(廣州市設(shè)計院, 廣東 廣州 510620)

0 引 言

目前,城市建設(shè)步伐不斷加快,各類高樓大廈不斷涌現(xiàn),對電氣設(shè)計要求不斷提高,建筑的用電量需求也大大增加,特別是含有餐飲的商業(yè)建筑,用電量比以其他建筑要大很多。

1 項目概況

某含餐飲的中型商業(yè)建筑工程,總建筑面積為1.6萬m2,地上3層(局部4層),局部設(shè)置地下1層,建筑高度不超過24 m,建成后將與一期(高層)在形體上連成一體,使用上在3F貫通,消防設(shè)計時通過防火墻、甲級防火門及特級防火卷簾與一期工程隔開。因此,該項目為一類高層裙房,耐火等級為一級,建筑設(shè)計使用年限為50年,采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),除地下室外均設(shè)有中央空調(diào)系統(tǒng)。

本文主要論述該工程的供配電系統(tǒng)設(shè)計。

2 負荷等級

(1) 一級負荷。包括消防系統(tǒng)設(shè)備(消防水泵、消防電梯、防排煙風(fēng)機、消防電梯下部排污水泵、自動滅火設(shè)備電源、防火卷簾、火災(zāi)應(yīng)急照明及各類防火閥電源),各弱電系統(tǒng)電源,客梯用電,排水泵、生活水泵用電,走道照明,值班照明。

(2) 二級負荷。包括自動扶梯、空調(diào)用電。

(3) 三級負荷。以上沒有提及的其他負荷。

3 供電電源及電壓等級

初步設(shè)計的設(shè)備安裝容量約為4 250 kW,計算容量為2 247 kW。該工程變壓器總裝機容量為3 200 kVA。

(1) 由市政附近不同區(qū)域電站提供兩路獨立高壓(10 kV)電源沿市政道路引入該工程1F的1#強電間,再由該強電間垂直引至4F的高壓變配電房(由供電部門負責(zé))。

(2) 專用變壓器(10 kV/0.4 kV)∶1600 kVA,2臺。

(3) 不設(shè)備用(應(yīng)急)電源(柴油發(fā)電機組)。由一期引入確保電源,供消防設(shè)備使用,功率為391 kW(380 V)。

(4) 火災(zāi)應(yīng)急照明負荷采用燈具自帶蓄電池作應(yīng)急電源。重要的計算機系統(tǒng)設(shè)備等按實際需要加配不間斷電源(UPS)作應(yīng)急電源。

4 供電系統(tǒng)

(1) 高壓配電室供電都采用兩路10 kV放射供電方式,單母線分段,中間設(shè)置聯(lián)絡(luò),兩路同時供電,互為備用。

(2) 消防負荷備用電源由一期引入確保電源供電。

(3) 當市電中斷時切入備用電源供電。

供配電系統(tǒng)單線圖如圖1所示。

圖1 供配電系統(tǒng)單線圖

5 變配電站

(1) 高低壓變配電室最終設(shè)于-1F。低壓供電是由低壓配電房沿專用電纜井道敷設(shè)供電電纜至各層配電間(上線間)內(nèi),再由各層配電間分別供電至各相應(yīng)區(qū)域負荷。

(2) 變壓器容量選擇。商鋪(餐飲)部分按照300 W/m2計算其標準(按業(yè)主需求定)。變配電用電負荷統(tǒng)計如表1所示。

根據(jù)計算結(jié)果,選用2臺1 600 kVA低能耗SCB11型D,Yn11干式變壓器;由一期引入確保電源,功率為391 kW(380 V)。

(3) 設(shè)備選型。專用變壓器的高壓開關(guān)柜選用金屬鎧裝真空開關(guān)柜,直流操作,電纜采用下進下出線方式;高壓斷路器采用真空斷路器,分斷容量為31.5 kA(具體參數(shù)由供電部門確定),彈簧儲能操作機構(gòu),采用DC 110/20 Ah鎘鎳蓄電池直流屏作為操作、繼電保護及信號的電源;在10 kV出線柜內(nèi)裝設(shè)氧化鋅避雷器,為真空斷路器的操作過電壓提供保護。

變壓器選用高效低耗、耐高溫、環(huán)氧樹脂澆鑄的干式變壓器。專變變壓器有獨立變壓器室,自帶溫控器及強制風(fēng)冷系統(tǒng),繞組接線為D,Yn11。

低壓開關(guān)柜選用抽屜式開關(guān)柜,均為上進下出式。額定電流800 A及以上的低壓斷路器選用萬能式斷路器,額定電流630 A及以下的低壓斷路器選用塑殼斷路器,低壓斷路器分斷容量≥35 kA。部分負荷回路斷路器設(shè)分勵脫扣器。

表1 變配電室的變壓器選擇

6 繼電保護與計量

(1) 10 kV高壓電源進線柜設(shè)置電流速斷保護、定時限過電流保護、帶限時失壓故障保護及零序保護。

(2) 10 kV變壓器出線柜設(shè)置電流速斷保護、定時限過電流保護、零序保護和變壓器溫度保護。

(3) 變壓器低壓側(cè)出線設(shè)置低壓斷路器作短路短延時及接地故障保護,各回路出線設(shè)置短路瞬時和過載保護,聯(lián)絡(luò)設(shè)置短路瞬時保護。

(4) 電能計量采用高壓集中計量方式,在每路10 kV電源進線處設(shè)置專用計量裝置,電壓互感器0.2級,電流互感器0.2S級,有功表0.5S級。

(5) 繼電保護采用微機綜合繼保裝置。

(6) 設(shè)獨立電力檢測系統(tǒng),自動監(jiān)測,集中管理。

7 操作電源與信號

高壓設(shè)備操作電源采用DC 110 V/20 Ah直流操作系統(tǒng),電源引自鎘鎳蓄電池直流屏(廠家標準定型產(chǎn)品);設(shè)置獨立信號屏,集中顯示各高壓開關(guān)柜的工作情況和故障信號。

8 功率因數(shù)補償方式

采用低壓集中自動補償方式,在變配電所低壓側(cè)設(shè)功率因數(shù)自動補償裝置,補償后功率因數(shù)達到0.9以上,總補償容量約為1 080 kvar。并要求氣體放電燈單燈就地補償,補償后的功率因數(shù)為0.85以上。

高壓配電系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 高壓配電系統(tǒng)

9 結(jié) 語

介紹了某商業(yè)建筑工程的供配電系統(tǒng)設(shè)計。提出建筑電氣設(shè)計中要在充分了解國家規(guī)范的前提下,根據(jù)建筑用途和業(yè)主的需求,進行合理的供配電設(shè)計,使供配電系統(tǒng)的容量及設(shè)備選型等既滿足現(xiàn)在需求,又滿足未來的擴容需求。

[1]供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范:GB50052—2009[S].

[2]張逸峰.五星級酒店供配電設(shè)計探討[J].現(xiàn)代建筑電氣,2017,8(6):26-31.