高层建筑供配电系统设计实例.
实例分析建筑电气设计
实例分析建筑电气设计1、工程概况某商住小区位于市郊区，规划总用地面积为10.1013hm2，分成A、B两个区块。
A区块为住宅用地，属一类高层住宅，其中2#楼为33层住宅，3#～6#为23层住宅，地下为2层大底盘地下室。
B区块为高层商业及社区公建，其中1#楼为28层商业及2层裙房，地下为2层大底盘地下室。
2、户内配电电气设计对于商住小区而言，每套住宅中所布置的电源插座、空调电源插座、照明应分路设计。
厨房电源插座和卫生间电源插座宜设置独立回路，除壁挂式空调电源插座外，其它电源插座回路应设置漏电保护装置，以确保回路运行的安全与可靠。
每套住宅应设置电源总断路器，并应采用可同时断开相线和中性线的开关电器。
在满足以上设计要求的前提条件下，可在两种比较典型的户内配电方案中进行综合优选。
图1 方案A配电示意图（系统图增加柜式空调插座回路）图2 方案B配电示意图结合图1、2来看，笔者认为：对于方案A而言，其应用存在一定局限性，主要适用于经济条件限制或标准较低的住宅，与商住小区的高标准要求不契合。
对于方案B而言，由于该方案执行下能够增强在户内事故停电状态下的可选择性，因此可达到减少事故波及范围的目的，可适用于对商住小区标准较高的户内配电工作，故将该方案作为本工程的户内配电方案。
3、消防系统电气设计本工程为一类高层建筑，按集中报警系统设计。
在4#楼首层设消防控制室，负责本小区的消防报警及联动控制。
本设计消防报警系统采用集中报警、集中联动方式实现对消防区域状态的监控、自动和手动灭火控制、消防设施的紧急联动。
消防控制室内设火灾报警控制器、消防联动控制器、消防专用电话总机、消防应急广播控制装置、消防应急照明和疏散指示系统控制装置、消防电源监控器、防火门监控器等设备。
与此同时，在地下汽车库、住宅楼公共部位及屋顶机房均设置火灾报警装置。
消防控制室在确认火灾后，切断有关部位非消防电源、接通应急照明电源、全部电梯降首层、启动消防电梯、关闭防火门、降落防火卷帘、停空调送风机和控制送风口、电动挡烟垂壁、排烟口、排烟窗、排烟阀等，除由联动控制器经模块自动控制外，还可以在手动控制盘上手动触发，通过联动控制器经模块完成上述动作，并显示其状态。
高层公共建筑的供配电系统设计
高层公共建筑的供配电系统设计摘要：随着时代的发展，目前建筑用地面积已经逐步增加，比如饭店，宾馆等高档商务会所以及各种写字楼等建筑。
现趋势多为建筑向高层发展，这种高层公共建筑的供配电系统设计，已经开始进入了人们的视野。
本文针对目前高层建筑的供配电系统设计做了探讨，针对不同地区的气候特征进行了一定量的分析，针对现在存在的电力供应分配以及电力不足的问题做出了解决方案。
关键词：高层公共建筑；供配电；设计现如今，我国电力事业发展形势良好，随着城市中的建筑越来越多，目前大部分高层建筑都采取向高层发展的趋势。
由于高层建筑一般风力较大，温度较低，所以对于电力的要求以及供应的充足性能要求非常高。
同时，由于高层建筑的结构较为复杂，配电时也可能会存在极大的安全隐患，更需要不断优化现有的供配电系统，正常分配供配电系统的使用量。
一、高层公共建筑的特点及对供配电系统的要求由于高层建筑环境上的差异，一般建筑供配电系统的标准不足以满足其要求，所以我们需要对配电的功率以及变压性能做好调整。
对于配电设计来说，我们要满足良好的供电性能就应该考虑导线的材料以及半径。
对于变压器来说，往往在于容量的不同，负载能力不同，高层公共建筑的大楼里功能众多的用电装置需要足够的载荷。
对于夏季来说，需要电能较多的即为风扇设备，冬季就需要大量的供暖设备。
此外，高层建筑里一般有很多电梯，对于不同区域的电梯还需要进行多层次的处理，将电力系统集中于大楼就可以增加用电性能的完整程度。
此外，一些热带的地区还需要使用空调等大功率电器，这就导致了供电系统位置的不均衡性。
变压器应该在电负荷中心的附近，从而充分利用变压器特点带动电力分配，增强器其负荷作用。
对于高层建筑的特点还需要有选择性的设计，考虑到安全状况。
为防止一旦出现重大事故时，火灾或者漏电现象的发生，应该在进行供配电系统装置时就做好准备工作，增强耐火程度，做到有备无患。
针对供配电系统科学性能的特点，可以利用它发挥优势，构建防火警报装置，将断电、配电做好切换，从而阻止建筑物发生损害而导致威胁人身安全的情况。
高层建筑高低压供配电系统的设计
高层建筑高低压供配电系统的设计作者：杨建军来源：《城市建设理论研究》2014年第02期【摘要】现代高层建筑的电气设计由于高层建筑的需要而变得复杂，高低压用电设备越来越多，对供配电系统设计和战略安装提出了许多的要求。
本文基于个人工作经历，探讨了高层建筑高低压供配电系统的施工设计，提出了几点值得注意的建议，仅供大家参考。
【关键词】高层建筑高低压供配电系统变配电室照度中图分类号： TU97 文献标识码： A随着中国经济技术飞速发展，城市规模不断扩大，高层建筑如雨后春笋般的不断地增多、增高，如高层住宅、写字楼、大型Shopping-mall等。
虽然建筑的高层化节省了占地空间，提高了城市的利用率。
但是高层特别是写字楼、大型Shopping-mall等服务场所，人员高度密集，高效率的工作，对建筑供配电系统的稳定性、安全性和环保性提出了更高的要求。
高层建筑的特点1、建筑面积大，从中国国内建成的很多的高层建筑来看，一座大楼的高层建筑面积由几万至几十万平方米，一个小区的高层建筑面积甚至达到两、三百万平方米。
2、建筑高度高。
由于建筑塔楼，为了减少城市占地面积，大型建筑物必须向空中发展，出线大量100米以下高层，在城市商业中心甚至出现很多100米以上超高层建筑。
3、建筑物地下层。
高层建筑除地上层外，由于基础和主体结构上的原因还有若干地下层（即地下车库），地下层一般情况下被设计为消防水泵房，风机房，小区配电开闭所、公专用配电房、弱电监控中心、汽车库等用房。
二、小区工程概述本小区由1栋高档写字楼，23栋高层住宅、大型Shopping-mall、高档会所及地下车库组成（高层住宅地上为33层，小高层住宅地上为18层，均为精装修；大型Shopping-mall部分由大中型商铺、特色餐饮、五星影院等组成，共计四层；地下车库两层，其中地下二层有人防车库、地下一层为超市和停车位），该工程的消防水泵、电梯、风机、影院部分用电、楼梯及电梯前室应急照明等为一级负荷供电。
超高层建筑供配电系统设计的案例研究
图１ 各 主 开关联 锁 关 系
主 开关 Ｑ Ａ １ ０ Ａ ３ ０ Ａ ２ Ｅ Ｑ Ａ ｌ Ｅ Ｑ Ａ ２
正常情 况下 路市电失电
一
√ √
× ×
× √
√
√ ×
√ ×
× ×
× √
√ √ பைடு நூலகம்
√ ×
台变压器故障情 况下 两路市电失电
０ 引言
城市的经济与人 口发展到一定程度之后， 超高层建筑应运而生， 最大程度 地满足了商业、 居住 、 社交各方面的发展 ， 带来了经济、 社会各方面的良好效 益。 然而超 高层 建筑 往往 因功 能全 面 、 人 口集 中 ， 与一 般建 筑相 比， 用 电设 备 种 类较多， 电气照明、 电梯、 空调、 消防系统等用电设备种类较多 ， 耗 电量十分庞 大。 因此超高层建筑的供配系统的设计对其功能与效益的实现而言 ， 是至关重 要的保证性因素 ， 本文将对其供配电系统进行基于具体案例的分析探讨。
由 于 本 工 程 用 电 负 荷 大 ，供 电距 离 长 ， 其 供 电 系统 比较 特 殊 ， 空 调 主机 房 、 给 排 水 泵
２ 供 配 电系统
２ ． １负荷 分级
房 等大容 量 的用 电设 备设 置在 地 下室及 避 难层 。根 据 １ ０ ／ ０ ． ４ ｋ Ｖ 变 配 电所 设计 该工程共设嚣２ 座１ ０ ／ ０ ． ４ ｋ Ｖ 变配电所 ： 在地下１ 层 本工程负荷分级按Ｊ Ｇ Ｊ １ ６ — ２ Ｏ ０ ８ （ （ 民用建筑 电气设计规范》 执行 消防水泵 的相关规范及本建筑的特点 ， （ 标高 一 ６ ． ０ ０ ｍ） 设 置 １ 座 １ ０ ／ ０ ． ４ ｋ Ｖ变配 电所 ， 内设 ４ 台 １ ２ ５ ０ ｋ Ｖ Ａ干式 变 压器 ， 用 于 （ 消 火栓 泵 、 喷 淋泵 及稳 压泵 ） 、 消防 电梯及 消 防 电梯 排水 泵 、 排 烟 风 机及 正压 地下１ —３ 层和地上１ —３ １ 层的供电；在３ ２ 层避难层 （ 标高１ １ ９ ． ４ ５ ｍ）设置１ 座 风机、 火灾 自动报警系统、 剩余电流动作火灾监控系统 、 自动灭火系统 、 应急 ／ ０ ． ４ ｋ Ｖ 变 配 电所 ， 内设 ２ 台１ ６ ０ ０ ｋ Ｖ Ａ 干 式 变 压器 ， 用 于３ ２ 及 以上楼 层 的 供 电 。 照明、 疏散指示标志和电动的防火门、 防火窗 、 防火卷帘、 防火阀门， 屋顶直升 ０ 所示。考虑变压器运行的经济性和变压器的使用寿 机停机坪消防动力等消防用电设备为一级负荷。 航空障碍照明、 走道照明、 主 本工程供配电系统如 图３ 本工程设计变压器长期工作负荷率均不大于８ ５ ％。 要业务和计算机系统、 安防系统、 电子信息设备机房用电， 客梯 、 排污泵 、 排水 命 ，
高层住宅供配电系统设计
工厂供电课程设计课题：高层住宅供配电系统设计系别：专业：姓名：学号：指导教师：2009年2月成绩评定·一、指导教师评语。
二、评分（按下表要求评定）目录一、负荷计算和无功功率计算 (4)1、基本理论及计算公式 (4)2、负荷计算和无功功率计算 (4)3、无功功率补偿 (4)4、年耗电量的估算 (5)二、变电所位置和形式的选择 (5)三、变电所主变压器台数和容量的选择 (4)1、变电所主变压器台数的选择………………………………………2、变电所主变压器容量选择…………………………………………四、变电所主接线方案的选择………………………………………五、短路电流的计算…………………………………………………1、设计的总体原理框图 (4)2、工作原理 (5)3、总电路图 (5)四、各部分电路设计 (5)1、复位电路 (5)2、振荡器电路 (6)3、报警电路 (7)4、两位数码管显示电路 (7)五、软件设计 (8)1、主程序流程图 (8)2、程序设计 (8)六、设计总结 (13)1、设计过程中遇到的问题及解决方法 (13)2、设计体会 (14)七、参考文献 (14)一、负荷计算和无功功率计算高层各楼层负荷统计资料1、基本理论及计算公式负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。
本设计采用需要系数法确定。
在负荷计算时，采用需要系数法对各个楼层进行计算。
主要计算公式有：有功功率：30*e eP P K无功功率:视在功率:计算电流:2、负荷计算和无功功率计算1、1—6FP(30)=168 * 0.8=134.4 kw;Q(30)=134.4*0.48=64.5 kvar;S(30)= 134.4 +64.5 =149.1 kv.AI(30)=149.1kva/1.732/0.38kv=226.5A 2、7---12F住宅P(30)=168 * 0.8=134.4 kw;Q(30)=134.4*0.48=64.5 kvar;S(30)= 134.4 +64.5 =149.1 kv.AI(30)=149.1kva/1.732/0.38kv=226.5A 3、13----18F住宅P(30)=168 * 0.8=134.4 kw;Q(30)=134.4*0.48=64.5 kvar;S(30)= 134.4 +64.5 =149.1 kv.AI(30)=149.1kva/1.732/0.38kv=226.5A 4、消防电梯及辅助设备：P(30)=14 kw *1=14 kwQ(30)=14 * 0.75=10.5 kvarS(30)= 14 +10.5 =17.5 kv.AI(30)=17.5 kv.A /1.732 /0.38 kv=26.6A 5、普通电梯及辅助设备：P(30)=14 kw *1=14 kwQ(30)=14 * 0.75=10.5 kvarS(30)= 14 +10.5 =17.5 kv.AI(30)=17.5 kv.A /1.732 /0.38 kv=26.6A6、消防泵P(30)=22 *1=22 kwQ(30)=22 *0.75=16.5kvarS(30)= 22 + 16.5 =27.5kv.AI(30)=27.5 /1.732 /0.38 kv=41.8 A 7、生活泵P(30)=5.5 * 1=22 kwQ(30)=5.5 *0.75 =4.1kvarS(30)= 5.5 + 4.1 = 6.9 kv.AI(30)=6.9kv.A/1.752/0.38 =10.5A 8、公用照明常用电源：P(30)=7kw *1 =7kw ;Q(30)=7 * 0.75 =5.25 kvarS(30)= 7 + 5.25 = 8.75 kv.AI(30)=8.75 kv.A/1.732 /0.38 =13.2A 9、人防照明：P(30)=5kw *1 =5 kw ;Q(30)=5* 0.75 =3.75 kvarS(30)= 5 + 3.75 =6.25 kv.AI(30)=6.25kv.A/1.732/0.38 =9.5 A 10、人防动力P(30)=7kw *1 =7kw ;Q(30)=7 * 0.75 =5.25 kvar S(30)= 7 + 5.25 = 8.75 kv.A I(30)=8.75 kv.A/1.732 /0.38 =13.2A 取本住宅同时系数：K p=0.95, K q=0.97, 则全楼计算负荷为：P(30)=0.95 * P (30)=0.95 *477.7 =453.8 kw Q(30)=0.97 * 249.4 =241.9kvar S(30)= P(30) + Q(30) = 453.8 +241.9 =514.2kv.AI(30)=514.2 kv.A/1.732 /0.38 =781.3 A3、无功功率补偿由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为： 这时低压侧的功率因数为：为使高压侧的功率因数≥0.90，则低压侧补偿后的功率因数应高于0.90， 取：'cos 0.95φ= 。
高层建筑供配电系统设计
高层建筑供配电系统具有电压等 级高、供电容量大、供电范围广 、设备种类多等特点。
高层建筑供配电系统的重要性
保障建筑功能正常运行
促进建筑节能减排
供配电系统是高层建筑正常运行的基 础，为建筑提供电力供应，确保电梯 、照明、空调等设备正常运行。
合理的供配电系统设计能够提高建筑 的能源利用效率，减少能源浪费，促 进节能减排。
提高建筑安全性能
供配电系统的稳定性和可靠性直接关 系到建筑的安全性能，一旦供配电系 统出现故障，可能导致建筑功能受损 ，甚至引发安全事故。
高层建筑供配电系统的历史与发展
历史
高层建筑供配电系统的发展经历了从传统的手动控制到自动化的过程，目前已经 发展成为高度自动化的智能供配电系统。
发展
随着科技的不断进步，高层建筑供配电系统也在不断发展，未来将更加注重智能 化、绿色化、高效化的发展方向。同时，随着新能源技术的不断发展，太阳能、 风能等可再生能源在高层建筑供配电系统中的应用也将逐渐增多。
02
高层建筑供配电系统的核心概 念
电源与负荷分级
电源分级
根据高层建筑的重要性、用电负荷的 特性和供电可靠性要求，将电源分为 不同的等级。一般分为一级、二级和 三级电源。
负荷分级
根据高层建筑内各种用电设备的重要 性和对供电可靠性的要求，将用电负 荷分为不同的等级。一般分为一级、 二级和三级负荷。
高层建筑供配电系统设计
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目录
• 高层建筑供配系统概述 • 高层建筑供配电系统的核心概
念 • 高层建筑供配电系统设计流程 • 高层建筑供配电系统设计规范
与标准 • 高层建筑供配电系统设计案例
分析
01
高层建筑供配电系统概述
高层住宅小区供配电系统的接线方案
高层住宅小区供配电系统的接线方案摘要：供配电系统与小区居民生活息息相关，更是影响投资的重要因素。
高层住宅小区供配电系统比较复杂，既需要满足住户的用电需求，也需要考虑到投入标准，因此需要合理设计高层住宅小区供配电系统的接线方案，满足其经济性、实用性的需求。
本文分析了高层住宅小区供电负荷测算及配电变压器的配置，并根据高层住宅小区供配电系统的常规接线方案提出了优化方案，通过对比为高层住宅小区提供更有效的供配电系统，以满足住房用电和开发商投入需求。
关键词：高层住宅；供配电系统；接线方案高层住宅小区的居住人口多，设备消耗严重，用电负荷大，因此在一级和二级负荷要求下，供配电系统的接线方案高低压尽量满足双电源设计需求，以此保证供电的稳定的状态。
高层住宅小区电源电压为10 kV，供电容量难以满足实际及需求，所以仅在高层住宅小区安置一条10 kV线路是难以满足需求的，导致供电容量小于小区标准。
为此，可以同时安装多条10 kV供电线路，但需要考虑到多条线路同时供电的风险性，需要设置有效的供配电系统接线方案满足供电符合需求。
1.高层住宅小区供电负荷测算及配电变压器的配置1.1容量配备参考标准生活质量的提升使得居民用电量成倍增长，因此在高层住宅小区的供配电设计阶段要以超前计划作为基本原则，可以为区民供电预留8-10年的发展空间，进而满足小区的用电需求。
另外，还需要参考当地的容量配备标准，结合低压配网导则确定不同小区单元的参考标准，比如说某小区单户的建筑面积在80平米左右，按照单户面积60-120平米的标准，每户配置5KW，如果建筑面积在120-150平米之间，单户配置12KW，单户建筑面积在150平米之上，基本容量配置也在16KW以上，不同标准的容量配置是不同的，甚至地区之间也可能存在差异，可以结合容量配置标准预留发展空间，防止电力部门总是更换供电设备，控制不必要的成本支出，避免频繁变更带来的影响。
1.2小区居民用电变压器配置高层住宅小区居民使用的电变器小于最低负荷，可以设置多个节点，满足节能需求。
30层商住楼设计说明及高低压配电系统电气cad原理图
实例分析大型建筑的供配电设计
实例分析大型建筑的供配电设计摘要：改革开放以来随着国民经济的迅速发展，国内现代建筑物趄着大型、超大型、密集、高密集趋向发展，由多个单体建筑物构成的相互之间有联系的建筑群体正大量涌现，本文通过对深圳市龙岗区的一个商业区的供配电系统设计的思考，总结出对大型建筑群供配电设计的一般模式。
关键词：大型建筑群供配电设计施工实例abstract: since the reform and opening up along with the rapid development of national economy, modern building a nest domestic large and super large, dense, high intensive development trend, the more a single building a link between each other building complex is a rash, this article through to the city district of a downtown for distribution system design thinking, summed up large complex power supply the general design mode.keywords: large buildings for distribution to the design and construction example中图分类号： tu852文献标识码：a文章编号：1 工程概况本商业区总用地面积为21公顷，由步行商业街、大型百货商场、市场广场、酒店等组成一个大型多功能的综合服务体。
整个区域分为a、b、b、c、d、e、f六个区，其中工区为十五层商业酒店，一至三层为购物商场，四至十五层为酒店标准层；b区分为b1、b2、b3三个区，b1、b2为四层大型商铺；b3为五层大型百货商场；c区分为c1、c2、两区，均为四层大型商铺；d区一、二层为商场，三、四、五层为影视娱乐城（其中包括健身房和多功能会议室等)；e区为十五层的商务酒店；f区为精品店区,f1为两层、f2为四层。
高层住宅楼内供配电设计说明书
高层住宅楼供配电设计说明书1.设计的容及步骤1．1负荷等级根据《民用建筑电气设计规》及《火灾报警与消防联动控制》的规定,普通高层住宅按二级负荷供电,19层及以上的住宅按一级负荷供电。
高层住宅言主要消防设备有消防水泵、消防控制室、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警及消防联动装置、火灾应急照明和电动防火门窗、卷帘、阀门等。
2 负荷计算和无功补偿2.1电荷计算其余负荷计算过程相同〔从此处略2.1.2大楼变电所变压器低压侧的计算负荷为〔考虑到总的负荷的同时系数〔K ∑=0.9： 欲将功率因数)2(cos ϕ从0.73提高到0.92,则低压侧所需的补偿容量为： 补偿后的计算负荷为：变压器损耗为：大楼高压侧的计算负荷为：大楼的补偿后的功率因数为： 91.053.29223.438.261cos )1(30)1(30)1(=+='∆+'='S P P T ϕ满足〔大于0.90的要求。
3、短路电流计算3.1、短路电流计算的目的及方法短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备,以及进行继电保护装置的整定计算。
本大楼住宅采用欧姆法计算。
3.2、短路电流计算1.本大楼的供电系统简图如下图所示。
短路计算电路图2.求K-1点的三相短路电流和短路容量〔N c U U %1051= 电力系统电抗为：)(22.05005.102211Ω===oc c S U X 电缆线路电抗为：)(047.059.008.002Ω=⨯==l X X总电抗为：)(267.0047.022.0211Ω=+=+=∑X X X三相短路电流周期分量的有效值为：三相次暂态短路电流及短路稳态电流为：三相短路冲击电流为：三相短路容量为：3.求K-2点的三相短路电流和短路容量电力系统的电抗：电缆线路电路电抗为：电力变压器电抗）（A MV A KV S N •=•=5.0500为：总电抗为：三相短路电流周期分量的有效值为：三相次暂态短路电流及短路稳态电流为：三相短路冲击电流为：三相短路容量为：4、电源引入高层住宅楼供电电源采用电缆埋地引入方式。
某高层建筑物供配电系统设计
郑州轻工业学院课程设计说明书题目：某高层建筑物供配电系统设计姓名：闫广超院（系）：电气信息工程学院专业班级：电气工程2009级1班学号：7指导教师：成绩：时间：2012年12月31日至2013年01月20日摘要本设计是对26层商业办公建筑楼的供配电系统进行全面设计，为保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。
设计内容包括确定大楼的设备电气负荷等级，进行负荷计算；无功补偿的计算；选择电力变压器的容量、类型及台数；各个楼层供电线路中的短路电流的计算；变电所的电气主接线设计。
设计过程中需要绘图的部分使用AutoCAD绘图，最后将整个设计过程整理、总结设计文档报告。
关键词：商业办公楼；供配电；负荷计算；设备选择；电气主接线ABSTRACTThe design is to conduct a comprehensive design, supply and distribution system of the 26-storey commercial office building floor to ensure the power supply system is safe, reliable, high-quality, economical to run, you must comply with the relevant requirements and standards of the country, the implementation of the relevant principles and policies of the country, including energy conservation, saving non-ferrous metals and other technical and economic policies.Designed to determine the building's equipment electrical load level, load calculation; calculation of reactive power compensation; choose the power transformer capacity, type and number of units; calculation of short-circuit current in the supply lines of the various floors; substation's main electrical wiring design. The drawing of the design process using the AutoCAD drawing, and finally finishing the entire design process, and summarize the design documentation reports.KEY WORDS:Commercial office buildings；supply and distribution；calculating the loads；equipment selection；electrical wiring.目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1.绪论 (1)2.负荷计算 (2)2.1确定计算负荷 (2)2.2无功补偿 (3)3.负荷分级及供电电源设计 (4)3.1负荷分级 (4)3.2供电电源设计 (4)4.电力变压器选择 (6)4.1 变压器型式及台数 (6)4.2 变压器容量选择 (6)4.3 变压器负荷分配计算及补偿装置选择 (7)5.计算短路电流 (10)5.1高压侧短路电流计算 (10)5.2低压电网短路电流的计算 (11)5.2.1变压器低压侧短路电流的计算 (11)5.2.2 低压配电线路短路电流计算 (12)6.变电所电气主接线设计 (16)6.1变电所高压电气主接线设计 (16)6.1.1电气主接线形式及运行方式 (16)6.1.2开关柜型式及配置 (16)6.1.3变电所用电设计 (17)6.1.4电气主接线图绘制 (17)6.2变电所低压电气主接线设计 (17)6.2.1电气主接线形式及运行方式 (17)6.2.2开关柜型式及配置 (17)6.2.3电气主接线图绘制 (18)参考文献 (19)附录1 (20)附录2 (24)1.绪论本设计为某市一栋高层单位商业办公建筑，工程概况如下：建筑面积：37417平方米（其中地下：3783.8平方米，地上：33633.6平方米，不包括技术夹层）。
某地区高层住宅建筑电气配电系统图
超高层住宅配电系统设计分析
超高层住宅配电系统设计分析发布时间：2021-12-10T07:46:25.524Z 来源：《建筑实践》2021年7月第19期作者：宋剑威[导读] 本文结合近年新实施的电气设计规范，分析超高层住宅配电系统。
宋剑威广东贝林建筑设计有限公司，广东广州，510000摘要：本文结合近年新实施的电气设计规范，分析超高层住宅配电系统。
关键词：电气设计；新规范；超高层住宅1概述近几年电气及其它专业有较多重要规范更新，电气的《民用建筑电气设计标准》GB 51348-2019则尤为重要。
本文以某栋超高层住宅项目（150m）配电干线系统作为示例分享，结合近年更新的电气相关规范进行剖析塔楼配电系统设计。
2变配电房的设置2.1住宅项目首先要提的就是变配电房设置方案。
配电房的设置原则在《20kV及以下变配电所设计规范》GB 50053-2013、《民用建筑电气设计标准》GB 51348-2019等规范中有清晰要求：1 接近负荷中心；2 应方便进出线，方便设备运输；3 不应设在有剧烈振动或高温的场所；4 不宜设在多尘或有腐蚀性物质5 不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方处6 不应设在地势低洼和可能积水的场所；7 不宜设在对防电磁干扰有较高要求的设备机房的正上方、正下方或与其贴邻的场所需注意《民用建筑设计统一标准》GB 50352-2019中有一些特定场所配电房要求：“变压器室、高压配电室、电容器室，不应在教室、居室的直接上、下层及贴邻处设置；当变电所的直接上、下层及贴邻处设置病房、客房、办公室、智能化系统机房时，应采取屏蔽、降噪等措施。
”2.2以上原则，电气设计人员已经相当熟悉。
而实际住宅项目中，经常遇到的是当地供电局的差异设置要求。
如，所有配电房须设置在首层；在有负二层时，配电房可设置在负一层；也有地区不允许配电房设置在塔楼范围，必须独栋设置等。
广东地区的做法以往也是较为多种多样，但近几年已较为统一：公变（住宅配电房）设置在首层，专变（物业或商业配电房）在有负一层时可设置在负二层。
建筑供配电系统设计实例分析
建筑供配电系统设计实例分析摘要: 现代建筑已不再局限于单一功能,在电气设计中应考虑到不同的用电要求及建成后管理上的特点,文中通过某酒店、办公楼及娱乐等功能于一体的项目设计,系统地介绍其供配电系统设计。
关键词:供配电系统；设计；负荷；照明一、工程概况某酒店总建筑面积45000 m2，地上19层，地下3层，为星级酒店和写字楼于一体的综合性商务楼宇，属一类高层建筑。
负三负二为地下车库,负一层为设备用房、后勤办公用房、员工餐厅,首层、二层、三层为酒店大堂、商场,四层为中、西餐厅,五层为多功能宴会厅、会议室、商务中心、贵宾接待室,六层为棋牌室、健身房、乒乓球室、桌球室，七至二十四层为酒店客房。
二、负荷估算1).酒店内部功能可分为:车库、设备用房、办公用房、会议室、商场、餐厅、休闲娱乐、客房。
2).车库按5W/㎡,设备用房(动力除外)按8W/㎡, 办公用房(动力除外)按40W/㎡,会议室(动力除外)按30W/㎡,商场(动力除外)按35W/㎡,餐厅(动力除外)按40W/㎡,休闲娱乐(动力除外)按30W/㎡,客房按50W/㎡考虑。
3).动力负荷根据各专业提供技术要求及大小进行计算,总的需要系数Ks 为0.75, 功率因数为0.8,总照明负荷需要系数Ks为0.85,功率因数为0.85。
4).消防用电负荷:Pe=625.0KW,Pjs=325.5KW5). 平时用电:本工程采用需要系数法进行计算,总设备容量Pe=5694.35KW, 计算负荷Pjs=2933.7KW:。
其中: 一级负荷Pe=1258.45KW,Pjs=818.4KW, 二级负荷Pe=2328.35KW,Pjs=1263.3KW,三级负荷Pe=1482.55KW,Pjs=852.0KW。
三、变压器选择选用两台2000KV A干式变压器,其中1#变压器负荷利用率为0.79,2#变压器负荷利用率为0.81。
四、10KV供电系统由于本酒店为一大型商品交易中心配套酒店,与商品交易中心毗邻,为同一开发商所建,商品交易中心有四路高压进线(四用两备),且引自110KV变电站不同的母线,因此高压供电采用两路10KV电源进线(来自110KV变电站不同母线的两路)。
【论文】某高层建筑供配电系统设计
摘 要本文主要对高层建筑内的10KV变电所进行设计。
设计内容包括负荷的计算、无功功率的补偿、主变选择、应急电源的选择、主接线的设计、短路的计算、主要电气设备的选择和变配电所的各项保护措施，如：继电保护、防雷和接地等。
在设计过程中用需要系数法进行负荷的计算，在此基础上进行了无功功率的补偿和主变压器的选择，并且确定主接线方案为双电源内桥型接线。
与此同时，由消防负荷的计算结果来进行应急电源的选定。
设计内容还包括了短路电流的计算，并根据计算的结果进行主要电气设备的选择和校验。
最后，对系统的继电保护、防雷和接地等方面进行了简要的说明。
本次设计基本完成了设计任务的要求，其设计步骤具有一定的参考价值。
本次设计由于时间和篇幅所限，未能对设计中的某些部分进行深入展开，如对论文中的防雷设计部分只做了简要的说明和给出了基本的防护措施。
关键词：高层建筑，负荷计算，主接线，短路电流AbstractIn the paper a 10KV sub-stations of the tall building is designed. The design includes load calculation, reactive power compensation, the main transformer selection, emergency power supply selections, the main wiring design, short-circuit count, the main electrical equipments selection and the protect measures of the substation, such as substation relay protection, lightning protection and grounding design and so on.During the design process, using the needs coefficient method for load calculation, then basic it to work on the reactive power compensation, to choice the main transformer and to fix the main wiring design is a pair of power within the bridge connection mode. At the same time, basic the results of firefighting load to select the emergency power supply. The design contains the short-circuit current count, and basic it to select and calibrate the main electrical equipments. Finally, to do a brief description for the relay protection, lightning protection and grounding of the system. The design almost completed the requirements of the design task and the design steps has some reference value. Because of the limit of time and space of the design, some parts of the design can not carry out more, such as in the design the lightning protection is just given a brief description and the basic protective measures.Key words：tall building, load calculation, main wiring, short-circuit current目 录第一章 前 言 (1)1.1 本论文的设计背景 (1)1.2 本论文的研究意义 (2)1.3 设计任务 (3)1.4 设计依据 (3)第二章 负荷计算和无功补偿 (6)2.1 概述 (6)2.2 负荷的计算方法 (6)2.3 各类用户的负荷计算 (8)2.4 无功补偿 (10)第三章 主变选择和应急电源设计 (12)3.1 主变压器的选择 (12)3.2 应急电源的设计 (13)第四章 主接线图的设计 (16)4.1 概述 (16)4.2 主接线的基本形式 (16)4.3 变配电所主接线的确定 (17)第五章 短路计算 (19)5.1 概述 (19)5.2 短路电流的计算 (20)第六章 主要电气设备的选择 (23)6.1 概述 (23)6.2 电气设备选择的基本原则 (23)6.3 变电所高低压电气设备的选择 (26)6.4 导线的选择和校验 (28)第七章 变配电所的各项保护 (30)7.1 继电保护 (30)7.2 防雷保护 (33)7.3 接地 (34)第八章 结论与展望 (36)8.1 结论 (36)8.2 展望 (36)参 考 文 献 (37)致 谢 (38)附录1 高压侧主接线图 (39)附录2 低压侧主接线图 (40)附录3 继电保护配置图 (41)附录4 主要电气设备清单 (42)声 明 (43)第一章 前 言1.1 本论文的设计背景按照我国《高层民用建筑设计防规范》GB50045-95（2001年版）的规定，凡十层及十层以上的住宅及建筑高度超过二十四米的其它民用建筑均属高层建筑。
高层建筑供配电系统的设计
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继电保护及防雷
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继电保护以及防雷
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主变压 器保护
线路母 线继电
保护
防雷 接地
根据要求，本设计中变压 器设置过电流保护以及电 流速断保护
总负荷计算
计算公式 无功补偿
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•原始负荷数据
•计算公式
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•各负荷计算
•总负荷计算
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无功补偿接线图
无功补偿
依上，得：未补偿前的功率 因数为0.84，这和所规定的 不符合，必须对其进行无功 功率的补偿。考虑到变压器 也需要消耗一定无功功率， 如果希望高压侧的功率因数 不少于0.9，那么低压侧功率 因数须要高于0.9。 现取低压侧功率因数为0.93。
根据要求和主接线系统的 情况，本设计为10kv进线 装设相间短路保护和单相 接地保护
本设计高压侧的避雷器型 号为：YH5WS-17/50； 低压侧避雷器型号为： HY1.5W-0.5/2.6kV
赠送桌面
无功补偿原因
论文第七页
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补偿后计算结果
•补偿后计算结果
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设备选型
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设备选型
配电变压器以及应 急柴油发电机组的 选择
低压设备选择 见文中（15页）
高压设备选择 见文中（12页）
电力线路的选择和 校验 见文中（17页）
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配电变压器以及应急柴油发电机组的选择
配电变压器： 结合要求（第9页）并且结合后期的建设需要，我们可 以选择SC9－1000/10系列的树脂浇注干式铜线电力 变压器
某高层建筑配电系统的设计
手动报警按钮：报警区域内每个防火分区应至少设 置一只手动火灾报警按钮，从一个防火分区内的任何位 置到最邻近的一个手动报警按钮的步行距离，不宜大于 30m。
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照明光源选的原则
• 发光效率高； • 显色性好，即显色指数高； • 使用寿命长； • 启点可靠、方便、快捷； • 性能价格比高。
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电缆选择原则
• 根据计算负荷电流选断路器整定值； • 根据断路器整定值选电缆; • 导线及断路器选择时要前后级之间相互配
合,前一级断路器整定值至少比下一级断路 器整定值高一级; • 动力设备考虑自启动影响,断路器整定时要 选高一级数值。
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计算公式
室空间比计算公式
RCR 5hRC l b
lb
式中，hCR为是空间高度；l为房间长度；b为房间宽度。
工作面上的平均照度
Eav
n
S
式中n为灯的个数；S为受照工作面面积。
工作面上的实际平均照度
式中K为减光系数。
Kn
Eav
S
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以某个办公室为例
办公室长为7.7m，宽为8m，室空间高度为3m，采用嵌 入式铝格栅荧光灯YG15-2 （3×30W）做照明，顶棚有效反 射比为70%，墙壁的有效反射比为20%。照度标准为200xl。
N S 74.2 1.37 KA 0.9x60
c. 确定安装间距a、b: a=2m,b=6.4m
校核：
r=
(a)2 (b)2 =
2
2
2 2
2
6.4 2
某高层建筑配电系统的设计共31页
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
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高层建筑供配电系统设计实例兰海生深圳市建筑设计研究总院有限公司摘要：通过工程设计实例,介绍了超高层建筑的配电系统设计(负荷估算和计算、变压器的选择、高低压配电系统)、变配电所设置等设计，阐述了超高层建筑配电系统设计要点及注意事项。
关键词：电气设计；配电系统；设计一、工程概况某工程总建筑面积56561.88M2，地下一层，主要位车库，地面1～3层为裙楼，主要位公寓与商业，4至23层伟塔楼，建筑物总高75.6米，为综合楼，属一类高层建筑。
在扩大初步设计的估算中采用负荷密度法和单位指标法,施工图设计时采用需要系数法计算,最后以估算中的两法进行评价。
二、高层建筑电气的负荷估算和计算1负荷估算把全楼的负荷分为动力和照明两大部分。
动力负荷包括冷冻机组全系统和各类水泵、电梯衍、锅护的配套动力设备及送排风机等。
照明负荷包括裙楼各层、办公、公寓的照明、插座,以及风机盘管和窗式、分体式空调器等。
经多个“高建”扩大初步设计估算的综合取动力总平均系数K动=0.5,照明总平均系数K 动=0.44。
动力总设备容量是根据各工种提供的动力用电量的总和,照明总设备容量是按负荷密度法和单位指标法计算的。
大堂、商场等场所的照明计算负荷按负荷密度法估算,负荷密度列于下表。
项目名称负荷密度（W/m2）备注大堂120豪华装修、采用白炽灯、含风机盘管商场80含风机盘管写字楼40含风机盘管设备用房20含风机盘管库房10含风机盘管汽车库10按单位指标法估算,单位用电指标客房按 1.0-1.5kW/间,公寓(兼办公)按12.5-17kW/套(468套,约130-170m2,内设电热水器4-6kW,3-4台分体式空调器,照明、插座按40W/m2计)。
根据以上指标估算结果,全楼总照明设备容量Pe照=9101kW,加上总动力设备容量Pe动=5499kW,则全楼总设备容量Pe总=5499+9101=14600kW。
动力总平均系数K动=0.5,照明总平均系数K照=0.44,则计(估)算负荷Pjs动=2749.5kW,Pjs照=4004kW。
全楼总动力、照明的计(估)算负荷ΣPjs=2749.5+4004=6754kW。
平均需要系数ΣK=0.462,功率因数补偿至cosφ=0.9,ΣPjs=7504.4kV·A。
选4×1250+4×1000+2×800=10600kV·A,共10台电力变压器。
平均变压器的负荷率70.8%,留有余量。
2施工图设计用需要系数法计算。
按每台变压器的负荷逐台计算,全楼总设备容量(较扩初时有所增加)ΣPe= 18523.9kW。
全楼总计算容量(取同期系数0.9)ΣPjs=7898kW。
功率因数补偿至0.928,则ΣSjs=8511kV·A。
仍选用10台变压器总装机容量10600kV·A,故平均变压器的负荷率80.3%,(按逐台变压器计,个别负荷率达90%左右)。
全楼约19万m2,平均单位面积变压器的装机容量55.8V·A/m2(因本工程地下室车库占两层,用电量较小,而面积较大)。
70年代各国“高建”的单位面积装机容量都很大,但近十年来国外和国内北京、上海、广州、深圳等地的“高建”采用楼宇自动化系统(BAS),节能达15-25%,设计中选用高效新光源和变频调速等高效率、低损耗的用电设备之后,使全楼的设备容量有所下降。
据笔者了解日本目前已降到平均60-80V·A/m2,一些设计单位调查结果,认为以往的负荷密度偏大,平均70V·A/m2为宜。
三、变压器的选择确定一台变压器的容量时,应先确定变压器的负荷率p值。
变压器的效率一般可用下式表示:式中:ηp--变压器的效率；Pz--变压器的输出功卒(kW)；Po---变压器的宣载损耗(kW)；Pk——变压器在额定电流时的负载损耗(kW)；β——变压器的负荷率。
从公式(1)可知,变压器的效率ηp 是负荷率β的函数。
欲求最大效率ηmax,可对公式(1)求导数,并令dηp/β=0,则ηp=ηmax 的条件是Po=β2Pk,即当空载损耗等于负荷率平方乘以负载损耗时效率最高,则在效率最高点变压器的负荷率β=k o p p 令a p p o k =/（变压器损失比），则a 1=β（2）α值与变压器的规格有关,据公式(2)计算不同变压器(500-1600kV·A)在运行效率最高点的负荷率,所对应的负荷率约在63-67%之间。
有关资料提出变压器的最佳负荷率并不一致,多数推荐65-75%,个别推荐70-85%,但这些数字都是基于变压器在最高效率状态下运行为前提的。
四、变配电所1变配电所内线路敷设低压开关柜的进出电缆有从柜顶进出的,有在柜下做电缆沟的,也有在柜下方做电缆夹层的,究竟采用何种形式要区别对待。
当变配电所设在主楼中间层或设备层时,因为做地沟有困难,所以采用柜顶进出线(用电缆托架明装)较合适。
当变压器台数为4台及以上时,由于电缆数量很多,宜采用电缆夹层敷设电缆。
我们的做法是,因变配电所设在地下最底层,可取消结构底盘上面的0.6m 厚的填土层,再在距底1.80m 处做0.1m 厚的混凝土板作为承重板,这样夹层就有1.80m 高的空间,人可以进入操作,对施工安装电缆十分有利,深受工人欢迎。
当变压器台数为3台及以下时,宜采用柜下方做电缆沟,但需注意,如果变配电所设置在地下最底层时,应注意防止排水沟的水灌入电缆沟,造成施工困难和电缆被浸泡。
为此,目前很多地方对冷冻机房、水泵房(一般设在地下底层)配电的电缆均为柜顶出线,采用托架明敷。
当采用柜顶出线时,应有足够的空间。
2变配电设备的垂直运输当“高建”超过45层时宜在大楼中间层(或设备层)设变配电所,那么变配电设备的垂直运输如何解决呢?如一台800kV·A 的变压器重2.5t,电梯是无能为力的。
解决的办法有两个:①利用电梯井道,即将电梯轿厢提升至顶层,在轿厢下方的井道壁上架设一根工字钢,用电动葫芦将变压器提升到变配电所所在层。
但要注意两点:变电所所在层的电梯门要加宽;留好电梯门通往变电所的通道,并考虑通道楼板的荷载。
②厂家到现场组装变压器并测试。
3变配电所面积和低压柜台数的估计经过对多个“高建”变配电所的综合分析,得出以下一些参考数据:①高压采用手车式真空断路器柜,低压采用抽屉柜,设一台柴油发电机组时,则每台变压器(1000kV·A,下同)约需90m2的面积;②高压采用环网开关柜又不设柴油发电机组,则每台变压器约需70m2。
总之一台变压器需占70-90m2的面积。
③每台变压器所配备的抽屉式开关柜数(含电容补偿柜)大约8台。
低压馈线回路的各用效约为总回路数的1/4-1/3。
4变配电所的接地变配电所设在地下底层时,我们利用高低压配电室、变电所和发电机房内的接地干线通过柱内两根主筋与作为接地体的基础桩基、底盘相连接,做法如图1所示。
图1地下层变配电所接地平面图2闭式环网结线示图四、高压10kV供配电系统“高建”多数属一类建筑,其中一级负荷要求两路来自不同降压站或同站的不同母线的10kV电源供电。
中等用电户(负荷约7000-8000kV·A)采用手车式真空断路器柜,单母线或单母线分段运行(变压器台数8台及以上宜采用后者)。
ABB公司生产的ZS-1型手车式真空断路器柜由于采用梅花状触头及工艺制作考究等优点而受到青睐。
国产的KYN-l0(F)型金属恺装手车式真空断路器柜和引进西门子技术国产化的JYNC-10型也有采用。
小用电户(负荷约3000-4000kV·A)大多采用闭式环网结线配电:正常时由降压站馈出一路电源送电,当中间某段线路故障,经人工操作,隔离故障段后,由另一路电源送电,如图2所示。
环网开关柜电源进出线间隔内设负荷开关,用户出线间隔设负荷开关加高琢熔断器(变压器的容量不宜超过1000kV·A):这种柜具有体积小、价格低、运行维护量少、防火等特点。
进口的有ABB公司的RGC型和法国梅兰日兰公司生产的VM6、SM6型等环网柜。
国产的有浙江省象山高压电器厂等生产的HXCNI 一10型环网柜。
当变压器台数多,且每台容量都较大时,为了节约投资,可采用手车式柜和环网柜相结合的方案,如图3所示。
图3用户内部闭式环网结线示图五、低压供配电系统变压器低压侧出线采用电缆联接在以往主管的“高建”工程设计中,配电变压器低压侧出线几乎都是采用电缆的(最大的变压器容量1600kV·A),经过多年运行未发现什么问题,其优点是:(1)变压器的位置安排自由度大,有利于变配电所平面的合理布置,有的工程几台变压器分上下两层安装,采用电缆联络就更为合理。
(2)经济,如一台1000kV·A变压器,每相用三根单芯240mm2电缆共12根(平均单价70.87元/m),每米电缆需850元,而采用封闭式母线则每米需1600元。
(3)美观,变配电所内没有架空物。
当然采用电绷联接有个驳接母线问题要处理好,可在变压器低压侧出线端搭接一块过渡铜排,用螺栓连接,使接触电阻减小且均匀。
六、结束语鉴于篇幅有限，对本工程的保安监控、电话系统、电视系统、火灾自动报警及消防控制系统预留有关的强电电源，具体做法不再讨论。
通过以上对本工程供配电系统的设计情况的介绍，我认为建筑电气设计的合理性应从总体考虑其经济指标，才能取得最佳的技术及经济效果，真正做到高效、节能、舒适。