超高层建筑配电设计介绍-建筑电气2008
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【摘要】通过工程设计实例，介绍了超高层建筑的配电系统设计(负荷等级划分、电源选择、高低压配电系统)、变配电所设置、柴油发电
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建箍电乞。
______————__●—___一BUILDING
2nEl日年第5期I ELECTRlCITY
超高层建筑配电系统设计介绍
吴正平(浙江省建筑设计研究院，杭州市 310006)
Overview ofDistribution System Design forSuper-highrise Buildings
Wu Zhengping(Zhejiang Province Architectural Designand Research Institute，Hangzhou310006，China)
Abstract Through instances of engineering design， 该工程属一类超高层建筑，设计按一级负荷供
this paper illustrates the distribution design(10ad level 电。其中消防负荷、应急照明、疏散指示、主楼电
classification，power supply selection，high and low 梯、地下层排污泵、变频供水泵、计算机、机械停
voltage distribution system)，distribution substation
车、宴会厅用电、厨房部分动力、高级客房照明、航
setup，arrangement for the diesel generator room and
design of low-voltage distributing mains．The key points 空障碍灯、停机坪、通信、安保监控、广播等用电按
and the precautions on distribution system design for the 一级负荷供电；电视、一般客房照明、一般电梯等用
super-highrisebuildings arealso illustrated． 电按二级负荷供电；其余为三级负荷。
Key words Super-highrise building Distribution
2。2 电源选择
system Distributiondesign
根据《供配电系统设计规范》(GB 50052—95)
规定，一级负荷应由二个电源供电，当一个电源发生
摘要通过工程设计实例．介绍了超高层建筑
故障时。另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷中
的配电系统设计(负荷等级划分、电源选择、高低压
特别重要的负荷，除由二个电源供电外，尚应增设应
配电系统)、变配电所设置、柴油发电机房布置、低
急电源。因此超高层建筑必须采用二路独立的10kV
压配电干线设计。阐述了超高层建筑配电系统设计要
电源供电(用电容量较大，条件许可的地方可采用
点及注意事项。
35 kV电源供电)，此外还应根据实际情况设置柴油
关键词 超高层建筑 配电系统 配电设计
发电机组或EPS电源作为应急备用电源。
该工程采用10kV双路电源供电(两个电源不应
1 工程概况
同时损坏)，电源引自附近供电部门开闭所二段不同
杭州海威喜来登大酒店在杭州滨江区，濒临钱塘 母线，采用电力电缆埋地引入总变配电所，二路电
江，位于钱江三桥与四桥之间，隔江可远眺六和塔景 源同时供电，当其中一路电源故障停电时，由另一
区、玉皇山麓。建筑总面积16万m2，地下3层、地 路电源供给全部一、二级负荷。还设有两台有自启
上59层，建筑总高度225m，属一类超高层建筑。功 动功能的柴油发电机组作为消防及重要负荷应急备
能定位为五星级酒店、高档写字楼及酒店式公寓。 用电源。
2．3高低压配电系统
2配电系统设计
该工程10kV主接线采用单母线分段的接线方
2．1 负荷等级 式。系统设有分段母线联络开关，两路10 kV电源同
超高层建筑一般建筑面积较大、人员密度大、使 时供电，互为备用，当其中一路电源因故障停电时，
用功能比较复杂．通常供电容量较大。当超高层建筑 由另一路电源供给全部一、二级负荷。10 kV出线采
发生各种灾难时抢险难度大、人员疏散较困难，因此 用电缆放射式向各配电变压器供电。
其供电可靠性要求极高。其中消防系统的用电安全保 低压主接线采用单母线分段的接线方式，每两台
障显得尤为重要。 变压器为一组，互为备用，分别设有母线联络开关，
■—2■0●螋型塑：婴塑：1
228两只低压进线开关及母联开关两通一断，采用电气、 水淹没地下变配电所．造成长时间停电的事故。因此
机械联锁。一级负荷中特别重要的负荷设有专用低压 有必要对地下变配电所的设置进行慎重考虑，至少变
母线，除采用两路供电外，另外设有柴油发电机组作 配电所不应设在地下最底层．如不能做到，应采取适
为备用电源。 当抬高地坪，加强地下层排水设施，变配电所设置专
所有消防负荷及重要负荷的配电，是由两路从变 门的堵水设施等措施。
配电所低压系统两段母线上引来的配电干线。在配电 该工程在大楼地下二层设10kv总变配电所，内设
末端设置双电源自动切换箱进行配电。 有高压中置式开关柜、低压配电柜及2000kV·A变压
2．4变配电所设置 器4台、1600kV·A变压器两台。在大楼34层设10kv
超高层建筑的用电设备负荷较大、用电设备性质 分变配电所。内设有高压环网柜、低压配电柜及
较复杂，且很大一部分为一、二级负荷，通常变电所 630 kV·A变压器两台。变压器采用环氧树脂浇铸干式
的规模相对较大。由于超高层建筑一般都处于城市中 变压器．变配电设备均采用无油安全型设备。
心寸土寸金的地段，楼内空调机房及水泵房等用电量 2．5柴油发电机房布置
大的设备均布置在地下层。根据变配电所应靠近用电 柴油发电机组应根据火灾时可确保消防负荷供
负荷中心的原则，总变配电所最好设在地下层内。由 电，平时能保证除消防负荷外的一、二级负荷供电的
于塔楼部分的结构梁一般较大。柱网又很难满足配电 原则选型，容量大约为变压器总装机容量的20％。
设备的布置要求。因此宜将总变配电所设在地下一层 根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045—
或地下二层靠近塔楼的裙房中。同时总变配电所宜靠 95，2005年版)，高层建筑自备柴油发电机房可布置
外墙布置以便于管线进出。 在建筑物的地下一、二层。不应布置在地下三层及以
超高层建筑的总变配电所进出管线较多。有高压 下。为了方便电缆管线的进出、便于就近控制、减少
进线电缆。低压进出线有阻燃电缆、耐火电缆、矿物 值班人员。建议柴油发电机房宜尽量与变配电所贴邻
绝缘电缆。还有不少封闭式母线，管线进出仅采用上 布置，同时应有一侧靠外墙布置。柴油发电机房应预
进上出的方式，可能会造成管线交叉频繁，施工较为 留排烟、通风、冷却通道，冷却方式以风冷最为简
困难。因此总变配电所宜设地沟，各种电缆通过配 便。柴油发电机房应设置不超过8小时用油量的柴油
电柜下部地沟进出。封闭式母线则通过配电柜上部 储油间．若储油量超过规范规定的储油量时，应增设
进出。其变配电所设计高度一般为净高3．5nl、地沟 室外储油罐。柴油发电机组通常需整体搬运，设计时
11"11、梁高通常为0．9m，建筑层高大约为5．4m。 应预留足够的搬运通道。
根据《全国民用建筑工程设计技术措施 电气》， 该工程在大楼地下二层总变配电所旁设柴油发电
低压线路的供电半径一般不宜超过200 m，当供电容 机房。内设1000kW柴油发电机组两台。
量超过500 kW。供电距离超过200m时宜考虑增设 2．6低压配电干线系统
变配电所。如果建筑高度超过200 nl，再加上平面距 超高层建筑因楼层多、配电分支点多．塔楼层照
离。建筑上部的供电半径一般会超过250m，电压降 明干线及空调配电于线宜采用密集型母线槽配电，冷
有可能超过规定值。供电质量将下降，电能损耗加 冻机组等大容量设备也可采用密集型母线槽配电。消
大．肯定会影响电梯等设备的运行。因此建筑高度超 防水泵、防排烟风机、消防电梯及消控中心设备宜采
过200m的超高层建筑。宜在塔楼上部设分变配电 用矿物绝缘电缆配电。其余设备可采用铜芯耐火阻燃
所，供塔楼电梯及上部l，3楼层的部分用电。上部变 电力电缆配电。
配电所宜结合避难层或技术层设置，电缆宜上进上 目前高层建筑火灾隐患较多，而火灾事故死亡
出，可不必设地沟。考虑到方便今后调换变压器，变 人员大多是因烟雾窒息而死。因此防排烟设施的供电
压器容量不宜选得太大，一般不宜大于630 kV·A， 可靠性相当重要．建议防排烟风机不仅干线应采用
调换变压器可考虑通过货梯井道吊装。 矿物绝缘电缆．分支线亦采用矿物绝缘电缆为好。
2007年10月杭州大水淹城。多年来首次发生大 因配电管线数量繁多，种类复杂，塔楼的强电管井
21
墼壹墨塞墼墼皇圣墼堡盐坌舅!墨兰12●■■●■
229变频节能原理及其在空调系统中的应用
建_II裁竺电!!乞!!·鲤!垡：!!堂：!
—2E刘童段EPoVFaIAiASLZTMZJDWECoCU4AAvfptawfaavieacsiiatimosatrapabeefavfpterKwAsVrafrVwvsVavsEs摘要风略关空变变风1引传求间机步的的以性机的定压冷冷度2变2压动即的5时通调方面设该动其2)3超较的设 ⅫrLoaitoa2口nihohunofhnbarrlnionnoysnnhmepnhurcynxoparrneoiyoenreaoyaioyanrfarntpiyi0enied e。5 J结 Etrrt_uanoagloisreiodrlenstdeptedelocgarpreieyr卜slgdegrlsrrlsv战eiredsprsa0ce调流量Ce-ae明文nnj介量与键统，段运进。空上的侧关流缩冻冻提缩电疋关0，用节式积置工力它高复重计—rngunilnvtiqnwurdtrlhrevoimliqnrdttuquiutiuti言频 Trtrrniql-tq0oraggznegeraucumgieoeoaimnpyaucgscealulameamen1。Re束国gcauicei4ng系量系l日Iuegqrabeieytmdmdtgdpelibeiyomgaeabembemg傲泽ces绍实规词空来．行式但间步制是键量式水水高恒式动：系消变．调不l程配采层杂要的Cyibecom5ysyloeeisclnp-iue，ieaeenlnp—netntll调 Ih(t假一_年-plnanrni，teclsocnndnrsgecltdiciee统系统T语_周(uEigtyeanettg，iiyesioyo了现则调控同的变不。进约否点运冷供变…转冷机常式耗频保速宜照电用建，基重slectdrY—簟nyvidahenatnn节重aeyiilCu调统节设2g，intedgvivothc家e变节，系制时台流能图式而允。行水水流“矩水的数为功器证。／个明对树筑超础中I5ngiioiniit压能—期庆cCgonn节转nonihngi启t频能并统空可数量实l节形许传。机流量。负机不。：率一电而J强配容干的高，之—Ignoaon调大r为速、ng能i)n■ig技控介节调以和运现能成变统近组量运载组同负尸为般动异电电量式用层超重n．频q学c某为于gBi原a术制绍能主控启行连方的流观几和允行节属转载，P采机步管采较、电建高，Onl电lg办n卜8L理调的了。机制停在续式。量点年吸许并能于速的=．用磁交m井用大放设筑层必D气公正PzIN节原进主运冷时一的是其运认来收在获原恒下功、2y通流。。树的射备的建须G工楼忍，／空理行要行冻间定变受中行为，式一得理转，率n保电并以干设式负可筑慎程空／：可厂调。变是的水段程流传空。空工冷定了矩负只持动宜分式备混荷靠配之学调9得控系给频根台泵，度量统调是调程冻范成负载．不机在流或由合较供电又院系：制统出节据数、满上控观主一主技水围功载的和变转二与分变供大电系慎，统P(水了能冷(冷足可制念机个机术机内，，阻转。电)速侧塔区配电，是统，重步图，流实改(却负以，和冷认的的组变节其转矩／压与楼楼树电。用保设切庆热进。即量现造水荷实存技热识水开的化能特矩瓦P与频板无干所电证计不市)式2变和方的量泵的现在术水上流拓技，效点t．=频率留关式放设大是可4)．n压0法工的和、变节进局流和量者术因果足、。率的洞的配射备楼该大0基变0和程需启冷化能一限量技必们指此得在转／成关。部电式性安项意4本频5运实停却。的步在术须根标尝到拖速n比系裙分。供质全目。)恒：(行例时塔这目节主上是据，试大n率V为房管电运电定之。V策。风种能使了幅V：部线，行气，间r)分。也应
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超高层建筑配电系统设计介绍
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Wu Zhengping(Zhejiang Province Architectural Designand Research Institute，Hangzhou310006，China)
Abstract Through instances of engineering design， 该工程属一类超高层建筑，设计按一级负荷供
this paper illustrates the distribution design(10ad level 电。其中消防负荷、应急照明、疏散指示、主楼电
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车、宴会厅用电、厨房部分动力、高级客房照明、航
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design of low-voltage distributing mains．The key points 空障碍灯、停机坪、通信、安保监控、广播等用电按
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super-highrisebuildings arealso illustrated． 电按二级负荷供电；其余为三级负荷。
Key words Super-highrise building Distribution
2。2 电源选择
system Distributiondesign
根据《供配电系统设计规范》(GB 50052—95)
规定，一级负荷应由二个电源供电，当一个电源发生
摘要通过工程设计实例．介绍了超高层建筑
故障时。另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷中
的配电系统设计(负荷等级划分、电源选择、高低压
特别重要的负荷，除由二个电源供电外，尚应增设应
配电系统)、变配电所设置、柴油发电机房布置、低
急电源。因此超高层建筑必须采用二路独立的10kV
压配电干线设计。阐述了超高层建筑配电系统设计要
电源供电(用电容量较大，条件许可的地方可采用
点及注意事项。
35 kV电源供电)，此外还应根据实际情况设置柴油
关键词 超高层建筑 配电系统 配电设计
发电机组或EPS电源作为应急备用电源。
该工程采用10kV双路电源供电(两个电源不应
1 工程概况
同时损坏)，电源引自附近供电部门开闭所二段不同
杭州海威喜来登大酒店在杭州滨江区，濒临钱塘 母线，采用电力电缆埋地引入总变配电所，二路电
江，位于钱江三桥与四桥之间，隔江可远眺六和塔景 源同时供电，当其中一路电源故障停电时，由另一
区、玉皇山麓。建筑总面积16万m2，地下3层、地 路电源供给全部一、二级负荷。还设有两台有自启
上59层，建筑总高度225m，属一类超高层建筑。功 动功能的柴油发电机组作为消防及重要负荷应急备
能定位为五星级酒店、高档写字楼及酒店式公寓。 用电源。
2．3高低压配电系统
2配电系统设计
该工程10kV主接线采用单母线分段的接线方
2．1 负荷等级 式。系统设有分段母线联络开关，两路10 kV电源同
超高层建筑一般建筑面积较大、人员密度大、使 时供电，互为备用，当其中一路电源因故障停电时，
用功能比较复杂．通常供电容量较大。当超高层建筑 由另一路电源供给全部一、二级负荷。10 kV出线采
发生各种灾难时抢险难度大、人员疏散较困难，因此 用电缆放射式向各配电变压器供电。
其供电可靠性要求极高。其中消防系统的用电安全保 低压主接线采用单母线分段的接线方式，每两台
障显得尤为重要。 变压器为一组，互为备用，分别设有母线联络开关，
■—2■0●螋型塑：婴塑：1
228两只低压进线开关及母联开关两通一断，采用电气、 水淹没地下变配电所．造成长时间停电的事故。因此
机械联锁。一级负荷中特别重要的负荷设有专用低压 有必要对地下变配电所的设置进行慎重考虑，至少变
母线，除采用两路供电外，另外设有柴油发电机组作 配电所不应设在地下最底层．如不能做到，应采取适
为备用电源。 当抬高地坪，加强地下层排水设施，变配电所设置专
所有消防负荷及重要负荷的配电，是由两路从变 门的堵水设施等措施。
配电所低压系统两段母线上引来的配电干线。在配电 该工程在大楼地下二层设10kv总变配电所，内设
末端设置双电源自动切换箱进行配电。 有高压中置式开关柜、低压配电柜及2000kV·A变压
2．4变配电所设置 器4台、1600kV·A变压器两台。在大楼34层设10kv
超高层建筑的用电设备负荷较大、用电设备性质 分变配电所。内设有高压环网柜、低压配电柜及
较复杂，且很大一部分为一、二级负荷，通常变电所 630 kV·A变压器两台。变压器采用环氧树脂浇铸干式
的规模相对较大。由于超高层建筑一般都处于城市中 变压器．变配电设备均采用无油安全型设备。
心寸土寸金的地段，楼内空调机房及水泵房等用电量 2．5柴油发电机房布置
大的设备均布置在地下层。根据变配电所应靠近用电 柴油发电机组应根据火灾时可确保消防负荷供
负荷中心的原则，总变配电所最好设在地下层内。由 电，平时能保证除消防负荷外的一、二级负荷供电的
于塔楼部分的结构梁一般较大。柱网又很难满足配电 原则选型，容量大约为变压器总装机容量的20％。
设备的布置要求。因此宜将总变配电所设在地下一层 根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045—
或地下二层靠近塔楼的裙房中。同时总变配电所宜靠 95，2005年版)，高层建筑自备柴油发电机房可布置
外墙布置以便于管线进出。 在建筑物的地下一、二层。不应布置在地下三层及以
超高层建筑的总变配电所进出管线较多。有高压 下。为了方便电缆管线的进出、便于就近控制、减少
进线电缆。低压进出线有阻燃电缆、耐火电缆、矿物 值班人员。建议柴油发电机房宜尽量与变配电所贴邻
绝缘电缆。还有不少封闭式母线，管线进出仅采用上 布置，同时应有一侧靠外墙布置。柴油发电机房应预
进上出的方式，可能会造成管线交叉频繁，施工较为 留排烟、通风、冷却通道，冷却方式以风冷最为简
困难。因此总变配电所宜设地沟，各种电缆通过配 便。柴油发电机房应设置不超过8小时用油量的柴油
电柜下部地沟进出。封闭式母线则通过配电柜上部 储油间．若储油量超过规范规定的储油量时，应增设
进出。其变配电所设计高度一般为净高3．5nl、地沟 室外储油罐。柴油发电机组通常需整体搬运，设计时
11"11、梁高通常为0．9m，建筑层高大约为5．4m。 应预留足够的搬运通道。
根据《全国民用建筑工程设计技术措施 电气》， 该工程在大楼地下二层总变配电所旁设柴油发电
低压线路的供电半径一般不宜超过200 m，当供电容 机房。内设1000kW柴油发电机组两台。
量超过500 kW。供电距离超过200m时宜考虑增设 2．6低压配电干线系统
变配电所。如果建筑高度超过200 nl，再加上平面距 超高层建筑因楼层多、配电分支点多．塔楼层照
离。建筑上部的供电半径一般会超过250m，电压降 明干线及空调配电于线宜采用密集型母线槽配电，冷
有可能超过规定值。供电质量将下降，电能损耗加 冻机组等大容量设备也可采用密集型母线槽配电。消
大．肯定会影响电梯等设备的运行。因此建筑高度超 防水泵、防排烟风机、消防电梯及消控中心设备宜采
过200m的超高层建筑。宜在塔楼上部设分变配电 用矿物绝缘电缆配电。其余设备可采用铜芯耐火阻燃
所，供塔楼电梯及上部l，3楼层的部分用电。上部变 电力电缆配电。
配电所宜结合避难层或技术层设置，电缆宜上进上 目前高层建筑火灾隐患较多，而火灾事故死亡
出，可不必设地沟。考虑到方便今后调换变压器，变 人员大多是因烟雾窒息而死。因此防排烟设施的供电
压器容量不宜选得太大，一般不宜大于630 kV·A， 可靠性相当重要．建议防排烟风机不仅干线应采用
调换变压器可考虑通过货梯井道吊装。 矿物绝缘电缆．分支线亦采用矿物绝缘电缆为好。
2007年10月杭州大水淹城。多年来首次发生大 因配电管线数量繁多，种类复杂，塔楼的强电管井
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229变频节能原理及其在空调系统中的应用
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AIGC"内容描述：本篇文章以2008年建筑电气领域的视角，系统地阐述了超高层建筑配电设计的相关理论与实践。针对这类特殊高层建筑物的特点，如高度、容量需求巨大、负荷分布复杂、电力供应安全可靠性要求高等，文章详细介绍了配电系统的总体布局、电缆选型与敷设、变配电设备配置、馈电网络设计、继电保护及自动化控制等内容。通过综合考虑防火、节能、环保等因素，探讨了如何有效解决超高层建筑在电力供应方面的技术难题和挑战，为读者提供了一个全面而深入理解超高层建筑配电设计的专业指南。"
