許 偉(中元(廈門)工程設計研究院有限公司)
廈門世茂X2014P01地塊高層住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)設計
許偉(中元(廈門)工程設計研究院有限公司)
本文以廈門世茂X2014P01地塊為例,介紹高層住宅小區(qū)電氣設計原則及做法,從供配電系統(tǒng)方面進行技術總結。
高層住宅電氣設計;供配電系統(tǒng)
廈門世茂X2014P01地塊項目總共有三個分地塊 (01地塊、02地塊、03地塊),本文針對其中02地塊的供配電系統(tǒng)設計進行介紹。本工程地處廈門市翔安區(qū),濱海東大道與新城中路交叉口東南側。02地塊建筑占地面積:13693.29m2,總建筑面積:116593.23m2,其中地上建筑面積:82769.88m2,(住宅建筑面積::80029.87m2,商業(yè)建筑面積:2173.46m2)。地下建筑面積:33823.35m2,地下停車數(shù)量636輛。
地上共有24棟建筑,02-1#樓為高層一類組合樓 (住宅和商業(yè)),其建筑高度:93.9m,建筑層數(shù)31F;02-2#~02-23#樓為多層聯(lián)排住宅,其建筑高度:10m,建筑層數(shù)4F;地下室為I類汽車庫及發(fā)電機房、消防水池、生活水泵房、弱電機房等設備用房,地下一層、局部為地下二層。
1.1負荷分級
1.1.1國家及行業(yè)相關規(guī)范要求
本工程為高層一類住宅小區(qū),其中地下室為I類汽車庫,最高負荷等級為一級負荷,航空障礙燈照明、消防用電設備、應急照明、排水泵、生活供水泵、客梯用電、安防設備、門廳、主要通道等場所的照明為一級負荷、其余為三級負荷。
1.1.2福建省地方標準要求
根據(jù)福建省地方標準《10kV及以下電力用戶業(yè)擴工程技術規(guī)范》(DB35/T 1036-2013):建筑高度為50~100m且十九~三十四層的一類高層住宅建筑的消防用電負荷、應急照明、航空障礙燈照明、走道照明、值班照明、安防系統(tǒng)、客梯、排污泵、生活泵為一級負荷。
1.2電源
本工程共設3個10/0.4kV變配電室和1個柴油發(fā)電機,介紹如下:
(1)本工程總用電量約為5300kVA,從北側市政綜合管溝引2路10kV電源埋地敷設至本地塊1#變配電室 (兼10kV總配),1#~3#變配電室由業(yè)主另行委托設計。
1#變配電室擬設4臺800kVA變壓器,供02-1-B#樓及02-14#樓~02-23#樓的住宅一戶一表用電和整個小區(qū)的公共電梯、風機、水泵、公共照明等公共用電及地下室用電。1#變配電室旁設一個公共用電配電室。
2#變配電室擬設2臺800kVA變壓器,供02-1-A#樓及02-2#樓~02-13#樓的住宅一戶一表用電。
3#變配電室為專用變,擬設1臺500kVA變壓器,供02-1#樓的商業(yè)和店面一戶一表用電。
(2)根據(jù)《DB35/T 1036-2013》要求:一級負荷的供電除由雙重電源供電外,應增設用戶自備應急電源,并采取措施確保一級負荷供電。
本工程在地下一層設置一臺常用功率為800kW柴油發(fā)電機作為備用電源(供01及02地塊),采用防火型密閉式母線槽,將應急電源送至位于1層的公共配電室內(nèi)的公共低壓應急屏進線柜上。在所有2路10kV市電停電時,發(fā)電機在30S之內(nèi)自啟動供電。
柴油發(fā)電機應急電源供電原則:僅平時市電停電時,切斷三級負荷,只保證平時用的一級負荷;市電停電又有消防要求時,切斷一切非消防電源,只向消防負荷供電。
(3)主接線示意圖如圖1(注:變配電室由業(yè)主另行委托設計,本圖結線僅為示意圖)。

圖1 配電系統(tǒng)主結線示意圖
變配電室的選址原則主要有:深入負荷中心,滿足供電半徑要求,避開主要人員出入口,不和住宅貼鄰,不設在住宅的正上方或正下方,應設置在地面一層或以上層。
本地塊橫長約210m,縱向長度約為180m。總圖布局為地塊最北側設置高層一類組合樓02-1#樓,其他多層住宅02-2#~02-23#樓成排布置在南側。本地塊負荷中心為02-1#樓住宅和底層商業(yè),考慮到總平布局需要、結合上述原則,在02-1#樓的最中間的商業(yè)部分一層設置變配電室,變配電室層高為4.5m,且采取降噪及防電磁輻射的措施。
變配電室至本地塊最遠的02-7#樓末端配電箱距離約210m;變配電室至02-1#樓最頂層末端配電箱最遠距離約190m。變配電室位置見圖2陰影區(qū)域。

圖2
低壓配電系統(tǒng)分為兩部分:住宅一戶一表配電系統(tǒng)和公共負荷配電系統(tǒng)。
3.1住宅一戶一表配電系統(tǒng)
住宅一戶一表配電的供電路徑為:變配電室380V低壓配電屏→高層各單元強電井(或多層各電表間)的配電總箱→各分電表箱→戶內(nèi)配電箱。
根據(jù)(DB35/T 1036-2013)要求:住宅小區(qū)內(nèi)低壓電力用戶容量按以下原則確定:建筑面積60m2以上、100m2及以下的住宅,基本配置容量每戶6kW;建筑面積100m2以上、140m2及以下的住宅,基本配置容量每戶8kW。按上述標準,本工程02-1#樓住宅戶內(nèi)配電箱設計為 6kW和8kW兩種,采用220V供電。低密度聯(lián)排多層住宅按世茂集團要求,負荷密度取值60W/m2設計,戶內(nèi)配電箱設計為12kW,按三相供電。小區(qū)內(nèi)配套辦公場所采用負荷密度法計算,負荷密度取值100W/m2。住宅區(qū)內(nèi)商場、店面采用負荷密度法計算,負荷密度取值120W/m2。
本工程高層住宅總共設8個配電總箱,多層住宅總共設6個配電總箱,合計總設備負荷5144kW,需要系數(shù)取0.39,計算負荷2006kW。商業(yè)設2個配電總箱,合計總設備負荷325kW,需要系數(shù)取0.9,計算負荷292.5kW。
6kW的住宅戶內(nèi)配電箱系統(tǒng)圖如圖3。

圖3
3.2公共負荷配電系統(tǒng)
本工程公共負荷配電分為:地下公共負荷配電系統(tǒng)和地上負荷公共配電系統(tǒng),公共負荷用電均從公共配電室(兼計量室)接入,公共配電屏每個饋線回路上設置多功能電表,接入能耗管理系統(tǒng)。公共負荷配電系統(tǒng)設計原則主要有:供電安全可靠、節(jié)約配電柜及饋線電纜、各自獨立系統(tǒng)、方便計量。
3.2.1地下公共配電系統(tǒng)
地下公共配電包括公共普通照明、公共應急照明、消防水泵房、生活水泵房、污水泵、弱電機房。
在地下室每個防火分區(qū)的配電間設置一個公共普通照明配電箱和一個公共應急照明ATS配電箱;在防煙和排煙機房,消防水泵房,生活泵房、弱電機房分別設置ATS配電箱,在每個防火分區(qū)設一個潛污泵用ATS配電箱,在消防電梯基坑潛污泵旁專設一個消防ATS配電箱。
消防水泵房和生活泵房的ATS配電箱容量較大,直接從公共配電室供電,ATS兩路電源分別來自公共配電室正常母線段和應急母線段。
在地下室每個防火分區(qū)內(nèi)設一個配電間,配電間設置兩個消防總配 (分別來自公共配電室正常母線段和應急母線段),消防總配電箱放射配電至本防火分區(qū)的應急照明配電箱,防煙風機,排煙風機,消防電梯基坑潛水泵,各消防配電回路均做過載監(jiān)視。
在地下室的2個配電間內(nèi)分別設2個平時潛水泵用總配(1個常用、1個備用,分別來自公共配電室正常母線段和應急母線段),潛水泵總配電箱放射配電至就近各個防火分區(qū)的末端潛污泵用ATS配電箱。
在地下室的2個配電間內(nèi)分別設2個平時弱電機房用的總配(1個常用、1個備用,分別來自公共配電室正常母線段和應急母線段),弱電總配電箱放射配電至就近4個弱電機房的末端ATS配電箱。
在地下室的3個配電間內(nèi)分別設1個公共普通照明用的總配,照明總配電箱電源來自公共配電室正常母線段,照明總箱放射配電至就近各個防火分區(qū)的末端公共普通照明配電箱。
地下室總共設25個配電總箱(含消防水泵房、生活水泵房配電箱及各常用、備用總配),合計總設備負荷1254kW,需要系數(shù)取0.8,計算負荷1003kW。
3.2.2地上公共配電系統(tǒng)
地上部分僅02-1#樓有公共負荷用電,其中包括客梯、消防電梯、公共應急照明、消防控制室、監(jiān)控室、航空障礙燈、公共普通照明、景觀照明。
在地下一層設置1個02-1#樓專用配電間,其中設2個平時一級負荷用總配(1個常用、1個備用,分別來自公共配電室正常母線段和應急母線段),平時總配電箱放射配電至客梯、航空障礙燈、監(jiān)控室;其中設2個消防時用總配(1個常用、1個備用,分別來自公共配電室正常母線段和應急母線段),消防時總配電箱放射配電至消防電梯、公共應急照明、消防控制室,各消防配電回路均做過載監(jiān)視;其中一個平時三級負荷用總配,放射配電至末端的公共普通照明、景觀照明。
客梯和消防電梯在末端獨立設置電能表,接入能耗管理系統(tǒng)。
地上02-1#樓總共設5個配電總箱(含常用、備用總配),合計總設備負荷384kW,需要系數(shù)取0.8,計算負荷307kW。
3.3線纜的選擇和敷設
(1)本工程消防用電設備供電線纜采用WDZBN-YJY電纜或WDZBN-BYJ電線,消防用線纜敷設在封閉式防火金屬電纜橋架內(nèi)或穿金屬管敷設 (暗敷在保護層厚度不小于30mm的混凝土樓板內(nèi)或明敷在做防火措施的金屬導管內(nèi))。
(2)非消防的一類高層公共負荷和地下室公共負荷線路采用低煙無鹵阻燃電纜WDZB-YJY(或電線WDZB-BYJ),地下室電纜(電線)穿厚壁SC鋼管敷設或采用電纜托盤橋架敷設,地上公共部分電纜(電線)穿JDG鋼管敷設,或采用電纜托盤橋架敷設。
(3)高層住宅戶內(nèi)采用WDZB-BYJ電線穿中型PC管暗敷,多層住宅戶內(nèi)采用采用BV導線穿中型PC管暗敷。
廈門世茂X2014P01地塊作為翔安區(qū)的高檔住宅小區(qū),供配電系統(tǒng)的設計是結合建設單位廈門世茂新紀元置業(yè)有限公司以及翔安區(qū)供電局相關需求進行的。
本設計的特點是:①住宅一戶一表用電和公共負荷用電各自獨立成系統(tǒng)且分開敷設;公共消防負荷,公共非消防負荷各自獨立成系統(tǒng)且分開敷設;②供電可靠和經(jīng)濟合理;③變配電室設置位置兼顧總平布局需要和深入負荷中心的需要。
本文對此工程的高層住宅小區(qū)的供配電設計進行了總結,與同行們分享。
[1]《住宅建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ 242-2011).中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部,北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012,4.
[2]《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ16-2008,2008版).中華人民共和國建設部,北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
[3]《10kV及以下電力用戶業(yè)擴工程技術規(guī)范》(DB35/T 1036-2013).福州:福建省質(zhì)量技術監(jiān)督局,2013.
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