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中圖分類號: S611 文獻標識碼: A
前言:工業供配電和普通的家庭供配電在設計上還是有著比較特殊的差異的,工業在供配電時通常是隨著極大的電力負荷,對于高、低壓配電系統的選擇也是有著一定的要求。除了要滿足工廠的用電的需求,同時還要盡量的保障工廠電力系統也能夠安全穩定的運行。另外,在滿足企業的基本用電需求的時候,也盡量可能多的考慮設計方案的經濟效益,這樣才能夠為企業帶來更大的經濟價值。
1、工業供配電設計的原則
1.1供配電總體布置設計
遵循國家相關法規,設置總體內外變配電布局設計,依照短路電流需求、同路負荷和對應額度,確定變電所的高低側電裝置。本著可靠與效益原則設置配電壓、配電網設計方案,測算導線橫面和電壓耗損配置裝備。
1.2防雷器材的設計原則
依照當地區氣象條件,考慮安裝防雷器材裝置,采用防直擊避雷器材作用范圍核算,計算,排除易反擊狀況空間長度計算,依據基本參數設計防雷電型號,確立連接位置,通過避雷火弧電、頻放電壓與最大允許安裝距離檢驗以及沖擊接地電阻計算。
2、工業供配電設計中需要注意的問題
2.1電力負荷
電力負荷在展開工業配電設計的時候,首先應該做的是進行負荷分級。分級依據會根據電力負荷因事故中斷后在政治及經濟上所造成的影響及破壞程度來確定,一般會分成一級、二級和三級,當供電中斷以后,造成的影響及損失越大,對供電的可靠性的要求就會越高。在進行電力負荷分級的時候,不同的行業因為使用的設備不同,在分級的時候也會時不同的參考依據,在《工業民用配電設計手冊》中會有具體說明。電荷分級以后針對不同級別電荷的供電要求也是不一樣的。(1)一級電荷的供電要求是最嚴格的,尤其是對于一級電荷別重要的電荷,一般會配備兩個電源,這是因為當一個電源維修的時候,可以有另一個電源來進行持續供電,這樣才能夠避免電荷的中斷。但是在實際操作的過程中應該考慮到,很有可能在當一個電源發生嚴重故障的時候也會對另一個電源造成一定的影響,這很容易會導致兩個電源都出現問題。為了避免這樣的情況發生通常對于一級重要電荷除了會配備兩個常用電源外還需要配備一個增設應急電源,應急電源系統可按具體條件來選擇,通常可采取獨立發電機組或者選取第三路獨立電源或蓄電池來替代。(2)對于第二級負荷在供電的時候,需要盡量保障在線路發生常見的故障的時候供電不被中斷,或者中斷后電力系統能夠迅速恢復供電。(3)第三級負荷的供電要求只需要盡量保障其在正常狀況下的用電即可。
負荷分類及計算通常工業配電中都會伴隨著許多大功率的用電設備,這些設備不僅會產生很大的用電量,在進行負荷分類時也有嚴格的參照。根據國內電價制度對于不同性質的工業企業、企業內不同形式設備的用電在電價計收費方式上都會有所區分,在設計時應當盡量將不同電價的負荷嚴格分開,這樣才能夠讓后期的分類計費更易于操作。負荷計算在工業配電中是很有必要的,只有前期進行準確的計算才能夠知道企業所需的總負荷量及負荷等級與負荷類比,有了這些數據后才能夠計算出各支部的分負荷,進而可以以此為依據向供電部門申請電源及擬定的供配電系統及設備。同時,也可以以此為依據來選擇需要的電器、導體,計算出潛在的電壓損失、電能損失及功率損失等。
2.2高壓、低壓供配電系統的選擇
供電電壓的選擇主要取決于工廠用電負荷的大小、供電距離的遠近以及工業企業的規劃與遠景。對于大型工廠以及用電負荷很大的中型企業,設備容量可以控制在2000~50000 kV,如果輸送電能距離在20~150 km內的可以以35~11 kV的電壓進行供電。對于中小型工廠通常電容設備課控制在100~2000 kV內,當輸送電能距離在4~20 km以內時可采用6~10 kV的電壓進行供電。工業配電高壓、低壓供配電系統的選擇要根據工廠具體的情況來定,在獲取了工廠的設備容量、電能輸送距離等數據后可以針對性的采取合適的配電系統。此外,在確定工廠高壓配電電壓時應當對于各種配電方案進行綜合性權衡,在滿足企業基本用電需求的同時應當盡量多的考慮方案的經濟效益。對于低壓供配電系統的選擇則需要著重考慮低壓用電設備的電壓,通常情況下380/220 V基本能夠適用。但對于有些特殊行業,例如礦井下作業的工業企業,這樣的低壓配電無法滿足其需求, 需要采用660 V甚至1140 V的低壓配電電壓。對于高壓、低壓供配電系統的選擇需要具體參考企業的性質、用電需求及設備電容量等客觀因素。以某新建石化工程項目為例,該項目在實際運作過程中主要劃分為兩個區域:生產區和輔助區,在生產區中又會有很多個子項目,其中涵蓋裝置區、廠房、配電房及水泵房等,每個區域應當選擇的供電電壓都不一樣。原則上首先需要計算出每個子項目中的用電負荷總量,同時要算出所要設備的總電壓。在選擇供電電壓時線路的輸送距離也應當有準確的測算,這樣才能夠了解在輸電線上可能產生的電壓損耗。只有對于單個項目的各方面狀況都有了清晰的了解后才能夠在確定合適的供電電壓。工業配電設計在實際工業項目或工業廠房中應用很多,在進行設計前很重要的一點是要具體考察項目的實際情況再來選擇合適的設計方案,這樣才能夠在設計出科學有效的方案的同時又能夠最大程度幫助企業節省不必要的電費開支。
3、供配電設計中常見問題
3.1供配電設計的配電設備或處所
配電設備線路破損,變壓器容量虛假劣質電能表,斷路器等設備導致安全隱患;缺乏保護與降低智能開閉和軟起器,缺乏變電所配電,加大距離,降低效率。注意各處計量途徑不統一,配電所地理處所千差萬別,有些潮濕影響變壓器壽命和工作穩定。還有些維護或消防通道不合格,限制配電設備工作發揮,也增加維護工作量與經濟投入。
3.2供配電系統監測手段落后
在某些大型工業廠區或綜合建筑群,日常的用電量很大經常出現負荷如果做不到及時監控,可能導致變壓器及其他電器破損,經過一段時期運行后不能做到實時監控配電變壓器工作情況的話,可能造成該配電系統的安全隱患二即使維修得當、也形成了電氣損壞和經濟損失。
3.3供配電系統非消防電源控制失誤
根據消防有關規定,確認火情同時應當切斷非消防電源,并連通消防報警或火警標志燈,一旦發現火情,應立即切斷防火區域非消防電源。在此類設計中經常低壓柜出線側切斷配電干線回路。如果不注意分路設置電源線路,造成火災時得驚慌與報警器失靈。
3.4長距離供電缺乏短路保護
電纜大間距對設備供應電流、在監測末端設備工作是否正常開啟與電壓能否達到要求的同時,也要注意設置饋電斷路器帶短路或過延時保護設施,因短路的剎那形成電纜的保護死角,或電路末端無法有效保護,與長電路的末端斷路器形成級差,造成越級跳閘現象。
結束語:隨著我國經濟快速發展和社會進步,電能在工農業生產以及人們日常生活中越來越起到舉足輕重的作用,電氣化拉動經濟增長,提高社會生產率,降低勞動成本和人們勞動強度,工業供配電設計對于發展經濟,改善人們生活有著非常重大現實意義。文中針對供配電設計與運行中的問題,結合實踐體會提出一些解決辦法和對策,希望供配電系統更好的提供安全可靠的供配電系統和高質量電能,為我國經濟持續發展和人們生活提供有力保證。
參考文獻:
【關鍵詞】大型綜合醫院,供配電,系統設計
中圖分類號: N945.23 文獻標識碼: A 文章編號:
一.前言
近些年來,我國的科學技術水平有了長足的進步,經濟得到繁榮,經濟實力的支撐,和各種核心技術的突破,為我國醫療衛生事業的迅速發展提供了強有力的經濟動力和技術支撐,人們生活質量得到改善的同時,也對我國的醫療衛生條件和服務水平有了更多的關注和重視。這些年來,雖然我國的醫療衛生條件有了很大的發展和進步,但是,從總體而言,我國醫療建筑設施的老化情況嚴重,比如供配電系統陳舊,不完善,安全隱患多等,同時,醫療建筑設施的老齡化要遠遠落后于我國醫療設備和醫療技術的突破,隨著醫療設施的專業化和特性要求,對整個醫院的設施系統都有了更高的要求,大型綜合型醫院的供配電系統是整個醫院正常運轉的基礎環節,做好供配電系統的設計,不僅僅有助于提高醫療服務水平,提保證醫療質量,同時,有助于節約各種能耗,有助于維護系統的安全。
二.大型綜合醫院供配電系統設計分析
1.供配電形式設計和選擇
(一)重要手術室、重癥監護等涉及患者生命安全的設備及照明用電是一級負荷特別重要負荷,采用兩路電源再加應急電源供電,并且嚴禁其他負荷接入應急供電系統。
(二)急診部、監護室、手術部、分娩室、嬰兒室、血液病房的凈化室、血液透析室、病例切片分析、磁共振、介入治療用CT及X光機掃描室、血庫、治療室及配血室的電力照明用電,培養箱、恒溫冰箱,走道照明用電,百級潔凈度手術室空調系統用電、重癥呼吸感染區的通風系統用電,是一級負荷,采用兩路電源供電(一路電源發生故障,另一路電源自動切換保障供電連續)。
(三)一般診斷用CT及X光機用電,客梯用電、一般手術室、病房、照明用電,是二級負荷,采用兩回路供電。
(四)大型重要醫療設備的供電應由變電所單獨的回路供電,其供電系統應滿足設備對電源內阻的要求。大型醫療設備瞬時的沖擊電流大,產生的瞬時壓降大,給大型醫療設備供電,由變電所引出單獨回路供電,可以保證線路的壓降控制在一定范圍,而且減少對其他設備的影響。醫療設備對電源壓降有具體要求,體現在為電源壓降指標和電源內阻指標,需要全面考慮供電回路的電阻和阻抗,滿足大型醫療設備對內阻的要求。
(五)醫院消防負荷,根據醫院建筑分類而定,醫院建筑要是一類高層消防負荷為一類負荷,其余醫院消防負荷是二級負荷。消防設備兩路電源供電,均在末端自動切,換疏散誘導照明采用雙回路末端互投并自帶蓄電池供電。
2.照明設計和照度選擇
設計中應注意醫療功能性用房照明的特殊要求。診室、病房、急診觀察室、治療室等處采用高顯色熒光燈,以便于觀察病人的情況。色溫在3500K左右,病房、急診觀察室、治療室等處的頂燈采用漫反射型燈具,以減少眩光。在病房建議用間接照明,手術室、手術部清潔走廊、傳染科、污物、污洗等處與業主結合確定是否設置紫外線燈。對特殊場所的照明應采取不同方式:磁共振掃描室、理療室、腦血流圖室等需要電磁屏蔽的地方,燈具采用了直流電源;測聽室的照明采用白熾燈;眼科暗室用可調光的白熾燈。
3.接地保護設計
(一)大型綜合醫院接地系統設計中,醫療設備發生漏電會危及人們的生命,因此,對醫院的電氣安全提出了更高的要求,TN-C系統嚴禁用于醫療場所的供電系統中,一般采用TN—C—S系統,但是對于任何一個建筑單體在電源進戶后,電源中性線和接地保護PE線嚴格分開,不再重合。醫院接地系統在做好每個建筑物的總等電位聯結后,對醫院的一些特殊場所,如手術室、重癥監護病房、血液透析室、病房帶淋浴的衛生問等做好局部輔助等電位連接,這是醫院接地系統的一個特點,不能疏忽。用于維持生命、外科手術和其他位于“患者區域”內的醫院用電氣設備和系統供電回路均應采用醫療IT系統,例如進行心臟手術的設備其正常泄露電流不得大于10mA,發生第一個接地故障時其泄露電流不得大于50 mA,因通過病人心臟的電流如超過50 mA可導致病人心室纖顫而死亡,為此需要嚴格限制第一次故障電流。主要措施是在手術室或其鄰近處安裝一臺1:1的隔離變壓器,其二次回路不接地,以IT系統供電,保障人生命安全。
(二)在整個大型綜合醫院的供配電系統設計中,筆者發現,在這些醫院的診療設備中,都帶有很多的計算機和微處理器,因而也對整個供配電系統中的基準電位的穩定性有著更為嚴格的要求。在供配電系統設計時候,對這個基準電位既可以設計為懸浮,也可以設計為接地,但是為了防止發生漂移,一般在設計過程中,會將基準電位設計選擇為大地。同時將接地值嚴格控制在1 Q以下,如此,就要在設計過程中,將電氣設備附近設計專用的電子信號接線盒,一般而言,多采用16—25mm2多股銅芯線穿絕緣管由建筑物的接地體直接引來。在大型綜合醫院中,病房里,病床的上方都會設計一個供氧吸引和電源插座的綜合線槽,并在線槽的板面上設計專門的接地端子,也就是信號接地的端子,有著十分有效的接地保護效果,但是,在醫院供配電系統設計實際操作過程中,由于信號地使用具有一定的隨機性,固定性較差,因而,一般可以采取樹干式垂直連接醫院系統中的信號接地端。
4.節電設計
大型綜合醫院能耗較大,因此,要做好整個醫院的節電設計,這不僅僅是進一步優化整個大型綜合醫院供配電系統的必要舉措,也是我國醫療衛生行業發展的必然要求。同時,在我國面臨嚴重的資源能源危機的情況下,加強對醫院的節電設計,可以有效降低醫院運行的成本,減輕患者的醫療負擔,有助于推進我國和諧社會的進程。
在醫院建設期間,在進行整個醫院的供配電系統設計時候,要從我國節能等各個方面的相關法律規范和政策方面進行考慮,比如可以實施綠色照明,如此,有助于節約照明用電,減少各種能耗,降低污染,提高醫院照明的優質高效。在設計過程中,可以使用新型的,節能效果很好的電子鎮流器,三基色熒光燈等,在進行供配電系統設計時候,可以選擇一些直管式高功率的燈具,同時,選擇的燈具敞開覆蓋面積要盡可能的寬泛,要具有很強的反射率。
在整個供配電系統設計時候,要選擇好各種節能電器產品,比如節能型變壓器,高低壓電氣開關,繼電器、接觸器等。并根據功率的不同,實施分級補償措施,就地實施補償。在電能的計量上,可以據實際情況,實施分級計量,并結合成本的有效核算,加強對整個供配電系統中電能的控制和使用。
三.結束語
雖然我國的大型綜合醫院在供配電系統設計中依然存在著一些問題和缺陷,但是,隨著我國經濟實力和科學技術實力的進一步增強,將會為我國的醫療衛生事業的發展奠定更為堅實的發展基礎,為了保證大型綜合醫院的正常運轉,提高醫院服務水平和服務質量,可以實施獨立的供配電系統,同時,要進一步完善各種應急措施,比如設置應急的電源,如此,可以在發生一些突發事件時候,保證醫院的供配電能夠正常進行,對人們的生命形成更強有力的保證。在進行醫院的供配電設計時候,要充分考慮到醫院建筑供電要求高,供電負荷復雜的特點,要在綜合考慮整個醫院的器械設備和功能的基礎上,采取有效的設計工藝,嚴格設計流程,在醫院相關各個部門共同的配合下,加強雙方的溝通,保證供配電設計能夠充分滿足醫院各方面的需求,同時,要在實踐中,不斷促進整個醫院供配電系統的優化。
參考文獻:
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關鍵詞:民用高層建筑;供配電設計;安全性
中圖分類號: TU97文獻標識碼: A
一、我國民用高層建筑供配電系統的主要內容
與工業建筑或其它建筑類型相比,民用高層建筑有著自身的顯著特點。首先,使用人員較為密集。民用高層建筑由于建筑體較高,建筑及使用面積大,因此,可以容納較多人員。其次,民用高層建筑功能多樣化。在現代社會中,很多民用高層建筑具有非常多的功能,往往集辦公、娛樂以及商業等于一身,體現出多元化傾向。再次,民用高層建筑的配套電氣設備多。由于建筑具有較多功能,因此必須考慮到使用以及安全等方面的需要,包括消防、空調等專業化需求以及與日常管理維護所需電氣設備等。最后,民用高層建筑內部裝飾復雜。由于需要滿足多種使用功能,所以民用高層建筑的裝修標準高、裝飾程序復雜,這樣才能充分
滿足日常生活的需要。但是,由于這類建筑中人員密集、設備較多以及經常開展各種商業性活動等,這又易于造成較大的火災或者其他安全隱患,因此必須充分考慮到消防以及安全維護等的需要。具體來說,民用高層建筑供配電系統設計主要包括以下內容:
(一)供配電系統必須安全可靠,充分滿足各種特殊情況的需要。對于民用高層建筑來說,由于屬于人員密集場所,因此,供配電系統的可靠性、安全性與人員以及機器設備的安全狀況等緊密相關。如果供配電系統缺乏安全可靠性,就易于造成嚴重的安全隱患。所以,為了避免各種安全事故的發生,民用高層建筑必須高度重視供配電系統設計的可靠性與安全性。同時,在現實生活中,由于民用高層建筑的各類電氣設備多,用電負荷較大,因此必須要充分考慮特殊情況,確保供配電系統正常運轉。所以,為了充分保證供配電的可靠性以及工作人員及電氣設備的安全,應當取兩路或兩路以上的獨立電源進行供電,并設置柴油發電機組作為應急電源。當采用柴油發電機、EPS作應急電源時,其容量應滿足消防設備持續運行時間的要求。在此值得一提的是EPS應急電源裝置的初裝容量應保證蓄電池組在更換之前的任意時間內都能滿足消防設備持續運行時間的要求。
(二)采取有效措施滿足電氣設備對于質量的要求。對于民用高層建筑物來說,由于樓層較高,供配電線路長,線路損耗以及電壓損失較大,因此,在對供配電系統進行設計的時候,配電變壓器應當根據實際情況進行分層布置,確保供配電的安全。同時,對于所選用的設備、元件以及電氣材料應當確保符合國家相關規定和使用標準,做到安全可靠。
(三)供配電系統在使用中必須簡單可靠,易于操作,并且檢修方便。在供配電系統設計中,必須做到正常工作電源與柴油發電機組的應急電源可以自成系統,獨立配電。這樣就可以確保萬一發生事故時,能夠自動切換,確保供配電系統的安全可靠。要做到即使在發生火災等特殊情況下,消防設備也能夠由應急電源提供連續穩定的用電保障。同時,從安全角度考慮,低壓配電級數不宜設置過多。
(四)供配電設備的設置應當科學合理。一般來說,民用高層建筑的地下有兩層,配電室機房應當放置在地下一層,這主要是從維護設備性能的角度進行考慮的,這樣做不僅有助于電氣設備的通風冷卻,而且也可以與其他電氣設備共用運輸通道。同時,樓層配電室要設在電氣豎井內,而且配電箱與電纜應當安裝在豎井的不同側面。另一方面,供配電系統的網絡設計也應當合理科學。由于民用高層建筑的低壓配電網絡多采用混合式配電系統,因此應當根據電壓負荷大小以及樓層情況,采用不同結構的配電系統。
二、民用高層建筑供配電設計應遵循的基本原則
由于民用高層建筑的特殊性,因此,在對民用高層建筑的供配電系統進行設計的過程中,必須嚴格遵循一定的原則。具體來說,主要包括以下內容:
(一)可靠性原則。在民用高層建筑中,由于使用人員密集,涉及面廣,因此,供配電系統設計必須堅持安全性與可靠性。在規劃設計的過程中,應當首先科學分析實際用電負荷等級,在此基礎上保證供配電系統能夠在任何運行方式下都可以持續性提供電力保障,從而確保電力供應的安全可靠。
(二)簡潔性原則。由于高層建筑電氣設備較多,因此在日常使用以及維護的過程中,供配電系統的線路設計要追求簡單、清晰,盡量避免過多的電氣設備。同時,電氣設備及線路的設計要方便使用、易于操作。只有這樣,才能充分保障供配電系統的安全運行,并且也有助于對各種故障進行及時處理。
(三)保障安全性原則。在民用高層建筑中,由于電氣設備以及功能需求較多,因此,在日常工作過程中,應當充分保證操作人員在日常工作以及在檢修維修過程中的安全性。
三、民用高層建筑供配電設計的基本思路
民用高層建筑供配電系統設計的主要目的,就是要采取科學有效的技術手段,充分滿足各種電氣設備的用電需求,確保供電設備及其性能的安全性與可靠性。因此,在設計的過程中,為保障民用建筑中電氣設備的安全運行,必須要在把握供配電設備性能的基礎上,對電氣設備以及其線路的運行及其維護提供可靠的安全保障,及時防范和化解安全風險及電氣事故的發生。
(一)根據供電需要計算電力負荷。在現實生活中,由于電力負荷事故所造成損失及社會影響的程度不同,一般將電力負荷分為一、二、三等級別。一般來說,造成的影響越大,損失程度越高,對供電可靠性的要求就更加嚴格。根據《民用建筑電氣設計規范》等相關文件的要求,電力負荷等級要根據高層建筑的性質、規模以及當地供電實際等情況,綜合確定民用高層建筑的電力等級、電源回路數以及是否設置自備電源等。
(二)綜合考察并確定供電電壓。民用高層建筑供配電系統的正常運行與供電電壓之間存在著緊密聯系,而供電電壓主要取決于電力負荷、供電距離以及供電線路的回路數等因素。在一般情況下,有些高層建筑沒有特別重要的電力負荷,且一級負荷容量較小,可以采用兩路電網電源供電或者一路電網電源加應急發電機組供電的方式提供電力。供電電源采用獨立的10kv高壓電源,由電網電源引入民用建筑開關房。低壓配電電壓采用380/220V,設置柴油發電機,以確保消防設備用電。如果對用電負荷有特殊要求時,可以由柴油發電機組提供電力保障。
(三)科學確定高壓供配電系統的設計。對于民用高層建筑的供配電系統來說,一般包括高壓供配電系統和低壓供配電系統。而設計高層建筑的供配電系統,不僅要考慮技術因素和規范要求等因素,而且要充分研究日常使用以及管理維護等方面的需要。
民用高層建筑應當充分考慮從電網獲取電力供應。在通常情況下,住宅區的高壓配電,一般按照總建筑面積等確定配電所,以提供有效的電力保障和電力供應。而對于單體建筑面積較大用電負荷相對分散的大型民用建筑或者高層建筑來說,可以考慮采取多臺變壓器分散配置的方式來解決。在那些民用高層建筑中,除了底層以及地下層之外,也可以在電力負荷比較集中的中間樓層以及建筑物頂層設置變壓器。而對于那些用電負荷特別大,對供電可靠性要求較高的民用高層建筑,也可以采用雙電源同時工作的方式進行設計安排。
(四)根據現實需要合理設計低壓配電系統的設計。在日常使用的過程中,低壓配電系統主要承擔著分配電源的功能,在維護和提高變壓器的運行效能,提供應急供電保障等方面發揮著重要作用。因此,在對民用高層建筑低壓配電系統進行設計的過程中,不僅要考慮滿足負荷條件下正常用電的需要,而且要在發生各種故障的情況下,可以持續提供電力保障。可見,民用高層建筑的低壓配電系統,應著眼于滿足管理、供電及可靠性等方面的要求。
在特殊情況下,為了避免安全事故的發生,及時解決電力供應中出現的各種問題,還要設置應急電源。在一般情況下,民用高層建筑會選擇使用柴油發電機組作應急電源,以進一步提高供電的可靠性及安全性。當電網供電中斷時,柴油發電機組可以快速啟動,在15s內正常帶負荷運行,及時恢復電力供應。當電網供電恢復時,柴油機組快速退出工作并延時停機。
四、結論
當前,隨著社會經濟的快速發展,人們對于民用高層建筑的供配電系統更加重視,對供配電的安全性與可靠性等提出了更高的要求。因此,在進行民用高層建筑供配電設計的過程中,應當結合電力供應、建筑物規模以及人們電力需求等因素制定出科學合理的解決方案。在設計以及建設的過程中,工程設計及施工人員應當遵循可靠性、簡潔性以及保障安全性等原則,只有這樣,才能設計出安全科學的民用建筑供配電系統,充分滿足人們現實生活的需求。
參考文獻
隨著我國經濟的發展,城市化迅速進行,城市的人口不斷增長,新建建筑面積不斷擴大,住宅的小區建設項目逐漸增多,各新建住宅小區的供電設計科學性成為人們關心的事情。住宅小區供配電作為電氣工程的基礎設施,其能否安全可靠運行關系著小區用戶的日常生活和電器的使用。本文以某小區工程為例對當前居住小區10KV供配電工程施工管控過程中存有的不足加以全面剖析,且探究了供配電體系每個環節的管控目標與任務,從多方面系統的闡述了配電工程的施工中的質量控制及管理要求,以更好的來促進10KV小區配電工程的安全運行。
關鍵詞:
住宅小區;10KV供配電系統;施工管理
伴隨中國城鎮化水平的快速提升,整個國家范圍內居住小區發展特別迅猛。經濟的增長與技術的提升讓人們的生活質量邁上了新臺階,家用電器的類型與數量也愈來愈多,對居住小區供配電體系的設計、建造有了更高的要求。可是新建設的居住小區電力設施構建卻不規范,一些不達標的供配電作業減弱了顧客用電穩固性,妨礙了小區業主的用電的穩定性,增多了小區電力網絡升級養護費用。居住小區的供電和配電問題變成了各個地區電力企業高度重視的問題,供配電項目的建設管控是否到位對于供配電體系基本設施項目的穩定性有很大程度的影響,另外對于養護費用也有一定的影響,損害電力公司的形象。本論文對于探究怎樣在當前時期住宅小區業主用電數量持續增多的基礎上,提升10KV住宅小區供配電工程施工管理的可靠性并降低配電成本具有一定的意義
1住宅小區供電配電工程施工存在的問題
筆者通過自身多年實踐經驗,歸納并總結了目前我國的住宅小區供配電工程建設中存在的系統性問題,包括了施工不按規范進行、工程建設資金方界定模糊和缺少統一維護規劃等。
1.1供配電工程施工不按規范進行
供配電工程施工過程中,由于住宅供配電政策標準不細致和住宅小區電力負荷有著多種需求,具體系現在住宅小區的供配電方案可能不是唯一的。當前供配電項目的建造還沒有統一的要求,存有一些管理漏洞,譬如一些房地產公司為了壓縮建造費用,不注重配電建設的品質,只做完面子工程,經常造成居住小區產生電氣設施運行不穩定、容量不對應的問題,乃至存有電氣安全風險,給業主的人身和財產安全十分不利。若為了在建設時節約成本,使得小區內裝的變壓器容量太小,那么在夏季空調等電器大量同時使用,電力負荷出現高峰時就易致使變壓器滿負載或者超負載工作,最后較易產生事故,不利于電能的穩定供給。大部分開放公司對居住小區的供配電項目建設完成后,缺少定期養護;還有部分開放公司為了在施工過程中盡量壓縮成本,使用價格低廉甚至劣質的供電設備,這些都很易使供配電系統在運行時出現故障。
1.2工程建設資金方界定模糊
由于我國供配電工程建設在投資方面沒有明確的規定,此導致難以界定出資方。建設完工后的居住小區一般來說小區投資投入者、當地政府、電力供應商等都會在電力的使用過程中能獲得經濟利益,建設時投資的界定一般不明晰,如此較易造成房地產公司和電力供給公司間產生沖突,此些沖突會對供配電項目施工的順暢進行產生不利影響。
1.3缺少規范養護方案
《物權法》指出,供配電設備的養護者是住宅的物業組織,但是物業組織卻沒有配置專門的電力工作者,在電力設施產生問題的時候無法及時搶修,導致故障時影響了居民正常用電。小區物業部門由于缺少資本聘請專門的電力工作者對供配電網絡加以養護,居住小區中的供配電設施由于長時間得不到養護,增快了折舊老化的速度。房屋產權一般是七十年,如果此小區的供配電設施缺少科學的養護卻僅可以使用10年,所以建議相關部門制定相應的供配電工程管理維護的規定,保障小區供配電體系的安全運行。
2供配電系統施工管控
每個施工過程對項目總體的品質均有一定程度的影響,施工管控應當從設計、建造、竣工交付等多個環節加以管控。
2.1基建提前參與
供電計劃一定要保證配電設施和小區建造同時進行,居住小區電力設計圖紙設計應當建立在小區施工狀況的基礎上,全方位提升住宅小區基本設施配套水平。在電力圖紙設計上,提早加入到小區基本設施建造項目中,和小區建設企業探討小區變壓器、環網柜等電力設備的地點,避免小區主體建設完成以后,供電設備未曾部署在小區基本設施建設中,造成無謂的浪費。比如:某小區提早加入以后,便發覺了小區基本設施建造的不足,小區基本設施建造設計在電力網絡設計方面未曾選用網絡化電力設施基礎,在變壓器方面的預算也不合理,小區面積相當大,業主數量眾多,所以估計小區需要10年銷售時間,建設公司估計運用1臺變壓器,可是即使現實的小區所處地點較為偏遠,顧客購買欲求較低,經過輸電設計核算發現10年后小區業主會入住七成左右,所以與開放企業商討運用低壓聯絡的形式準備2臺變壓器,為10年以后的小區供電打下夯實基礎。結果小區由于交通配套設施的增多,交通便捷性提升以后顧客購買欲求上升,準備運用2臺變壓器恰好和現實需求一致,避免了后期更改基本設施的麻煩。
2.2增強輸電施工管理實行的過程管理
新建設小區的電網設計與老小區電力養護狀況不一樣。新建小區的電網設計是一個總體項目,電網設計與基本設施建設完工密切關聯,所以在建造新建設小區輸電設施與確定地點時,應對整個小區的建造加以管控。管控過程重點是把輸電計劃在現實基礎設施建設過程中展現出來,在基本設施建設實行過程中利用基建用電、圖紙審核、作業管控、設施購買、完工驗收等重點環節加以過程管控,把小區電網建設設計為能夠管控的活動,保證輸電計劃有效落實,提升居住小區電網構建與管控工作。新建設的居住小區的輸電整合實行過程是環環相扣的,在實行輸電整合計劃時,要保證新建設的居住小區輸電體系健全性,從基本用電施工到圖紙審核,再到設施購置裝設施工管控過程整合,到最后的完工交付環節,均應抓好電力設計工作,降低人為要素對品質的不良影響。
2.3優化輸電施工過程
新建設小區輸電施工從輸電計劃、施工工藝、管控過程3個層面進行查找不足的工作,逐漸健全新建設小區電網設計工作,應當持續整合施工管控流程,從歸納中實現規范標準。比如某住宅小區,輸電設計管控通常是依照下述過程:用戶申請輸電且上交有關材料、電力工作者到現場考察且制定輸電計劃、顧客委托設計部門進行設計、電力工作者對設計圖加以審核、顧客購買與國家規定一致的設施物料委托建設企業進行建造,電力工作者實施項目中間檢驗、電力工作者實施項目完工檢驗,顧客簽署輸電協議、電力工作者裝設計量設備且開始供電。
3結語
伴隨當今人們生活質量的持續提升,各類家電對電力依靠性逐漸增強,增強10kV輸電項目施工管控的計劃便能夠有力提高施工速度,保障施工品質,節省施工費用。小區供配電施工管控不僅包含施工的過程中對建造團隊的管控,并且還包含對施工前的設計、計劃的確定、最后的驗收等多個過程的管控。每個過程的品質管控均對整個體系的品質有很大程度的影響,唯有在施工過程中增強全方位管控,保證配網穩定工作,保證業主安全用電。
參考文獻
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【關鍵詞】樓宇大廈 供配電 風光互補 節能
1 問題提出
隨著經濟的迅速發展,人們生活水平的提高,對建筑物的功能需求越來越高,對電能的要求也就更高,帶來的能耗也隨之增多。在全球能源危機,不可再生能源日益減少的背景下,我國提出節能環保,可持續發展戰略,建筑節能是貫徹可持續發展戰略的一件大事,而電氣系統作為建筑物最主要的能耗,加強對其的節能已勢在必行。
2 功能需求與總體方案
2.1 節能型樓宇大廈的供電需求
供電設計應根據用戶的設備容量使用要求進行設計。對于用電質量很高的樓宇大廈,分別從城市電網引兩路10kV高壓電源,一用一備,采用高壓電纜埋地引入高壓配電房。同時根據用電設備的需求特性,確定負荷等級。對于特別重要的負荷采取雙電源雙回路專用電纜供電,并就地設置UPS電源供電。也可以使用風光互補發電加儲能設備進行供電,并在最末一級配電箱處設置自動切換裝置。其他一二級負荷也采用雙電源供電。通常情況,對于照明負荷供電均采用風光儲系統供電,當蓄電量不能滿足用電負荷時,切換到城市電網供電。
2.2 節能型樓宇大廈的配電需求
高壓配電接線方式為單母,兩路電源一用一備分別對低壓配電所配電,低壓段采用單母線分段運行,配電采用220/380V放射式與樹干式相結合的方式,對于單臺容量較大的負荷采用放射式供電,對于照明及一般負荷采用樹干式與放射式相結合的供電方式。
2.3 節能型樓宇大廈整體供配電設計
通過對樓宇大廈供配電功能需求分析,結合用戶對用電設備的需求,得到樓宇大廈電氣系統基本組成如圖1所示。
由圖1可知,樓宇大廈建筑電氣系統組成主要有供配電系統、照明系統、消防系統、空調系統、電梯系統、以及給排水系統等。合理設計、動態控制及管理各個子系統能量需求,是樓宇大廈節能的重要工作。
3 供配電節能設計
本系統設計以具體工程為例,工程大廈地上12層,地下2層。建筑高度54.9m米(室外地面至屋頂構架)。建筑面積77756.9m2。項目屬于一類高層建筑。就地下1、2層展開節能設計。
3.1 結合節能元素的照明系統設計
對于室內場所的照明主要選擇節能型熒光燈及低功耗LED燈,選用的照明光源、鎮流器的能效符合相關能效標準的節能評價值。最新頒布的《建筑照明設計標準》GB50034-2013相比《建筑照明設計標準》GB50034-2004,在6.1節和6.2節對照明節能作了一般規定,并且給出了具體的照明節能措施。規定照明節能應采用一般照明的照明功率密度值(LPD)作為評價指標,提出在滿足規定的照度和照明質量要求的前提下,進行照明節能評價。
照明設計計算主要依據《照明設計手冊》第二版,照度計算采用利用系數法,該方法考慮到光源直接照射和經室內反射到工作面上的光通量,計算結果比較準確,再根據選擇的燈具容量及鎮流器功率,計算工作平面上的照明功率密度值,并與節能目標值比較,具體結果如表1所示。
由表1可知,室內主要場所照明的實際照度均大于標準照度的要求,實際功率密度也均小于標準規范功率密度的節能目標值,照明設計滿足節能要求。
3.2 結合節能元素的動力系統設計
在樓宇大廈動力系統中,電機拖拽系統是主要的能耗部分,其主要節能方法利用變頻調速控制方式,根據系統控制對象需求,調節輸入電源頻率,通過調節電機轉速使整個電機拖拽系統達到輸入與輸出間動態平衡,從而達到提高系統功率因素,節能降耗。在采取變頻調速控制的基礎上,各子系統還有其他的節能措施。就空調系統的節能設計來說,2004年頒布施行的《采暖通風與空氣調節設計規范》GB50019-2003相比于2001年C布施行的《采暖通風與空氣調節設計規范》GBJ19-1987,在第八章監測與控制中明確提出對采暖、通風與空氣調節系統應設置監測與控制系統,采用集中監控系統可合理利用能量實現節能運行,2005年7月頒布實施的《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005在第五章對空調系統的節能設計做了明確規定,并根據09CDX008-3《建筑設備節能控制與管理》圖集,設計空調控制系統。電梯系統還可采用電梯群控技術,通過對樓宇大廈內部多部電梯進行合理調度分配管理,防止電梯長期運行在空載或輕載工況下,降低電梯系統能耗。電梯回饋技術,將電梯輕載上行和重載下行運行過程中產生的一部分電能反饋到供配電系統中,供其他用電設備使用。
3.3 結合節能元素的變壓器設計
3.3.1 合理選擇變壓器容量和數量
變壓器容量按變壓器所帶用電負荷來選擇,與負荷特性匹配,并合理分配負荷,力求三相平衡。變壓器臺數選擇,依據《供配電系統設計規范》GB50052―2009中第3.3.1條,本工程均為一級二級負荷,所以選用兩臺或兩臺以上變壓器。綜合考慮投資和運行費用,變壓器主接線采用單母線分段,確定變電所1變壓器T1、T2容量為2000KVA,變電所2變壓器T3、T4容量為1600KVA。
3.3.2 選用節能型變壓器
2008年頒布施行的《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008相比于已廢止的《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T 16-1992,在配電變壓器選擇一節中,明確規定配電變壓器選擇應根據建筑物的性質和負荷情況、環境條件確定,并應選用節能型變壓器。節能型變壓器中鐵損很小,將有效減少變壓器輸配電過程中的電能損耗。課題采用SCB10-10/0.4kV系列的干式變壓器。
3.3.3 選用D,yn11接線組別變壓器
樓宇大廈節能燈、熒光燈、計算機、變頻空調、鎮流器、UPS電源等的大量使用,會產生很大的三次諧波。因此,配電變壓器宜選用D,yn11接線組別的變壓器,能有效限制三次諧波,也能降低三相系統中的零序阻抗。
3.4 結合新能源利用供電靈活切換
目前風光互補發電效率較低, 無法完全滿足樓宇大廈的電力需求,因此需要市電和風光互補發電共同為居民供電。在用電低谷時,用戶可以直接從電網取電;用電高峰時,切換到風光互補系統蓄電池供電,蓄電池為重要負荷及照明負荷供電,當控制器檢測到蓄電池電壓不能滿足用電負荷使用時,切換到城市電網供電,并根據風光條件與用電負荷合理配置風光互補發電系統,風光互補發電系統基本組成如圖2所示。
4 計算機輔助工程設計
4.1 照明系統
課題在建筑條件圖的基礎上對地下一二層照明進行設計,室內公共場所的照明選用節能型T5熒光燈,疏散指示燈采用低功耗LED光源,根據表1的計算結果進行照明平面圖繪制。公共場所照明,可采用樓宇自控系統,樓梯間采用節能延時自熄開關控制。照明控制根據功能要求采用分組、分區、動靜控制、時間控制、光敏調節照度或開關等方式。照明配電系統圖如圖3所示,車庫照明回路設接觸器,并接入樓宇自控系統(BA)。
4.2 動力系統
對功率大于4KW的電動機(除消防設備)均采用變頻降壓啟動控制,以節約能源。并采用樓宇設備自控管理系統對空調設備、水泵、各類風機及其他用電設備進行能量自動控制、自動調節、實時監察,以實現最優化運行,達到集中管理、程序控制和節約能源等目的。動力配電系統圖如圖4所示。
4.3 低壓配電系y
低壓配電系統采用兩路10kV電源進線,一用一備,兩路進線開關不能同時閉合。正常工作時只用1#主進線,2#進線備用。在低壓配電柜及饋線柜設多功能儀表,支持RS485通信,MODBUS協議,可接入多種軟件通訊系統,通過智能聯網設計,可在人機界面實時觀察動態用電情況。
5 總結
課題以某12層大廈為研究對象,結合建筑電氣設計相關新舊標準規范及樓宇大廈主要能耗,分析樓宇大廈電氣節能技術,對樓宇大廈供配電系統進行節能設計,并結合工程案例進行具體分析。同時,引進新能源領域風光互補發電系統,為樓宇大廈的供電提供了多種渠道,減少用電高峰對城市電網的用電。
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