某办公楼供配电设计探讨

谢建雄

（厦门合立道工程设计集团股份有限公司， 福建 厦门 361004）

1 工程概况

本工程为某公司开发办公楼项目，拟作为未来集团办公场所。总建筑面积约3.3万平方米，其中地上建筑面积约2万平方米，地下室建筑面积约为1.3万平方米，建筑最高高度为59.6m。由2幢一类高层办公楼（南、北楼）组成，均坐落于地下室之上。地下室局部设有一个六级人防防护单元，平时作为车库，属防火 I 类车库；战时属二等人员掩蔽所。水泵房、发电机房、弱电机房、配电站等设备用房均设置于地下室。地上一层局部设有消控室及移动基站等配套用用房。

2 负荷等级和电源

1、根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)；

《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB 50067-2014)；

《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）；

《民用建筑电气设计规范》 ( J GJ 1 6—2 0 0 8 )；

《办公建筑设计规范》 GB50368-2005，

消防设备、客梯、弱电机房、通道(含走道、车库车道等)照明为一级负荷，其余按三级供电。

消防用电设备采用专用的供电回路，消防水泵、消防控制室及消防电梯等消防设备供电在最末一级配电箱处自动切换。

2、本工程最高用电负荷等级为一级负荷，于地上一层设置1个配电站，由附近10kV开关站引来两回10kV电源供电，10kV系统采用单母线分段接线，双电源同时供电，100%互为备用，以满足一级负荷双重电源的供电要求。为进一步保证一级负荷的供电，于地下一层设置一台柴油发电机作为自备应急电源，机组在各组变压器一级负荷两路市电停电后30秒内自起动投入供电，其相序与市电相序一致。同时，发电机同变压器母线设有联络开关以提高供电灵活性，发电机运行时如发生火灾，则联络开关在火警信号驱动下脱扣，以保证消防负荷用电需求。计算机网络系统、保安系统、电话机房、电视机房等弱电机房由各自用户另行配备UPS作为应急电源。消防备用照明自带蓄电池作备用电源，疏散照明及疏散指示灯由蓄电池组集中供电，持续供电时间按制造标准不小于90min。

3 供电方案

1、本工程配电站按专用变要求设计，供电范围为北楼、南楼、裙房及地下室，以下仅就非消防负荷（照明、插座、空调负荷）进行介绍：

1）北楼：

建筑面积约9000m2，由SOHO办公室组成，拟对外小产权销售，设计采用多功能电能表(配远传接口)进行“一户一表”计量，因不移交供电部门管理，故采用多功能电能表有效节省强电井空间，且远程通讯功能方便后期集中管理。配电主干线采用2段母线槽进行树干式供电，上下2段可有效减少检修停电范围，母线槽调度灵活、施工方便。

在节能方面，公共场所照明引入智能照明控制。楼梯梯间：声光控制；外廊：照

度控制；内廊：分时区（昼夜）控制。卫生间、开水间等采用“人来灯亮，人走灯灭”方式自动开关灯。

2）南楼：

建筑面积约11000m2，由大空间办公组成，拟作为集团办公场所，大开间办公考虑到以后二次装修，配电仅预留动力箱到楼层，进行层箱CT计量。配电仅设计楼层动力箱，避免办公区域施工管线的返工浪费，设计简单且有效解决了二次装修格局、功能的不确定性。考虑到南楼每层办公区域均由各独立法人、集团公司内部各经济独立核算部门使用，楼层动力箱设置电度表进行经济考核。

根据能耗监测系统相关技术导则，对电量分项能耗计量、数据采集及相关配电系统进行深入设计，力求做到安全适用、经济合理。耗电分项计量，包括照明插座用电、空调用电、动力用电和特殊用电等4项。竖向配电采用照明插座专用母线槽、空调动力专用母线槽进行树干式供电，每层均设置照明插座动力箱、空调动力动力箱。为进一步提高照明插座动力箱供电可靠性，该箱从空调动力箱引入联络电源，确保办公区域有序开展工作。

在节能方面，公共场所照明引入智能照明控制。楼梯梯间：声光控制；外廊：照

度控制；内廊：分时区（昼夜）控制；会议室：场景控制。卫生间、开水间等采用“人来灯亮，人走灯灭”方式自动开关灯。一般照明有条件的双光源（双管）灯具均设计分管控制。南楼空调电源采用“人来通电，人走断电”方式的能源控制措施，通过BA系统或时控继电器对配电站内空调母线框架断路器进行远程控制，具体接下如下图。

3)裙房及地下室：

南楼所带裙房部分原设计为集团接待窗口、配套附属用房。不排除后期改造为底层商铺对外租赁，故对裙房若干房间进行集中设置电表箱，电表箱放射式供电至户内箱，做到“一户一表”，独立产权独立电能核算。

地下室车库动力、照明电量分项能耗计量，从配电站放射式供电至车库，动力（消防风机、消防潜水泵、卷帘门等）、照明（车库普通及应急照明）配电严格分开，确保电能分项计量检测、考核。在节能方面，一层地下室采用光导照明系统（被动式天然光导） ，在顶板相应位置设有导光孔，通过专业厂家设计棱镜漫射器，将自然光传导至室内空间，到达完美照明效果，从而有效减少电能损耗。

2、本工程所有消防负荷、非消防一级负荷供电均采用在最末一级配电箱处自动切换。确保供电的可靠性。如：消防水泵、消防电梯、消防风机、应急照明、生活水泵、弱电机房、走道照明等。

3、本项目用电设备总计算负荷约2000KW，共设置2台干式变压器，总装机容量为2x1250kVA，变压器平均负荷率为0.82。

4 应急电源的计算与选择

为进一步保证消防负荷及一级负荷供电可靠性，除由市政引两回独立10kV电源配电站外，在地下一层设置柴油发电机组，机组在市电停电后自动启动并在30s内供电，其相序应与市电相序一致。

柴油发电机组容量的计算：

根据《 民用建筑电气设计规范》 ( J GJ 1 6—2 0 0 8 )中应急电源的计算公式计算：

1）按稳定负荷计算发电机容量：

PΣ=288kW Pm=75kW

2）按最大的单台电动机起动需要计算发电机容量：

2）按起动电动机母线容许电压降计算发电机容量：

式中： PΣ总负荷（kW） X″d 发电机的暂态电抗

ηΣ总负荷的计算效率 Pm起动容量最大电动机容量（kW）

a 负荷率

△E应急负荷中心母线允许的瞬时电压降

C 电动机起动方式确定的系数 K电动机起动倍数

根据上述计算，选用1台功率为400kW（440kVA）柴油发电机组。

5 结束语

随着经济建设的发展，我国当前城市建设发展迅速，其规模之大、范围之广均是空前的，作为设计者应力求做到配电更合理、更适用、更安全、更经济、更环保，更节能，为用户提供一个良好、安全、可靠的用电环境。