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電氣技術在超高層建筑中的應用

發布時間:2012-02-20 17:40所屬分類:電力瀏覽:1加入收藏

超高層建筑的配電系統:負荷等級劃分、電源選擇、高低壓配電系統;變配電所、柴油發電機、低壓配電干線,闡述了超高層建筑配電技術應用。

   一、 工程概況
        海南天邑國際大廈位于海口市濱海大道, 東鄰瓊泰大廈、西鄰新華社海南分社,北面是瓊州海峽;處于市中心重要位置,建筑總面積8.6萬m2, 主樓:地下3 層、地上45 層、建筑總高度171m;附樓:地上六層,高度26m、地下六層全自動車庫823個車位。 屬超高層建筑,是海南第一高樓、海口的地標建筑。功能定位為商業用高端金融、寫字樓及豪華官邸,具有可變性。
        二、 電源和電壓、負荷計算和用電負荷等級
1.電源和電壓
由供電部門變電站提供一路專用獨立10 kV電源,以電力電纜沿市政電纜溝、穿管引入大廈變配電所。在地下二層設10KV開閉所及變電所。銀行金融的電氣系統自成一套,設專門的變壓器和柴油發電機。第二電源引自400V柴油發電機(設置自備電源較從電力系統取得第二電源經濟合理),作為一負荷級的備用電源,柴油發電機配置為自啟動、高速、自動并車功能。
⑴天邑國際大廈可分為三部分:主樓標準層、主樓的裙樓、附樓及地下全自動車庫。在主樓地下二層設備層變配電所,由變電所向主樓的裙樓、主樓標準層、附樓及地下全自動車庫等全部采用電纜沿吊頂橋架供電。
⑵在每層設配電間及電纜豎井。
⑶電表為預付費智能電表集中管理。
⑷電源由配電室、設備間引入各層配電箱,由配電箱引到各戶或區配電箱。
⑸層配電箱、各戶或區配電箱分照明、空調、應急電箱,全部進出線為上進上出。
⑹層配電箱、各戶或區配電箱要有預留一定的備用,保證建筑功能可變時提供足夠的供電容量。
2.負荷計算
天邑國際大廈是超高層建筑,功能定位為商業用,高端金融、寫字樓及豪華官邸,具有可變性。按《全國民用建筑工程設計技術措施》中大型商業60--120w/m2的指標,
天邑國際大廈的負荷計算指標:按 8 0w / m2,建筑總面積8.6萬m2,用電計算容量為6600KW。
3.用電負荷等級
       海南天邑國際大廈是超高層建筑,面積較大、人員密度大、使用功能比較復雜, 供電容量較大,供電可靠性要求極高。
⑴消防系統設備用電負荷;客梯、航空障礙燈、計算及通信機房、安保監控中心、地下排污泵、生活水泵、部分動力、全自動機械停車庫內公共照明為一級負荷、辦公、商務、豪華官邸照明等用電為二級負荷供電;
⑵其余如空調用電為三級負荷。
⑶本工程總用電負荷為6600KW,其中一級負荷為2100KW。
三、變配電系統      
      ⒈變電所位置
       天邑國際大廈的用電設備負荷較大、用電設備性質較復雜, 且很大一部分為一級負荷,地處黃金的地段, 樓內空調機房及水泵房等用電量大的設備均布置在地下二層,變配電所靠近用電負荷中心, 變配電所也設在地下二層靠近主樓的裙房中, 同時變配電所靠附樓,縮短主附樓的供電距離。
⒉高低壓配電系統
  • 高壓配電系統
天邑國際大廈一路10 kV 電源,主接線采用單母線不分段的接線方式, 10 kV 出線采用電纜放射式向各配電變壓器供電。
⑵計費方式:采用高供高計。
⒊變壓器
⑴為了限制低壓側的短路電流,正常時變壓器解列運行,中間設聯絡開關。
⑵設1600KVA的變壓器2臺為一組專供大廈主、附樓消防用電、照明及電梯、水泵等一級用電;
⑶設1600KVA的變壓器2臺為一組專供空調等用電;
⑷設800KVA的變壓器1臺專為銀行系統照明、辦公、空調及設備供電。
⒋高壓開關柜
高壓柜選用具有“五防”功能的10KV真空斷路器,中置手車式高壓開關柜。
⒌低壓配電柜
低壓柜采用抽屜式配電柜,大容量的出線采用手車式。自動空氣開關出線。
⒍柴油發電機組
        天邑國際大廈柴油發電機房設在大樓地下二層變配電所旁,內設2臺860 kW和
1臺700 kW康明斯柴油發電機組,容量為變壓器總裝機容量的30 %。當市電停電或故障電柴油發電機在7—11秒內恢復供電。火災時確保消防負荷供電,平時能保證除消防負荷外的一、二級負荷供電。
⒎無功補償
無功補償設在低壓側,采用靜電電容集中自動補償控制,補償后低壓系統的率因數應達到0.92以上。無功補償按變壓器容量的30%計算設置電容器的容量。
六、配電系統
⒈配電方式
⑴壓系統及低壓系統的配電方式采用放射式系統。
⑵層配電為混合式系統。
⑶配電設備中的主要部分是干線,天邑國際大廈豎直干線采用預制分支電纜,水平支線是電纜穿管及沿橋架敷設。
⑷每層樓設配電間,內裝設有空調層配電箱、照明層配電箱、應急層配電箱,分別通過豎井與相應的預制分支電纜的水平分支電纜連接。由層各配電箱采用耐火電線沿水平橋架引至分戶智能電表箱及戶配電箱。
⒉配電主干線采用預制分支電纜及電纜
  • 邑國際大廈的標準層配電主干線的選用:預分支電纜為大廈的配電主干線。
  • 天邑國際大廈主樓,標準層每層面積1250m2,主干線采用預制分支電纜具體如下:
  • 主樓照明系統主干線采用預制分支電纜及電纜:
6-12層、14-20層、21-27層、29-34層、35-39層分別由五組預制分支主干電纜YF-YJV-1KV4(300)+1(150)及分支電纜4(35)+1(16)向層照明配電箱供電。
  • 主樓空調系統主干線采用預制分支電纜及電纜
  • 6-12層、14-20層、21-27層、29-34層、35-39層分別由五組預制分支主干電纜YF-YJV-1KV4(400)+1(185)及分支電纜4(50)+1(25)向層空調配電箱供電。
40、標準層每層面積1250m ,由ZR--YJV—1KV- 4x120+1x75一條電纜共照明、空調層配電箱供電。
41、42、43、44、45層,面積分別為400 m2、300 m2、200 m2(設備層), 150 m2,設一條ZR--YJV—1KV- 4x120+1x75電纜為照明配電箱供電、設一條ZZR--YJV—1KV- 4x120+1x75電纜為空調配電箱供電。
⒊配電開關及層配電箱
⑴低壓配電系統各級開關全部采用斷路器,設瞬時、延時、長延時三級過流保護裝置。
⑵所有配電箱均設有與消防聯動控制裝置,火災報警及非消防電源切換裝置。
⑶標準層每層分別設4或6臺照明配電箱、空調配電箱,配有與消防聯動控制裝置,火災報警及非消防電源切換裝置,同時還設有剩余漏電電流火災報警裝置;設一臺應急照明配電箱,由消防中心控制應急照明系統;由樓宇控制中心控制公共照明系統。
⒋海南天邑國際大廈的機房:
⑴按一級負荷要求供電,采用一路10KV高壓電源供電,選用高速自啟動柴油發電機作為備用電源,在7—11秒內恢復供電。
⑵在主樓地下二層內設10/0.4KV變配電所, 同時變配電所靠附樓的外墻布置以便于管線進出,及縮短主附樓的供電距離。由低壓柜引出各路饋線經經電纜井引至各層。配電間設有層空調、照明、應急照明配電箱;分戶智能電表箱,以分區樹干式饋電。
⑶主樓的裙樓地下一層及地上1至5層為銀行金融在裙樓另設電氣電纜井及配電間(與空調機房合用)。
⑷附樓地下車庫及地上1至5層為銀行金融在裙樓另設電氣電纜井及配電間(與空調機房合用)。
七、動力系統
⒈電梯
除消防系統采用二路不同變壓器的低壓柜引出的專用耐火電纜沿獨立橋架敷設進線外;在末端配電箱,設兩路電源的自動切換裝置,互為備用。
⒉中央空調、水泵、風機、電梯、景觀照明有控制柜控制。
八、電氣照明
⒈辦公照明,在層照明配電箱已預留開關,二次裝飾設計完成。
⒉公共照明及應急照明,在每層配電間設有應急照明箱為每層的公共照明及應急照明供電。應急照明設有市電、發電機電及自帶蓄電池三個電源,消防中心可控其開關,保證消防狀態應急照明始終有電。公共照明由樓宇照明控制系統控制。
⒊景觀照明獨立供電系統,由樓宇照景觀明控制系統控制。
九、防雷與接地系統
⒈總體要求
   海南天邑國際大廈是超高層建筑防雷采用避雷針和避雷帶的傳統做法,保證各層樓面鋼筋、金屬管道與該層用作引下線的柱筋有可靠的連接,形成等電位。大廈是框剪結構,利用每個柱子的二條主筋連接作引下線,利用樓層圈梁主鋼筋和再用熱鍍鋅扁鋼作均壓環,利用大廈基礎鋼筋連接成接地網,在大廈兩側設水平的人工接地體,均衡電位,提高安全性。
⒉防雷系統
⑴在主附樓屋面設避雷網,在主樓頂的鋼結構球體頂上設高6m的避雷針,并與大廈的結構主筋焊接,經避雷引下線與接地裝置連接。
⑵大廈樓層配電箱、控制箱裝SPD.
⒊接地保護
⑴大廈低壓配電系統采用TN—S系統。
⑵共用接地電阻≤1歐姆。
⒋等電位聯結
大廈采用兩級等電位保護:
⑴大廈的總等電位聯接,主體結構、玻璃幕墻等電位聯接。
⑵每區或戶衛生間、廚房的輔助電位聯接。
⒌漏電保護
⑴在層空調、照明配電箱的出線開關漏電開關,漏電整定電流為300m A,
此漏電信號報消防中心,作為漏電火災的報警消防中心信號。
⑵區或戶內衛生間、廚房的插座回路中,設漏電開關,漏電整定電流為30m A。
十、結束語
天邑國際大廈用電設備負荷較大, 用電設備性質較復雜, 可靠供電是保證大樓安全運行的重要基礎, 電氣設備配置是大廈設備的重中之重,大廈的強電設備全部采用國際知名品牌ABB的產品。
 

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