引言

基于江門市海逸星辰小區(qū)工程設(shè)計分析其用電負荷要求,以確定其配電房選址及容量。本工程總建筑面積為107656.8m2,由7棟一類高層住宅建筑、4棟低層商業(yè)、1棟高層公寓及地下車庫組成,本文對該小區(qū)的用電負荷等級及供電要求、變配電所選址、用電負荷計算及配電系統(tǒng)設(shè)計等相關(guān)問題進行了分析。

1用電負荷等級及供電要求

根據(jù)GB50016一2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、JGJ16一2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》附錄A的要求,消防用電負荷、應(yīng)急照明、航空障礙照明、走道照明、警衛(wèi)照明、安防系統(tǒng)用電、客梯用電、排污泵、生活水泵用電為一級負荷,其他負荷為三級負荷。

根據(jù)JGJ16一2008要求,一級負荷應(yīng)由兩個電源供電,當一個電源發(fā)生故障時,另一個電源不應(yīng)同時受到損壞;2009版措施要求,一級負荷需要雙電源末端互投。所有主供電源由低壓配電房引出,備用電源由發(fā)電機房引至,在末端配電箱設(shè)置雙電源切換裝置以滿足一級負荷用電。

本工程柴油發(fā)電機房設(shè)置在地下車庫,由柴油發(fā)電機組提供第二回路應(yīng)急電源。當市電停電、缺相、電壓或頻率超出范圍,或變壓器故障時,取變壓器低壓主開關(guān)上端頭失壓信號作為發(fā)電機的延時啟動信號,延時5s自動啟動柴油發(fā)電機組,柴油發(fā)電機組30s內(nèi)達到額定轉(zhuǎn)速、電壓、頻率后,投入額定負載運行。當市電恢復(fù)30s后,由ATs自動恢復(fù)市電供電,發(fā)電機組經(jīng)冷卻延時自動停機。應(yīng)急電源與市電采取電氣和機械聯(lián)鎖,防止應(yīng)急電源與市電并列運行。當采用自備發(fā)電設(shè)備作為備用電源時,自備發(fā)電設(shè)備設(shè)置自動和手動啟動裝置。設(shè)置自動報警或停止運行等預(yù)防措施,確保當柴油發(fā)電機房及儲油間通風設(shè)備發(fā)生故障時能阻止可燃物釋放或使設(shè)備斷電。

2變配電房選址

應(yīng)根據(jù)建筑特點、用電負荷計算、選址環(huán)境、可靠的供電條件及節(jié)能等因素來選擇變配電所的位置,應(yīng)選擇在靠近負荷中心、接近電源側(cè)、方便進出線、方便設(shè)備運輸?shù)膱鏊?并考慮以后的發(fā)展預(yù)留容量。

根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范及當?shù)毓╇姴块T要求,變電站、配電所原則上不采用地下或半地下式,且避免設(shè)置在低洼點,嚴禁設(shè)置在建筑物的最底層,其室內(nèi)外標高應(yīng)高于建筑物外市政道路、排水設(shè)施標高0.3m。變配電所不應(yīng)設(shè)在潮濕、經(jīng)常有積水的衛(wèi)生間、廚房等正下方,若受條件限制設(shè)在正下方,可在此處設(shè)置局部雙層板,并留0.5m高夾板,以便檢修。所有變配電所不應(yīng)有任何給排水管道或其他無關(guān)管線穿越,電房位置不能有伸縮縫。

根據(jù)海逸星辰小區(qū)性質(zhì),設(shè)置2個公變房及1個專變房,1#公變房對1~3棟住宅及低層商業(yè)供電,2#公變房對4~7棟住宅供電:專變房對高層公寓配電。在2棟、6棟、公寓首層分別設(shè)置變配電所,大門向小區(qū)內(nèi)開啟,采用雙開門,門寬不少于2.0m、高不少于2.5m,門前可停放工程車。

3用電負荷計算及配電系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范,對于用電負荷,建筑面積80m2及以下住宅按4kw/套,81~120m2的住宅按6kw/套,121~150m2的住宅按8kw/套,面積超過150m2的按60w/m2,商業(yè)按照100w/m2(若商鋪層高較高,可選取150w/m2)計算。

3.1用電負荷計算

按上述依據(jù)計算本工程負荷,如表1所示。

每個配電房的變壓器容量應(yīng)該充分考慮功率因數(shù)、同時需要系數(shù)、配變經(jīng)濟運行系數(shù)、能效系數(shù)以及當?shù)氐膮^(qū)域系數(shù)等因素,遵循經(jīng)濟運行原則合理選擇。變壓器容量按以下公式計算:

以上功率因數(shù)、同時需要系數(shù)、配變經(jīng)濟運行系數(shù)、區(qū)域系數(shù)以及能效系數(shù)按以下原則取值:

(1)功率因數(shù)取0.8。

(2)100戶及以下同時需要系數(shù)取0.6,100~400戶取0.5,400戶及以上取0.4。

(3)配變經(jīng)濟運行系數(shù)取0.7。

(4)區(qū)域系數(shù)目前江門地區(qū)取1.05。

(5)能效系數(shù)取0.9,今后可按節(jié)能設(shè)備應(yīng)用的實際情況進行相應(yīng)調(diào)整。

10層以上的高層建筑公用變壓器單臺容量不應(yīng)超過800kVA,本次工程按照地區(qū)標準在變配電房預(yù)留充電樁容量。根據(jù)以上要求,確定各變配電房容量如表2所示。

各臺變壓器低壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)無功自動補償裝置,無功自動補償裝置容量按變壓器容量的20%~40%設(shè)置,采用共補與分補相結(jié)合的補償方式,補償后功率因數(shù)在0.95以上。

3.2配電系統(tǒng)設(shè)計

本工程采用TN-S系統(tǒng),配電采用放射式和樹干式相結(jié)合的接線方式,住宅、商鋪按一戶一表計量,電表箱設(shè)在各棟地下一層集中電表間內(nèi):大商業(yè)、辦公按不同使用性質(zhì)及使用用戶分別計量,住宅用電負荷計量應(yīng)采用一戶一表制,采用集中抄表形式。住戶、商戶配電箱開關(guān)選用能同時切斷相線中性線的斷路器,并采用自恢復(fù)式過欠壓脫扣保護。

工程所有消防用電回路其過負荷保護應(yīng)作用于信號,而不作用于切斷電路:若采用空氣斷路器保護,其整定電流應(yīng)不小于設(shè)備額定電流的1.5~2倍,以防切斷電路。

4結(jié)語

本文根據(jù)國家標準規(guī)范對海逸星辰小區(qū)用電負荷等級、變配電所選址、用電負荷計算及配電系統(tǒng)設(shè)計等進行了簡單分析。高層建筑電氣方案的設(shè)計直接影響到整個建筑的設(shè)計,而且與使用和維護密切相關(guān),設(shè)計人員應(yīng)有一定的超前意識,更多考慮節(jié)能、環(huán)保、實用、易操作等要求,為住戶提供更實用、更貼切、更安全的居住條件。