超高层建筑电气设计探讨.docx

超高层建筑电气设计探讨 超高层建筑电气设计探讨 智能建筑弱电工程师、 数据中心（机房） 智能建筑弱电工程师、 数据中心（机房） 最近几年，随着经济的发展和新技术、新材料的不断应用，各地超高层建筑不断涌现，如杭州市的钱江新城地块根据规划就有几十幢的高层和超高层建筑将要建设。超高层建筑一般都建设在城市的生活和经济中心，由于超高层建筑的楼层多，建筑高度高，对供电的可靠性以及消防等的要求也比普通的高层建筑要高得多，相应得建设资金投入大，运行设备多，安全运行标准高，因此设计的复杂性也增加了很多。近几年，我有幸参加了几个超高层写字楼项目的设计工作，现结合项目的电气设计谈谈自己的一些设计体会 一． 某项目概况 项目(以下简称 H 项目)地处杭州，建筑高度为 163 米，总建筑面积约 8.3 万平方米，地上四十二层，其中裙楼有五层，为金融商业用房及餐饮等配套用房，主楼为高标准的单元式写字楼。在十五层和三十层设二个避难层，其中设有消防风机房和消防接力水泵房。地下有二层，其中地下一层设有变配电机房、柴油发电机房、锅炉房、停车库等，地下二层设有消防水泵房、中央空调机房、机械停车库等。 二． 供配电系统 负荷等级及供电电源 按现行的国家规范要求，H 项目中的消防用电设备如消防水泵、消防电梯、防排烟风机、消控中心、应急照明和疏散指示灯；客梯电力，排污水泵，电话机房和保安，航空障碍灯等用电设备均应按一级负荷的要求供电。 根据目前城市电网的实际情况，电源的电压等级一般采用 10KV。二路 10KV 分别引自不同变电站或同一变电站的不同母线段。每路电源均应承担工程中全部的消防、电梯、生活水泵、重要机房等的全部用电负荷，二路电源同时供电，分列运行。超高层建筑对供电的要求很高，为保证消防等用电设备的供电可靠性，H 项目中设置了柴油发电机作为工程中的第三电源，以确保消防等重要负荷的供电可靠性。 变配电所的设置 由于 H 项目中的主要用电负荷如中央空调机房、水泵房等均设在地下层，其他较大的用电负荷主要设置在一至五层的裙楼，而且地上建筑高度为 163 米，由变配电所引至屋顶用电设备的供电距离也还在比较经济合理的范围内，为使变压器尽量靠近负荷中心，因此设计中将变配电所设在地下一层，而将柴油发电机房设 在变配电机房附近。对于超过 200 米的超高层建筑，一般在建筑的上部避难层及屋顶也设置了较多的用电设备，当由单个变配电所直接供电不是很经济时，可考虑在上部的避难层再设置一个变配电所，以减少该部位用电设备的供电半径，但设置该变电所应考虑变压器的垂直运输通道以及设备对楼板荷重的影响，单台变压器的容量不宜超过 800KVA。 高低压主结线设计 对于变配电所的 10KV 主结线，在杭州市区的工程主要是采用杭州市电力局10KV 用户变电所简化结线方案，其特点是采用 SM6 系列环网开关柜，可以完善 10KV 系统的环网结线，提高 10KV 配电网的安全可靠性，即能改进用户变电所的高压开关柜的整体质量，提高用户变电所的安全可靠性，又能适当降低电气设备的投资及变配电所的土建面积，同时也为推广用户变电所无人值班创造条件。 根据杭州市电力局的有关要求，10KV 用户变电所简化主结线方案采用 SM6 环网开关柜的适用范围是，电源进行柜可以不设保护，变压器出线开关采用熔断器 －负荷开关柜或断路器柜。选用断路器柜时主要是针对单台变压器容量大于或等于 1600KVA 时采用，单台变压器容量小于或等于 1250KVA 时，10KV 侧环网开关柜可以采用熔断器－负荷开关柜，熔断器作为变压器的主保护。10KV 电源采用双路进行，主结线 采用单母线分段，每段 10KV 母线上装接的变压器容量控制在 5000KVA，二段母线合计装接的变压器容量控制在 10000KVA。 根据负荷计算，H 项目中设计了选用六台 SG10 低损耗干式变压器，另设一台1000KW 高速柴油发动机组。变配电所中的干式变压器采用 SM6 负荷开关柜保护，10KV 高压主结线采用单母线分段，中间不设母联，二路 10KV 电源同时供电，分列运行。变压器分组设置，低压主结线采用单母线分段，二台变压器低压侧设母联开关，平时变电所的变压器均分列运行，当其中一台变压器故障或检修时，则可以切除部分空调等非保证负荷，闭合低压母联开关，由另一台变压器负担大楼的消防、照明等重要负荷的供电。所有消防设备、重要机房均采用双回路放射供电，并按规范要求在末端设 ATS 自动切换装置。对于空调等季节性负荷， 根据实际的设备容量，设计中将该部分负荷集中设置，在过渡季节，可以根据需要切除部分负荷，停用相应的变压器，以降低变压器损耗，达到节能的目的。 三． 电缆电线选择 在我国发生的火灾中，因电气引起的火灾占很大的比例，其主要原因是由于电缆电线的老化和过载使用引起的。同