试论建筑的供配电系统及电气防火设计

1、试论建筑的供配电系统及电气防火设计 摘要：本文结合自身工作经验，针对建筑的供配电系统及其电气的防火设计进行阐述，望同行参考指正。 关键词： 城市综合体建筑； 电气设计； 供配电系统； 火灾报警 1 工程概况 该工程位于某城市中心区，总建筑面积约为133 558 m2，建筑屋面高度99. 9 m，地下建筑2f，地上建东、西两栋塔楼，属一类高层综合楼- 2f设有配套娱乐用房、员工餐厅及其厨房、设备机房和汽车库等； - 1f为商业铺面、美食广场和配套机房等； 1f、2f 之间局部为夹层，设有汽车库和ktv 包房； 1f 为商业铺面； 东塔楼为27 层，2f 4f 为商业铺面，5f 27f 为酒店式公

2、寓，建筑屋面高度99. 8 m； 西塔楼为24 层，2f 5f 为酒店配套用房，包括健身房、游泳池、酒店行政办公、餐厅及厨房等，6f 23f 为酒店客房，24f 为特色餐厅及厨房，建筑屋面高度99. 9 m。 2 供配电系统设计 根据综合体建筑特征，将该工程供电系统分为星级酒店、高档公寓和商业三部分，每一部分有各自相应的电气设备机房。 2.1 负荷等级 根据gb 500522009供配电系统设计规范和jgj 162008民用建筑电气设计规范，该工程按一级负荷要求供电。负荷分级如下： 酒店的保安监控系统、酒店经营及设备管理用计算机系统用电为特别重要一级负荷，其他用电为二级负荷。 2.2 供电电源

3、 为了保障供电的可靠性，该工程在- 1f 设置一处电业10 kv 开闭所（电业设计） ，设三处变配电所，一处供酒店用电（内设4 台变压器） 、一处供商业用电（内设4 台变压器） 、一处供酒店式公寓用电（内设2 台变压器，电业设计） 。由10 kv开闭所引来6 路10 kv 电源供电，其中2 路为一组，每组10 kv 高压电源相对独立，必须引自上级变电站不同母排上。两路电源同时工作，互为备用，每路10 kv 电源均能承担全部一、二级负荷。同时，在- 1f 设一台主用功率为1 340 kw的发电机组，提供酒店应急供电； 设置一台主用功率为800 kw 的发电机组，提供商业和酒店式公寓应急供电。发电

4、机组自起动时间应不超过15 s。柴油发电机房设在- 1f，在其10 /0. 4 kv变电站0. 4 kv 侧，二路进线开关处取失压信号，当二路市电均失电时，自动起动柴油发电机组，供特别重要负荷用电。 2.3 接线方式 10 kv 主接线采用单母线分段运行方式，中间设母联开关用于手动/自动联络。高压采用放射式配电，高压开关采用真空断路器，直流操作系统。低压配电系统每两台变压器组成一组0. 4 /0. 23 kv 供电电源，主接线采用单母线分段运行方式，正常时变压器分列运行，两段母线间设母联开关。当其中一台变压器故障时，另一路电源能承担全部一、二级负荷。 低压配电系统采用220 /380 v 放射

5、式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的负荷及重要负荷，如通信机房、消防控制室、电梯机房等采用放射式供电； 对于一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式。为保证重要负荷的供电，对重要设备，如消防用电设备、信息网络设备等均采用双回路专用电缆供电，在最末一级配电箱处设双电源自切，自切方式采用双电源自投不自复。一级负荷采用双电源供电，在末端互投； 二级负荷采用市电双电源供电并在楼层配电间互投； 三级负荷采用单电源供电。 2.4 功率因数补偿 在各变配电室低压侧设功率因数集中自动补偿装置，每台变压器低压母线上装设不燃型干式补偿电容器，低压干式电容器柜带有滤波补偿装置，其电容器组采用根据负荷无功功率

6、变化自动循环投切方式，并设有过电压自动切除保护装置，要求补偿后高压侧的功率因数大于0. 9。低压电容器柜采用智能型免维护无功自动补偿装置，选用电抗率不小于14% 的滤波电抗器。另外，该工程要求荧光灯、金卤灯就地补偿，补偿后的功率因数要分别大于0. 95 和0. 85。 2.5 配电监控和能量管理 在电能计量方面，酒店和商业变配电所采用高压集中计量，在每路10 kv 进线处设置总计量装置，计量仪表含通信端口。内部电能采用分级计量，对空调用电、动力用电、照明插座用电、特殊用电进行独立分项计量。出租商铺、餐饮等根据业主要求，在分区、楼层的总配电箱内对每户进行分表计量。公寓电业变配电所采用高供低计方式

7、，公寓按户计量，计量表设在楼层配电间内； 公共部分用电均设表计量。 3 电气安全与其他 3.1 防火安全 火灾自动报警的保护等级设置为一级，防火设计采用火灾监控与智能报警系统设计框架。该系统主要由电气火灾监控系统、火灾自动报警系统和消防联动控制系统三部分组成。此外，为解决独立型应急标志灯无法报警和消防联动，以及独立型应急标志灯难以维护检修的缺点，采用统一的智能应急照明和疏散指示灯控制系统，进一步提升了综合体的防火标准。 3.2 防雷与接地 该工程按第二类防雷建筑物设防。防雷设计采用法拉第笼式保护，屋面设置避雷带结合避雷针的联合保护方式。采用基础联合接地，接地电阻不大于1 ，接地系统采用tn-s

8、 接地方式，楼内采用三相五线或单相三线供电，自变压器后，n 线应与pe 线严格分开，不得混用。 3.3 其他 根据jgj 162008、gb 500522009 规范，电缆、导线的选择及敷设原则如下： （ 1） 低压电力电缆选用低烟无卤交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套铜芯电力电缆，用于一般照明及电力干线或支线中。 （2） 柴油发电机组至柴油发电机组配电屏上的电缆及10 kv 沿竖井敷设的电缆采用耐火电缆。 （3） 消防配电干线采用矿物绝缘电缆，消防应急照明及末端消防电力、控制线路采用交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃耐火电线，明敷时穿金属管或在金属线槽内敷设，且线管、线槽均须涂防火涂料。 （4） 火灾自动

9、报警系统的传输线路采用穿金属管或金属封闭式线槽保护方式布线。 4 结语 综合体建筑在电气设计时要考虑各方面需求，机房配置要考虑产权归属，管道布设要考虑各类约束条件，及指标参数要筛选和率定。城市综合体的供配电系统设计，既要考虑项目的具体情况及对供电可靠性的要求，注意关键技术细节的把握，又要结合当地电力部门的具体要求和有关规定，这样才能建立一个合理、可行的供配电系统。 参考文献 1 王晔. 城市综合体建筑电气设计特征j. 现代建筑电气，2012，28（4） ： 22-24. 2 吴绿野. 大型综合建筑群电气设计问题j. 电气工程应用，2009（3） ： 20-29. 3 杨恺. 某综合型商业建筑的电气设计问题分析j. 机电信息，2011（21） ： 153. 4 任玉琴. 某商业广场电气设计j. 建筑电气，2012（14） ： 44-46. 5 住房和城乡建设部工程质量监管司，中国建筑标准设计研究院. 全国民用建筑工