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超高层电气设计要点
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-09-13 14:19:38

  一、常见问题

  1、电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否,对合理选择设备,安全可靠与经济运行,均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算,基本上采用负荷密度法和需要系数法。
  2、供电电源及电压的选择
  为了保证供电可靠性,现代高层建筑至少应有两个独立电源,具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式,原则上是两路同时供电,互为备用。另外,还须装设应急备用柴油发电机组,要求在15秒钟内自动恢复供电,保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。
  国内高层建筑的供电电压,都采用10kv标准电压等级。
  3、高低压配电系统的设计
  (1)高压配电系统:现代高层建筑均是采用两路独立的10kv电源同时供电。一般高压采用单母线分段,自动切换,互为备用。母线分段数目,与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时,才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。
  (2)计费方式,采用高供高计。但在低压侧,仍装设计费电度表,采用将照明与动力分开的两部电价法。有些地方供电部门又把空调设备的用电,全部划入照明计价系统,一般做法是安装总表及动力表,由总表减去动力表以后,全部为照明电费。
  (3)为减少变压器台数,单台变压器的容量选择一般都大于1000kva。为限制低压侧的短路电流,正常时变压器解列运行,中间设联络开关。照明和动力分开设变压器,当动力用电容量太小时,动力变压器可不分开装设,而在低压侧应对动力负荷分类计费。
  (4)高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难,多采用全塑电缆与竖井母干线联接。每层楼竖井设层问配电小问。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时,一般按层数分区供电,或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。
  (5)低压配电系统各级开关均采用自动空气开关(断路器),设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。各级自动空气开关的保护整定,应注意选择性配合,防止越级跳闸。
  (6)所有电梯均要求采用两路不同变压器引出的专用电缆进线。在电梯机房的末端配电箱,设两路电源的自动切换装置,互为备用。
  (7)功率因数按规定应补偿到0.9-0.95。无功补偿都采用集中补偿方式。为降低变压器容量,多集中装设在低压侧,与配电屏放在一起,但必须采用于式移相电容器。
  4.主要设备的选型
  (1)高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层,按规定不宜采用油开关。国外用于高层建筑的开关有三种类型可供选用:高压空气断路器,sf6开关和真空断路器。其中高压空气断路器因技术陈旧,sf6开关尺寸数大,气体具有毒性,故目前10kv真空断路器应用的较为普遍。因此,应根高层建筑地下室的标准,选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。
  (2)电力变压器。根据防火要求,主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。国外有干式变压器、sfe变压器和硅油变压器等三种产品可供选用。国内沈阳第二变压器厂、北京变压器厂、广东顺德特种变压器厂等厂生产的干式变压器,主要技术指标已达到国际先进水平。
  (3)低压配电屏。国外低压配电屏的结构,几乎都做成抽屉式,特别是大容量的出线,则做成手车式。国内许多生产厂家的低压配电屏也有引进技术做成抽屉式结构的,其中有的(如多米诺组合式开关柜等)主要技术指标已达国际先进水平。
  低压配电屏多采用自动空气开关出线。当配电变压器的容量为1600kva时,低压母线上的短路容量已超过40ka,目前国内已能提供这样大容量的产品(如多米诺组合式开关柜和yds型抽出式/混合式低压开关柜等)。
  (4)应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快,故障率低等优点。
  应急备用发电机组必须是快速自起动的。按国外规定,应能在15s内恢复供电。从可靠性出发最好选用两台,自动并车。容量较小时也可选用一台。
  (5)母线槽和电缆。插接式绝缘母线槽,具有容量大、结构紧凑、可靠性高、使用维护方便等优点。国外的现代高层建筑,插接式绝缘母线槽已完全取代了电缆竖井。遵义长征电气控制设备厂研制的密集型插接式绝缘母线槽,主要技术性能指标已达到国际先进水平,并在广州中国大酒店、花园酒店及上海华亭宾馆、雁荡公寓等得到实际应用。绝缘母线槽有铜的和铝的两种。
  5.变电所位置的确定
  现代高层建筑的用电量相当大,在确定变电所位置时,应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能,提高供电质量都有重要意义。
  国外高层建筑的变电所都设在主楼内。建筑高度在30层左右的,大都集中在底层;60层左右的,则分散在地下层、中间层和顶层。也有仅在中间层或仅在地下层、顶层设变电所的。变电所的数量及其位置的分布,应通过技术经济比较决定。
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