高層建筑變配電所低壓配電主接線設(shè)計(jì)
摘要：根據(jù)高層建筑的用電特點(diǎn)，闡述了變配電所低壓電氣主接線的兩種接線方式，重點(diǎn)分析了自備應(yīng)急電源與三級(jí)負(fù)荷用電安全聯(lián)鎖問題，指出了設(shè)計(jì)上應(yīng)注意的問題。
關(guān)鍵詞：低壓主接線 發(fā)電機(jī)電源 聯(lián)鎖
關(guān)鍵詞：低壓主接線 發(fā)電機(jī)電源 聯(lián)鎖
一、二類高層民用建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，如果沒有可靠的電源，就不能及時(shí)報(bào)警、滅火，必將造成重大經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（2001年版）(GB50045-1995) 9.1.1、 9.1.2 條規(guī)定：一類高層建筑應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷要求供電，二類高層建筑應(yīng)按二級(jí)負(fù)荷要求供電；高層建筑內(nèi)的消防設(shè)施供電，應(yīng)在最末一級(jí)配電箱處設(shè)置電源自動(dòng)切換裝置。
目前，部分新建的大型綜合高層建筑除設(shè)有兩路高壓外，還設(shè)置了自備柴油發(fā)電機(jī)組。由于經(jīng)濟(jì)水平和城市供電水平的限制，不少高層建筑僅有一路10KV主電源，必須再設(shè)自備柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源。因此，高層建筑變配電所低壓配電主接線設(shè)計(jì)是否合理直接影響到供電的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。本文針對(duì)一類、二類高層建筑變配電所低壓配電主接線設(shè)計(jì)作一些分析和探討。
1 柴油發(fā)電機(jī)組與低壓配電系統(tǒng)聯(lián)接應(yīng)符合的基本要求
根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50052-1995)及《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T16-92)規(guī)定，可知柴油發(fā)電機(jī)組與低壓配電系統(tǒng)聯(lián)接應(yīng)符合的基本要求：
a．與外網(wǎng)電源間應(yīng)設(shè)聯(lián)鎖，不得并網(wǎng)運(yùn)行，有些地區(qū)供電部門要求此聯(lián)鎖必須
為機(jī)械聯(lián)鎖；
b．接線上要有一定的靈活性，以滿足在非事故情況下能供給部分重要負(fù)荷的可能。備用柴油發(fā)電機(jī)組除供消防負(fù)荷外，還應(yīng)考慮在市電電源停電時(shí)兼作向部分重要負(fù)荷供電，如生活泵、通訊、金融等用電負(fù)荷。同時(shí)，為了不降低消防用電的可靠性，一旦發(fā)生火災(zāi)，要求能自動(dòng)切除非消防用電負(fù)荷。
在設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)主接線時(shí)，應(yīng)對(duì)發(fā)電機(jī)與市電電源的聯(lián)鎖控制做深入、具體的分析。
2 低壓配電主接線方案一
接線方案如圖1所示。
圖1 低壓配電主接線方案一
此方案采用三段母線接線，工作原理如下：
a． 斷路器4QF與5QF采用機(jī)械聯(lián)鎖，用自動(dòng)控制器控制，保證發(fā)電機(jī)G與市電不并網(wǎng)運(yùn)行。避免發(fā)電機(jī)向一、二段市電低壓母線反送電。
b．三級(jí)負(fù)荷斷路器裝失壓脫扣器，保證當(dāng)火災(zāi)時(shí)市電停電，發(fā)電機(jī)自起動(dòng)運(yùn)行僅供給消防用電和重要的一級(jí)負(fù)荷用電，確保供電可靠性。
方案一可滿足規(guī)范對(duì)低壓配電主接線的要求，接線簡(jiǎn)單可靠，但柴油發(fā)電機(jī)
只能供消防負(fù)荷和重要的一、二級(jí)負(fù)荷，靈活性較差。許多一、二類高層建筑都自
備了柴油發(fā)電機(jī)組，但由于低壓配電主接線固定，在市電停電時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)組無(wú)
法投入一、二段低壓母線，造成柴油發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)期閑置。而且由于發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)期不
起動(dòng)，工作人員疏于檢查，油路堵塞，起動(dòng)蓄電池漏電等故障導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生時(shí)，柴
油發(fā)電機(jī)組起動(dòng)失敗。
3：低壓配電主接線方案二
如圖2所示，在一段與三段母線之間增加一個(gè)聯(lián)絡(luò)斷路器6QF（虛線框內(nèi)部
分），做如下聯(lián)鎖控制：
a． 1QF、2QF、3QF框架斷路器做電氣聯(lián)鎖，正常時(shí)1QF、2QF合3QF斷，1QF、2QF分段運(yùn)行，互為備用。
b．?dāng)嗦菲?QF與5QF采用機(jī)械聯(lián)鎖，用自動(dòng)控制器控制，保證發(fā)電機(jī)G與市電不并網(wǎng)運(yùn)行。作用同方案一。
c． 6QF斷路器為母線聯(lián)絡(luò)使用，市電停電時(shí)，備用電源通過(guò)6QF向一、二段母線供電，供一、二段母線負(fù)荷使用。6QF斷路器必須與1QF、2QF、GY斷路器做可靠的電氣聯(lián)鎖，并在6QF斷路器分閘控制回路接入消防控制觸點(diǎn)，實(shí)施多重聯(lián)鎖，保證在任何情況下，發(fā)電機(jī)容量?jī)?yōu)先滿足消防負(fù)荷、重要一級(jí)負(fù)荷的供電容量的需要。6QF聯(lián)鎖控制二次接線原理圖見圖3。
d．三級(jí)負(fù)荷斷路器裝失壓脫扣器，保證當(dāng)火災(zāi)時(shí)市電停電，發(fā)電機(jī)自起動(dòng)運(yùn)行僅供給消防用電和重要的一級(jí)負(fù)荷用電，確保供電可靠性。
e． XF為消防控制中心輸出的無(wú)源常閉觸點(diǎn)，火災(zāi)發(fā)生后消防控制中心輸出控制信號(hào)，XF動(dòng)作，6QF斷路器跳閘，柴油發(fā)電機(jī)僅供消防負(fù)荷和一、二級(jí)負(fù)荷。
f． 1QF、2QF、GY斷路器的常閉輔助觸點(diǎn)串接在6QF斷路器的合閘回路中，確保只有在1QF、2QF、GY斷路器同時(shí)分閘時(shí)，6QF斷路器才能合閘。
g． 方案二中6QF斷路器與1QF、2QF斷路器之間的聯(lián)鎖均為電氣聯(lián)鎖，為滿足有些地區(qū)供電部門對(duì)此聯(lián)鎖必須為機(jī)械聯(lián)鎖的規(guī)定，可做如下處理：1QF、2QF、6QF框架斷路器要求帶按鈕鎖定及退出位置鎖定附件（施耐德公司生產(chǎn)的MW系列及一些知名廠家生產(chǎn)的框架斷路器均帶此附件），加鎖共用一把鑰匙管理，即要求1QF、2QF框架斷路器必須同時(shí)在分閘位置鎖定后，才能取下鑰匙打開6QF斷路器鎖定裝置合閘。可滿足供電部門對(duì)機(jī)械聯(lián)鎖的規(guī)定。
圖2 低壓配電主接線方案二
圖3 6QF斷路器聯(lián)鎖控制二次接線原理圖
方案二可滿足規(guī)范對(duì)低壓配電主接線的要求，接線靈活、簡(jiǎn)單、可靠。解決了方案一接線中存在的問題，保證在平時(shí)非火災(zāi)時(shí)，當(dāng)市電停電時(shí)，發(fā)電機(jī)G可兼做部分非消防用電的備用電源，充分發(fā)揮發(fā)電機(jī)的作用。此接線方案已在本地區(qū)許多高層民用建筑中應(yīng)用，運(yùn)行良好，得到業(yè)主好評(píng)。
4：結(jié)束語(yǔ)
以上探討了變配電所低壓電氣主接線的兩種接線方式，分析了各種接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)，指出了設(shè)計(jì)上應(yīng)注意的問題。在設(shè)計(jì)中，究竟選用那一種方案，工程設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模大小，使用功能，負(fù)荷的重要程度等確定。
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