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1、高層建筑配電負荷分配探討摘要：高層建筑電氣負荷計算及分配是關系到高層建筑變配電系統的設備選型、變配電系統的主接線方案、變配電系統的投資及運行成本，在技術方面及經濟方面都具有十分重要的意義。 關鍵詞：負荷計算；高層建筑Abstract：The high-rise building electrical load calculation and distribution is related to the change of the high-rise building distribution system equipment type selection, variable distribut2、ion system Lord wiring schemes, and become the distribution system of investment and operation cost, in terms of technology and economy is of significance.Keywords: load calculation; High-rise building中圖分類號：TU97文獻標識碼：A 文章編號：1 引言現代高層建筑一般以商住用途為主，其用電負荷主要組成為商業負荷、住宅負荷、公共負荷。不同性質的負荷在用電量和電能質量上也存在差別，如公共負荷中的應3、急照明、消防設備、人防設備、電梯設備等均為一、二級用電負荷，在采用變壓器供電同時，并設置發電機組作為事故應急備用電源保證其供電的可靠性。因此在高層建筑電氣負荷計算及分配過程中應充分考慮其建筑特點，才能滿足現代高層建筑的各項需求。本文針對高層建筑電氣負荷計算及分配問題進行分析與闡述，供大家借鑒、參考。2 高層建筑負荷計算負荷計算在變配電系統中主要起到指導作用，它是確定設備選型和主接線方式的基本依據，其計算的準確程度關系到投資及運行成本的高低。對于不同規模，級別和用途的高層建筑，其負荷計算也有很大差異。現根據各種高層建筑用電負荷的運行特點分析與闡述其負荷計算及負荷分配。2.1住宅負荷隨著社會的進步4、和人們生活水平的提高，人們對用電量的要求越來越高。每戶家庭對家用電器的要求，已由滿足基本需要型向電氣化，信息化，舒適化轉變，各種各樣大功率電器逐漸走進每個家庭。如：大屏幕彩電、微波爐、消毒柜、電熱水器、空調等。同時每戶家庭配置的家用電器各有不同，因此計算每戶住宅負荷時比較適合采用各類用電負荷尚不夠具體的指標法。目前電氣設計中一般按每戶住宅面積確定用電負荷，如表1所示為小康之家的用電指標。表1住宅面積及其用電負荷住宅面積/m2 50 50100 100140 140用電負荷/kw 4 6 8 1220在確定每戶住宅用負荷后，每單元的負荷計算可將該單元內各戶的計算負荷之和乘以需要系數K求得。K的采5、值為：2575戶取0.4，76100戶取0.35，101200戶取0.3。當然住宅用電負荷也可以用其他的辦法來確定，如用負荷密度來確定住宅用電負荷或考慮住宅的類別和用電指標來確定住宅的用電負荷等。2.2商業負荷現代高層建筑的商業負荷可分為用戶式的辦公型用電和商場式的大區域型用電兩種。用戶式的辦公型用電負荷主要是指辦公室的照明、空調等用電負荷，具有季節性波動性，負荷密度大，用電增長平穩的特點。雖然商業負荷在電力負荷中所占比重不及工業負荷和民用負荷，但商業負荷中的照明類負荷占用電力系統高峰時段。計算負荷時先以80Wm2考慮，計算出每戶辦公室的用電負荷，再以各戶的計算負荷之和乘以需要系數K求得辦公型6、用電負荷。由于人們的辦公時基本一致，辦公內的照明、電腦、空調基本全開，因此K的采值均為0.7以上。商場式的大區域型用電是指商場的普通照明、中央空調、消防動力等用電負荷，其用電特點除了用戶式的辦公型用電負荷特點外還具有用電覆蓋面積大，隨節假日變化等特點。計算負荷時基本上采用負荷密度法，即采用單位面積的用電負荷容量計算得到總的商場用電負荷，單位面積負荷密度的取值會因為商場的經營特點及所處的地區而有所不同，一般情況商場的單位面積用電負荷容量以100Wm2考慮。在確定總的商場用電負荷后應乘以需要系數K求得實際的商場用電負荷。2.3公共負荷在高層建筑的負荷計算中，公共負荷的用電設備基本上可確的，其負荷大7、致分成照明負荷和動力負荷兩大類，其中動力負荷可以分為水泵負荷、風機負荷、電梯負荷等。計算公共負荷時即根據不同用電設備組的負載特性采用不同的負荷計算數。如公共照明負荷計算，一般情況采用單位面積用電負荷容量計算。計算公共動力負荷時由于不同用電設備使用時間的差異和其它因素可采用不同的需要系數。3 主結線分析3.1高低壓主結線方式選擇原則高層建筑的用電負荷是綜合型負荷，其包含所有等級用電負荷，如消防電梯、應急照明、消防水泵、排煙風機等一級負荷，客梯、生活泵、潛污泵等二級負荷及一、二級負荷以外的三級負荷。對于高層建筑高低壓主結線方式的選擇原則，應在當滿足一、二、三級負荷運行要求的前提下，盡量節省投資成本8、及提高電能的質量。由于我國商業用電與住宅用電的計費標準不同，在選擇變壓器時應當設置專用商業用電變壓器，選擇住宅用電變壓器應時以考慮供電可靠性為主，一般采用兩臺或多臺變壓器分列運行，同時在各臺變壓器低壓側母線上設置的聯絡開關，使兩臺變壓器能自動切換，互為備用。對于一級負荷應采用一路市政電源加應急發電機組，組成雙回路供電，并設置帶有自動投入及自復位功能的雙回路電源切換柜，確保在市電停電后15秒鐘內應急發電機組能自動投入，保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。現代高層建筑的公共用電負荷多數集中在地下室或底層，除此以外頂層、中間層也是電力負荷相對集中的地方，可能布置有設備層。頂層有防9、排煙風機、電梯、通風機等，層數較多時中間層可能還會有加壓水泵、電梯等。當頂層、中間層或設備層的用電負荷大到一定數量時，就應該將配電變壓器設置在頂層、中間層或設備層。將配電變壓器深入負荷中心，降低電能損耗和有色金屬消耗，這是配電系統設計的一條重要原則。對于樓層較低規模較的民用建筑，多數集中一處設置變電所是合理的。而對于一些大型建筑群、小區建筑以及大型體育場（館）等單體建筑面積大或場地大的建筑，應適當分散設置配電變壓器。3.2確定主結線方案實踐對于建筑中的舒適型負荷中的冷凍站負荷約占全大樓負荷的40 %，運行時間5個月左右。因此在確定主結線方案時保障型負荷和冷凍站負荷宜由單獨的變壓器供電，在冷凍站10、停止工作時將變壓器切除，以節省變壓器的鐵耗。在過渡季節有時需要少量的冷負荷，在保障型負荷變壓器容量允許的情況下，也可由保障型負荷變壓器供電，因為高層建筑變配電所一般在戶內，可充分利用干式變壓器在強迫通風情況下，其容量可以提高10 %，短時間提高50 %這一特點.因此在保障型負荷變壓器的低壓側與舒適型負荷變壓器低壓側間用母線聯絡開關將其聯絡.此時可將舒適型負荷變壓器作為保障型負荷的備用變壓器。對于建筑中的保障型負荷在每天的早上9點到晚上10點這段期間負荷較大，較均勻.晚上11點到早上8點這段期間負荷較輕，只有早9點到晚10點的一半左右.若變壓器在早上9點到晚上10點運行在70%的經濟運行狀態下，11、那么晚上11點到早上8點就運行在輕載非經濟運行狀態。由此看來，在確定主結線方案時，無論是單電源還是雙電源，保障型負荷宜由兩臺變壓器各負擔一半，其容量按經濟運行選擇.在高峰負荷期由兩臺變壓器供電，在低峰負荷期宜切除一臺變壓器，由一臺變壓器供電，以節省運行費用.大型冷凍站負荷也有類似的情況，也宜由兩臺變壓器供電。對于建筑中的保障型和舒適型負荷應用單獨的變壓器供電，在條件允許的情況下應根據計算負荷和負荷曲線進行變壓器臺數適當組合，以減少變壓器輕載運行時間，降低運行費用和節約電能，將各臺變壓器低壓側進行適當聯絡，以提高運行的靈活性、可靠性和經濟性。4 結語高層建筑電氣負荷計算及分配直接關系到建筑變配電系統的設備選型、變配電系統的主接線方案、變配電系統的投資及運行成本，在技術方面及經濟方面都具有十分重要的意義。文章針對高層建筑電氣負荷計算及分配問題進行分析，通過工程實踐表明，在高層建筑電氣負荷計算及分配過程中應充分考慮其建筑特點，以才能滿足現代高層建筑的各項需求。參考文獻：1 林濤，張景禎配電網中有功負荷分配方法J山西建筑，2007，28（10）：1181192 杜海星高層建筑配電系統設計J價值工程，2011，27（01）：31333 陳水龍建筑計算負荷及其配電系統配置淺析J農村電氣，2011，31（07）：5758注：文章內所有公式及圖表請用PDF形式查看。