【正文】 相應(yīng)的防火措施。芝加 哥的商業(yè)中心大廈主體部分 18層，塔層部分 24層，這種樓層較少的建筑物，其變壓器都設(shè)在中 間層。各種可能的所址位置如圖 2－ 23所示。一般高層民用建筑的動 力負荷都比較小，隨著建筑高度的增加，在超高層民用建筑中，由于電梯負荷和水泵容量的增 大，動力負荷的比重將明顯的增加。 由此可見，商業(yè)高層民用建筑的空調(diào)負荷約占總用電量的近一半，這此空調(diào)設(shè)備一般都設(shè)置 在建筑物的地下室、頂層或下部。在這種情況下，宜將變壓器上、下配置，或上、 中、下分別設(shè)置。進行負荷計算時，對高層民用建筑的用電 設(shè)備容量應(yīng)考慮以下原則： （ 1）反復(fù)短時工作制用電設(shè)備應(yīng)折算到負載持續(xù)率為 25%以下的有功功率； （ 2）備用生活水泵、備用電熱水器、備用空調(diào)制冷設(shè)備及其它備用設(shè)備不列入 設(shè)備容量之內(nèi)； （ 3）消防水泵、專用消防電梯以及在消防狀態(tài)下才使用的送風(fēng)機、排煙機等及 在非正常狀態(tài)下投入使用的用電設(shè)備都不應(yīng)列入總設(shè)備容量之內(nèi)； （ 4）當(dāng)夏季有吸收式制冷的空調(diào)系統(tǒng)，而冬季則利用鍋爐采曖時，在后者容量 小于前者的情況下，鍋爐的設(shè)備容量也不應(yīng)列入總設(shè)備容量之內(nèi)。 高層民用建筑變、配電所 位置選擇和負荷計算 3. 負荷計算 建筑物的計算負荷確定后，建筑物供電變壓器總裝機容量 （ kVA）可按下式確定： Pc S= β cos ? （ 2－ 23） 式中： Pc —— 建筑物的計算負荷， kW； cos ? —— 補償后的平均功率因數(shù)； β —— 變壓器的負荷率。 干式變壓器運行效率最高點一般在負荷率 60%左右。按上式確定變壓器裝機容量時，值不能按 變壓的最佳負荷率來選取，而是應(yīng)略高于變壓器的最佳負荷率。這兩方 面雖然出于兩種不同的目的和概念，但對于選擇變壓器的容量是密切相 關(guān)的。如圖 224所示。 圖 226 鏈?zhǔn)脚潆娤到y(tǒng) 高層民用建筑低壓 配電系統(tǒng)設(shè)計 2. 配電干線設(shè)計 國內(nèi)外高層民用建筑低壓網(wǎng)絡(luò)的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)，樓層配電則采用混 合式系統(tǒng)，而且普遍采用插接式絕緣母線槽沿豎井敷設(shè)。 現(xiàn)代高層建筑的配電系統(tǒng)分成工作和事故兩個獨立系統(tǒng)，當(dāng)電力與照明分開時，則有電 力工作、電力事故、照明工作、照明事故等四個配電系統(tǒng)。 高層民用建筑上部各層配電有幾種方式，工作電源采用分區(qū)樹干式。 樓層的配電方式有兩種： ① 照明與插座分開配電。 ② 高層住宅、賓館客房的另一種配電方式是每套住宅或房間內(nèi)設(shè)置一小配電箱。 圖 2－ 27 典型的高層建筑低壓配電系統(tǒng) 高層民用建筑低壓 配電系統(tǒng)設(shè)計 圖 2－ 27中，方案（ a）為混合式配電系統(tǒng)，又稱分區(qū)樹干式配電系 統(tǒng)，每回路干對一個供電分區(qū)供電，分區(qū)樓層間采用鏈?zhǔn)脚潆姺绞剑? 可靠性一般。分層配電箱置于豎井內(nèi)，通過專用插件與 母線“ T”形連接。 高層民用建筑低壓 配電系統(tǒng)設(shè)計 為了安全可靠，大型賓館各層配電和各種用電設(shè)備的分支線路，宜采用鋼管配線，并采 用銅芯絕緣線。 ⑤ 采用鏈?zhǔn)脚潆姺绞綍r。 現(xiàn)代民用建筑自備電源和 應(yīng)急照明系統(tǒng)與設(shè)計 現(xiàn)代民用建筑自備電源系統(tǒng)與設(shè)計 對于一級負荷，通常采用多路電源供電，以提高供電可靠性。 1）設(shè)計原則 （ 1）符合下列情況之一時，宜設(shè)自備應(yīng)急柴油發(fā)電機組。 （ 4）當(dāng)機組需遙控時，應(yīng)設(shè)有機房與控制室聯(lián)系的信號裝置及測量儀表。 現(xiàn)代民用建筑自備電源和 應(yīng)急照明系統(tǒng)與設(shè)計 2）發(fā)電機組的選擇 （ 1）機組的容量與臺數(shù)應(yīng)根據(jù)應(yīng)急負荷的大小和投入順序以及單臺電動機最大的起動容量 等因素綜合考慮確定。 （ 4）柴油機的額定功率，系指外界大氣壓力為 100kPa（ 760mmHg）、環(huán)境溫度為 20oC、 空氣相對溫度為 50%的情況下，能以額定方式連續(xù)運行 12h的功率（包括超負荷 10%運 行 1h），如連續(xù)運行時間超過 12h，則應(yīng)按 90%額定功率使用。 （ 6）多臺機組應(yīng)選擇型號、規(guī)格一致的成套設(shè)備，所用燃油性質(zhì)應(yīng)一致。作為應(yīng)急照明系統(tǒng)的備用電源， EPS為以電力變流器構(gòu)成的保證供電 連續(xù)性的靜止型交流不間斷電源裝置。 （ 3）應(yīng)急電源裝置，宜配置通信接口。 現(xiàn)代民用建筑自備電源和 應(yīng)急照明系統(tǒng)與設(shè)計 3. UPS不間斷應(yīng)急電 UPS為小型不間斷應(yīng)急電源系統(tǒng)。 ，適用于電容性和電阻性負荷；當(dāng)為電感性負荷時，則應(yīng)選擇負載功率 因數(shù)自動適用不降容的不間斷電流裝置； ：對電子計算機系統(tǒng)供電時，其額定輸出功率應(yīng)大于計算機各設(shè)備 額定功率總和的 ；對其它用電設(shè)備供電時，為最大計算負荷的 ； ，應(yīng)根據(jù)用戶性質(zhì)、工程的電源條件，停電時持續(xù)供電時間的要求選定； ，宜按在線運行連續(xù)工作制考慮； ，在正常運行時不應(yīng)超過 75dB，小型電源裝置不應(yīng)超過 65dB。 （ 6） UPS電源的交流輸入電源、裝置室及接地系統(tǒng)的設(shè)計要求，與 EPS不間斷應(yīng)急電源相同。 （ 1）太陽能光伏電源系統(tǒng)的組成 作為交流負荷供電的光伏電源系統(tǒng)，一般由太陽能電池組件、逆變器、保護開關(guān)、控制器、儲能裝置 (蓄 電池組 )及其充電裝置等組成。 b. 太陽能光伏電池組件的額定輸出功率與負荷輸入功率之比，一般取 2： 1~4： 1(根據(jù)每天所需供電時間及 連續(xù)陰雨天數(shù)等因素決定 )。 （ 226） 現(xiàn)代民用建筑自備電源和 應(yīng)急照明系統(tǒng)與設(shè)計 （ 3）光伏電源系統(tǒng)的選擇 a. 民用建筑應(yīng)急照明宜選用儲能式并網(wǎng)型交流光伏電源系統(tǒng)。 （ 5）并網(wǎng)型太陽能光伏電源系統(tǒng)輸出的電能質(zhì)量，應(yīng)符合下列規(guī)定： a. 光伏電源系統(tǒng)的電壓與電網(wǎng)接口處的電壓允許偏差值：三相制時為額定電壓的177。 c. 當(dāng)電網(wǎng)失壓時，防弧島效應(yīng)保護裝置應(yīng)在 2s內(nèi)將光伏電源系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開。當(dāng)檢測到的逆電流 超出逆變器額定輸出的 5%時，逆向功率保護裝置應(yīng)在 2s內(nèi)將光伏電源系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開。 疏散照明的照度設(shè)計參數(shù)要求不得小于 。 圖。 備用照明是指正常照明因故障熄滅后，用來確保正常工作或活動繼續(xù)進 行的一種應(yīng)急照明。 接口處的電壓波動范圍與控制要求見表 210所示。當(dāng)電網(wǎng)短路時，逆變器的過電 流應(yīng)不大于額定電流的 ，并應(yīng)在 。 現(xiàn)代民用建筑自備電源和 應(yīng)急照明系統(tǒng)與設(shè)計 （ 6）并網(wǎng)型太陽能光伏電源系統(tǒng)的保護和檢測控制裝置的設(shè)置，應(yīng)具有如下功能： a. 當(dāng)并網(wǎng)接口處的電壓超出下表規(guī)定的范圍時，光伏電源系統(tǒng)應(yīng)通過其自動監(jiān)測電壓及并網(wǎng) 切斷控制功能裝置，立即停止向電網(wǎng)送電。 c. 無外部電源條件、分散和居民用戶的供電源，宜選用儲能式交流光伏電源系統(tǒng)。 2）蓄電池的形式選擇和容量確定 a、用于太陽能光伏電源的蓄電池宜選用鉛酸蓄電池 (含膠體蓄電池 )，只有在高寒地區(qū)的戶外系統(tǒng)采用 鎘鎳電池。電池片的主要材料分單晶硅、 多晶硅和非晶硅三種，大多數(shù) (約占 80%左右 )都選用光電轉(zhuǎn)化效能、性價比較好的多晶硅材料制作。光伏電源系統(tǒng)宜與 市電并網(wǎng)運行，向一般負荷供電，也可以向應(yīng)急負荷供電。 （ 4）不間斷電源系統(tǒng)設(shè)計時，其配電系統(tǒng)各級保護裝置之間應(yīng)有選擇性配合。 ，如實時性計算機電子數(shù)據(jù)處理裝置系統(tǒng)等； ，如監(jiān)控中心、消防中心通信系統(tǒng)、安防中心等。 （ 5） EPS電源系統(tǒng)各級保護裝置之間應(yīng)有選擇性配合。 （ 1） EPS電源裝置應(yīng)按負荷性質(zhì)、容量及要求的持續(xù)供電時間等因素選擇，供電時 間不應(yīng)小于 90min；其輸出功率不小于所連接的應(yīng)急負荷總?cè)萘康?。不宜采用壓縮空氣起動。 （ 5）籠型電動機全壓起動最大容量時發(fā)電機母線電壓不應(yīng)低于額定電壓的 80%；當(dāng)無電梯 負荷時，其母線電壓不應(yīng)低于額定電壓的 75%，或通過計算確定。 （ 2）在方案或初步設(shè)計階段，可按供電變壓器容量的 10%~20%估算柴油發(fā)電機的容量。 （ 6）發(fā)電機間、控制室及配電室不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方和貼鄰。 （ 2）機組宜靠近一級負荷或配變電所設(shè)置。即使市電供電相當(dāng)可靠，有的達到 4路或以上，但為確保消 防設(shè)施及其他重要負荷用電，仍需設(shè)置自備電源。 ⑥ 單相用電設(shè)備應(yīng)適當(dāng)配置，力求三相平衡。 另外，在設(shè)計低壓配電系統(tǒng)時要注意： ① 應(yīng)保證對重要負荷的供電可靠性，一級負荷和重要的二級負荷應(yīng)有備用電源； ② 一般應(yīng)將動力和照明分別配電，配電系統(tǒng)要接線簡單，操作方便，便于檢修； ③ 由建筑物外引來的配電線路，應(yīng)在室內(nèi)靠近進線處便于操作維護的地方裝設(shè)進線開關(guān)。配電分區(qū)的樓層 數(shù)量，應(yīng)根據(jù)用電負荷性質(zhì)、負荷密度、防火要求和維護管理等條件 確定。 方案（ c）與方案（ a）、（ b）比較，增加了一個中間配電箱，各層 配電箱相互獨立，分層配電箱前端設(shè)有總的保護裝置，從而提高配電 可靠性。這種配 電方式的優(yōu)點是故障時互不影響，且容易計費。其優(yōu)點是照明與插座互不干擾，如果房間照明發(fā)生故障，房間內(nèi)還 可以臨時利用插座回路照明。電源線路引至某層后，通過“ Π”型分線箱，再分配至各層 總配電箱。 地下設(shè)備層和裙層，大容量的用電設(shè)備較多，應(yīng)采用電纜放射式對單臺設(shè)備或設(shè)備組供 電，電纜可沿電纜溝、電纜支架或電纜托盤敷設(shè)。由于低壓負荷電流可達數(shù)千安培，對于大容量的配電干線有 以下要求： ① 能承受很大的短路負荷并具有抗震性； ② 通過很大的負荷電流時，電壓降較??； ③ 絕緣可靠； ④ 便于連接和敷設(shè)； ⑤ 價格低廉； ⑥ 拆換容易，搬運方便。 圖 225 樹干式配電系統(tǒng) 高層民用建筑低壓 配電系統(tǒng)設(shè)計 （ 3）鏈?zhǔn)脚潆娤到y(tǒng) 如圖 226所示，特點與樹干式配電系統(tǒng)相似，鏈接的設(shè)備一般不超 過 5臺，設(shè)備總?cè)萘坎怀^ 10kW。 （ 1）放射式配電系統(tǒng) 每回配電線路相互獨立，任一回線路發(fā)生故障時，不致影響其它非故障線路， 供電可靠性較高。損失比大的變壓器取低值，損失比小的變壓器取高值。因此，從節(jié)能及提高經(jīng)濟益的角度來 看，應(yīng)力求在一段時間內(nèi)變壓器的平均效率接近最佳效率才有實際意義。因此， 變壓器容量的最終確定就在于選定變壓器的負荷率，然后再 按選用的變壓器的標(biāo)稱系統(tǒng)來規(guī)整即可得到。日本電設(shè)工業(yè)協(xié)會技術(shù)委員會 對集中住宅的負荷增長率按每年 2%遞增。 高層民用建筑變、配電所 位置選擇和負荷計算 3. 負荷計算 高層民用建筑的負荷計算是為了確定建筑物的用電計算負荷，以便正確合理 地選擇電氣設(shè)備和線路器材，并為進行無功補償提供依據(jù)。因此，為 靠近負荷，方便進出，比較適宜將變壓器設(shè)在建筑物的底部。對于商業(yè)性樓宇，為了節(jié)省電力消 耗，有的采用燃油、燃氣鍋爐，或者設(shè)置中央熱水供應(yīng)系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)。由于地理環(huán)境不同，空調(diào)要求也不同，它對高層建筑的計算負荷 有舉足輕重的影響。以前我國 高層或多層建筑的變壓器多設(shè)在地下室或輔助建筑內(nèi)，重要原因是過去 10千伏干式變壓器尚未 系統(tǒng)化生產(chǎn)，采用國外設(shè)備，代價太高，若將油浸變壓器布置于高層建筑內(nèi)，難于解決防火、 運輸?shù)葐栴}。當(dāng)樓層超過 40層時，普遍采用 地下室和最高層設(shè)置變壓器，或者分別在地下室、中間層和最高層設(shè)置變壓器。 （ 4）高層民用建筑主體建筑內(nèi)不宜設(shè)置裝有可燃性油的電氣設(shè)備的變、 配電所，一般采用干式變壓器。 方案（ d）為三路電源同時供電，斷路器 1DL、 2DL分閘運行，三路電源各帶一部分負荷。 常用的幾種高壓供電方案 高層民用建筑配電所電源一般采用電纜進線，高壓側(cè)接線不采用雙母線或旁路，常用的幾 種高壓供電方案如圖 2－ 22所示。 3. 接線簡單靈活 供電系統(tǒng)的接線方式力求簡單靈活，便于維護管理和自動化運行，能適應(yīng)負荷 的變化，并留有必要的發(fā)展余地。 消防用電設(shè)備應(yīng)采用單獨的供電回路，其配電設(shè)備應(yīng)設(shè)有明顯標(biāo)志。 高層民用建筑供配電系統(tǒng)與設(shè)計 高層民用建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計的基本原則 1. 保證供電可靠性 高層民用建筑一般位于建筑稠密地段，內(nèi)部人員密集，用電設(shè)備多，負荷大， 對供電可靠性要求很高。 對于低壓斷路器 (分斷時間大于 )： 式中： Ifvz —— 交流電流周期分量有效值表示的低壓斷路器的極限分斷能力。 ② 斷開短路電流的保護電器，如熔斷器、低壓斷路器等，應(yīng)盡量滿足在短路條件下分斷能 力的要求。 3. 低壓配電設(shè)備的選擇 （