某辦公樓供配電設計探討

謝建雄

（廈門合立道工程設計集團股份有限公司， 福建 廈門 361004）

1 工程概況

本工程為某公司開發辦公樓項目，擬作為未來集團辦公場所?？偨ㄖ娣e約3.3萬平方米，其中地上建筑面積約2萬平方米，地下室建筑面積約為1.3萬平方米，建筑最高高度為59.6m。由2幢一類高層辦公樓（南、北樓）組成，均坐落于地下室之上。地下室局部設有一個六級人防防護單元，平時作為車庫，屬防火 I 類車庫；戰時屬二等人員掩蔽所。水泵房、發電機房、弱電機房、配電站等設備用房均設置于地下室。地上一層局部設有消控室及移動基站等配套用用房。

2 負荷等級和電源

1、根據《建筑設計防火規范》(GB50016-2014)；

《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》(GB 50067-2014)；

《人民防空地下室設計規范》（GB50038-2005）；

《民用建筑電氣設計規范》 ( J GJ 1 6—2 0 0 8 )；

《辦公建筑設計規范》 GB50368-2005，

消防設備、客梯、弱電機房、通道(含走道、車庫車道等)照明為一級負荷，其余按三級供電。

消防用電設備采用專用的供電回路，消防水泵、消防控制室及消防電梯等消防設備供電在最末一級配電箱處自動切換。

2、本工程最高用電負荷等級為一級負荷，于地上一層設置1個配電站，由附近10kV開關站引來兩回10kV電源供電，10kV系統采用單母線分段接線，雙電源同時供電，100%互為備用，以滿足一級負荷雙重電源的供電要求。為進一步保證一級負荷的供電，于地下一層設置一臺柴油發電機作為自備應急電源，機組在各組變壓器一級負荷兩路市電停電后30秒內自起動投入供電，其相序與市電相序一致。同時，發電機同變壓器母線設有聯絡開關以提高供電靈活性，發電機運行時如發生火災，則聯絡開關在火警信號驅動下脫扣，以保證消防負荷用電需求。計算機網絡系統、保安系統、電話機房、電視機房等弱電機房由各自用戶另行配備UPS作為應急電源。消防備用照明自帶蓄電池作備用電源，疏散照明及疏散指示燈由蓄電池組集中供電，持續供電時間按制造標準不小于90min。

3 供電方案

1、本工程配電站按專用變要求設計，供電范圍為北樓、南樓、裙房及地下室，以下僅就非消防負荷（照明、插座、空調負荷）進行介紹：

1）北樓：

建筑面積約9000m2，由SOHO辦公室組成，擬對外小產權銷售，設計采用多功能電能表(配遠傳接口)進行“一戶一表”計量，因不移交供電部門管理，故采用多功能電能表有效節省強電井空間，且遠程通訊功能方便后期集中管理。配電主干線采用2段母線槽進行樹干式供電，上下2段可有效減少檢修停電范圍，母線槽調度靈活、施工方便。

在節能方面，公共場所照明引入智能照明控制。樓梯梯間：聲光控制；外廊：照

度控制；內廊：分時區（晝夜）控制。衛生間、開水間等采用“人來燈亮，人走燈滅”方式自動開關燈。

2）南樓：

建筑面積約11000m2，由大空間辦公組成，擬作為集團辦公場所，大開間辦公考慮到以后二次裝修，配電僅預留動力箱到樓層，進行層箱CT計量。配電僅設計樓層動力箱，避免辦公區域施工管線的返工浪費，設計簡單且有效解決了二次裝修格局、功能的不確定性?？紤]到南樓每層辦公區域均由各獨立法人、集團公司內部各經濟獨立核算部門使用，樓層動力箱設置電度表進行經濟考核。

根據能耗監測系統相關技術導則，對電量分項能耗計量、數據采集及相關配電系統進行深入設計，力求做到安全適用、經濟合理。耗電分項計量，包括照明插座用電、空調用電、動力用電和特殊用電等4項。豎向配電采用照明插座專用母線槽、空調動力專用母線槽進行樹干式供電，每層均設置照明插座動力箱、空調動力動力箱。為進一步提高照明插座動力箱供電可靠性，該箱從空調動力箱引入聯絡電源，確保辦公區域有序開展工作。

在節能方面，公共場所照明引入智能照明控制。樓梯梯間：聲光控制；外廊：照

度控制；內廊：分時區（晝夜）控制；會議室：場景控制。衛生間、開水間等采用“人來燈亮，人走燈滅”方式自動開關燈。一般照明有條件的雙光源（雙管）燈具均設計分管控制。南樓空調電源采用“人來通電，人走斷電”方式的能源控制措施，通過BA系統或時控繼電器對配電站內空調母線框架斷路器進行遠程控制，具體接下如下圖。

3)裙房及地下室：

南樓所帶裙房部分原設計為集團接待窗口、配套附屬用房。不排除后期改造為底層商鋪對外租賃，故對裙房若干房間進行集中設置電表箱，電表箱放射式供電至戶內箱，做到“一戶一表”，獨立產權獨立電能核算。

地下室車庫動力、照明電量分項能耗計量，從配電站放射式供電至車庫，動力（消防風機、消防潛水泵、卷簾門等）、照明（車庫普通及應急照明）配電嚴格分開，確保電能分項計量檢測、考核。在節能方面，一層地下室采用光導照明系統（被動式天然光導） ，在頂板相應位置設有導光孔，通過專業廠家設計棱鏡漫射器，將自然光傳導至室內空間，到達完美照明效果，從而有效減少電能損耗。

2、本工程所有消防負荷、非消防一級負荷供電均采用在最末一級配電箱處自動切換。確保供電的可靠性。如：消防水泵、消防電梯、消防風機、應急照明、生活水泵、弱電機房、走道照明等。

3、本項目用電設備總計算負荷約2000KW，共設置2臺干式變壓器，總裝機容量為2x1250kVA，變壓器平均負荷率為0.82。

4 應急電源的計算與選擇

為進一步保證消防負荷及一級負荷供電可靠性，除由市政引兩回獨立10kV電源配電站外，在地下一層設置柴油發電機組，機組在市電停電后自動啟動并在30s內供電，其相序應與市電相序一致。

柴油發電機組容量的計算：

根據《 民用建筑電氣設計規范》 ( J GJ 1 6—2 0 0 8 )中應急電源的計算公式計算：

1）按穩定負荷計算發電機容量：

PΣ=288kW Pm=75kW

2）按最大的單臺電動機起動需要計算發電機容量：

2）按起動電動機母線容許電壓降計算發電機容量：

式中： PΣ總負荷（kW） X″d 發電機的暫態電抗

ηΣ總負荷的計算效率 Pm起動容量最大電動機容量（kW）

a 負荷率

△E應急負荷中心母線允許的瞬時電壓降

C 電動機起動方式確定的系數 K電動機起動倍數

根據上述計算，選用1臺功率為400kW（440kVA）柴油發電機組。

5 結束語

隨著經濟建設的發展，我國當前城市建設發展迅速，其規模之大、范圍之廣均是空前的，作為設計者應力求做到配電更合理、更適用、更安全、更經濟、更環保，更節能，為用戶提供一個良好、安全、可靠的用電環境。