供电说明书与设计分析

1、供电说明书与设计分析摘 要 电气设计说明书是设计文件的一部分，是对电气设计的概括说明，说明书要简单扼要、条理清楚、技术要求符合国家规范，应与设计图纸相一致。 关键词 说明书 设计依据 负荷计算 系统图 两路电源切换 变压器容量 应急电源 中国的经济发展，繁荣了基本设施的建设，随之设计任务增多，设计图纸数量也成倍的增长。为了提高工作效率，保证设计质量，对一些重复、具有共性的图纸做了标准化管理。标准化管理达到了技术标准的统一，在设计周期中取得了极好的效益。 目前，部分设计图纸把说明书、系统图、安装图作为标准图，在工程设计文件汇编中直接纳入了施工图纸，这样做缩

2、短了设计周期，随之也带来了其图纸与具体工程不相一致的问题。 设计说明书是对工程的简要概述，起到纲举目张的作用，从说明书中就基本了解到工程的类型及设计内容。阅读设计图纸均以说明书为前导，并求证说明与设计图纸的一致性。标准图具有工程设计的普遍性，但缺乏具体工程的特殊性，实际图纸应利用标准图的普遍性，补充具体工程的特殊性，把两者相互结合起来，构成一个完整、准确的设计图纸。但是有的图纸却不尽其然，没有做到去粗取精，深化设计的过程。 1 设计依据中列出与工程无关的设计规范 在一些设计依据中除了列有与本工程的设计规范外，还列入与本工程无关的规范，例如人民防空地下室设计规范GB

3、 500382005.经查阅图纸，设计文件从头到尾没有发现人防工程设计内容，建筑专业也没有设计人防地下室。 2 说明书条文中应用了大量规范语言“应” “应”在规范中表示严格，在正常情况下均应这样做的，它是指导性的词语，在说明书中设计师应落实规范“应”后面的内容，不是指导他人再做设计。 说明书中常出现这样的语句“配电室应采取防水措施”；“电气竖井应采取防火措施”。但具体采取什么措施？也没有看到设计图纸。这个措施要由设计师去实施，设计出防水、防火的图纸。 3 采用被淘汰产品 在防火安全上，常出现“功率大于100W的白炽灯泡安装时应做隔热保护”，实际

4、上白炽灯在住建部19982007年发布的前五批限制和禁止使用的建筑材料目录中已列入被淘汰产品，设计规范明确规定禁止选用淘汰产品，同时本设计也未选用100W以上的白炽灯，所以不要画蛇添足，影响设计文件的严谨性。 4 对施工单位提处相矛盾的要求 说明书对承包商提出“未经设计人同意，不得修改图纸”；但又说明“未尽事宜，参见国家或地方相关法律、法规、强制性条文、国家及各行业设计规范、规程、行业条例及工程所在地方的规定和标准”。 这种说明似乎很全面、滴水不漏，实际上两者相互矛盾，有不妥之处。既然“不得修改”，何必又要参见规范“自行决定”呢？因此，设计图纸要力求完善、正确，避

5、免较大的改动，修改要有程序，有理有据。 5 10kV系统自动解除三级负荷 在10kV两路电源论述中写道，“两路10kV电源采用单母线分段运行，设母联开关，平时两段母线分列运行，当一路断电时，通过手动操作联络开关，另一路电源负担全部一、二级负荷”或“两路10kV电源采用单母线分段运行，设母联开关，平时两段母线分列运行，当一路断电时，联络开关自动投入，另一路电源负担全部一、二级负荷”。 10kV两路电源系统中，备用电源切换时，从系统图中看出，无论是自动还是手动，变压器负荷没有变，一、二、三种负荷均存在，无法把三级负荷卸载，减负荷只能是切断整台变压器，所以在说明中要与实

6、际运行一致，语言要确切。 6 低压系统两台变压器切换 低压配电系统中常出现“变压器低压侧设母联开关，采用单母线分段运行，变压器采用两台一组方式，每组母联开关设自投自复/自投不自复/手动三种组合方式转换开关，当一台变压器故障时，低压侧两端母线自投时自动断开非保证负荷，另一台变压器带全部一、二级负荷”。 20kV及以下变电所设计规范GB 50053-2013中第3.3.2条规定“装有两台及以上变压器的变电所，当任意一台变压器断开时，其余变压器的容量应能满足全部一级负荷及二级负荷的用电”。 电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB/T50022-2008中第1

7、2.0.1条规定“在变电站和配电站，应根据电力网的安全运行的要求装设自动低频低压减负荷装置”。 供配电系统设计规范GB50052-2009第3.0.3条第2款规定“设备的供电电源的切换时间，应满足设备允许中断供电的要求”。 在以上说明中，通过低频低压减负荷装置按照三级负荷重要程度，依次断开，但是断开三级负荷后，一台变压器能否带两台变压器一、二级的负荷？况且三级负荷中主要是一般照明负荷，当照明负荷切断后，应急照明将即刻点亮。应急照明的投入增加了变压器一级负荷的容量。这样是否会造成变压器超负荷运行？尚待进一步分析。 （1）负荷计算 计算书中要分别计算一、二、

8、三级负荷、特别重要的负荷、消防负荷、动力负荷及照明负荷（含有功功率P、无功功率Q、视在功率S）。 一、二级负荷、消防负荷、特别重要的负荷由双路电源供电，特别重要的负荷除两路电源供电外，还设应急电源。动力负荷和照明负荷中分别含有一、二、三级负荷。动力负荷与照明负荷之所以分开计算是为了两者不同电价分别计量。 根据以上负荷计算，求出总的负荷值（消防负荷可不计入）。把总负荷值乘以同时使用系数，得出实际负荷值，如果两台变压器各带一半，实际负荷值再除以二，为每台变压器所带负荷值（kVA）。 （2）选择变压器容量 变压器最佳节能运行负载率约为50%，综合变压器节能运行

9、和投资经济比较，一般变压器负载率选85%。把每台变压器所带负荷除以85%，得出实际变压器容量，以及选出接近这个容量的标准变压器。 （3）比较变压器所含一、二级负荷与三级负荷值比例 当一台变压器故障时，自动解除变压器三级负荷，另一台变压器带全部一、二级负荷的情况下，两台变压器的一二级负荷全部由一台变压器负担，这种情况下，所自动解除每台变压器的三级负荷值不应小于单台变压器负荷的50%，否则变压器会超载。如果小于50%，应根据计算增大变压器容量。 因此，设计中不能简单地说说而已，要根据负载情况做系统设计，否则运行中会出现掉闸故障，延误供电时间。 （4）消防负荷

10、不计入变压器容量 消防负荷之所以不计入变压器容量是由于消防泵等设备平时不用，发生火灾时，为了安全起见要切断火灾区的非消防电源，启动消防设备。应为变压器留有一定余量，并且可断时超负荷运行，消防设备是能启动的。这个选择在经济上可减少投资，技术上是可行的。摘 要 电气设计说明书是设计文件的一部分，是对电气设计的概括说明，说明书要简单扼要、条理清楚、技术要求符合国家规范，应与设计图纸相一致。 关键词 说明书 设计依据 负荷计算 系统图 两路电源切换 变压器容量 应急电源 中国的经济发展，繁荣了基本设施的建设，随之设计任务增多，设计图纸数量也成倍的增长。为了提高工

11、作效率，保证设计质量，对一些重复、具有共性的图纸做了标准化管理。标准化管理达到了技术标准的统一，在设计周期中取得了极好的效益。 目前，部分设计图纸把说明书、系统图、安装图作为标准图，在工程设计文件汇编中直接纳入了施工图纸，这样做缩短了设计周期，随之也带来了其图纸与具体工程不相一致的问题。 设计说明书是对工程的简要概述，起到纲举目张的作用，从说明书中就基本了解到工程的类型及设计内容。阅读设计图纸均以说明书为前导，并求证说明与设计图纸的一致性。标准图具有工程设计的普遍性，但缺乏具体工程的特殊性，实际图纸应利用标准图的普遍性，补充具体工程的特殊性，把两者相互结合起来，构成一个完整

12、、准确的设计图纸。但是有的图纸却不尽其然，没有做到去粗取精，深化设计的过程。 1 设计依据中列出与工程无关的设计规范 在一些设计依据中除了列有与本工程的设计规范外，还列入与本工程无关的规范，例如人民防空地下室设计规范GB 500382005.经查阅图纸，设计文件从头到尾没有发现人防工程设计内容，建筑专业也没有设计人防地下室。 2 说明书条文中应用了大量规范语言“应” “应”在规范中表示严格，在正常情况下均应这样做的，它是指导性的词语，在说明书中设计师应落实规范“应”后面的内容，不是指导他人再做设计。 说明书中常出现这样的语句“配电室应采取防水措

13、施”；“电气竖井应采取防火措施”。但具体采取什么措施？也没有看到设计图纸。这个措施要由设计师去实施，设计出防水、防火的图纸。 3 采用被淘汰产品 在防火安全上，常出现“功率大于100W的白炽灯泡安装时应做隔热保护”，实际上白炽灯在住建部19982007年发布的前五批限制和禁止使用的建筑材料目录中已列入被淘汰产品，设计规范明确规定禁止选用淘汰产品，同时本设计也未选用100W以上的白炽灯，所以不要画蛇添足，影响设计文件的严谨性。 4 对施工单位提处相矛盾的要求 说明书对承包商提出“未经设计人同意，不得修改图纸”；但又说明“未尽事宜，参见国家或地方相关法律、法

14、规、强制性条文、国家及各行业设计规范、规程、行业条例及工程所在地方的规定和标准”。 这种说明似乎很全面、滴水不漏，实际上两者相互矛盾，有不妥之处。既然“不得修改”，何必又要参见规范“自行决定”呢？因此，设计图纸要力求完善、正确，避免较大的改动，修改要有程序，有理有据。 5 10kV系统自动解除三级负荷 在10kV两路电源论述中写道，“两路10kV电源采用单母线分段运行，设母联开关，平时两段母线分列运行，当一路断电时，通过手动操作联络开关，另一路电源负担全部一、二级负荷”或“两路10kV电源采用单母线分段运行，设母联开关，平时两段母线分列运行，当一路断电时，联络开关

15、自动投入，另一路电源负担全部一、二级负荷”。 10kV两路电源系统中，备用电源切换时，从系统图中看出，无论是自动还是手动，变压器负荷没有变，一、二、三种负荷均存在，无法把三级负荷卸载，减负荷只能是切断整台变压器，所以在说明中要与实际运行一致，语言要确切。 6 低压系统两台变压器切换 低压配电系统中常出现“变压器低压侧设母联开关，采用单母线分段运行，变压器采用两台一组方式，每组母联开关设自投自复/自投不自复/手动三种组合方式转换开关，当一台变压器故障时，低压侧两端母线自投时自动断开非保证负荷，另一台变压器带全部一、二级负荷”。 20kV及以下变电所设计规范

16、GB 50053-2013中第3.3.2条规定“装有两台及以上变压器的变电所，当任意一台变压器断开时，其余变压器的容量应能满足全部一级负荷及二级负荷的用电”。 电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB/T50022-2008中第12.0.1条规定“在变电站和配电站，应根据电力网的安全运行的要求装设自动低频低压减负荷装置”。 供配电系统设计规范GB50052-2009第3.0.3条第2款规定“设备的供电电源的切换时间，应满足设备允许中断供电的要求”。 在以上说明中，通过低频低压减负荷装置按照三级负荷重要程度，依次断开，但是断开三级负荷后，一台变压器能否带两台变压器一

17、、二级的负荷？况且三级负荷中主要是一般照明负荷，当照明负荷切断后，应急照明将即刻点亮。应急照明的投入增加了变压器一级负荷的容量。这样是否会造成变压器超负荷运行？尚待进一步分析。 （1）负荷计算 计算书中要分别计算一、二、三级负荷、特别重要的负荷、消防负荷、动力负荷及照明负荷（含有功功率P、无功功率Q、视在功率S）。 一、二级负荷、消防负荷、特别重要的负荷由双路电源供电，特别重要的负荷除两路电源供电外，还设应急电源。动力负荷和照明负荷中分别含有一、二、三级负荷。动力负荷与照明负荷之所以分开计算是为了两者不同电价分别计量。 根据以上负荷计算，求出总的负荷值（

18、消防负荷可不计入）。把总负荷值乘以同时使用系数，得出实际负荷值，如果两台变压器各带一半，实际负荷值再除以二，为每台变压器所带负荷值（kVA）。 （2）选择变压器容量 变压器最佳节能运行负载率约为50%，综合变压器节能运行和投资经济比较，一般变压器负载率选85%。把每台变压器所带负荷除以85%，得出实际变压器容量，以及选出接近这个容量的标准变压器。 （3）比较变压器所含一、二级负荷与三级负荷值比例 当一台变压器故障时，自动解除变压器三级负荷，另一台变压器带全部一、二级负荷的情况下，两台变压器的一二级负荷全部由一台变压器负担，这种情况下，所自动解除每台变压器

19、的三级负荷值不应小于单台变压器负荷的50%，否则变压器会超载。如果小于50%，应根据计算增大变压器容量。 因此，设计中不能简单地说说而已，要根据负载情况做系统设计，否则运行中会出现掉闸故障，延误供电时间。 （4）消防负荷不计入变压器容量 消防负荷之所以不计入变压器容量是由于消防泵等设备平时不用，发生火灾时，为了安全起见要切断火灾区的非消防电源，启动消防设备。应为变压器留有一定余量，并且可断时超负荷运行，消防设备是能启动的。这个选择在经济上可减少投资，技术上是可行的。（5）两路电源切换方式 两路电源切换方式有手动和自动两种方式，无论那种方式均要满足用负荷断

20、电时间要求，建筑设计防火规范GB 50016-2014中第10.1.4条要求:“消防柴油发电机启动时间应不大于30s”，民用建筑电气设计规范JGJ16-2008第6.2.2条第5款要求:1）用作安全照明电源装置时，不应大于0.25s；2）用作疏散照明电源装置时，不应大于5s；3）用作备用照明电源装置时，不应大于5s；4）金融、商业交易场所不应大于1.5s；5）智能建筑设计标准GB/T 50314-2006第3.7.4条第4款要求：“机房内设备应设不间断或应急电源装置”，其切换时间为毫秒级。两路电源自动切换时间为：1）ATSE转换开关切换时间一般小于0.15s；2）继电保护装置接触器类自动转换装

21、置切换时间一般小于0.5s；3）EPS电源切换时间一般小于0.25s；4）UPS电源切换时间为毫秒级。由此看来，两路电源手动切换是满足不了供电时间要求的，应当自动切换，手动切换应是在自动切换故障时应急措施。 7 特别重要的负荷设备和应急电源 说明书里往往把消防设备列入特别重要的负荷，柴油发电机作为应急电源。如何确定一级负荷的特别重要的负荷，特别重要的负荷是否设置柴油发电机组是关系到供电安全和经济核算的问题。 7.1 特别重要的负荷（以大型商场为例） 一级负荷中特别重要的负荷的设备是指中断电源将造成人员伤亡、中毒、爆炸、火灾的设备及特别重要负荷用户中的计算

22、机网络、处理及设备。一般大型商场、超市中经营管理的计算机系统定为特别重要的负荷。消防、备用照明为一级负荷。一级负荷与特别重要的负荷是相对而言，两路独立电源是可以保证一级负荷用电也可作为应急电源。两路独立电源是指由不同的上级变电站引来的两路专用电源或是由同一变电站不同的变压器母线段引来的两路专用电源，两台变压器由不同的高压电网供电，相对独立，供电是可靠的。 7.2 应急电源设置 特别重要的负荷应设应急电源，以下电源可作为应急电源：（1）独立于正常电源的柴油发电机组；（2）供电网络中独立于正常电源的专用馈电回路；（3）EPS电源；（4）UPS电源；（5）蓄电池组；（6）光伏发电系统。应急电源的设置应根据工程引入电源的可靠性、稳定性决定。选择种类要根据特别重要的负荷大小、要求接入时间、建筑情况、经济投入而决定。 金融、商业交易场所的计算机系统、消防报警控制室、应急电源为UPS电源供电；安全照明、应急照明为EPS电源、蓄电池组及两路专用电源用ATSE转换开关切换的电源。 7.3 消防设备电源及柴油发电机组 在说明书中，绝大部分消防负荷定为特别重要的负荷，采用了柴油发电机组做应急电源，从柴油发电机容量及接入时间是满足消防电源要求的，但是柴油发电机组的设置带来新的问题，如场地、噪声、排烟、储油、经济等问题。