高层建筑供电

蒋永琨等编：《高层建筑防火设计》,群众出版社,北京，1984。

高层建筑用电负荷高层建筑的用电负荷因其建筑物功能和规模不同而不同，大致有以下11种：①照明设备,②工艺用电设备（依建筑物功能而定）,③交通运输设备（如电梯等），④给排水设备,⑤采暖设备,⑥空调设备，⑦通信及广播电视设备，⑧消防设备，⑨计算机设备,⑩厨房设备,洗衣房设备等。根据这些负荷的运行特点和它们对人们工作生活所起的作用，可以将它们分成保障型、保安型和舒适型3大类。

①保障型负荷：维持人们正常工作和生活而不可缺少的用电负荷，如照明、工艺、交通运输、给排水、通信、计算机以及生活锅炉和厨房洗衣房等用电。这类用电负荷的等级根据建筑物的性质按有关设计规范确定。

②保安型负荷：保证建筑物和人身安全的用电负荷，如消防控制中心、消防水泵、消防电梯、排烟风机、正压风机、疏散照明等消防设备用电。这类负荷在正常情况下一般不使用;当发生火警时,应能立即投入运行。这类负荷的等级按防火规范确定。

③舒适型负荷：给人们创造一个舒适的生活、工作环境的用电负荷，如空调制冷系统用电等。它是一种季节性负荷，但用电量甚大。这类负荷的等级与保障型负荷一样，根据建筑物的性质按有关设计规范确定。

高层建筑由于建筑面积大,功能复杂,一般用电量都很大。因此，在确定高层建筑的总负荷时，应当充分考虑上述三类负荷的不同使用特点，合理选取需要系数和同期系数。

高层建筑供电电源高层建筑的供电电源是根据高层建筑的消防设施对电源的要求和高层建筑的保障型负荷及舒适型负荷的等级来决定的。中国《高层民用建筑设计防火规范》规定:高层民用建筑,按其使用性质、火灾危险性以及疏散扑救难度可以分为“一”、“二”两类。一类建筑的消防设备用电，应按一级负荷的要求供电。二类建筑的消防设备用电，应按二级负荷两回路要求供电。消防用电设备的两个电源或两个回路线路应在最末一级配电箱处自动切换。

对于专业性强、有特殊要求、对国民经济有重大影响、政治上特别重要的高层建筑，应划为一级用电负荷，应采用两个或两个以上电源供电。

高层建筑用电量大，多采用10kV电压等级作为供电电源。若用电量超过6000千瓦，由10kV电压等级供电有困难时，应考虑采用35kV电压等级电源供电。

备用电源应根据建筑物的重要性，需要备用电源的用电设备的特点和要求来选择。备用电源可以自动切换，亦可以手动切换。选用自备发电设备作为消防设备的备用电源时,发电设备应能在5～10秒内自动起动；对于事故照明，可以选用电池内藏式应急照明灯具来替代集中供电的备用事故照明电源；对于那些要求特别高，完全不能中断供电的设备，如计算机中心等，则应采用不停电电源装置(UPS)。

高层建筑供电方案经常采用的高层建筑供电系统的主接线方案有下述几种。

①一般高层建筑可采用双电源单母线接线。两个电源一个正常工作，一个备用。备用投入方式可根据具体建筑物的要求而定。

②对于供电要求较高的高层建筑，可采用双电源单母线分段接线。正常时两个电源同时工作，母线分段运行，母联开关设备用电源自动投入装置。

③用电量大，要求供电绝对可靠的高层建筑，可采用三电源单母线分段接线。正常时3个电源同时工作,母联开关可按指定的备用方向自动投入。当供电部门无法满足3个电源同时工作的要求时,可以采取正常时两个电源工作，一个电源作为公共备用电源。

从配电站到每台变压器均采用放射式供电。有时为了提高供电的可靠性和运行的灵活性,有些高层建筑,特别是超高层建筑,在上部设有另一配电站,从而对每台变压器构成双向或环形供电方式。

在选择变压器的容量和台数时，应充分考虑不同性质用电负荷的特点和要求，尽量节省投资和运行费用。例如,照明负荷对电压质量要求较高,宜单设变压器；而照明负荷中的节日照明是不经常使用的负荷，可单设一台变压器，不用时可以切除。对空调、冷冻用电这种季节性负荷也宜单设变压器，以便空载时切除，可在变压器低压侧适当联络，以提高运行的灵活性和供电可靠性。

为节省有色金属，降低电能损耗和电压损失，提高供电的可靠性，在有条件的地方，应当将10kV或35kV电源直接深入负荷中心，将配电站或变电所设在大楼内。

《工厂与高层建筑供电》是多层次的教学用书或参考书。全部内容适合高等院校有关专业的师生及电气技术人员；为了配合上海市高级电工远程教育培训工作的需要，《工厂与高层建筑供电》中有关“高级电工”教材的内容，均采用“五号”楷体字表示，使读者更加明确。

前言

第一章概论

第一节我国电力事业发展简况

第二节电力系统概述

一、电力系统概述

二、中性点不接地系统与中性点接地系统的特点

第二章负荷计算

第一节用电设备分类及生产机械的负荷特性

第二节电力负荷曲线

一、绘制负荷曲线的必要性

二、绘制负荷曲线的方法

第三节计算负荷与尖峰负荷

一、计算负荷的意义

二、尖峰负荷

第四节按需要系数法确定计算负荷

第五节按二项式法确定计算负荷

一、单组用电设备的计算负荷

二、多组用电设备的计算负荷

第六节单相用电设备的计算负荷

一、单相用电设备接于相电压上

二、单相用电设备接于线电压上

第七节高层建筑用电负荷特点及应注意的问题

第八节高层建筑负荷计算方法

一、按负荷密度法估负荷

二、按单们指标法估算负荷

第三章工石及高层建筑变配电系统

第一节负荷分类及对供电的要求

第二节工石变配电电压选择及调整

一、我国额定电压分类

二、选择电源电压和配电电压的条件

三、电压偏移及限制措施

第三节工业企业高低压配电系统结线方式

一、工业企业高压配电网络结构方式

二、低压电力网的结线方式

第四节变电所的位置与数量、变压器空量与台数的选择

一、变电所分类

二、变压器负荷能力与过负荷能力

三、变压器型式的选择

四、总变电所变压器容量和数量的选择

五、车间变电所的变压器容量与台数的确定原则

六、确定变电所位置的原则和方法

第五节变电所的一次结线

一、对一次结线的要求

二、一次结线中主要电器的作用、性能及符号

三、工石变电所一次结线方式及特点

四、车间变电所高压侧与低压侧一次结构

第六节变配电所平面面置与结构

一、变配电所的总体布置要求

二、高压配电室布置与结构

三、低压配电室布置与结构

四、变压器室的布置与结构

第七节高层建筑及成民住宅变配电系统

一、高层建筑和居民住宅用电的特殊性

二、高层建筑和居民小区变电所种类

三、高层建筑的变配电设备及配电方式

四、高层建筑供电电源和电能质量

五、干式变压器一体化变配电所

六、箱式变电站及选择

第八节配电自动化系统发展简况

一、应用概况

二、可通信、智能化断路器

三、400VGZT智能型总线式低压成套设备柜

四、HJPMS-2000智能型低压开关柜系统

五、微机型低压电动机保护装置

第九节电压损失计算方法

一、电力线路阻抗计算法

二、电力网中电压损失计算

第十节选择导线和电缆截面的条件

一、根据最小截面选择导线截面的方法

二、按经济电流密度选择导线截面

第十一节电力线路安装及查线核相方法

一、导线敷设方式对线损率的影响

二、电缆线路安装方式及相关规定

三、架空线的安装规定

四、低压配电线路安装和配置负荷的方法

五、用DKX型数字式查线仪查线、核相的方法

第四章短路电流计算

第一节概述

一、什么叫短路

二、短路的原因及后果

第二节短路阻抗计算

一、短路分析

二、电力设备和电力线路阻抗表示法

三、短路阻抗计算

第三节短路电流计算

一、由无限容量系统馈电的电路内短路电流变化过程

二、无限容量系统内三相短路电流计算方法

三、无限容量系统三相短路电流工程计算法

四、低压电力网络短路电流计算特点

五、二相短路电流计算法

第四节有限容量系统短路电流计算概要

一、次暂态电流和冲击电流

二、稳态短路电流

三、讨论

第五节双电源供电的短路电流计算

一、没有公共电抗的两电源供电短路电路

二、有公共电抗的两电源供电短路电路

第六节短路电流的电动力效应和热效应

一、短路电流的电动力效应

二、短路电流的热效应

第七节对称分量法及其应用

一、对称相量与不对称相量

二、对称分量法原理

三、三相电路中电压、电流各序分量的性质

四、在Y形连接的电源和负载中，各序线电压与各序相电压的关系

五、在△形连接的电源和负载中，各序线电流与各序相电流的关系

六、用对称分量法计算不对称短路电流

七、用对称分量法分析变压器二次侧不对称短路实例

第八节三相电压、三相电流不对称度的计算方法

一、关于传统的三相电压（电流）不平衡率计算法的问题讨论

二、三相相量不对称度及实用计算法

……

第五章变配电所电气设备及选择

第六章供电系统的继电保护

第七章节电降峰和提高功率因数

第八章接地与接零

第九章防雷技术

第十章电气照明2100433B