浅析高层建筑高低压供配电系统设计

乔波等

摘要：在我国经济发展的带动下，越来越多的高层建筑出现在城市中，区别于以前的多层建筑，高层建筑的高低压供配电系统设计更加复杂，需要下大力量保证其质量。笔者将结合多年的实践经验，针对负荷等级及供电电源的要求、10KV供电系统设计、供电配电所相关设置、如何选择供电变压器、如何选择供电电压等级、应急发电机组设置、如何选择ATSE电源转换开关等一系列问题进行分析探讨，旨在为高层建筑高低压供配电系统设计提供参考。

关键词：高层建筑 供配电系统 选择 设置

1 负荷等级及供电电源

根据现行的高层建筑防火规范要求，对于负荷等级为一级的相关用电设备主要分为两大类，一类是消防用电，主要包括消防水泵、消火栓转输水泵、自喷接力泵、消防电梯、消防控制中心、应急照明等，另一类为电梯、生活水泵、安保部门用电等用电设备。高层建筑通常采用10KV双回路作为供电电源。两条回路的供电电源可以来源于两个不同的变电站，也可以由双回路超高压供电的城市变电站的两端独立母线提供。通常在比较重要的高层公共建筑中采用两路使用一路备用的接入方式，即10KV回路电源引入，10KV三回路市电，这种方式运行下，负荷由两路电源均分。

2 10KV供电系统设计

高层建筑供电变电所10KV的内外接线形式不一样，内部常采用单母线分段形式，以满足多台变压器的需求，外部则采用环网供电接线形式，是一种可以完善配电网同时增强其稳定性的做法。环网配电柜的选择上，既要考虑变电所高压开关柜的整体质量，又要保证变电所的安全稳定性，同时也要考虑电气设备的投资成本以及占地面积，推荐采用SM6环网配电柜，其减少值班人员的特点备受欢迎。

3 供电配电所设置

高层建筑供电变电所的设置是以《民用建筑电气设计规范》为基本依据的。

4 供电电压等级选择

确定高层建筑供电电压等级时通常要考虑其建筑面积和供电负荷容量，通常来说采用10KV供电电压，如果采用较大如35KV的电压等级时，应将电压等级控制在一种或者两种。

5 供电变压器选择

（JGJ16-2008）《民用建筑电气设计规范》4.3条对高层建筑供电变压器做出了相关规定。对于建筑面积大，供电负荷大的情况，通常采用多台供电变压器，每两台为一组，应注意变压器低压侧不得并联，可以起到控制低压侧短路容量，降低成本的效果。10KV电源通常采用双回路供电的形式，主结线采取母线分段的形式，每段母线变压器容量不得超过5000KVA。如果高层建筑采用单台变压器供电，应选择电容器容量小于1250KVA的变压器，对于断路器等设备要严格按照（JGJ16-2008）《民用建筑电气设计规范》进行配置。因变压器供电范围较大，避免因发生故障进行检修造成巨大损失。国内各省市制定的地方标准不统一，应注意区分。

6 应急柴油发电机组设置

应急柴油发电机组主要是为高层建筑中一级负荷的设备服务的。其设置位置应处于配电的中心位置，根据具体情况可适当添加柴油发电机组的数量，以确保对一级负荷的供电持续性，避免采取单台发电机组，以防意外发生，发电机出现故障难以供电，此外，需严格的将应急供电系统分隔开来，如果有必要可以设置一备用柴油发电机。

对于高度达到200米以上的高层建筑，柴油发电机组难以为上部一级负荷供电，由于其垂直运输难度较大，并且如果由楼板承重难以满足要求，为解决此供电问题，可以采用设置EPS或UPS来保障其供电的持续性。如果其他方法难以实行，也可以在建筑顶部设置容量小于200KW的柴油发电机组，同时应考虑是否会对建筑造成不利影响。

7 ATSE电源转换开关的选择

选择ATSE电源转换开关时，主要考虑其负荷性质，并且要考虑其是否能满足中断供电的时间间隔，可以将PC级的转换开关作为第一选择。如果出现电源转换时间大于重要负荷切换时间的情况，为保证负荷供电的持续性，要在其侧设置UPS电源。确定竖向供电干线，要根据其整体区域的配电中心，并且要满足其供电服务范围，因此应根据实际情况进行合理分区。每个分区要满足对该供电区域的持续性，并且可以通过设置无功补偿装置以达到技能环保的作用。各楼层配电间要满足设备安装需求，并且，对于强电和弱电要在其固定管道井内安装。

8 电缆电线选择

电缆电线老化和超负荷使用是电气故障的主要原因，而线路故障很容易引起火灾，我国因电气导致的火灾不在少数，而且火灾时电缆电线的可燃部分被引燃后，会产生有毒气体，并且会对救援工作造成障碍。所以，在电缆电线的选择上应采用低烟无卤型的环保材料，减少火灾发生时的有害气体产生，从而降低对用户安全的威胁。

9 结束语

针对目前越来越多的高层建筑，必须在科学技术的指导下，不断提高高层电气设计的水平，结合实际工作中的问题进行，以确保供电的可靠性和安全性，为广大人民群众提供舒适和安全的居住环境。

参考文献：

[1]石卫涛.通信局房高低压配电系统安全节能配置研究[J].通信电源技，2008，04：71-74+77.

[2]张大伟，赵爱军.浅析高低压配电设备运行与维护[J].机电信息，2012，36：86-87.

[3]陈玉英，施献红.配电房高低压配电柜的选择[J].科技传播，2013，02：161+126.

作者简介：

乔波（1983-），女，焦作孟州人，研究方向：高低压供配电；张顺文（1974-），男，河南三门峡人，研究方向：高低压供配电。endprint