供配電系統安全設計要求
供配電系統的安全性是電氣設計中非常關(guān)鍵的因素。根據對供電的可靠性要求和對中斷供電的影響、損失程度,電力負荷分為一級、二級和三級。在一類(lèi)高層建筑中,消防控制室、消防風(fēng)機、消防電梯、普通電梯、消防水泵、生活水泵和自動(dòng)報警裝置、應急照明以及自動(dòng)滅火系統等設備作為一級負荷,在專(zhuān)用變電所里的送排風(fēng)機、柴油發(fā)電機房里的送風(fēng)機和專(zhuān)供消防水泵房?jì)葢玫南涝O備和污水泵等設備是等級一致的。做好建筑電氣低壓配電安全設計需要做好負荷配置設計。
110kv變電站安全距離
國家《電磁輻射管理辦法》規定100千伏以上為電磁強輻射工程,第二十條規定:在集中使用大型電磁輻射設備或高頻設備的周?chē)?,按環(huán)境保護和城市規劃要求,在規劃限制區內不得修建居民住房、幼兒園等敏感建筑。
不過(guò),據環(huán)保部門(mén)介紹,我國目前對設備與建筑物之間的距離有一定要求。比如一般10KV—35KV變電站,要求正面距居民住宅12米以上,側面8米以上;35KV以上變電站的建設,要求正面距居民住宅15米以上,側面12米以上;箱式變電站距居民住宅5米以上。
110千伏的地下高壓變電站工程項目,距離不得少于300米。
35~110KV變電站設計規范
第一章 總則
第1.0.1條 為使變電所的設計認真執行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策,符合安全可靠、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟合理的要求,制訂本規范。
第1.0.2條 本規范適用于電壓為35~110kV,單臺變壓器容量為5000kVA及以上新建變電所的設計。
第1.0.3條 變電所的設計應根據工程的5~10年發(fā)展規劃進(jìn)行,做到遠、近期結合,以近期為主,正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關(guān)系,適當考慮擴建的可能。
第1.0.4條 變電所的設計,必須從全局出發(fā),統籌兼顧,按照負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區供電條件,結合國情合理地確定設計方案。
第1.0.5條 變電所的設計,必須堅持節約用地的原則。
第1.0.6條 變電所設計除應執行本規范外,尚應符合現行的國家有關(guān)標準和規范的規定。
防火
第4.6.1條 變電所內建筑物、構筑物的耐火等級,不應低于本規范附錄九的要求。
第4.6.2條 變電所與所外的建筑物、堆場(chǎng)、儲罐之間的防火凈距,應符合現行國家標準《建筑設計防火規范》的規定。變電所內部的設備之間、建筑物之間及設備與建筑物、構筑物之間的最小防火凈距,應符合本規范附錄十的規定。
第4.6.3條 變電所應根據容量大小及其重要性,對主變壓器等各種帶油電氣設備及建筑物,配備適當數量的手提式及推車(chē)式化學(xué)滅火器。對主控制室等設有精密儀器、儀表設備的房間,應在房間內或附近走廊內配置滅火后不會(huì )引起污損的滅火器。
第4.6.4條 屋外油浸變壓器之間,當防火凈距小于本規范附錄十的規定值時(shí),應設置防火隔墻,墻應高出油枕頂,墻長(cháng)應大于貯油坑兩側各0.5m。屋外油浸變壓器與油量在600kg以上的本回路充油電氣設備之間的防火凈距不應小于5m。
第4.6.5條 主變壓器等充油電氣設備,當單個(gè)油箱的油量在1000kg及以上時(shí),應同時(shí)設置貯油坑及總事故油池,其容量分別不小于單臺設備油量的20%及最大單臺設備油量的60%。貯油坑的長(cháng)寬尺寸宜較設備外廓尺寸每邊大1m,總事故油池應有油水分離的功能,其出口應引至安全處所。
第4.6.6條 主變壓器的油釋放裝置或防爆管,其出口宜引至貯油坑的排油口處。
第4.6.7條 充油電氣設備間的總油量在100kg及以上且門(mén)外為公共走道或其他建筑物的房間時(shí),應采用非燃燒或難燃燒的實(shí)體門(mén)。
第4.6.8條 電纜從室外進(jìn)入室內的入口處、電纜豎井的出入口處及主控制室與電纜層之間,應采取防止電纜火災蔓延的阻燃及分隔措施。
第4.6.9條 設在城市市區的無(wú)人值班變電所,宜設置火災檢測裝置并遙信有關(guān)單位。對位于特別重要場(chǎng)所的無(wú)人值班變電所,可以裝設自動(dòng)滅火裝置。
高層建筑配電系統設計
高層建筑電氣設計中最重要的組成部分是供配電系統的設計,而供配電系統的設計中,安全合理的設計可以影響到髙層建筑的使用功能?,F代化的髙層建筑多具有多元化的功能,一般都是集住宅、娛樂(lè )、辦公、商業(yè)功能等于一身,包括空調、消防和排水等基本設備。所以,在針對高層建筑供配電系統設計中必須根據建筑物的性質(zhì)和規模,來(lái)確定高層建筑有關(guān)電力的負荷等級問(wèn)題,也需要結合實(shí)際的供電網(wǎng)絡(luò )情況,確定高層建筑供電系統中的電源電壓等級以及專(zhuān)線(xiàn)電源是公用電源還是要設置自備電源設備等問(wèn)題。在高層建筑電氣設計中的供配電系統中,除了考慮技術(shù)因素外,還要考慮到工程在運行、管理、投資等多方面的問(wèn)題。
在高層建筑的供電電壓與電源的設計中,為了保障供電系統其主要的合理性,必須根據供電負荷等級來(lái)釆取相應的保證供電的措施,而且這些措施必須要滿(mǎn)足設計規范的有關(guān)規定。在高層建筑中,在一般情況下都沒(méi)有特別重要的負荷電,所以,一般供電電源低壓配電電壓應用的是380伏/220伏。
對于高層建筑物的變壓器問(wèn)題。通常需要根據負荷的分布、容量以及建筑物功能情況,再通過(guò)專(zhuān)業(yè)間的協(xié)調以及當地供電局的要求來(lái)確認變配電所的數值與位置的情況。對于變壓器的容量要依據計算容量進(jìn)行選擇,一般變壓器的負荷率在75%~85%。而低壓線(xiàn)路供電半徑一般不會(huì )超過(guò)200米,而供電容量在超出500千瓦時(shí),則供電的距離超出200米時(shí),就必須要考慮變配電所的增設問(wèn)題。
如果有條件,要把變配電所的位置選在負荷中心附近,以簡(jiǎn)化配電的系統,同時(shí)也增強系統的安全性和穩定性、減少線(xiàn)纜的使用量,從而降低由于線(xiàn)路問(wèn)題造成的損耗。
供配電系統的安全性問(wèn)題
在供電電源可以滿(mǎn)足電力負荷需要時(shí),變電所中供配電系統的安全性及可靠性就顯得非常關(guān)鍵了。對于高層建筑中應用大量的一級或者是二級負荷用電,一般選用兩臺或兩臺以上的變壓器,并且還要設置一臺柴油發(fā)電機組。對于起動(dòng)柴油發(fā)電機組的必要條件是,當柴油發(fā)電機組的檢測線(xiàn)檢測到市電回路失壓時(shí),發(fā)電機組在10秒內自動(dòng)起動(dòng),以確保一、 二級負荷設備的供電。與此同時(shí),為了盡可能不降低消防用電,如果發(fā)生突起火災,這就要求消防控制中心發(fā)出信號切斷非消防用電負荷。所以,在對一般常用又不并列運行的兩臺變壓器與一臺柴油發(fā)電機所組成的各種供配電系統方案的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行比較分析時(shí),設計人員可以在實(shí)際的工程項目設計中,對其選擇優(yōu)良的供配電設計方案,同時(shí)也可以提高供電的安全可靠性。
供電線(xiàn)路的安全性問(wèn)題
供電線(xiàn)路的安全可靠也是非常重要的。工程設計的過(guò)程中,需要根據供電系統的停電幾率、停電帶來(lái)的損失、電源條件、供電系統各方案所需投資等諸多因素加以確定,還需要避免由外部的熱源和腐蝕以及灰塵的聚集等問(wèn)題給布線(xiàn)系統造成的影響,在防止因敷設和使用當中所受到的振動(dòng)和沖擊以及對建筑物的沉降、伸縮等各種問(wèn)題的外界應力作用而造成的損失。而在高層建筑的民用消防用電設備中必須用專(zhuān)門(mén)的供電回路。在消防控制室、消防電梯、消防水泵、排煙排風(fēng)風(fēng)機、消防送風(fēng)機等設備的供電時(shí),必須要在末一級的配電箱位置處設置自動(dòng)的切換裝備,其配電線(xiàn)路的敷設需 要符合相關(guān)的要求規范。高層建筑的電氣設計過(guò)程當中,在地下室的車(chē)庫照明配電中,應急照明箱通常情況下會(huì )直接安裝在車(chē)庫墻上,然而配電箱卻沒(méi)有做相應的防火措施,所以如果火災發(fā)生在配電箱附近時(shí),配電箱很快就會(huì )被燒毀,對此在此項配電設計時(shí)必須要設置配電間,這也是確保應急照明的供電可靠性的重要措施。一類(lèi)高層建筑以及重要的公共場(chǎng)所等防火要求高的建筑物,應采用阻燃/耐火、低煙無(wú)鹵絕緣電力電纜、電線(xiàn)或無(wú)煙無(wú)鹵電力電纜、電線(xiàn),這些電纜不僅試驗方法成熟,而且產(chǎn)品標準已實(shí)現了同國際先進(jìn)標準的接軌。
另外,在供配電系統的設計規范中還需要注意的是,在不影響一級和二級負荷供電的情況下,如果配電線(xiàn)路被前段的線(xiàn)路短路保護電器有效保護,而且該段線(xiàn)路已采取措施將短路危險減至最小以及旁邊沒(méi)有可燃物,在這段線(xiàn)路與過(guò)負載的保護電器可以通過(guò)最大短路能量時(shí),不必裝設短路保護。在高層建筑的電氣低壓供配電設計當中,大多數都是應用分區樹(shù)干式的配電方法。對于干線(xiàn)首端的保護器分支線(xiàn)長(cháng)度的方法既實(shí)用又方便,從而避免了電氣設計人員用設計經(jīng)驗確定長(cháng)度不夠準確的問(wèn)題,可以為整個(gè)工程的供配電系統線(xiàn)路的設計提供安全科學(xué)的保障。