鵬德小區(qū)電氣部分設(shè)計(jì)

楊曉明

摘 要：本設(shè)計(jì)以國(guó)家相關(guān)規(guī)范及當(dāng)?shù)毓╇姴块T行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，以安全用電、節(jié)約能源為指導(dǎo)，在滿足安全、可靠的前提下優(yōu)化典型設(shè)計(jì)方案，提高資源利用率，應(yīng)用現(xiàn)代電氣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)小區(qū)4棟住宅樓的配電、動(dòng)力、照明、接地防雷設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：鵬德小區(qū)；電氣設(shè)計(jì)；安全

中圖分類號(hào)：U284 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

伴隨建筑智能技術(shù)應(yīng)用與推廣，部分系統(tǒng)與設(shè)備控制越來(lái)越專業(yè)化，并且可以為建筑設(shè)備提供通信的協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的互通與互聯(lián)。如：建筑物中電力自動(dòng)化的監(jiān)控體系，應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的總線技術(shù)來(lái)處理與采集數(shù)據(jù)，然后實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，以便遙控與遙測(cè)變配電的系統(tǒng)。

1.小區(qū)的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 小區(qū)配電系統(tǒng)主接線設(shè)計(jì)

其一，雙電源的方式進(jìn)10kV高壓線，這種方式經(jīng)配電室或是分段開關(guān)來(lái)完成環(huán)網(wǎng)的功能，通過(guò)聯(lián)絡(luò)開柜以后到變壓器。其二，單電源進(jìn)10kV的高壓線，對(duì)低壓側(cè)的單母線進(jìn)行分段。

1.2 無(wú)功功率計(jì)算與補(bǔ)償

假設(shè)低壓側(cè)的功率因數(shù)取cosφ=0.93，那么，低壓側(cè)所需安裝并聯(lián)的電容器實(shí)際容量如下：

Qc=P30×（tan arccos0.79-tan arccos0.93）=967kvar

這里取Qc=960kvar，故選用容量為160kvar組合無(wú)功補(bǔ)償電容器柜6臺(tái)。每臺(tái)變壓器配置一臺(tái)，補(bǔ)償后的配電室低壓側(cè)總的視在計(jì)算負(fù)荷為：

變壓器有功功率損耗

△Pt=0.015×S30（2）=0.015×2724.6=40.9kW

變壓器無(wú)功功率損耗

△Qt=0.06×S30（2）=0.06×2724.6=163.5kvar

1.3 保護(hù)配置

1.3.1 高壓進(jìn)線柜

高壓進(jìn)線開關(guān)柜設(shè)置一套微機(jī)型保護(hù)，以作配電變壓器及10kV母線設(shè)備的后備保護(hù)。

1.3.2 配電室高壓出線柜

出線柜設(shè)置一套微機(jī)型保護(hù)，以便保護(hù)變壓器。

1.3.3 低壓主進(jìn)線開關(guān)

選用國(guó)標(biāo)智能化萬(wàn)能式斷路器（如國(guó)產(chǎn)DW45系列）配置有“速斷、短延時(shí)過(guò)流、長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流”保護(hù)功能，對(duì)變壓器低壓側(cè)進(jìn)行總保護(hù)；聯(lián)絡(luò)開關(guān)、發(fā)電市電互換開關(guān)均選用智能化萬(wàn)能式斷路器配置有“速斷、短延時(shí)過(guò)流、長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流”保護(hù)功能，小電流出線開關(guān)均選用額定極限短路開斷電流較高的塑料外殼式斷路器配置有速斷、過(guò)載保護(hù)，分別對(duì)對(duì)應(yīng)0.4kV出線回路分別進(jìn)行保護(hù)。

1.4 低壓配電設(shè)計(jì)

1.4.1 配電室位置和形式的選擇

本小區(qū)配電室設(shè)在地下負(fù)一層、面積約272m2，該層為地下車庫(kù)，交通條件即層高（約3.8m）滿足設(shè)備安裝及進(jìn)出高度要求。配電室地面按天然地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk≧120kPa和7度抗震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)；地基處理和配電室地面標(biāo)高按工程實(shí)際計(jì)算和處理。配電室采用框架結(jié)構(gòu)，其基礎(chǔ)、梁、柱等建構(gòu)物應(yīng)選用現(xiàn)澆式構(gòu)件。

1.4.2 低壓室分配線路設(shè)計(jì)

現(xiàn)在以小區(qū)4#樓4～13層為例來(lái)計(jì)算低壓側(cè)的負(fù)荷：

4#樓為32層住宅，4～13層每層8戶（3層以下為商業(yè)及會(huì)所）。所需系數(shù)Kd取0.58，而功率因數(shù)cosφ為0.8，tanφ為0.75則：

P4#=10×8×5kW×0.58=232kW

Q4#=P4#×tanφ=232×0.75=174kvar

=290kVA

I4#=S4#/U=290/（×0.38）=440.6A

1.5 樓層配電設(shè)計(jì)

1.5.1 各層配電箱設(shè)計(jì)

同樣以小區(qū)4#樓4～13層為例來(lái)計(jì)算

每層8戶，采用三相供電，Kd=0.9，cosφ=0.9，tanφe= 0.48則每一層負(fù)荷：

Pe=5×8=40kW P30=Kd×Pe=0.9×40=36kW

故無(wú)功功率Q30=P30tanφe=17.28kvar

視在功率=39.93kVA

每一層樓

1.5.2 進(jìn)戶配電箱設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)條件供電電源由小區(qū)4#樓底層總配電箱引來(lái)，電纜再沿室內(nèi)貫穿整棟樓房的電纜豎井敷設(shè)，進(jìn)入樓層分配電箱，分配電箱引出相應(yīng)的回路數(shù)到住戶配電箱，線路采用TN-S系統(tǒng)接線，并設(shè)防雷電波進(jìn)行保護(hù)；在分配電箱之后保護(hù)接地線與工作零線嚴(yán)格分開再引入住戶配電箱[3]。

2.鵬德小區(qū)的照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 A戶型照度的計(jì)算

①主臥室：房間面積A=15.74m2，取照度E=50lx，選用熒光燈（2×36W），查表得單位容量W=4.5W/m2。根據(jù)W=P/A公式計(jì)算，房間之中總安裝的功率P等于W×A，即4.5×15.74等于71W。

②次臥室：房間的面積A為12.4m2，取照度E=50lx，選用熒光燈（2×36W），查表得單位容量W=5.2W/m2。根據(jù)W=P/A公式計(jì)算，房間之中總安裝的功率P等于W×A，即為5.2×12.4等于57W。

③客廳：房間面積A=27.68m2，取照度E=30lx，選用花燈（6×60W），查表得單位容量W=14.8W/m2。根據(jù)W=P/A公式計(jì)算，房間之中總安裝功率P等于W×A，即14.8×27.68等于410W。

2.2B戶型照度計(jì)算

①主臥室：房間面積A=15.74m2，取照度E=50lx，選用熒光燈（2×36W），查表得單位容量W=4.5W/m2。根據(jù)W=P/A公式計(jì)算，房間之中總安裝的功率P等于W×A，計(jì)算得4.5×15.74等于71W。

②次臥室：房間面積A=12.4m2，取照度E=50lx，選用熒光燈（2×36W），查表得單位容量W=5.2W/m2。根據(jù)W=P/A公式計(jì)算，房間中總安裝的功率P為W×A=5.2×12.4=57W。

③客廳：房間的面積A為27.68m2，照度E為30lx，選用花燈（6×60W），查表得單位容量W=14.8W/m2。根據(jù)W=P/A公式計(jì)算，房間內(nèi)的總安裝功率P=W×A=14.8×27.68=410W。

3.設(shè)計(jì)小區(qū)防雷接地

3.1 接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通常情況下，雷擊主要包含感應(yīng)雷擊與直接雷擊，在雷擊的災(zāi)害之中感應(yīng)雷擊占比高達(dá)80%，而電氣設(shè)備外界的電涌指的是感應(yīng)的雷擊。

3.2 避雷器選擇及安裝位置

在高壓進(jìn)線柜裝設(shè)一組HY5WS-17kV/45kV氧化鋅避雷器，作為10kV母線和配變高壓側(cè)的防雷及過(guò)電壓保護(hù)。在配變低壓側(cè)均裝設(shè)一組HY1.5WZ-0.28/1.3低壓氧化鋅避雷器，作為配變低壓側(cè)的防雷及過(guò)電壓保護(hù)。

3.3住宅樓防雷接地設(shè)計(jì)

樓屋頂將Φ10mm直徑的圓鋼作為避雷帶，其架高為100mm，利用建筑物結(jié)構(gòu)柱或剪力墻內(nèi)的二根鋼主筋（Φ>16mm）或四根鋼主筋（Φ>12mm）作為防雷引下線，底板及樁基鋼筋網(wǎng)可靠焊接。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本次設(shè)計(jì)在分析小區(qū)住宅用電基礎(chǔ)上，針對(duì)居民小區(qū)用電負(fù)荷的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了符合自身特點(diǎn)的供電方案，為保證供電可靠性，低壓部分單母分段帶母聯(lián)的主接線，這保證在某一路母線故障的情況下整個(gè)小區(qū)可以不停止供電。由于當(dāng)今社會(huì)對(duì)用電安全愈來(lái)愈重視，故采取TN-S的系統(tǒng)，以保證接地的可靠性，為用電安全提供的保障。

參考文獻(xiàn)

[1]譚天博，王暉.老舊小區(qū)抗震加固改造中的電氣設(shè)計(jì)[J].智能建筑電氣技術(shù)，2014，8（6）：51-56.

[2]李建翔.淺談高層住宅樓及商業(yè)住宅小區(qū)的電氣控制要點(diǎn)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015，15（25）：1499.

[3]蔣公民，李俊杰.論小區(qū)住宅樓電氣設(shè)計(jì)的科學(xué)性[J].魅力中國(guó)，2014，21（21）：325-325.