高層建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、<p>　　高層建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p><p>　　摘 要：本文對(duì)高層建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了認(rèn)真分析研究，并以此提出了加強(qiáng)高層建筑供配電可靠性的具體措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：高層建筑；供配電系統(tǒng)；節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　Abstract: The key points of design and te

2、chnical design of the power supply system in high-rise buildings are studied carefully, and put forward some measures for strengthening the power supply reliability of high-rise buildings. </p><p>　　Key word

3、s: high-rise building; power supply system; energy saving design </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU2 </p><p>　　1、高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn) </p><p>　　1.1 關(guān)于供電電源及電壓的確定。在高層建筑的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了使得供電系統(tǒng)達(dá)到更加合理的狀態(tài)，應(yīng)該根據(jù)負(fù)荷的等級(jí)來(lái)

4、采取相應(yīng)的措施，對(duì)于各級(jí)負(fù)荷的供電電源來(lái)說(shuō)，要使得它們達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。用電單位要根據(jù)用電的容量、用電設(shè)備的特性、供電的距離等等因素來(lái)進(jìn)行考慮。 </p><p>　　1.2 關(guān)于電力負(fù)荷的確定。在高層建筑的供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，應(yīng)該依據(jù)建筑的性質(zhì)及規(guī)模，來(lái)確定建筑的相關(guān)電力負(fù)荷的等級(jí)，并且在實(shí)際工程中應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓╇娋W(wǎng)的實(shí)際情況，進(jìn)而來(lái)確定高層建筑的電力負(fù)荷等級(jí)和容量。對(duì)于國(guó)內(nèi)高層建筑來(lái)說(shuō)，它們的電源一般主要是

5、采用l0KV的電源，對(duì)于超大型的高層建筑（群）也有些是采取35KV的電源，有時(shí)候甚至?xí)捎?10KV的電源。對(duì)于電源回路數(shù)而言，應(yīng)該要盡量根據(jù)電力的負(fù)荷等級(jí)要求來(lái)進(jìn)行相關(guān)的選取。 </p><p>　　1.3 對(duì)于高低壓供電系統(tǒng)結(jié)線形式的采用確定。對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，供電系統(tǒng)宜采用雙路10kV高壓進(jìn)線，結(jié)線型式運(yùn)用單母線分段運(yùn)行方式，變壓器低壓側(cè)采取的是單母線分段結(jié)線，變壓器的低壓側(cè)要設(shè)置應(yīng)急母線段，用來(lái)保證在應(yīng)急

6、的情況下能夠使得一級(jí)負(fù)荷進(jìn)行供電。 </p><p>　　1.4 變配電所的布置。對(duì)于高層建筑的來(lái)說(shuō)，用電設(shè)備負(fù)荷是比較大的，并且很大的一部分是一、二級(jí)負(fù)荷，所以常常變電所的規(guī)模一般來(lái)說(shuō)會(huì)比較的大?？偱潆娝詈檬窃O(shè)置在地下層內(nèi)，以便于使變配電室更靠近用電負(fù)荷中心。對(duì)于高層建筑的總變配電所來(lái)說(shuō)，管線進(jìn)出的數(shù)量會(huì)比較多，有高壓也有低壓的電纜，管線布置應(yīng)可靠合理，有條件時(shí)宜設(shè)置多個(gè)變配電室，縮短低壓供電半徑，減少電纜數(shù)

7、量及各專(zhuān)業(yè)的交叉。- </p><p>　　1.5 關(guān)于應(yīng)急電源設(shè)備的選取。自投裝置的動(dòng)作時(shí)間，如果是能夠滿足允許中斷供電時(shí)間的，則可以選取帶有自動(dòng)投入裝置的專(zhuān)用線路，而使得其是獨(dú)立于正常電源的裝置。在允許的范圍之內(nèi)，可以選取那些蓄電池靜止型的供電裝置，來(lái)進(jìn)行不間斷供電。 </p><p>　　1.6 關(guān)于電壓選擇和電能質(zhì)量。要正確選取變壓器的變壓比和電壓分接頭，最好采用補(bǔ)償無(wú)功功率的措施

8、，盡量減少電壓偏差，降低系統(tǒng)的阻抗，設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)盡量保持三相負(fù)荷比較平衡。為提高電能質(zhì)量，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)臑V波方式，對(duì)于電能質(zhì)量要求較高的場(chǎng)所，可加入有源濾波系統(tǒng)。 </p><p>　　1.7 關(guān)于功率因數(shù)的方法的確定。提高自然功率因數(shù)，就是提高變壓器或者電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率到75~80％，以及選擇本身功率因數(shù)較高的設(shè)備。對(duì)于非線性負(fù)載電路（在通信企業(yè)中主要為整流器），則通過(guò)功率因數(shù)校正電路將畸變電流波形校正為正弦

9、波，同時(shí)迫使它跟蹤輸入正弦電壓相位的變化，使高頻開(kāi)關(guān)整流器輸入電路呈現(xiàn)電阻性，提高總功率因數(shù)。 </p><p>　　2、供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn) </p><p>　　2.1 配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　?、賰?yōu)選高效節(jié)能配電變壓器。建筑供配電系統(tǒng)中，配電變壓器是重要的電能轉(zhuǎn)換和分配設(shè)備，但其自身又是一個(gè)能源消耗設(shè)備。因此，選擇合理變壓器容量和型號(hào)是提高

10、配電變壓器電能轉(zhuǎn)換效率，降低運(yùn)行能耗的重要措施。在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際負(fù)荷需求，按照略高于變壓器最佳負(fù)荷率來(lái)確定變壓器容量，通常應(yīng)設(shè)置負(fù)荷率在70%左右較為經(jīng)濟(jì)合理。另外，配電變壓器選型時(shí)，應(yīng)優(yōu)選空載、負(fù)載損耗相對(duì)較小的節(jié)能性配電變壓器。配電變壓器選型時(shí)，應(yīng)優(yōu)選空載、負(fù)載損耗相對(duì)較小的節(jié)能型配電變壓器。例如對(duì)容量為315kVA的配電變壓器而言，S13系列與S7系列配電變壓器相比，其負(fù)責(zé)損耗由4795W有效降低到3650W；其空載損

11、耗由766W有效降低到340W，也就是節(jié)能型配電變壓器其節(jié)能降耗效果十分明顯。 </p><p>　?、诤侠磉x擇無(wú)功補(bǔ)償策略。在對(duì)建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)配電系統(tǒng)選擇合理無(wú)功補(bǔ)償策略，可以有效提高配電系統(tǒng)功率因數(shù)，降低系統(tǒng)線損，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。高層建筑供電系統(tǒng)中單相負(fù)荷主要包括照明、家用電器、辦公設(shè)備、以及計(jì)算機(jī)等設(shè)備；而三相負(fù)荷主要包括：電梯、水泵、風(fēng)機(jī)、集中空調(diào)等設(shè)備。因此，建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中，

12、要根據(jù)建筑三相用電實(shí)際情況，并從技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行綜合考慮，合理設(shè)計(jì)“單相分補(bǔ)”或“單相、三相相互結(jié)合共補(bǔ)”無(wú)功補(bǔ)償方式。目前，“單相、三相相互結(jié)合共補(bǔ)”與諧波治理一體化無(wú)功補(bǔ)償裝置，在建筑行業(yè)中應(yīng)用節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益較為優(yōu)越，是節(jié)能設(shè)計(jì)中廣泛推廣使用的一種無(wú)功補(bǔ)償模式。 </p><p>　　③合理確定變配電間位置。建筑供配電系統(tǒng)中變配電間的位置，應(yīng)考慮盡量布設(shè)在靠近負(fù)荷中心位置，且便于設(shè)備運(yùn)輸，盡量避免多塵、

13、高溫、有劇烈震動(dòng)、有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)、以及環(huán)境潮濕等不利場(chǎng)所。 </p><p>　　④合理選擇電纜經(jīng)濟(jì)截面。在電纜型號(hào)選擇時(shí)，應(yīng)優(yōu)選電阻率較小的銅芯線；應(yīng)合理布設(shè)電纜走向，節(jié)省導(dǎo)線敷設(shè)長(zhǎng)度。對(duì)于長(zhǎng)期處于載流工況的電纜截面應(yīng)適當(dāng)放大一級(jí)，以便于與保護(hù)裝置配合和為建筑后期設(shè)備技術(shù)更新升級(jí)提高便捷有利整改條件。 </p><p>　　2.2 建筑照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì) </p><

14、p>　　對(duì)于熒光燈、高強(qiáng)度氣體放電燈等燈具選擇時(shí)，其燈具效率應(yīng)嚴(yán)格滿足GB 50034-2004《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中第3.3.2條中的技術(shù)要求，嚴(yán)格控制照明設(shè)計(jì)節(jié)能降耗等技術(shù)指標(biāo)。智能化照明控制系統(tǒng)的采用是高層建筑照明工程節(jié)能控制的重要技術(shù)措施，將智能調(diào)控技術(shù)與照明功能模式有機(jī)結(jié)合，不僅可以大幅度提高照明質(zhì)量，提高照明系統(tǒng)人性化服務(wù)水平；同時(shí)還可以根據(jù)內(nèi)部智能分析，制定高效經(jīng)濟(jì)的調(diào)控策略，使照明調(diào)控更加精細(xì)準(zhǔn)確，有效提高照明系統(tǒng)

15、能源轉(zhuǎn)換效率，達(dá)到節(jié)能降耗目的。 </p><p>　　2.3 電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　電機(jī)耗電大約占整個(gè)建筑耗電的90%以上，而且大多數(shù)電機(jī)其電能利用效率較低，存在很大的節(jié)能降耗潛力。對(duì)于200kW以下從經(jīng)濟(jì)角度應(yīng)優(yōu)選低壓電機(jī)，對(duì)于355KW以上只有高壓電機(jī)。而對(duì)于200~355kW范圍電機(jī)，應(yīng)從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行能耗等多個(gè)角度進(jìn)行綜合評(píng)估，以選取合適的電機(jī)功率。另外，

16、隨著電力電子元器件價(jià)格不斷降低，以及變頻調(diào)速控制技術(shù)日趨完善，應(yīng)結(jié)合建筑電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際情況，采用變頻調(diào)速、軟啟動(dòng)等先進(jìn)控制措施對(duì)電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能降耗技術(shù)升級(jí)改造，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。 </p><p>　　3、加強(qiáng)高層建筑供配電可靠性的具體措施 </p><p>　　3.1 不同負(fù)荷等級(jí)的電源保障。一級(jí)負(fù)荷一般要有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，二級(jí)負(fù)荷要有兩個(gè)回路或一個(gè)專(zhuān)用回路供電。為了確保

17、一級(jí)負(fù)荷的不間斷供電需求，有條件時(shí)應(yīng)配備應(yīng)急啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組。對(duì)于消防中心、計(jì)算機(jī)中心和事故照明等特殊的設(shè)備為確保其供電，要設(shè)EPS或UPS等不間斷電源供電系統(tǒng)。 </p><p>　　3.2 選擇合理的設(shè)備和導(dǎo)線。為了確保高層建筑供配電系統(tǒng)的安全可靠穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)備和導(dǎo)線的選擇也很重要。例如高壓斷路器宜選用真空斷路器，低壓短路器要選擇帶漏電保護(hù)的斷路器、電力變壓器要選擇節(jié)能阻燃的干式變壓器等。 </p&g

18、t;<p>　　3.3 采取安全的接地方式。采取安全的接地方式是提高高層建筑供配電可靠性的重要手段，現(xiàn)在高層建筑電氣設(shè)備的保護(hù)接地，工作接地都合在了一起，成為一個(gè)混合接地系統(tǒng)。接地電阻應(yīng)滿足小于4歐姆的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在高層建筑基礎(chǔ)鋼筋等自然接地板滿足接地電阻的前提下，在裝設(shè)水平的人工接地體，把主要的高層建筑物基礎(chǔ)連成一個(gè)接地網(wǎng)，這對(duì)提高供配電系統(tǒng)的可靠性和均衡點(diǎn)位都有很大的好處。 </p><p>&l

19、t;b>　　4、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　總之，采取合理的電氣節(jié)能技術(shù)措施對(duì)建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，可以取得有效節(jié)能降耗效果，不僅能給建筑供配電系統(tǒng)系統(tǒng)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)有效資源的高效利用，最大限度地減少電氣系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響，為建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)生態(tài)、綠色環(huán)保、低成本可持續(xù)建筑發(fā)展，提供重要的節(jié)能減排技術(shù)支撐。 </p><p><

20、b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]劉雁，孫金洲．關(guān)于高層建筑供配電系統(tǒng)的特點(diǎn)及有關(guān)問(wèn)題[J]．沈陽(yáng)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002 </p><p>　　[2]楊冬梅，張洪波．對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)的若干思考[J]．黑龍江科技信息，2009，(16)． </p><p>　　[3]李宏毅,金磊.建筑工程電氣節(jié)能[M].中國(guó)電力出版社,2004.