王瑞娟
摘要:隨著經濟的飛速發展,現代電氣設計工作也變得越來越復雜。本文將結合實際工作中的某酒店大樓電氣設計實例,簡單的闡述一下酒店供配電設計的相關內容。
關鍵詞:負荷等級;負荷算;供配電設計
隨著城市建筑的持續發展及人們各方面生活水平的提升,人們對建筑使用功能的重視程度越來越高,這不僅僅局限在建筑的基本使用功能方面,更重要是建筑使用的安全可靠性,對此,供配電系統設計則占據了決定性的作用。
1工程概況
本項目總建筑面積約為3.2萬平方米,地上共23層,地下共2層,建筑主體高度為90.75米。本大樓屬于一類高層,耐火等級為一級。耐火等級為:地上(主樓A、B雙塔)為1級;地下為1級;裙房(2層1為2級。
2負荷等級
根據《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008附錄A“民用建筑中各類建筑物的主要用電負荷分級”中可以知道,樓內的走道照明、值班照明、障礙照明用電,主要業務和計算機系統用電,安防系統用電,電子信息機房用電,客梯用電,排污泵、生活水泵用電,消防用電,宴會廳、餐廳、康樂設施的照明用電,廚房用電等為一級負荷,客房用電為二級負荷,其它為三級負荷。
由此可知,本項目最高負荷等級為一級。根據《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第3.2.8條,“一級負荷應由兩個電源供電,當一個電源發生故障時,另一個電源不應同時受到損壞。”故本工程采用2路10kV高壓專線供電,以保證供電可靠性的要求。
3負荷計算
1)負荷參數的選擇:進行負荷計算時,首先確定各層的業態形式商鋪面積和性質,這是電氣負荷計算的基礎依據;其次確定商鋪內單位面積參數指標也很重要且復雜,因為規范中沒有明確的指標可以參考;而且不同城市間的經濟發展水平不均衡,用電指標也不同;
2)需要系數的選擇:需要探討的是需要系數的選擇,這在現行規范、手冊及《統一技術措施》中也沒有明確的要求,根據多年的設計體會認為,在配電最末端商鋪內戶箱或層配電箱計算時Kx一般取1,在各回路干線計算時取0.7~0.8,在變電所各配電變壓器計算時取0.4~0.6。
本大樓選擇了3臺1000kVA干式變壓器,變壓器負載率達到了75%,是在合理的負載率范圍之內,滿足規范要求。繼而,根據3臺變壓器的尺寸,以及采用2路10kV進線的條件,開始選擇配電房的位置和布置配電房的尺寸。根據《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第4章中對配電所所址的選擇要求,我們在選擇位置時應盡量選擇靠近負荷中心且兼顧重負荷對象(例如:暖通專業的冷凍機房)的原則,還要看選擇的位置正上方、貼鄰部位是否有衛生間、浴室、廚房等。本項目地下共2層,結合上述要求,變配電房選擇設在的地下一層。配電房內的設備布置尺寸應滿足規范最小尺寸要求和滿足設備檢修、搬運尺寸的要求。
4低壓配電設計
本工程低壓配電系統接地形式采用TN-S系統。根據《供配電系統設計規范》GB50052-2009中第7章的相關規定,當用電設備為大容量或負荷性質重要時,宜采用放射式供電。當大部分設備為中小容量,且無特殊要求時,宜采用樹干式供電。下面結合實際,具體分析一下主樓豎向供配電系統。
本酒店分主樓和裙房。主樓一層主要為商務中心,精品店,二、三層主要為包廂,廚房,四層主要為娛樂用房,五層以上均為客房。根據《供配電系統設計規范》GB 50052-2009中第7.0.5條提到:“在高層建筑物內,向樓層各配電點供電時,宜采用分區樹干式供電。”對客房供電豎向采用兩根母線槽樹干式供電方式,樓層設置總箱和計量。母線槽采用錯層供電,每根母線隔層預留母線插接箱插孔。
豎向采用雙母線槽供電的方式,當發生問題時,可將一路或多路通過預留的插接箱接人另一根封閉母線。其優點是母線負荷率低,可以有效彌補供電半徑過大導致電壓降偏大的問題,提高供電質量、降低線路損耗、減少因線路發熱引起的故障,即保證了供電的可靠性。另外,比起電纜供電更節省了豎向配電小間的空間,使配電系統簡潔大方。
在大型商業項目設計中經常會遇到消防用電設備負荷較小且分布較分散,若均由變電所饋出,會使得變電所低壓柜饋出很多小電流回路,對斷路器分斷能力和導體的動、熱穩定帶來一定的影響。根據GB50016-2014《建筑設計防火規范》規定“消防用電設備應采用專用的供電回路,當建筑內生產、生活用電被切斷時,應仍能保證消防用電”。對供電回路的條文解釋系指“從低壓總配電室(包括分配電室)至最末一級配電箱,與一般配電線路均應嚴格分開”。在本設計中,采用了增加一級配電的方法,即從變電所不同母線段上分別饋出一條消防專用回路,在適當位置設置兩臺配電柜,再由此配電柜放射式配至末端雙電源互投箱,這樣既滿足了規范對專用供電回路的要求,又避免在變電所級饋出許多小電流回路。
5公共區域配電箱的設置
考慮到商業的公共區域將來需要二次裝修,必須預留電源。此處的設計需要考慮以下幾點:
①電量預留多少的問題,其中照明用電可根據GB50034-2013《建筑照明設計標準》來預留。
②為方便裝修設計,在每個防火分區內設置了公共區域照明配電箱和應急照明配電箱,以便明確裝修設計的電氣配電分界點。
③將樓梯間、儲藏間等不需要做裝修的部位,單獨設置配電回路或配電箱,盡量不從公共區域預留精裝用電的配電箱內饋出。
④公共區域照明的控制,大部分采用兩種方式,即C--BUS系統或BA系統控制。
6配電箱的設計
在商業地產設計中,往往只為商鋪設計一個電表箱,而出線回路由用戶根據自己的需要進行二次設計,但是商鋪內風機盤管的供電很難解決,無法進行空調系統的整體調試。本工程的做法是在電表箱內增加一個斷路器為風機盤管供電,另一路為用戶二次設計時使用。