淺談公寓改造建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

徐超

摘要：隨著新建建筑的發(fā)展降速，已有建筑的改建裝修工程將會(huì)越來(lái)越多，如何在原有建筑空間內(nèi)滿足當(dāng)下供配電需求成為新的議題。

關(guān)鍵詞：改造建筑;公寓裝飾裝修;供配電設(shè)計(jì)。

本文以一地塊（含南、北區(qū)各一幢公寓）的裝飾裝修工程為例，拋磚引玉，淺談改造建筑供配電設(shè)計(jì)。

1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1. 負(fù)荷等級(jí)

1.1.1. 公寓：

（1） 消防用電設(shè)備（包括消防泵、防排煙風(fēng)機(jī)、防火卷簾、消防電梯、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、應(yīng)急照明等）、安防系統(tǒng)、主要通道的照明用電，排污泵、生活水泵、客梯用電均為一級(jí)負(fù)荷;

（2） 其余負(fù)荷均為三級(jí)負(fù)荷。

1.2. 供電電源

1.2.1. 本工程的市政供電電源擬利用原有線路，需向當(dāng)?shù)毓╇姴块T申請(qǐng)?jiān)鋈?。由電業(yè)提供兩路獨(dú)立的10kV電源（雙重電源），當(dāng)一路10KV電源發(fā)生故障時(shí)，另一路電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。

1.2.2. 主變電所設(shè)置于原變電所位置（能源樓一層）; 另在南區(qū)公寓樓的一層新增設(shè)分變電所，以縮短低壓供電線路，達(dá)到節(jié)省造價(jià)和減少線路損耗的目的。

1.2.3. 10kV/0.4kV用戶主變電所內(nèi)設(shè)置干式變壓器，為北區(qū)供電;在南區(qū)公寓樓的一層設(shè)置分變電所，為南區(qū)公寓區(qū)供電。

1.2.4. 北區(qū)公寓底層設(shè)置低壓總配電間，電源由主變電所沿電纜溝引來(lái)，再向公寓的各類負(fù)荷供電。

1.3. 變配電系統(tǒng)

1.3.1. 變配電所

（1） 10kV/0.4kV主變電所設(shè)有機(jī)械進(jìn)、排風(fēng)設(shè)備，并采取防水、防潮措施，變電所設(shè)置電纜夾層。10kV配電柜采用電纜下進(jìn)下出方式;0.4kV配電柜均采用電纜上進(jìn)上出方式。

（2） 南區(qū)10kV/0.4kV分變電所內(nèi)，10kV配電柜采用電纜下進(jìn)側(cè)出方式;0.4kV配電柜均采用電纜上進(jìn)上出方式。

1.3.2. 變配電系統(tǒng)主接線

（1） 本工程10kV中壓主接線采用單母線分段運(yùn)行方式，中間不設(shè)聯(lián)絡(luò)。

（2） 低壓0.4KV側(cè)采取單母線分段加手動(dòng)聯(lián)絡(luò)方式，電氣加機(jī)械聯(lián)鎖，平時(shí)分列運(yùn)行，當(dāng)一路電源失電時(shí)，通過(guò)手動(dòng)方式聯(lián)絡(luò)，另一路電源可帶全部的一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷。

1.3.3. 繼電保護(hù)方式

（1） 10 kV按需設(shè)置繼電保護(hù)裝置，設(shè)置過(guò)流、速斷、接地、變壓器超溫保護(hù)等，以保護(hù)電力設(shè)備和線路短路故障等，并滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求。

（2） 變壓器高壓側(cè)采用三相過(guò)流、速斷、單相接地保護(hù)及變壓器超溫報(bào)警。

（3） 變壓器低壓側(cè)總開關(guān)采用智能保護(hù)器，可調(diào)節(jié)。

1.3.4. 操作方式及操作電源

（1） 主變電所的10 kV開關(guān)的操作方式采用直流彈簧操作，直流110V由直流屏輸出，采用鉛酸免維護(hù)電池。

（2） 分變電所的10 kV開關(guān)的操作方式采用交流操作，交流220V由變電所內(nèi)的EPS電源柜輸出。

1.3.5. 功率因數(shù)補(bǔ)償方式

本工程在0.4kV側(cè)采用電容集中自動(dòng)補(bǔ)償，補(bǔ)償后的高壓側(cè)的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.9;為抑制諧波干擾，保證電源質(zhì)量，變電所的0.4kV配電母線側(cè)采用調(diào)諧式電抗、電容器組。

1.3.6. 諧波預(yù)防與治理

（1） 在變壓器出線側(cè)總開關(guān)及大功率諧波源設(shè)備所在回路設(shè)置具有諧波檢測(cè)功能的儀表，來(lái)檢測(cè)與監(jiān)視諧波情況。

（2） 在電力電容器補(bǔ)償柜中串接14%電抗器，以針對(duì)抑制3次以上的諧波進(jìn)行抑制。

（3） 采用D，Yn-11接線繞組的配電變壓器，以阻斷3n次諧波對(duì)上級(jí)電網(wǎng)的影響。

（4） 設(shè)計(jì)中所選用LED光源均應(yīng)配用通過(guò)CCC和EMC認(rèn)證的驅(qū)動(dòng)電源，功率因數(shù)不小于0.95。

（5） 對(duì)重要弱電設(shè)備配電線路采用專線配電。

1.4. 備用及應(yīng)急電源

1.4.1. 建筑電子信息系統(tǒng)的UPS電源：

（1） 消防系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等設(shè)施配備UPS不間斷電源，以保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行和數(shù)據(jù)的不丟失。

（2） 公寓的管理用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的負(fù)荷將配置專用的UPS電源，以保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行和數(shù)據(jù)的不丟失。

1.4.2. 消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)電源：

（1） 消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)分區(qū)域由集中電源供電。

（3） 系統(tǒng)蓄電池電源供電的持續(xù)工作時(shí)間不小于0.5h，蓄電池達(dá)到使用壽命周期后標(biāo)稱的剩余容量應(yīng)保證放電時(shí)間滿足上述規(guī)定的持續(xù)工作時(shí)間。

1.5. 電力設(shè)計(jì)

1.5.1. 高壓干線系統(tǒng)：

（1） 由10kV主配電室至10kV/0.4kV分變電站的10kV配電干線采用放射式配電方式。

（2） 用戶側(cè)10kV室內(nèi)配電電纜采用WDZAN-YJY-8.7/10kV型交聯(lián)電纜，采用金屬托盤或電纜溝敷設(shè)。

1.5.2. 低壓干線系統(tǒng)：

（1） 由低壓配電室至各用電點(diǎn)的配電方式根據(jù)不同情況分別以樹干式或放射式配電至各層配電箱。本工程電力干線的最大工作電壓降不大于2%，分支線路的最大工作電壓降不大于3%。

（2） 一級(jí)負(fù)荷均采用雙電源供電并設(shè)自投裝置，二級(jí)負(fù)荷可采用專路供電，或采用雙電源供電并設(shè)自投裝置。

1.5.3. 對(duì)重要負(fù)荷如消防用電設(shè)備（包括消防泵、噴淋泵、消防電梯、正壓及排煙風(fēng)機(jī)、消防報(bào)警系統(tǒng)電源、應(yīng)急照明等）、通信機(jī)房、消防中心、客梯等用電均采用雙電源末端自動(dòng)切換供電，以保證其供電的可靠性。

1.5.4. 為便于管理和監(jiān)控，各風(fēng)機(jī)、空調(diào)箱、水泵等設(shè)備的控制箱均有手、自動(dòng)轉(zhuǎn)換、就地和遠(yuǎn)程遙控的控制要求，現(xiàn)場(chǎng)配電箱設(shè)置啟、停按鈕，自動(dòng)控制及調(diào)節(jié)由相應(yīng)的BA、FA實(shí)施，各受控設(shè)備的狀態(tài)及故障報(bào)警均送至控制中心。

1.5.5. 消防設(shè)備采用直接啟動(dòng)方式且過(guò)載保護(hù)只報(bào)警、不跳閘;消防設(shè)備配電裝置均設(shè)置明顯的消防標(biāo)志。

1.5.6. 消防泵、噴淋泵等設(shè)備采用消防智能數(shù)字巡檢配電裝置以保證其可靠運(yùn)行。

1.5.7. 配電箱內(nèi)電器元件連接應(yīng)穩(wěn)定、可靠、安全，達(dá)到一級(jí)防護(hù)，元件連接采用梳狀銅排加絕緣嵌條，排骨式匯流銅排套熱縮套管并加絕緣罩。

1.5.8. 操作者與元件帶電部分隔離，操作時(shí)防護(hù)等級(jí)達(dá)IP20（二級(jí)防護(hù)）。

1.5.9. 兩電源進(jìn)入同一配電箱，需要作絕緣防護(hù)夾板加以隔離。

1.6. 建筑物防雷：

1.6.1. 原則上利用建筑物原有的防雷系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行鍍鋅保護(hù)處理，對(duì)原有腐蝕嚴(yán)重的防雷裝置進(jìn)行更換處理。

1.6.2. 雷電電磁脈沖防護(hù)：

（1） 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷電電磁脈沖防護(hù)等級(jí)定為：B級(jí)。

（2） 電子信息系統(tǒng)設(shè)備配電線路采用TN-S系統(tǒng)的接地型式。

1.7. 接地及安全

1.7.1. 電氣裝置的接地分為功能接地和保護(hù)接地。各種接地采用共用接地網(wǎng)，共用接地網(wǎng)利用原有建筑基礎(chǔ)的地下金屬結(jié)構(gòu)網(wǎng)，需進(jìn)行實(shí)測(cè)接地電阻，要求接地電阻值小于等于1歐姆，若達(dá)不到要求，再補(bǔ)打接地裝置。

1.7.2. 交流電氣裝置的接地，包括配電變壓器中性點(diǎn)接地和電氣裝置與設(shè)備的保護(hù)接地。

1.7.3. 配電變壓器高壓側(cè)工作于不接地系統(tǒng)，低壓系統(tǒng)電源接地點(diǎn)與該變壓器保護(hù)接地共用接地網(wǎng);

1.7.4. 低壓配電系統(tǒng)的接地形式為TN-S制。

1.7.5. 保護(hù)等電位聯(lián)結(jié)

從建筑物外進(jìn)入的供應(yīng)設(shè)施管道可導(dǎo)電部分，在靠近入戶處進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)。

（1） 進(jìn)入建筑物的供應(yīng)設(shè)施的金屬管道;

（2） 在正常使用時(shí)可觸及的裝置外可導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、集中供熱和空調(diào)系統(tǒng)的金屬部分;

（3） 便于利用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋;

1.7.6. 潮濕場(chǎng)所的安全防護(hù)

（1） 裝有浴盆或淋浴器的房間，應(yīng)設(shè)置局部的輔助保護(hù)等電位聯(lián)結(jié)，將保護(hù)導(dǎo)體與外露可導(dǎo)電部分和可接近的外界可導(dǎo)電部分相連接。電氣配電回路裝設(shè)額定剩余動(dòng)作電流不超過(guò)30mA的剩余電流保護(hù)器。

1.7.7. 防靜電接地：

（1） 煤氣管道、輸油管道、注油設(shè)備的所有金屬體均作防靜電接地;防靜電接地采用聯(lián)合接地方式。

（2） 防靜電接地的接地線采用絕緣銅導(dǎo)線，對(duì)移動(dòng)設(shè)備則采用可撓導(dǎo)線，最小截面為6mm2。

1.7.8. 弱電機(jī)房應(yīng)設(shè)置從結(jié)構(gòu)主筋引出的等電位連接板，機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)構(gòu)成等電位連接網(wǎng)絡(luò)、機(jī)房?jī)?nèi)電器和電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架、金屬管、槽、屏蔽線纜外層、信息設(shè)備防靜電接地、安全保護(hù)接地、電涌保護(hù)器（SPD）接地端等均應(yīng)以最短的距離與等電位連接網(wǎng)絡(luò)連接。

總結(jié)：改造建筑的空間局限性比較大，如變電所的位置、空間布局。管井的尺寸大小、亦或者樓層的層高限制，都對(duì)供配電系統(tǒng)及管線布置提出諸多限制。另一方面，考慮工程經(jīng)濟(jì)性，對(duì)原有電氣配置是否可以利舊使用，新舊設(shè)備的融合運(yùn)行，也是改建建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要考慮因素。希望為大家在碰到類似的工程供配電系統(tǒng)時(shí)做些參考。