民用建筑各级负荷供电系统设计探讨

　
摘要：该论文对民用建筑各级负荷供电系统设计探讨
关键词：负荷等级 供电电源 应急电源 主接线形式
l　供电电源
　　在建筑工程设计的方案或初步设计阶段，一般需要按工程(或称之为用户、用电单位)的重要性确定其用电负荷的等级、供电电源的数量及是否设应急电源。
　　根据<供配电系统设计规范》GB50052-95第2．0．2条、3．0．1条等相关条文的规定：“一级负荷应由两个电源供电”；“一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源”，也就是说特别重要负荷需要三个电源供电，一般的作法是在已有两路高压市电的情况下，再设自备电源。
　　白备电源一般是采用柴油发电机组或整流逆变装置(简称EPS)电源等等。
　　上述规范的3．0．3条指出“除一级负荷中特别重要负荷外，不应按一个电源系统检修或故障的同时另一电源又发生故障进行设计”。即对一级负荷而言，两个电源(一个电源故障时另一个电源不能同时损坏)供电就可以了，不必设第三电源。目前的实际作法，往往是根据供电部门的要求，在已有两路高压市电的情况下，再设置柴油发电机组，原因是认为两路高压市电并非两个“独立”(不能同时损坏的)电源，提高了一级负荷用户电源的可靠性。
　　上述规范第2．0．6条的条文解释中指出，“对二级负荷，由于其停电造成的损失较大，其包括的范围也比一级负荷广”。工程设计时，应根据供电系统的停电几率，停电带来的损失，电源条件，供电系统各方案所需投资等诸多因素综合考虑。二级负荷设备的供电有多种可选择的方案，工程设计者应尽量选择安全可靠、经济合理的方案。“有条件时采用双电源供电”。
三级负荷虽然对供电的可靠性要求不高，只需一路电源供电。但在工程设计时，也要尽量使供电系统简单，配电级数少，易管理维护。
自备(应急)电源的设计
2．1自备(应急)电源容量的确定
　　自备(应急)电源的容量应同时考虑如下因素：
2．1．1满足由它提供电源的全部用电设备的计算容量；应急柴油发电机组的额定容量应是额定环境条件下连续运行12小时的标定容量，当环境条件不是产品规定的条件时，需考虑环境的影响，并按所需容量留有裕量。
2．1．2满足由它供电的单台容量最大的电动机的启动要求；
　　实际工程设计时步骤如下：在工程设计的方案及初步设计阶段，因为由应急电源供电的设备台数和容量未确定，应急电源所供设备的计算容量就不易确定。要满足上述条件2．1．1，只能根据大量的工程实践经验进行估算，可按所设计的工程的变压器总安装容量的10~20%考虑。施工图设计阶段，可按上述2．1．1和2．1．2两个条件来校验。要满足条件2．1．1有两种情况：其一，如果自备电源是第三电源，可按能满足本工程中的全部一级负荷设备及一级负荷中特别重要负荷设备的总计算容量的供电要求设计；其二，如果自备电源是第二电深，宜满足全部一级负荷和二级负荷计算容量的要求，见GB50052-95第3．0．6条。
　　留裕量的方法往往是使柴油发电机组的容量不小于所有有关用电设备的安装容量之和(即需要系数取为1)。这种作法有时会使发电机组的容量偏大。如果需要尽量减小柴油发电机组的容量，使其容量选择得更准确，宜按其负荷的计算容量确定。要满足条件2．1．2：即满足最大容量的单台电动机的启动要求，也有两种情况：分别是按电动机全压起动和按电动机降压起动来考虑。
　　因为一般情况下确定柴油发电机的容量时，不容易做到很精确，为满足条件2．1．2可以用估算的方法：当电动机为全压启动时，所需柴油发电机组容量一般为电动机容量的7～10倍；如果电动机采用星三角或白耦变压器降压起动，则所需发电机的容量为电动机全压起动所需容量的三分之一左右，此时柴油发电机组容量可为最大单台电动机容量的3-'4倍。如果电动机采用软启动装置，柴油发电机的容量可略小于电动机容量的3倍。如果还想减小柴油发电机组的容量，就必须根据柴油机发电机组的励磁方式等多方面的性能因素确定。
　　如果自备电源采用EPS，则应按EPS生产厂家的要求设计。
2．2应急柴油发电机组台数的确定：
2．2．1由于柴油发电机组是第二电源或第三电源，就不必为它再设“备用”，也就是说一个工程可以只设一台。如果容量过大，可以设两台，这两台可并联运行，并考虑可互为备用。但必须注意
严禁将自备电源与市电并网，以免在市电网故障时同时拖垮柴油发电机组。
2．2．2柴油发电机组的单台容量不宜大于1000kW。
2．2．3一般情况下在一个变电所内，柴油发电机组的台数不宜多于两台，见JGJ／T16-92第6．1．2．1条。即在一个变电所内的总容量一般不超过2000kW。当工程规模特别大，变压器总安装容量在15000kVA以上，且柴油发电机总容量必须超过2000kW时，变电所也就不止一处(否则低压供电半径会很大，变压器未深入负荷中心)，则柴油发电机组的设置可随变电所的增多而增多，可不止一处，仍可做到一处不多于两台，每台不大于1000kW，使柴油发电机组的供电范围和供电半径适当。
3　根据用户和用电设备的负荷等级．确定变电所内高、低压配电系统主结线形式
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