现代大型商业建筑供配电设计

现代大型商业建筑供配电设计

汪鹏鹏

汪鹏鹏

上海同建强华建筑设计有限公司200092

摘要：随着大型商业建筑朝功能化以及规模化和多样化方向发展，大型商业建筑的供配电设计工作难度也随之越来越大。面对当前的现状，如何确保大型商业建筑供配电系统能够处于安全以及稳定和高效、科学的运转，是当前大型商业建筑供配电设计人员需要思考的重要问题。

关键词：大型商业建筑；供配电；设计

一、大型商业建筑用电负荷容量以及类别

因为大型商业建筑的面积比较大以及负荷分散，所以在确保大型商业建筑的供配电系统之前，首先需要对大型商业建筑用电的负荷容量进行确认，然后在对各个负荷的类别、级别进行区分，这就是供配电设计的基础。

根据普遍的供电方案，现代商业区供电负荷等级包括特级、一级、二级、三级负荷。针对大型商业的特级负荷，可采用市政双电源设置及应急柴油发电机组加末端蓄电池来确保此级负荷，对于大型商业的消防用电及其他一级负荷，可通过双电源设置及配置应急柴油发电机组等措施来保证对重要负荷的可靠供电，日常用电与柴油发电机电源在末端切换。

特级负荷：大型商场及超市的经营管理计算机系统用电

一级负荷：火灾自动报警及联动控制设备、地下车库、通道及楼梯间照明、火灾应急及疏散指示照明、商场应急及疏散指示照明、商场营业厅备用照明、消防送风机、排烟风机、防火卷帘门、消防水泵、地下室排水泵。

二级负荷：给水泵、电梯、自动扶梯、商场空调用电。

三级负荷：其它电力负荷及一般照明等。

为保证供电的可靠性，对于一级负荷应由两个独立电源供电。即指双路独立电源中任一个电源发生故障或停电检修时，都不至于影响另一个电源的供电。对于一级负荷中特别重要的负荷，除双路独立电源外，还应增设第三电源或自备电源(如发电机组、蓄电池)。根据用电负荷对停电时间的要求确定应急电源接入方式。二级负荷，一般应由上一级变电所的两段母线上引双回路进行供电，保证变压器或线路发生常见故障而中断供电时，能迅速恢复供电。三级负荷可由单电源供电。

二、现代大型商业建筑变电所以及发电机组的位置设计

对于大型商业建筑变电所的位置，我们选择的依据一般是按深入负荷中心的原则设置变电所。首先需要对大型商业建筑内各个建筑、用户的分布情况有通透的了解，并结合建筑的分期及各个周期负荷分配情况，在对变电所位置的选择，实现既可以满足开发周期，也可以满足各个用户的位置。

在大型商业建筑的配电设计中往往要配置多个变配电室，各个变配电室的供电范围一般也大都包括一、二级负荷。各个配电所的设计应当统一进行、统一规划，避免因为单独设计而产生供电设备不能配合进行，进而造成一定的浪费。

三、大型商业建筑变配电室的设计与布置

变配电室的作用是从电力系统接受电能进行分配电能的。现代大型商业建筑变配电所大多均由变压器室和低压配电室组成。根据综合大型商超现代商业建筑总体布局上应设置一台10kV户外环网柜（两进多出），根据用电负荷可设置一座或多座10kV配电室，变压器安装于用电负荷集中的区域。10kV户外环网柜安装位置根据当地供电局环网柜的布点最终确定，一般通常设置在现代大型商业建筑的一层，当地下为多层时，也可设置在地下一层。

(一)主接线方式

10kV进线采用单电源进线，10kV户外环网柜采用单母线接线，电源通过10kV户外环网柜的母线分别对各个变配电室供电。

(二)变配电室位置

变配电室的位置应尽量接近电源侧，并靠近用电负荷的中心。应考虑进出线方便、顺直且距离短，楼层内运输、检修方便。应尽量躲开多尘、振动、高温、潮湿的场所和有腐蚀性气体、爆炸、火灾危险等场所的正上方或正下方，尽量设在污染源的上风向。不应贴近厕所、浴室或生产过程中地面经常潮湿和容易积水的场所，应根据规划适当考虑发展的可能性。各个供配电室各室之间及各室内部应合理布置，布置应紧凑合理，便于设备的操作、巡视、搬运、检修和试验，并应考虑发展的可能性。

(三)计量设置

对于现代大型商业建筑内的户表可采用集中电表箱一户一表计量，单相电能表，选用具备集抄、分时电价、预付费功能的“三合一”电能表。三相供电的商户、公共用电、商铺，选用电子式三相四线有功电能表。在变配电室内变压器低压进线柜处分别安装一台集中器，采集其供电范围内安装在各集中表箱、单表箱中的电能表的电量数据，满足供电部门对抄表到户及集抄的要求；在配电室的变压器低压进线柜处分别可以安装集中器，便于物业管理单位对每个商业用户计量收费。每个集中表箱预留一个电表的安装位置。

四、继电保护和应急电源

(一)继电保护配置

配电室继电保护保护装置按照就地布置在开关柜的方式进行设计，10kV线路保护测控装置配置电流速断保护、限时电流速断保护、限时过电流保护，小电流接地信号装置、并具有三相一次重合闸功能及遥测、遥信、遥控功能。

变压器保护测控装置配置电流速断保护、限时电流速断保护、限时过电流保护、温度保护，小电流接地信号装置，并具有遥测、遥信、遥控功能。

(二)应急电源

商业用电是进行商业活动的生命线，一旦发生意外，大型商业建筑的便即刻陷入瘫痪。应急电源的设计可以有效的缓解这一局面造成的影响。通常的做法是，在地下室或者其他安全之处设置柴油发电机房，内部设置带有自动启动装置的柴油发电机组。此类柴油发电机自动启动的原理在于：根据POCT14228-80相关内容，按照第三级自动化方案实施自动化。如此一来，即可保证油温、水温、燃料温度以及室内温度在达到20-30°时，5s以内即可自动运行。

当大型商业建筑出现突然断电的情况时，柴油发电机组可以自动运行。如此一来，一些基本的用电需求就可满足了。当大型商业建筑再次通电，一切恢复正常时，柴油发电机组又可以自动终止运行，以待下次的断电情况发生。这样不仅可以实现资源的合理利用，减少浪费。

五、大型商业建筑照明配电系统设计

照明配电系统的特点是按大型商业建筑的布局选择若干配电点，通常在大型商业建筑物形式的每个沉降与伸缩区内设多个配电点，其位置应使照明支路线的长度不超过40m，如条件允许最好将配电点选在负荷中心。当在高层商业建筑照明设计之初，可在底层设进线电源配电箱或总配电室，其内设置可切断整个建筑照明供电的总开关和三只单相电度表，作为紧急事故或维护干线时切断总电源和计量建筑用电用。建筑的每层均设置照明分配电箱，分配电箱时要做到三相负荷基本平衡。分配电箱内设照明支路开关及便于切断各支路电源的总开关，考虑短路和过流保护均采用空气开关或熔断器。每个支路开关应注明负荷容量、计算电流、相别及照明负荷的所在区域。当支路开关不多于3个时，也可不设总开关，但一定要考虑设置漏电保护装置。

结语

总之，我们需要努力做好现代大型商业建筑的供配电设计工作，应当立足现实，综合各个方面考虑问题，实现大型商业建筑的用电正常，使我国的商业区建设发生质的飞跃。

参考文献

[1]王维民,王庆旭,孟轶杰.谐波对照明配电设计的影响[J].建筑电气.2014(09)

[2]杜华翔.刍议商业建筑设计[J].中华民居(下旬刊),2014,03:94-95.

[3]姚天舒.某大型商场供配电系统设计[J].现代建筑电气,2014,02:19-23+28.

[4]中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施――电气［S］.北京：中国计划出版社，2009