可在高层区的避难层或技术夹层内设置变电所。局部采用l0kV中压深入负荷中心的供电方案。
(3)高层建筑一般需要两路高压电源,对于重要的一类高层建筑为确保一级负荷中特别重要的负荷用电,应配备应急柴油发电机组。
(4)当有两路高压电源供电时,配变电所高压侧宜采用单母线或单母线分段的接线方式。
(5)一般高层住宅建筑当变电所的变压器容量为1000kVA以下时,宜采用环网式供电系统。
(6)由地区电网供电的配变电所电源进线处,宜装设专用计量柜。
1.2低压配电系统
(1)高层建筑低压配电系统的确定,应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求。应将照明与电力负荷分成不同的配电系统,消防及其他防灾用电设施的配电宜自成系统。
(2)对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射式配电,对各层配电间的配电宜采用下列方式之一:
①工作电源采用分区树干式,备用电源也采用分区树干式或由首层到顶层垂直干线的方式。
②工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。
③工作电源采用分区树干式,备用电源可引自其他电源干线。
④高层建筑垂直供电干线,应视负荷大小及分布情况。
建筑供配电系统设计论文
【摘要】除了要注重建筑物电气设备的使用功能外,还要更加重视电气配电系统质量的安全性和可靠性,同时需要相关专业的电气设计人员更加努力的学习,借鉴一些先进的设计经验提升自己的专业水平从而将建筑电气配电系统的设计做得更加科学、完善,这样才能使建筑供配电系统的设计不断优化,更好地顺应时代的发展。在很多具体工程中, 因受到多方面因素的限制,配电方案的合理性、灵活性、经济性、实用性等优点不可能同时兼备,但我们可以在设计工作中认真总结, 广泛交流,统筹兼顾,扬长避短,力求做到最优。
1、建筑对供配电系统设计的要求
建筑供配电系统的设计,是建筑电气设计的重要组成部分,合理与否会影响整个建筑使用功能及安全。由于现代建筑通常是集办公、娱乐、商业等功能于一身,具有多元化功能,同时与消防、空调、给排水等专业以及与现代化管理手段相配套的设备也相当多,因此在对建筑进行供配电系统设计师应根据其本身性质、规模,明确建筑相关电力负荷等级,并结合当地的供电网的实际情况,才能确定建筑供电电源的电压等级、电源回路数、专线电源还是公用电源以及是否设置自备电源等。对一个建筑的供配电系统的设计,除了考虑技术方面(主要为规范要求)的因素外,还必须考虑工程投资,运行管理诸方面的因素。
2、建筑供配电系统的设计
2.1 负荷等级建筑供电负荷大,因而须对各种用电负荷进行限制分级,该保的一定要保,该停的则停,区别对待,这样既做到供电合理又不造成用电浪费增加成本。
根据负荷用途的不同,将用电负荷划分为商业用电和住宅用电,由于商业用电与住宅用电的计费标准不同,一般分别设置商业变配电房与住宅变配电房,商业用电包括商铺用电、售楼部和会所用电、地下室照明、动力用电及其他商业用途的负荷,其供电由商业变配电房提供;住宅用电包括住宅相关的照明、动力等的用电,其供电由住宅变配电房提供。确定建筑总用电计算负荷的方法主要有负荷密度法、单位容量法和需用系数法,通常习惯使用负荷密度法和单位容量法对高层建筑用电负荷进行计算。对于普通商铺的负荷计算,经常使用负荷密度法,即采用单位面积的用电负荷容量(取整)作为单间商铺的预留负荷,并由此与其他商业负荷通过计算,得到总的商业用电负荷。商铺负荷密度的取值会因为商铺的经营特点及所处的地区而有所不同,如商铺的负荷可以确定,则应按实际负荷计算,各类设备负荷的需要系数及功率因数见技术手册的相关章节,对于住宅的负荷计算,一般使用单位容量法也称单位指标法,即根据商住楼的住户数来确定容量的计算方法。
建筑与工程 China science and Technology Review
建筑供配电系统的设计
孙玉琮 (河北省建筑材料工业设计研究院) ●I
[摘要]随着现代社会的发展,建筑物的规模不断扩大,其内各种电气设备的使用日趋增多,尤其是计算机网络信息技术的普及,建筑物越来越多采用各种 信息化的电气设备。以下结合相关规范及工程实际情况,对目前建筑供配电系统设计进行了分析,并提出了自己的一些见解 [关键词]建筑电气。供配电系统,设计 中图分类号:D65 文献标识码:A 文章编号:1009—914X(2014)22—0159—01
建筑供配电系统的安全可靠J陛是电气设计的出发点和归宿。除了保证满足 电气负荷要求和做好供配电线路设计外。设计时还应注意采取措施做好系统的 防雷及防雷击电磁脉冲,并尽量减少高次谐波分量。同时电气设备应尽量采用 技术先进、可靠性高的产品,以确保电气工程质量,保证其安全可靠性。 1供雹电系统的重■性 供配电系统的安全可靠性在电气设计时是至关重要的一环。电力负荷根据 对供电可靠性的要求及中断供电的损失和影响程度分为一级负荷、二级负荷、 三级负荷。一类高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、火灾自动报警、自 动灭火系统、应急照明等消防设备为一级负荷,还有柴油发电机房送风机、专用 变电所所用的送、排风机及消防水泵房、消防电梯所用的污水泵等设备应与消 防设备等级一致。一级负荷中特别重要负荷,除有两个电源外,还必须增设应急 电源。为保证对特别重要负荷的供电,严禁将其他负荷接入应急供电系统。 2供电系统的设计 2.1负荷等级的计算。负荷等级的确定应按有关规范进行,一般情况下, 高层建筑负荷等级也可按以下确定:一级负荷包括疏散楼梯、消防电梯前室及 地下室的应急照明、消防水泵、排烟风机、消防电梯等・二级负荷包括部分客梯 电力、生活泵电力,三级负荷包括一、二级负荷以外的其他用电负荷。 2.2供电电源。供配电系统设计中,为保证供电系统的合理性,要求根据 负荷等级采取相应的供电措施.各级负荷的供电电源应满足设计规范的相关规 定。 对高层建筑来说,一般没有特别重要负荷,且一级负荷容量较小,因此采用 两路市政电源供电或一路市政电源加应急发电机组供电均可满足要求,后者在 工程应用中较为常见。供电电源采用一路独立的lOkV高压电源,由市政区域 变配电站引入至小区首层开关房.低压配电电压采用380/220V 设置柴油发电 机,以确保消防设备用电。 2.3变配电所的设置。一般应根据负荷容量、负荷分布以及建筑物功能分 区的实际情况,与相关专业协调确定变配电所的位置以及数量。变压器容量应 根据计算容量选择,变压器的负荷率一般取7 ~85%。低压线路的供电半径一 般不宜超过200m,当供电容量超过500kW,供电距离超过200m时,宜考虑增 设变配电所。只要条件许可,变配电所的位置应尽量靠近负荷中心,从而简化了 配电系统,有利于增强系统的稳定性与安全性,同时也减少了线缆的使用量,降 低因线路造成的电能损耗.由于首层空间的商业价值比较高,一般高层建筑的 变配电所设于负一层,便于通过地下停车库的车道运输变配电设备。 2.4高低压供电系统结线型式及运行方式。对于高层建筑,其高低压供电 系统结线型式及运行方式一般做如下设计:高压系统采用一路埘 高压进线, 结线型式采用单母线运行方式,变压器低压侧采用单母线分段结线型式,每台 变压器对应接一段母线,母线段之间采用母联开关联络,正常情况下各段母线 分列单独运行,母联开关打开,当其中一台变压器故障退出运行时,母联开关手 动合上,由同组的另一台变压器保证部分重要负荷的供电,当故障的变压器恢 复供电后,母联开关自动打开,恢复正常运行方式。母联开关与进线开关应具有 电气联锁功能并加机械联锁,以防止电源倒送。变压器低压侧设置应急母线段, 由正常电源与备用柴油发电机电源经双电源切换开关向该母线段供电,以保证 应急情况下一级负荷的供电,双电源切换开关设有电气和机械联锁,防止发生 向市电反供,消防负荷均采用双回路供电,在末端配电箱切换。 2.5电能计量装置。商业用电采用高压计量,居民用电采用低压计量到户。 商业高压lOkV ̄线侧装设专用计量柜,安装有功电度表、无功电度表,变压器 低压侧不同用户的供电回路分别装设有功电度表,监视仪表根据供电部门及建 设方要求设置。为了方便管理,一般商铺分户电表集中设于每层电表间或配电 间,住宅用户采用一户一表,九层以下(包括九层)的住宅楼,电表箱可集中设于 首层电表间内,九层以上的住宅楼,电表箱分设于每层的电井内,为方便管理可 设置远程抄表系统,梯灯及电梯用电单独计量,由住户分摊。 , 2.6备用电源和应急电源。自备柴油发电机组的容量按照需供电的最大 稳定负荷,计算时分别考虑消防情况和非消防情况下必须保证的电源容量,取 其较大者。 当市电中断时,柴油发电机组应立即启动,并在15sP ̄投入正常带负荷运 行。当市电恢复时,机组自动退出工作并延时停机。 3供电线路的t要性 3.1供电线路安全的设计 供电电源在满足电力负荷的要求下,供电线路的安全可靠也是非常重要 的。供电线路敷设方式应根据建筑物的性质、要求、用电设备的分布及环境特征 等因素确定。应避免因外部热源、灰尘聚集及腐蚀或污染物存在对布线系统带 来的影响。并就防止在敷设及使用过程中因受冲击、振动和建筑物的伸缩、沉降 等各种外界应力作用而带来的损害。而高层民用建筑消防用电设备应采用专用 的供电回路,消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟风机等的供电,应在最末 一级配电箱处设置自动切换装置,其配电线路敷设应符合有关规范的要求。在 建筑电气设计中,地下室车库应急照明配电常常直接明装在车库墙上,而配电 箱又没有作防水措施,一旦火灾发生在配电箱附近,配电箱很容易被烧毁,因此 宜设置配电间来放置配电箱,以保证应急照明供电的可靠性。 3.2供配电系统设计规范要求 根据供配电系统设计规范要求规定:在不影响一、二级负荷中断供电的情 况下,配电线路被前段线路短路保护电器有效保护,且此段线路和过负载保护 电器能承受通过的短路能量,可不装设短路保护。本着安全、节约的原则,在建 筑电气低压供配电设计中,无论在城区内的高层建筑群还是郊区楼盘的别墅和 低层建筑群中的低压配电方式,大部分均采用分区树干式的配电方式,另外在 城市的路灯供配电中,每个灯杆内从灯头到灯杆脚的连接线与干线接驳的接线 方式也是树干式供电的一种方式。在设计实践中干线首端安装的短路保护电器 能保护分支线多少长度,即安全长度为多长?如何确定?是设计人员需要探讨的 问题。 4配电系统的设计 低压配电采用树干式和放射式混合配电,地下室负荷较大,从低压配电房 采用放射式配电,从低压配电房到地上各层配电箱采用树干式配电,从层间配 电箱至负荷采用放射式配电・大容量干线采用封闭式母线槽,小容量干线采用 铜芯塑料电缆。垂直部分沿电缆井敷设,水平部分采用金属桥架或金属线槽敷 设,支干线及支线采用阻燃或难燃塑料绝缘导线,放射式采用阻燃或难燃铜芯 电缆。 一般动力、照明由低压配电柜正常电源母线段供电,火灾应急照明、消防电 梯、消防水泵、防排烟风机及消防中心等一级负荷采用双回路供电,并在线路末 端配电箱处自动切换,一回路引自应急电源母线段,另一回路引自正常电源母 线段,双回路电源切换柜为自投自复,设电气和机械联锁。 5.结语 随着社会的发展,城市现代化进程的推进速度越来越快,高层建筑在我国 各城市特别是大城市得到迅速发展,但它给人们特别是设计人员带来了许多问 题。在对高层建筑供配电系统进行设计时,其负荷容量计算是否准确,供电电源 选择及变配电所布置是否合理,供配电系统是否经济,运行是否能保持稳定、安 全等方面,将决定其最终成果的优劣。 参考文献 [1】郭营生.浅谈家用综合布线系统[J】.山西建筑,2005,31(2):118-120