广东博意建筑设计院有限公司
摘要：超高层由于使用功能多样化，设备复杂及智能化程度高等特点，而供配电系统作为建筑的重要组成部分，同时也是实现其使用功能的重要部分。在设计时应力求系统简单、可靠，确保供配电系统安全运行。本文根据工程案例，对超高层酒店及裙供配电系统设计进行分析。
关键词：建筑电气；应急电源；应急母线；断路器；矿物绝缘电缆
一、工程概况
本工程的酒店部分地上36层，高度161．4m，主要使用功能办公及酒店，1～7层和19～36 层为酒店，8层为避难层，9～17层为办公层，裙房地上裙房地上 5层，建筑高度35．6m。首层及2 层功能精品商店，3 层及 4 层为餐饮及宴会厅，其中宴会厅两层通高；5 层及 6 层为职工活动中心。
二、负荷等级
消防用电设备（含消防控制室内的火灾自动报警及控制设备、消防泵、消防电梯、排烟风机、加压送风机、消防补风机、防火卷帘门等）、应急照明及疏散指示灯、航空障碍照明等，安防监控系统、通讯机房及宾馆、饭店及设备管理计算机系统用电等为一级负荷中特别重要负荷；客梯、计算机、电话、电声和录像设备、给水机房设备、潜水泵、商场备用照明用电等为一级负荷；裙房客梯、扶梯、中水、直饮水机房设备、冷冻机房用电、重要场所照明、普通客房用电、厨房用电等为二级负荷；其余为三级负荷。
三、建筑群供电方案
（一）根据建设方提供的条件及用电负荷要求，在本工程地下1 层靠近西塔楼处拟建一座 10kV开闭所，由市政电网引来四路10kV 电源专线线路供电，要求四路 10 kV进线电源两两同时工作互为备用，并应确保互为备用的两路电源当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。互为备用的两路 10 kV 电源采用单母线分段系统，两段10 kV 母线之间设联络开关，分列运行。双重电源同时工作互为备用，每路电源均能承担全部负荷。
（二）本次设计分别在本楼地下 1 层、8层、18层避难层各建一座10kV变配电所，由西塔楼地下1层 10kV 开闭所放射式引出10kV 高压电源至各变配电站，要求变配电所内同时工作互为备用的变压器 10kV 进线电源分别接自开闭所不同的10kV进线电源配电母排。
（三）为确保一级负荷中特别重要负荷用电，在西塔楼地下1层的柴油发电机房内设置两台应急发电机组作为第三电源，供楼内一级用电负荷中特别重要负荷用电。应急电源与正常电源之间必须采取防止并列运行的措施，以保证应急电源的专用性。发电机组应处于常备启动状态，设有自动启动装置，当市电中断时应立即启动并在 15 s内供电。机组应与市电连锁，不得与其并列运行。当市电恢复时，机组应自动退出工作，并延时停机。要求两台应急发电机组型号、规格和特性均相同。柴油发电机的相序，必须与日常供电系统的相序一致。柴油发电机应急供电系统对特别重要负荷，包括所有消防负荷，由独立设置的应急电源母线供电。应急电源母线应由市电与应急发电机用双电源供电切换开关进行切换，严禁其他负荷接入应急供电系统。
（四）在楼内监控中心、消防中心通信系统、安防中心、计算机房等处设置 UPS 不间断电源装置，其持续供电时间不小于 180 min。
四、变、配电系统划分
（一）本工程地下1层为酒店设备用房，8层、18层、29层为避难（设备）层，依据建筑竖向的功能区域划分确定分别在本楼地下1层、8层、18层避难层各建一座10kV变配电所，其中地下1层变配电所供电范围为地下室至7层用电负荷；8 层变配电所供电范围为 9 层～17 层办公部分用电负荷；18 层变配电所供电范围为19 层 ～36 层酒店部分用电负荷。
（二）该系统使变、配电室靠近负荷中心，配电级数控制在三级以内，简化系统，减少低压供电半径，减少运行过程中的损耗，保证供电质量，便于日后的管理。
五、低压线路保护
（一）考虑本工程的重要性，为满足系统的安全性，断路器选择中外合资一线品牌保护设备。
（二）所有变、配电所低压配电线路均设短路保护、过负荷保护和接地故障保护，其中消防设备线路过负荷保护和接地故障保护仅动作于报警信号，其他一般用电设备线路则动作于跳闸；在重要负荷配电干线前端选择具有短延时功能的断路器，以保证下级保护先动作，满足选择性配合要求；个别配出回路电缆截面小且距离短的要求干线前端采用限流型开关，以满足热稳定校验要求。
六、各类负荷的供电方式及其干线选择
（一）正常照明、空调机房电力采用封闭式插接母线供电，其他较为分散的负荷采用电缆供电。
（二）正常照明干线结合楼层使用功能及其负荷偏差较大的特点采用封闭式母线槽，本系统供电方式大量减少照明干线电缆用量，可保证系统的简单、可靠。为满足日后楼层配电的可靠和灵活性采用双段封闭式母线槽供电，其中一段供奇数层配电，一段供偶数层配电，每层除供电母线设出线箱外，另一母线设备用插接口，以备系统用电的合理调配。
（三）应急照明干线采用树干式供电，干线及其支干电缆采用隔离型（柔性）矿物绝缘电力电缆向各层或区域应急照明箱供电。
（四）消防电力，对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式供电；对于单台容量较小采用放射式与树干式结合的方式供电。电缆采用隔离型（柔性）矿物绝缘电力电缆。负荷末端安装双电源自投自切装置。
（五）除空调机房电力外的正常电力，对于一、二级负荷中重要的设备或设备用房采用双电源供电，配电采用放射式或树干式配电；对于单台容量较小的三级负荷采用树干式配电。电缆采用交联聚乙烯绝缘低烟无卤阻燃聚烯烃电力电缆。
七、强电井道布置
（一）本项目强电和弱电井道分开设置，主楼部分设一个强电井道，由底至顶上下贯通，裙房部分的北侧和南侧分设一个强点井道，由地下 1 层至裙房屋顶贯通。
（二）裙房部分强电井道作为楼层的配电间（计量间），分三段向对应区域的各商业用户供电，管井尺寸做适当预留，以备使用中计量的需要。主楼部分的强电井道依据变配电系统的纵向划分，由下至上在 8 层和 18 层避难层顶处井道尺寸按需逐步递减。
八、楼层配电设计
（一）针对本工程繁多的用途及区域划分，以及二次装修的不同要求，本次设计对于不同商业用途单元或区域，依据《民用建筑电气设计与施工》图集中不同场所的单位供电指标，预留相应负荷及其配电箱，由建设单位委托具备资质的装饰公司进行深化设计。楼层计量箱（柜）设置于楼层配电井（间）。
（二）涉及场所单位供电指标见表 1。
九、结语
对于超高层商业综合体功能区域众多、平面格局复杂，其变、配电设计的复杂性，作为电气专业设计人员要充分了解建筑专业条件图的各种功能区域横向和纵向的划分以及防火分区的划分，仔细研判、反复论证，干线系统力求做到系统简单、可靠、灵活，兼顾系统的经济。以上是我针对酒店及裙房变、配电设计过程中依据相关国家规范、借鉴同类建筑设计以及该项目相关部门供配电设计方案总结的一些认知，欢迎电气设计同行指正。
参考文献
[1]GB 50053—2013，20 kV 及以下变电所设计规范［S］．
[2]GB 50052—2009，供配电系统设计规范［S］．
[3]GB 50054—2011，低压配电设计规范［S］．
[4]GB 50016—2014，建筑设计防火规范［S］．
[5]中国建筑标准设计研究院． 2009 全国民用建筑工程设计技术措施———电气［Z］．
论文作者:曹丹娟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/27
标签：负荷论文; 电源论文; 母线论文; 系统论文; 干线论文; 功能论文; 地下论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;