建筑电气供配电系统设计

住宅区供配电系统设计——以XX某住宅小区为例讨论XXXX设计院住宅简述住宅是我们最常见的建筑类别，其对电气专业要求相对简单，有一套成熟的模式；住宅在我们工作中是很大一块，我们平时遇到最多的就是住宅楼的设计，其次是商业和写字楼，还有一些学校建筑，医疗建筑、体育建筑、展览建筑和工业建筑较少；住宅虽然简单，但要做好它还真不是那么简单，还是有许多内容需要我们思考，比如负荷选取等；住宅在方案阶段对设备管井考虑不多，公共部位空间有限，造成管井局促，施工图时增大管井十分困难；住宅供电受供电局的限制较大，地域性较强；住宅建筑常用术语住宅：供家庭居住使用的建筑；酒店式公寓：提供酒店式管理服务的住宅；商住楼：下部商业用房与上部住宅组成的建筑；别墅：带有私家花园的底层独立式住宅。低层住宅：一至三层的住宅；多层住宅：四至六层的住宅；中高层住宅：七至九层的住宅；高层住宅：十层及以上的住宅。商业服务网点：设置在住宅建筑的首层或首层及二层，每个分隔单元建筑面积不大于300平米的商店、邮政所、储蓄所、理发店等小型营业性用房。需遵循的规范、规程及参考图集《建筑设计防火规范》GB50016-2006《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版）《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97《住宅设计规范》GB50096-2011《住宅建筑规范》GB50386-2005《住宅建筑电气设计规范》JGJ242-2011《住宅区建筑电气设计与安装》12D603《河南省城市新建住宅配电工程建设技术规范》2012版《城市电力规划规范》GB50293-1999电气专业通用规范及通用图集等了解工程概况地理位置：雷暴日、当地做法、地方标准等使用功能：确定负荷指标、照度、人员密集程度等；建筑面积：建筑类别、进行负荷计算；建筑高度及层数：是否高层、一类或二类高层划分；停车数量、形式：车库类别，负荷容量和级别；结构形式：防雷做法、线路敷设方式；分析其特点，进行归纳总结。XX某小区概况XX某小区位于XX市双湖大道和泰山路交叉口东南角，总图主要建筑如下：1、5~8层多层住宅楼（黑色和洋红色轮廓线）2、11层小高层住宅（绿色轮廓线）3、18层二类高层住宅楼（红色轮廓线）4、一类地下车库5、临街商业楼（3~4层小商业）6、36#37#楼是18层公寓楼（按一类高层综合楼）总图XX某小区总图指标车库总体图负荷分级根据规范进行负荷分级1、消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾自动报警系统、电气火灾监控系统、应急照明、疏散指示标志和电动的防火门、窗、卷帘、阀门等消防用电：一类地下车库中的上述用电为一级负荷，二类高层建筑中的上述用电为二级负荷；2、机械停车设备、弱电机房用电为一级负荷；3、其他生活用电为三级负荷；供电要求1、一级负荷应由双重电源供电；2、二级负荷应由双路电源供电；3、一二级负荷中的消防控制室、消防水泵房、防烟和排烟风机房的消防用电设备及消防电梯等的供电均在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置；其他一二级负荷其电源在变电所处满足要求即可，不必末端切换。供电条件了解供电条件，确定供电电源1、根据市政电源条件确定是否设置自备柴油发电机组；2、电源条件确定后才能进行设备机房的提资，比如变电所大小、是否有柴油机房等；甲方回函XX某小区甲方提供的资料1、按甲方提供的资料，XX某项目可以从市政电网引来两路电源（均从双湖变电站引），但不确定是否满足双重电源要求，因此甲方要求设计预留柴油机房位置；2、供电局要求在本项目中预留开闭所，本工程电源可从该开闭所引；负荷计算方法计算方法——前期均采用单位指标（容量）法结合需要系数法1、省电力公司算法：2、供电局算法：S=0.038*A3、手册及规范算法：4、住宅用电根据建筑条件深度，仅有面积指标时按供电局算法，有具体户型面积和户数时按省公司算法；5、对于公共用电首先根据使用功能分别按规范计算，住宅电梯等用电按住宅容量的10~20%计算。)*(pnKPSfdnKCOSKPS*)*(负荷指标选取单位容量指标按省公司文件：1、50m2以下按4kW/户，2、50~120m2按8kW/户，3、120~150m2按12kW/户，4、150m2以上按不低于16kW/户；5、别墅按需配置；6、以上面积可按套内面积统计；1#2#住宅变电所计算表楼号户型名称户型类别套内面积建筑面积户数单位指标安装容量配置系数变压器容量单台变压器容量变压器数量变压器安装容量A-13S2T1088864A-22S2T548432A-13S2T1088864A-22S2T5484327#楼A-13S2T7285761#住宅变39631680.5158480021600A-13S2T728576A-22S2T3682886#楼B-13S2T448352A-13S2T728576A-22S2T36828811#楼B-13S2T4483522#住宅变30424320.51216630212605#楼10#楼1#楼2#楼XX某小区计算结果1、住宅变压器总安装容量：800x14+630x2=12460kVA2、公用变压器安装容量：800x6=4800kVA3、商业、车库等用电可以按手册计算，对于住宅电梯等公共用电则按住宅变电所容量的10~20%估算，住宅区通常按供电半径考虑公用配即可；开闭所（开关站）1、GB50293-1999第2.0.7条：城网中起接受电力并分配电力作用的配电设施。2、省公司文件：作为变电站10KV母线的延伸，能实现区域内10KV电能开闭和负荷再分配，具备2路及以上进线，8路及以上出线，高压母线采用单母分段结构，所内可设配电变压器向就地用户供电，一般按户内方式建设。开闭所设计预留要点1、产权属于供电局，是否设置由供电局根据电力规划确定；2、省公司要求终期负荷大于3000KVA时应设置，实际均是由甲方咨询供电局后确定，郑州之前是按6000KVA控制；3、一般在地上一层，若建设方与供电局沟通顺畅也有放在地下一层的，规格按8.5x10米或8x12米净尺寸，梁下净高不小于3.9米；4、10KV开闭所最大转供容量不宜大于15000KVA，郑州可做到18000KVA甚至两万千伏安；5、开闭所要预留足够的进出线管，对外预留16根SC150变电所（1）单台变压器容量1、根据GB50053-2013：低压为0.4KV的变压器的单台容量不宜大于1250KVA；箱变容量不宜大于800KVA；2、河南省电力公司文件规定单台变压器容量不宜大于800KVA；单台箱变不宜大于630KVA;3、设计可按住宅变压器不大于800，公用变压器不大于1250；箱变按不大于630KVA执行；4、变电所内变压器通常成组设置，中间设置联络，有利于节能运行；变电所形式1、室内变电所2、室外箱变3、独立变电所变电所（2）供电半径及供电范围1、变电所要深入负荷中心，干线通常按不大于250米；（从电压损失及保护灵敏性考虑）2、干线对于住宅通常指住宅变压器到电表箱之间的线路，公共用电指公用变压器至楼层箱之间线路长度；3、当部分单体较远但其容量较小时可采取加大电缆规格的方式解决；4、按《技术措施》当供电半径大于250米，计算负荷大于500KW时应增设变电所。变电所（3）变电所技术要求1、建筑面积：中心变电所每台变压器按60~70m2规整空间预留，分变电所按50m2预留基本可满足使用要求；2、不应设在最底层，当地下只有一层时应采取防水侵入的措施，梁下净高不小于4米；3、不应设在厨房、卫生间等经常积水场所的正下方；在其正上方时没关系，例如水池正上方，当然要做好防水；4、应考虑设备运输通道，其中运输设备的门不小于1.8x2.4米，否则应在楼板上预留吊装孔；XX某小区变电所分布示意图1、公用变电所3处2、住宅变电所7处变电所分布示意图高低压配电柜尺寸及间距变压器尺寸及间距1#公用变布置图（172平米）3#公用变布置图1#住宅变布置图柴油发电机房容量1、方案阶段按变压器安装容量的10~20%估算；2、施工图阶段按需要备用的设备确定，并需校验启动特性和电压损失；基本要求1、面积根据发电机尺寸加上规范规定的间距确定；2、一般应设置储油间；3、容量400KW以下的机组机房净高按3米即可；XX某小区情况1、设置3处，与公用变电所配套；2、容量均按400KW机组预留；发电机房间距要求柴油发电机组参数柴油发电机房布置图整体供电方案住宅变电所1、按供电局要求，住宅通常要移交供电局，要求从电表箱之前的所有设备及变电所等均归供电局所有；2、住宅中心变电所两路进线，其他变电所采用环网供电；公共变电所1、均按双回路进线，中心变电所按KYN28A高压柜设置，两台变压器，高压联络，低压联络；2、分变电所从中心变电所放射式引来，每台变压器设置就地柜配电；XX某小区供电原理如图供电原理图1#公用变电供电原理3#公用变电供电原理1#住宅变供电原理3#4#住宅变供电原理在其他专业条件没有时，我们可以先进行居民用电负荷计算，并绘制住宅配电干线图和系统图序号计算部分编号名称设备组名称设备数量N安装容量Pn(kW)需要系数Kd功率因数cosφ功率因数角正切值tanφ有功功率Pc无功功率Qc视在功率Sc计算电流Ic(A)开关整定电流(A)母线，导线，电缆截面(mm2)住宅一单元AL-H2住户配电箱368.01.000.90.488.03.878.940.450BV3x16AL-H3住户配电箱188.01.000.90.488.03.878.940.450BV3x1602、05、08AW1楼层电表箱372.01.000.90.4872.034.8780.0121.5160WDZB-YJY-4x70+1x3511、14、17AW1楼层电表箱372.01.000.90.4872.034.8780.0121.5160WDZB-YJY-4x70+1x3505/AL-T01总配电箱1432.00.450.90.48194.494.15216.0328.2350WDZB-YJY-4x240+1x120二单元AL-H2住户配电箱368.01.000.90.488.03.878.940.450BV3x16AL-H3住户配电箱188.01.000.90.488.03.878.940.450BV3x1602、05、08AW2楼层电表箱372.01.000.90.4872.034.8780.0121.5160WDZB-YJY-4x70+1x3511、14、17AW2楼层电表箱372.01.000.90.4872.034.8780.0121.5160WDZB-YJY-4x70+1x3505/AL-T02总配电箱1432.00.450.90.48194.494.15216.0328.2350WDZB-YJY-4x240+1x120住宅干线图配电方式：树干式干线形式：母线、预分支电缆或电缆分支方式：插接箱、预支接头、电缆T接箱、穿刺线夹表箱每三层一个，或按不超16块表控制标清相序，并注意轮换楼层电表箱适用于高层相序参见干线表箱厚度不小于180集中电表箱适用于11层及以下住宅表位多时宜采用电表柜的形式住户箱注意：进户开关需为2P，空调回路用D型断路器住宅楼公共用电类型1、电梯：乘客电梯、消防电梯2、正压风机3、排烟风机4、排污泵：最底层5、应急照明6、稳压泵：通常在屋顶消防水箱间，可由屋顶消防电源双切箱供电；7、储藏间用电8、景观照明9、电井插座，基坑插座，设备间插座10、公用干线动力总箱一般每个楼设分配电室，从变电所引来电源后再放射式配电至末端箱正压风机楼梯间和电梯前室的正压风机，通常在屋顶，地下室楼梯间的正压风机可在地下室也可能在二三层某处排烟风机：一般地下室走道大于30米时，就会设置排烟风机，配套会有送补风机；风机控制箱因地下室面积不大，风机容量也很小，一般按单元设置双切箱，并设在离电源近或容量较大、风机较多的风机房内，其他