高层建筑的供配电系统

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1、第7章　高层建筑的供配电系统7.1高层建筑负荷的特点及计算7.2高层建筑变电所的主接线7.3高层建筑变电所的类型及布置7.4高层建筑低压配电系统7.5自备应急柴油发电机组基本技能训练建筑电气工程图思考题及习题7.1高层建筑负荷的特点及计算7.1.1高层建筑负荷的特点高层建筑用电负荷主要是动力负荷与照明负荷。动力负荷主要有电梯、自动扶梯、冷库、风机、水泵、医院动力设备和厨房动力设备等。其中绝大部分属于三相负荷，少部分容量较大的电热用电设备(如空调机、干燥箱、电炉等)虽是单相用电负荷，但也归于动力用电负荷。对于动力负荷，一般采用三相制供电线路，对于较大容量的单相动力负荷，应当尽量平衡地接到三

2、相线路上。照明负荷主要有供给工作照明、事故照明和生活照明的各种灯具，此外还有计算机、电视机、窗式空调机、电风扇、电冰箱、家用洗衣机以及日用电热电器等。它们的容量都较小，一般为0.5kW以下的感性负荷或2kW以下的阻性负荷。照明用电负荷都是由照明线路供电的，所以统归为照明负荷。照明负荷基本上都是单相负荷，一般用单相交流220V供电，当负荷电流超过30A时，应当采用220／380V三相供电线路。高层建筑中的负荷用电量大，种类繁多，但并不是所有的用电负荷都必须在任何情况下都保证供电，根据建设部《民用建筑电气设计规范》中的规定，现代建筑内用电设备的负荷等级的划分如表7-1所示。7.1.2高层建筑

3、负荷的计算计算负荷是供配电系统中电气元件选择的依据，也是供配电系统设计的基础。在建筑供配电系统设计中常用的负荷计算方法有负荷密度法、单位指标法及需要系数法等。其选取原则如下所述。在方案设计阶段可采用单位指标法或负荷密度法；在工程初步设计及施工图设计阶段，应采用需要系数法。而对于住宅，在设计的各个阶段均可采用单位指标法。1.负荷密度法在民用建筑的方案设计阶段，必须对建筑内的电力负荷进行估算，估算得准确与否将直接关系到建筑的变配电系统方案和元件的选择以及投资预算。目前使用的负荷估算方法有负荷密度法和单位指标法。所谓负荷密度法，就是根据单位面积功率(负荷密度)确定计算负荷的一种方法。其估算有功

4、计算负荷P30的公式为(7-1)式中：P0为单位面积功率(负荷密度)，单位为W/m2；S为建筑面积，单位为m2。由式(7-1)可以看出，使用负荷密度法估算的计算负荷是否准确，完全取决于单位面积功率P0的准确程度。因此，在确定单位面积功率时，应综合考虑多方面的因素。建筑物的性质不同，标准不同，用电负荷的单位面积功率就不同。表7-2给出了建设部1999年颁发的《住宅设计规范》中规定的用电负荷标准及电能表规格。2.单位指标法单位指标法与负荷密度法基本相同，是根据已有的单位用电指标来估算计算负荷的一种方法。有功计算负荷P30的计算公式为(7-2)式中，Pe为单位用电指标，如W/户、W

5、/人等；N为单位数量，如户数、人数等。由于单位用电指标的确定与国家经济形势的发展、电力政策以及人民消费水平的高低有直接的关系，因此，这一数据变化很频繁。另外，由于我国地域辽阔，经济发展不平衡，人民的消费水平差别也很大，因此单位用电指标的确定也有很大的差距。例如，上海普通住宅的单位指标为4～6kW/户，高级商住楼的单位指标为10～15kW/户。由于单位用电指标其数据的确定有很大的难度，而且目前可供选择和使用的数据不多，因此使得这种估算方法在使用上受到了一定的限制。3.需要系数法在工程初步设计和施工图设计阶段，一般采用需要系数法来确定动力负荷和照明负荷。其具体计算方法可参照本书第2章内容。用

6、需要系数法确定计算负荷需要注意以下几点。(1)下列用电设备在进行负荷计算时，不列入设备容量之内。①备用生活水泵、备用电热水器、备用空调制冷设备及其他备用设备；②消防水泵，专用消防电梯，在消防状态下才使用的送风机、排烟机等以及在非正常状态下投入使用的用电设备；③当夏季有吸收式制冷空调系统，而冬季利用锅炉取暖时，在后者容量小于前者的情况下的锅炉设备。(2)需要系数值是在一定的范围内按统计方法来确定的，其准确性对负荷计算有重要意义。但是，由于许多因素的影响，需要系数表中所给出的只能是推荐值，这就要求设计者应根据设计经验和具体情况从中选取一个比较恰当的值。例如，一些高层建筑往往设置多部电梯。电梯

7、样本上给出的功率是在额定载重量和额定速度时的值，但实际上每部电梯不可能长期在额定值下工作，特别是多台电梯的情况。因此，在计算电梯总负荷时，要考虑其运行特点，需要系数应取较小值。高层建筑的水泵房内一般设置多台生活水泵，某些大楼内还设有排水泵、排污泵等，它们是根据大楼的中、上部水箱水位和集水井水位自动控制的，因此需要系数的取值应较工业水泵小。一般来说，当用电设备组的设备台数多时应选取较小值，否则应选取较大值；当设备使用率高时应选取较大值