楼宇供配电系统设计

目录

一、高层建筑供配电系统概述 (1)

（一）高层建筑电气的特点 (1)

（二）高层建筑供配电系统的发展趋势 (1)

二、具体事例分析 (2)

（一）建筑概况 (2)

（二）设计内容简介 (2)

（三）负荷计算 (2)

（四）高压配电系统设计 (5)

三、学习心得 (6)

参考文献： (7)

一、高层建筑供配电系统概述

（一）高层建筑电气的特点

1．用电设备种类多

从前，设备占整个投资的10%，现在设备会占整个投资的40%，比如地王60%、宏昌50%；设备功能亦不断增强。

2．用电量大，即负载密度大

由于照明及空调负荷多，电梯等运输设备多，给排水设备多，所以用电量特别大负载密度在60W/MM，高的有200/MM。此数字是按照建筑面积来计算的。

3．供电可靠性要求高

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。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。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。

4．电气系统复杂，电气线路多自动化程度高，电气用房多。

（二）高层建筑供配电系统的发展趋势

随着科学技术的飞速发展以及人民生活水平的不断提高，高层建筑正向着自动化、节能化、信息化、智能化方向发展。电气设备趋向小型化、易操作化、寿命长、免维护、可扩展，并且更加安全可靠。防止人身触电和火灾事故的措施更加完善，线路敷设方式更加灵活，供配电系统实现全面自动化，更加注重保护环境和节约能源，实现可持续发展。

二、具体事例分析

（一）建筑概况

本设计建筑为高层商住楼，一栋15层高塔楼组成；首层为商场，2至15层为住宅，地下室为车库，总用地面积2000.4平方米，总建筑面积10000平方米。本大厦属二类高层民用建筑。一层商场需要二次装修场所的配电和照明，由二次装修设计；建筑物立面照明等由环境设计负责，本设计预留电源容量。

（二）设计内容简介

本设计内容主要包括高低压配电、应急电源、照明等。

计算、设计过程，首先是负荷计算，确定变压器和柴油发电机的容量，然后是高压系统和低压系统的设计，接下来是照明设计，最后说明导线计算和选择。

（三）负荷计算

1、负荷计算方法

（1）需要系数法

公式：所有住房用电量之和为Pe= ΣPi

有功功率为P30＝Pe*Kd

容量为S30＝P30/COSΦ

无功功率为Q30＝P30×tanΦ

（2）估算法

公式：P30=Ks*A/1000 (kw)

P30总功率，A总建筑面积，Ks 功率密度为60W/m2

2、变压器负荷计算

（1）住宅、商铺、其它等用电量计算

住宅用电：设二房户设备容量约为6KW ，三房户的设备容量为8KW

而一共30户二房户，15户三房户。Pn=30*6+15*8=300KW

查《民用建筑电气设计手册》、《高层建筑电气设计手册》等手册取：

COSФ=0.8； Kd=0.4； Pc= Kd* Pn=0.4*300=120KW ；

Qc=Pc*tanФ=120*0.75=90Kvar；

商铺用电：设一间商铺设备容量为10KW ，一层共有8间商铺：

Pn=8*10=80KW； COSФ=0.8； Kd=0.8； Pc= Kd* Pn=0.8*80=64KW；

Qc= Pc*tanФ=64*0.75=48Kvar

电梯用电：

本楼共有2台电梯（一台作客梯，另一台作消防电梯），选18KW的电梯

COSФ=0.6； Kd=0.7； Pc= Kd* Pn=0.7*18=12.6KW；

Qc= Pc*tanФ=12.6*1.3=16.4Kvar

总电梯功率 P=2 Pc=25.2 KW； Q=2Qc=32.8Kvar

其它用电：

排烟兼排风机（3台3KW）： COSФ=0.8 ，Kd=1 , Pn=9W

Pc= Kd* Pn=1*9=9KW， Qc= Pc*tanФ=9*0.75=6.75Kvar

给水泵（4台给水泵，2台备用，11KW）：COSФ=0.8 ，Kd=0.7, Pn=22W，

Pc= Kd* Pn=0.7*22=15.4KW，Qc= Pc*tanФ=15.4*0.75=11.55Kvar

潜水泵（5台2KW）, COSФ=0.8 ，Kd=0.6 , Pn=10W，Pc= Kd* Pn=0.6*10=6KW，Qc= Pc*tanФ=6*0.75=4.5Kvar

消防泵（2台13KW）, COSФ=0.8 ，Kd=1 , Pn=26KW，Pc= Kd* Pn=1*26=26KW Qc= Pc*tanФ=26*0.75=19.5Kvar

自喷泵（2台13KW）, COSФ=0.8 ，Kd=1 , Pn=26KW，Pc= Kd* Pn=1*26=26KW，

Qc= Pc*tanФ=26*0.75=19.5Kvar

正压风机（1台13KW）, COSФ=0.8 ，Kd=1 , Pn=13KW，Pc= Kd* Pn=1*13=13KW，Qc= Pc*tanФ=13*0.75=9.75Kvar

变压器负荷计算表：

选用变压器容量为 630KVA

3、无功功率补偿计算

补偿前COSФ= Pc总/ Sc总=241.08/301.35=0.8

现将COSФ提高到0.9，Sc后= Pc总/0.9=267.9 KVA