[摘要] 本文根据实际工程的电气设计案例，探讨相关规范在设计过程中的应用。
[关键词] 供配电系统 供电负荷分级 应急电源选择 柴油发电机容量选择 电气接地及安全防护
一、 工程概况
某建筑为一类高层建筑，是一座集酒店、办公、娱乐和学术报告为主体的多功能建筑。地下部分 1层，地上部分共 23 层，总面积约 54000m2，总高度约为 99.8 m。
二、 供电系统
1. 负荷分级确定
本工程供电系统方案应根据供电要求进行电力负 荷 分 级 。 本 工 程 设 计 依 据 的 主 要 规 范 有GB50052-2009 《 供 配 电 系 统 设 计 规 范 》、GB50053-1994《10KV 及以下变电所设计规范》、JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》、JGJ62-1990《旅馆建筑设计规范》、JGJ67-2006《办公建筑设计规范》等。
根据对供电可靠性的要求及中断供电对人身安全、经济损失上的影响程度，可将电力负荷分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。根据规范的确定，本工程消防电梯、客梯、货梯、排污泵、正压送风机、排烟风机、消防泵、喷淋泵、消防水幕泵、应急照明、值班照明、宴会厅照明、走道照明等场所的照明用电设备均为一级负荷，其它照明及动力负荷为二级负荷。
2. 供电电源的选择
在用电设备负荷等级确定后，根据本工程用电容量的大小、用电设备负荷性质、当地公共电网现状及其发展规范等因素，确定本工程供电电压等级为 10 KV，用电电压等级为 220 V、380 V。根据GB50052-2009 第 3.0.2 条要求，本工程除采用双重电源供电外，还增设了应急电源。
3. 应急电源的选择
根据特别重要负荷的容量，允许中断供电的时间及技术经济比较后，本工程应急电源选用快速启动的柴油发电机组系统。根据 JGJ-16-2008 第 3.5.4条第 2 款"当自备发电机为消防用电设备及一级负荷供电时，应将两者计算负荷之和作为应急发电机容量的依据"。根据本工程消防用电设备及一级负荷之和的容量，选用一台 800KW 快速启动的柴油发电机组，启动时间在 10s 以内。柴油发电机组设置在地下一层汽车库入口旁，通风方式为自然进风，机械排风。
4. 配电方案
采用两路 10 KV 市电电源（双重电源）作为常用电源，并满足当任何一路电源发生故障时，另一路电源仍能满足全部一级及二级负荷。自设柴油发电机组作为应急电源，在地下一层设置 10/0.4 KV变配电所。
5.变压器容量和台数的确定
变压器容量和台数要根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合确定，本工程选用包封线圈式干式变压器 SCB10 并带金属保护外壳。变压器容量为 2×1 000+2×800 KVA，每台变压器的负载率大约为 80%。
6.供配电系统的运行方式
低压系统的供电分为三大部分：主楼及地下室二级负荷由 4#变压器供电；主楼及地下室一级负荷由 3#变压器供电，1#、2#变压器给空调负荷供电；应急负荷由柴油发电机供电。
配电系统运行方式是，两路 10 KV 电源由市电引来，10KV 侧采用单母线分段接线，两路分列运行，互为备用。当一路电源故障时，通过自动母联开关，由另一路电源负担全部负荷，10KV 主进线开关与母联开关之间设电气、机械连锁，任何情况下只能合两个开关。低压侧是采用单母线分段接线，设母联开关，变压器主开关与母联开关设电气、机械连锁，同时仅允许合其中两个开关。应急柴油发电机在两路市电均失电时为一、二级负荷供电。
三、 低压配电和照明系统
1. 低压配电系统
低压配电系统采用放射式与树干式相结合的配电方式，个别部分采用链接方式配电。照明等向各楼层供电点供电干线，采用分区树干式供电；较大容量动力负荷及重要负荷，采用放射式供电。消防用电设备、应急照明及特殊要求的用电设备均采用双电源配电末端切换。一路电源由正常母线配出，另一路电源由应急母线配出。
公共部分的应急照明系统采用柴油发电机作为应急电源，而柴油发电机的启动时间在 10s 内。为避免火灾时因电源突然中断而导致人员伤亡，在公共部分除设计火灾疏散标志照明外，又设计了自带蓄电池的应急灯。
2. 低压配电电缆
本工程为一类高层建筑，火灾自动报警系统按一级保护对象设计。本工程属人员密集场所，火灾时电线电缆所产生的有毒气体对人体有害，甚至会威胁生命。
3. 照明系统
照度标准根据 GB50034-2004《建筑照明设计标准》，对各区域的照度、照明功率密度值等有具体要求。
应急照明应用在变配电所、水泵房。值班室、电信间、消防控制室、电梯厅、大堂、车库等处设应急照明；走廊、安全出口、楼梯间、主要出入口、车库等处设置疏散指示。应急照明及疏散指示均采用双电源末端切换，疏散指示灯内有可充电镍镉电池。当正常电源故障时，可继续维持供电时间。
JGJ16-2008 表 13.8.6 中对备用照明及疏散照明最少持续供电时间做了具体规定：一般平面疏散区域内疏散照明最少持续供电时间应大于等于 30 min；消防工作区域内备用照明最少持续供电时间应大于等于 180 min。
4. 照明配电系统
（1）客房
根据《民用建筑电气设计手册》表 2.5.2-1 中各类建筑物单位面积推荐负荷指标，客房内负荷按60 W/m2计算。每套客房面积约 40 m2，则每个标准客房预留容量按 2.5kw 设计。客房进门处装设插卡取电开关，主控开关可控制所有照明电路。除了夜灯、浴室灯，客房使用低瓦数节能照明灯具。卧室和浴室的照明回路分别供电，客房配电箱提供 6 路输出电路。客房配电箱由本楼层普通照明配电箱供电，楼层配电箱的配电开关有至少高 2 级的选择性。
（2）办公部分、宴会厅、学术报告厅
分别按不同场合选用荧光灯，优先采用节能灯。各功能厅内配电箱由本楼层普通照明配电箱供电，楼层配电箱的配电开关有至少高 2 级的选择性。
四、 接地及安全防护
本工程 10 KV 系统为中性点不接地系统，低压系统的接地形式为 TN-S 系统。
建筑物内的电气装置要做总等电位联结。配电室内设置总等电位联结端子箱，在泵房、装有浴缸和淋浴盆的卫生间等潮湿场所及电梯机房、游泳池等设置局部等电位联结。电气装置内的 PE 保护导线与接地干线、各种金属管路及建筑物的金属结构等互相联结。
五、 防雷系统
根据防雷计算，本工程为二类防雷建筑。故本建筑按二类防雷设计，以防直击雷和侧击雷。
六、 其它系统
本工程内还包括电视系统、通信系统、火灾自动报警系统、综合布线系统等。
七、 结语
本工程内功能比较多，而且建筑内各功能都是属于人员密集场所。所以电气设计应注重以人为本，以保护人、服务人、尊重人为出发点与立足点。设计人员应熟悉掌握各类设计标准规范，以便于在今后的相关工程中熟练运用。
参考文献
[1]中国联合工程公司.GB50052-2009.供配电系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，2010.
[2]中机中电设计研究院有限公司.GB50054-2011.低 压 配 电 设 计 规 范 [S]. 北 京 ： 中 国 计 划 出 版社，2012.
[3]中国建筑东北设计研究院主编.JGJ16-2008.民用建筑电气设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.
作者简介：
王海军，男，1977年11月，助理工程师，工作于河南地远建筑工程有限公司。
王国红，女，1976年10月，助理工程师，工作于河南地远建筑工程有限公司。