【正文】 淺談高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計 摘要：隨著城市規(guī)模的不斷發(fā)展，高層建筑越來越多，因此，高層建筑電氣設(shè)計就成為設(shè)計者不得不面對的問題。本文結(jié)合工程實例，介紹了高層建筑電氣設(shè)計中一些比較典型且具有普遍意義的問題，結(jié)合某工程的實際做法闡述了問題的解決方法。 關(guān)鍵詞：高層建筑；電氣設(shè)計；配電；負荷計算 1 工程概況 本項目商業(yè)綜合大樓，總建筑面積為 405570m2，地上建筑面積 272330m2，地下建筑面積 133240m2,主體高度 99m。項目組成為：辦公樓兩座，建筑面積為70800m2， 28 層，標準層高為 。 2 負荷計算 1）負荷特點 :用電負荷大 ,遠大于《全國民用建筑工程設(shè)計術(shù)措施》中大120W/m2 的指標 ,尤其是餐飲的用電負荷更大，而且不同類型、不同飲食文化背景的餐飲差別也很大。 2）負荷的不確定性大，因為商業(yè)地產(chǎn)往往根據(jù)市場租的需求，不斷調(diào)整商鋪的性質(zhì)，使得負荷在動態(tài)變化之中。 3）目前的規(guī)范和技術(shù)措施沒有對商業(yè)項目中不同類別商鋪的參數(shù)指進行細化，工程設(shè)計中的負荷計算缺少據(jù)，大多數(shù)情況只能靠設(shè)計人員憑借以往工程經(jīng)驗進行計算。 負荷參數(shù)的選擇：針對以上遇到的問題，進行負荷計算時， 首先與開發(fā)商銷售部門進行良好的溝通，確定各層的業(yè)態(tài)形式商鋪面積和性質(zhì)，這是電氣負荷計算的基礎(chǔ)依據(jù)；其次確定商鋪內(nèi)單位面積參數(shù)指標也很重要且復(fù)雜，因為規(guī)范中沒有明確的指標可以參考；而且不同城市間的經(jīng)濟發(fā)展水平不均衡，用電指標也不同；便在同一城市不同區(qū)域的消費群體也有差異。 3）需要系數(shù)的選擇：參數(shù)確定后，需要進行負荷計算。一般采用需要系數(shù)法，計算過程不再贅述。需要探討的是需要系數(shù)的選擇，這在現(xiàn)行規(guī)范、手冊及《統(tǒng)一技術(shù)措施》中也沒有明確的要求，根據(jù)多年的設(shè)計體會認為，在配電最末端商鋪內(nèi)戶箱或?qū)优潆娤溆嬎銜r Kx 一般取 1，在各回路干線計算時取 ～ ，在變電所各配電變壓器計算時取 ～ 。 3 變電所設(shè)置 根據(jù)負荷計算結(jié)果，本工程的變壓器總安裝容量為 ，經(jīng)與供電公司反復(fù)協(xié)商，分別在本工程的北、中和南三段設(shè)置 3 個變電所為三段建筑供電，1變電所設(shè) 6 臺 變壓器 ,承擔(dān)北段供電； 2變電所設(shè) 4 臺 變壓器 ,加 6 臺 變壓器 ,承擔(dān)中段的供電，另外還有 5 臺 高壓冷水機組（合計 ）； 3變電所設(shè) 2 臺 加 2 臺 變壓器，承擔(dān)南段 A、 B 兩座辦公樓供電。本工程配置兩處 10Kv 電源引入點，每處為兩路10Kv 線路 ,根據(jù)供電公司對 10Kv 電源容量的規(guī)定：每路最大負荷為 左右，兩路即為 ，設(shè)計 3變電所合用一處 10Kv,電源進線，總?cè)萘繛?； 2變電所內(nèi)變壓器和 10Kv,冷水機組共用一處 10Kv 電源進線，總?cè)萘繛?。在變電所平面布置的設(shè)計中，除了滿足規(guī)范要求以外，還需要考慮高壓柜、變壓器和低壓柜按供電順序布置，尤其是低壓配電柜饋出電纜的走向順暢，值班人員 巡視方便等問題如不認真考慮，會造成施工時電纜交叉多、繞遠路、浪費建筑面積以及巡視不方便等問題。 4 較小消防負荷的供配電 在大型商業(yè)項目設(shè)計中經(jīng)常會遇到消防用電設(shè)備負荷較小且分布較分散，若均由變電所饋出，會使得變電所低壓柜饋出很多小電流回路，對斷路器分斷能力和導(dǎo)體的動、熱穩(wěn)定帶來一定的影響。根據(jù) GB500451995《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定“消防用電設(shè)備應(yīng)采用專用的供電回路，其配電設(shè)備應(yīng)設(shè)有明顯標志”。對供電回路的條文解釋系指“從低壓總配電室（包括分配電室）至最末一級配電箱，與一般配電線路均 應(yīng)嚴格分開”。在本設(shè)計中，采用了增加一級配電的方法，即從變電所不同母線段上分別饋出一條消防專用回路，在適當位置設(shè)置兩臺配電柜，再由此配電柜放射式配至末端雙電源互投箱，這樣既滿足了規(guī)范對專用供電回路的要求，又避免在變電所級饋出許多小電流回路。 5 斷路器及導(dǎo)體的選擇 由于商業(yè)地產(chǎn)項目房間用途的不確定性，在選擇斷路器和導(dǎo)體時必須考慮一定的裕量以滿足調(diào)整造成的負荷變化。根據(jù)這一特點，在設(shè)計中較多地使用了插接母線供電，既可以滿足大載流量的要求，又使供配電靈活性加大，在每層豎井中均預(yù)留備用插接箱，以便在變化時， 可根據(jù)上下層負荷的變化，進行調(diào)整。例如：某豎井一段母線負責(zé) 1～ 3 層供電，當 1 層由于變化容量增大，而 3 層容量減小時，就可使用 1 層的備用插接箱把 3 層富裕的容量配給 1 層使用。在變電所這級配電中，選擇斷路器時要選整定值可調(diào)整的斷路器，以便在末端負荷變化時調(diào)整整定值；在母線和互感器的選擇上一般按斷路器框架值來選。例如：某段干線設(shè)備容量 530Kv， Kx 取 ，計算電流為 704A，選擇斷路器框架值為 1000A，整定值為 800A；電流互感器為 1000/50；母線載流量為 1000A，此路最大可滿足1000A 電流的負荷使用要 求，即便有調(diào)整，配電開關(guān)及線路也可不必作大的變動。 6 層配電箱的設(shè)置 根據(jù)各層防火分區(qū)的劃分，分別在各層編號為 A～ K 豎井內(nèi)設(shè)置層照明配電箱為各商鋪供電 ,各商鋪的供電采用一對一放射式供電。需要指出的是由于各層的業(yè)態(tài)比較復(fù)雜各層的防火分區(qū)上、下層不對應(yīng)，使得有的豎井在負責(zé)本防火分區(qū)供電的同時，還要負責(zé)相鄰的防火分區(qū)的供電。在設(shè)計時，采用了就近原則，同時也考慮到整條干線負擔(dān)的負荷情況，盡量使各個豎井內(nèi)負荷比較平衡。 7 公共區(qū)域配電箱的設(shè)置 考慮到商業(yè)的公共區(qū)域?qū)硇枰窝b修，必須預(yù)留電源。此處的 設(shè)計需要考慮以下幾點：①電量預(yù)留多少的問題，其中照明用電可根據(jù) GB500342020 《建筑照明設(shè)計標準》表 及其 條，商業(yè)建筑照明功率密度值計算，高檔超市營業(yè)廳為 20W/m2，根據(jù)“裝飾性燈具總功率 50%計入照明密度計算值”的規(guī)定，采用的預(yù)留標準為 40W/m2。②為方便裝修設(shè)計，在每個防火分區(qū)內(nèi)設(shè)置了公共區(qū)域照明配電箱和應(yīng)急照明配電箱，以便明確裝修設(shè)計的電氣配電分界點。 ③將樓梯間、儲藏間等不需要做裝修的部位，單獨設(shè)置配電回路或配電箱，盡量不從公共區(qū)域預(yù)留精裝用電的配電箱內(nèi)饋出。 ④公共區(qū)域照明的控制，大部分采用兩種方式，即 C— BUS 系統(tǒng)或 BA 系統(tǒng)控制，利用 C— BUS 的優(yōu)點是控制比較靈活，可按每一路饋出控制，也可調(diào)光控制；缺點是造價較高。利用 BA 系統(tǒng)控制優(yōu)點是造價低，控制簡單；缺點是由于交流接觸器為三相，控制時可能會三路同時開或者同時關(guān)，在裝修設(shè)計時需將各接觸器饋出回路岔開供電，避免造成故障時大面積停電。 8 戶配電箱的設(shè)計 在商業(yè)地產(chǎn)設(shè)計中，往往只為商鋪設(shè)計一個電表箱，而出線回路由用戶根據(jù)自己的需要進行二次設(shè)計，但是商鋪內(nèi)風(fēng)機盤管的供電很難解決，無法進行空調(diào)系統(tǒng)的整體調(diào) 試。本工程的做法是在電表箱內(nèi)增加一個斷路器為風(fēng)機盤管供電，另一路為用戶二次設(shè)計時使用，如下圖所示。 用戶配電箱設(shè)計圖 9 配電柜 /箱與配電回路的編號 大型項目往往低壓配電柜 /箱很多，低壓饋出回路就更多，往往會出現(xiàn)柜 /箱編號及線路編號重復(fù)的問題，造成在設(shè)計圖中查找及將來維護檢修的困難。本工程有 3 個 10Kv 變電所， 20 臺變壓器，上百臺低壓饋出柜，饋出回路更多。按照國際電工委員會（ IEC）及中國國標的要求：①所有的配電編號要簡單明了，不能太箱和線路編號不重復(fù)。②編