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摘 要 随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高,人们对民用建筑有关供配电系统的设计要求越来越高,使得建筑开始走向高品质、多功能领域,并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。结合某办公楼电气工程实际,对民用建筑配电系统的设计进行探讨。
关键词 办公楼;配电系统;设计
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)112-0086-01
某综合办公楼高52.5米,地下一层,地上十四层,第一层作为商场,二到十三层作为办公用,顶层为电梯层。按“高规”划分,属一类高层建筑。该建筑为低压配电系统,本文主要说明负荷等级的划分及对应的供电要求,负荷计算以及配电方式等内容的相关原理、原则、方法等,并用单位容量法进行了负荷计算,确定各个系统照明负荷的容量、计算电流,以此选择出了断路器,导线。并对负荷进行了分类,针对不同级别负荷及负荷大小采取了不同的配电方式,同时对动力设备进行了负荷计算,配电箱设计。
1 负荷等级及供电要求
1.1 负荷等级分类
电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度,分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。
一级负荷:①中断供电将造成人身伤亡者;②中断供电将造成重大政治影响者;③中断供电将造成重大经济损失者;④中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。
对于某些特等建筑,如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心,以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷,为特别重要负荷。中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。
二极负荷:①中断供电将造成较大政治影响者;②中断供电将造成较大经济损失者;③中断供电将造成公共场所秩序混乱者。
三级负荷:不属于一级和二级的电力负荷。
1.2 供电要求
1)一级负荷的供电“应由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不致同时受到损坏”。但在实际设计中为了满足一级负荷的供电,可以采用两路高压供电,但当供电不能满足要求时,应设自备发电机,故可以采用一路高压电源加一路备用电源---应急柴油发电机组供电,当一级负荷容量较大时,应采用两路高压供电。对于特别重要的负荷供电,除了必须采用两路高压外,还必须设置应急电源(应急柴油发电机),并且该电源中严禁接入其他负荷。
2)二级负荷的供电要求“宜由两回线路供电”,即当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电(或中断后能迅速恢复)。设计中常采用一用一备两路高压电源供电或一路高压,另一路备用电源(柴油发电机组),但当负荷较小或地区供电条件困难时,可由一回6KV及以上专用架空线供电。
3)三级负荷对供电无特殊要求。此外,对消防用电设备进行负荷等级划分,对于一类高层建筑的消防用电按一级负荷要求供电并且消防用电设备应采用专用的供电回路。火灾事故照明和疏散指示标志可采用蓄电池作备用电源,其配电设备应明显标志。
本工程为一类高层建筑,消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机、应急照明等消防设备及普通电梯、消防电梯、生活水泵按一级负荷,采用双电源供电,从附近两变电站引入两回路,并在最末一级配电箱处设置自动切换装置。其它动力设备、照明用电为三级负荷。
2 负荷计算
负荷计算一般采用需要系数法。
照明负荷计算:采用单位面积功率法。
例如对配电箱AL0-1负荷计算,地下层W=30W/m2,供电面积S=339.3m2,kx=1,则总有功功率P=kxpe=kxWS=1*30*339.9=10179W。考虑到实际配电箱容量多是三的倍数,故P取12KW,有较大余量,
计算电流=23A
断路器整定值选32A,导线选取与断路器相配合,可选YJV5*10,其载流量大于32A。
又如,对配电箱ALO负荷计算,有功功率为分配电箱之和,P=27KW,则
无功功率Q=ptgφ=27tgarccos0.8=20.25KVA
视在功率S==33.75KVA
计算电流=51A
断路器整定值选63A,导线选YJV5*16,其载流量大于63A
又如,对照明负荷干线3负荷计算
有功功率Pc=kt∑P=1*0.8(78+69*3)=228KW
无功功率Qc=kt∑Q=1*(58.5+51.75*3)*0.8=171KVA
视在功率Sc=285KVA
计算电流=433A
断路器整定值选为450A,选线YJV4*240+1*120
本工程应急照明负荷主要是一些灯具,蓄电池,负荷计算依据具体所带负荷情况P=40n+350,n为所带灯数量,每盏白炽灯40W。
例如,对电梯进行负荷计算,P=36KW,cosφ=0.5
则无功功率Q=ptgφ=62.4KVA
视在功率S==72KVA
计算电流=109A
断路器整定值选160A,选线NH-YJV4*70+1*35,其载流量大于160A。
计算所得本建筑总负荷为1692KVA, 其中有功功率为1354KW, 无功功率为1014KVA。
3 导线选择
1)电缆选择原则:①根据计算负荷电流选断路器整定值;②根据断路器整定值选电缆;③导线及断路器选择时要前后级之间相互配合,前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级;④动力设备考虑自启动影响,断路器整定时要选高一级数值。
2)选择结果:照明回路统一选用BV2*2.5,插座回路统一选用BV3*4。
4 配电方式
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体系。
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,备用电源取自应急照明等电源干线。
参考文献
[1]许清彦.办公楼配电系统设计[J].黑龙江科技信息,2008,26.
关键词 办公楼;配电系统;设计
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)112-0086-01
某综合办公楼高52.5米,地下一层,地上十四层,第一层作为商场,二到十三层作为办公用,顶层为电梯层。按“高规”划分,属一类高层建筑。该建筑为低压配电系统,本文主要说明负荷等级的划分及对应的供电要求,负荷计算以及配电方式等内容的相关原理、原则、方法等,并用单位容量法进行了负荷计算,确定各个系统照明负荷的容量、计算电流,以此选择出了断路器,导线。并对负荷进行了分类,针对不同级别负荷及负荷大小采取了不同的配电方式,同时对动力设备进行了负荷计算,配电箱设计。
1 负荷等级及供电要求
1.1 负荷等级分类
电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度,分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。
一级负荷:①中断供电将造成人身伤亡者;②中断供电将造成重大政治影响者;③中断供电将造成重大经济损失者;④中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。
对于某些特等建筑,如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心,以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷,为特别重要负荷。中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。
二极负荷:①中断供电将造成较大政治影响者;②中断供电将造成较大经济损失者;③中断供电将造成公共场所秩序混乱者。
三级负荷:不属于一级和二级的电力负荷。
1.2 供电要求
1)一级负荷的供电“应由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不致同时受到损坏”。但在实际设计中为了满足一级负荷的供电,可以采用两路高压供电,但当供电不能满足要求时,应设自备发电机,故可以采用一路高压电源加一路备用电源---应急柴油发电机组供电,当一级负荷容量较大时,应采用两路高压供电。对于特别重要的负荷供电,除了必须采用两路高压外,还必须设置应急电源(应急柴油发电机),并且该电源中严禁接入其他负荷。
2)二级负荷的供电要求“宜由两回线路供电”,即当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电(或中断后能迅速恢复)。设计中常采用一用一备两路高压电源供电或一路高压,另一路备用电源(柴油发电机组),但当负荷较小或地区供电条件困难时,可由一回6KV及以上专用架空线供电。
3)三级负荷对供电无特殊要求。此外,对消防用电设备进行负荷等级划分,对于一类高层建筑的消防用电按一级负荷要求供电并且消防用电设备应采用专用的供电回路。火灾事故照明和疏散指示标志可采用蓄电池作备用电源,其配电设备应明显标志。
本工程为一类高层建筑,消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机、应急照明等消防设备及普通电梯、消防电梯、生活水泵按一级负荷,采用双电源供电,从附近两变电站引入两回路,并在最末一级配电箱处设置自动切换装置。其它动力设备、照明用电为三级负荷。
2 负荷计算
负荷计算一般采用需要系数法。
照明负荷计算:采用单位面积功率法。
例如对配电箱AL0-1负荷计算,地下层W=30W/m2,供电面积S=339.3m2,kx=1,则总有功功率P=kxpe=kxWS=1*30*339.9=10179W。考虑到实际配电箱容量多是三的倍数,故P取12KW,有较大余量,
计算电流=23A
断路器整定值选32A,导线选取与断路器相配合,可选YJV5*10,其载流量大于32A。
又如,对配电箱ALO负荷计算,有功功率为分配电箱之和,P=27KW,则
无功功率Q=ptgφ=27tgarccos0.8=20.25KVA
视在功率S==33.75KVA
计算电流=51A
断路器整定值选63A,导线选YJV5*16,其载流量大于63A
又如,对照明负荷干线3负荷计算
有功功率Pc=kt∑P=1*0.8(78+69*3)=228KW
无功功率Qc=kt∑Q=1*(58.5+51.75*3)*0.8=171KVA
视在功率Sc=285KVA
计算电流=433A
断路器整定值选为450A,选线YJV4*240+1*120
本工程应急照明负荷主要是一些灯具,蓄电池,负荷计算依据具体所带负荷情况P=40n+350,n为所带灯数量,每盏白炽灯40W。
例如,对电梯进行负荷计算,P=36KW,cosφ=0.5
则无功功率Q=ptgφ=62.4KVA
视在功率S==72KVA
计算电流=109A
断路器整定值选160A,选线NH-YJV4*70+1*35,其载流量大于160A。
计算所得本建筑总负荷为1692KVA, 其中有功功率为1354KW, 无功功率为1014KVA。
3 导线选择
1)电缆选择原则:①根据计算负荷电流选断路器整定值;②根据断路器整定值选电缆;③导线及断路器选择时要前后级之间相互配合,前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级;④动力设备考虑自启动影响,断路器整定时要选高一级数值。
2)选择结果:照明回路统一选用BV2*2.5,插座回路统一选用BV3*4。
4 配电方式
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体系。
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,备用电源取自应急照明等电源干线。
参考文献
[1]许清彦.办公楼配电系统设计[J].黑龙江科技信息,2008,26.