高層建筑電氣設計的主要內容

1.1負荷的計算

電力負荷是供電設計的依據參數。計算準確與否，對合理選擇設備，安全可靠與經濟運行，均起決定性作用。高層建筑的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數法。

1.2供電電源及電壓的選擇

為了保證供電可靠性，現代高層建筑至少應有兩個獨立電源，具體數量應視負荷大小及當地電網條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。另外，還須裝設應急備用柴油發電機組，要求在15秒鐘內自動恢復供電，保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。

國內高層建筑的供電電壓，都采用10kV標準電壓等級。

1.3高低壓配電系統的設計

(1)高壓配電系統：現代高層建筑均是采用兩路獨立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。母線分段數目，與電源進線回路數相適應。只有當供電電源為一主一備時，才考慮采用單母線不分段的結線。電源進線幾乎全部采用電纜進線。

(2)計費方式，采用高供高計。但在低壓側，仍裝設計費電度表，采用將照明與動力分開的兩部電價法。有些地方供電部門又把空調設備的用電，全部劃人照明計價系統，一般做法是安裝總表及動力表，由總表減去動力表以后，全部為照明電費。

(3)為減少變壓器臺數，單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。為限制低壓側的短路電流，正常時變壓器解列運行，中間設聯絡開關。照明和動力分開設變壓器，當動力用電容量太小時，動力變壓器可不分開裝設，而在低壓側應對動力負荷分類計費。

(4)高壓系統及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統。樓層配電則為混合式系統。配電設備中的主要部分是干線。現代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯接。每層樓豎井設層問配電小問。層間配電箱經插接自動空氣開關從豎井母干線取得電源。當層數較多負荷數較大時，一般按層數分區供電，或將變壓器分散設在地下層、中間層或最頂層。

(5)低壓配電系統各級開關均采用自動空氣開關(斷路器)，設置瞬時、短延時、長延時三級過流保護裝置。各級自動空氣開關的保護整定，應注意選擇性配合，防止越級跳閘。

(6)所有電梯均要求采用兩路不同變壓器引出的專用電纜進線。在電梯機房的末端配電箱，設兩路電源的自動切換裝置，互為備用。

(7)功率因數按規定應補償到0.9-0.95。無功補償都采用集中補償方式。為降低變壓器容量，多集中裝設在低壓側，與配電屏放在一起，但必須采用于式移相電容器。

1.4主要設備的選型

(1)高壓開關柜。現代高層建筑的變配電室設在主樓地下層，按規定不宜采用油開關。國外用于高層建筑的開關有三種類型可供選用：高壓空氣斷路器，SF6開關和真空斷路器。其中高壓空氣斷路器因技術陳舊，SF6開關尺寸數大，氣體具有毒性，故目前10kV真空斷路器應用的較為普遍。因此，應根高層建筑地下室的標準，選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜。

(2)電力變壓器。根據防火要求，主樓內是不允許裝設大容量的油浸電力變壓器的。國外有干式變壓器、SFe變壓器和硅油變壓器等三種產品可供選用。國內沈陽第二變壓器廠、北京變壓器廠、廣東順德特種變壓器廠等廠生產的干式變壓器，主要技術指標已達到國際先進水平。

(3)低壓配電屏。國外低壓配電屏的結構，幾乎都做成抽屜式，特別是大容量的出線，則做成手車式。國內許多生產廠家的低壓配電屏也有引進技術做成抽屜式結構的，其中有的(如多米諾組合式開關柜等)主要技術指標已達國際先進水平。

低壓配電屏多采用自動空氣開關出線。當配電變壓器的容量為1600kVA時，低壓母線上的短路容量已超過40kA， 目前國內已能提供這樣大容量的產品(如多米諾組合式開關柜和YDS型抽出式/混合式低壓開關柜等)。

(4)應急備用發電機組。過去大多是采用柴油發電機組做應急備用電源的。近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發電機。這種發電機具有體積小、重量輕、反應速度快，故障率低等優點。

應急備用發電機組必須是快速自起動的。按國外規定，應能在15s內恢復供電。從可靠性出發最好選用兩臺，自動并車。容量較小時也可選用一臺。

(5)母線槽和電纜。插接式絕緣母線槽，具有容量大、結構緊湊、可靠性高、使用維護方便等優點。國外的現代高層建筑，插接式絕緣母線槽已完全取代了電纜豎井。遵義長征電氣控制設備廠研制的密集型插接式絕緣母線槽，主要技術性能指標已達到國際先進水平，并在廣州中國大酒店、花園酒店及上海華亭賓館、雁蕩公寓等得到實際應用。絕緣母線槽有銅的和鋁的兩種。