高層建築變配電所低壓配電主接線設計

摘　要：根據高層建築的用電特點，闡述了變配電所低壓電氣主接線的兩種接線方式，重點分析了自備應急電源與三級負荷用電安全聯鎖問題，指出了設計上應注意的問題。
　　關鍵詞：低壓主接線發電機電源聯鎖

　　1、二類高層民用建築發生火災時，如果沒有可靠的電源，就不能及時報警、滅火，必將造成重大經濟損失。根據《高層民用建築設計防火規範》（2001年版）(GB50045-1995)9.1.1、9.1.2條規定：一類高層建築應按一級負荷要求供電，二類高層建築應按二級負荷要求供電；高層建築內的消防設施供電，應在最末一級配電箱處設置電源自動切換裝置。目前，部分新建的大型綜合高層建築除設有兩路高壓外，還設置了自備柴油發電機組。由於經濟水平和城市供電水平的限製，不少高層建築僅有一路10KV主電源，必須再設自備柴油發電機組作為備用電源。因此，高層建築變配電所低壓配電主接線設計是否合理直接影響到供電的可靠性、安全性和經濟性。本文針對一類、二類高層建築變配電所低壓配電主接線設計作一些分析和探討。1柴油發電機組與低壓配電係統聯接應符合的基本要求根據《供配電係統設計規範》(GB50052-1995)及《民用建築電氣設計規範》(JGJ/T16-92)規定，可知柴油發電機組與低壓配電係統聯接應符合的基本要求：a．與外網電源間應設聯鎖，不得並網運行，有些地區供電部門要求此聯鎖必須為機械聯鎖；





　　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荷的可能。備用柴油發電機組除供消防負荷外，還應考慮在市電電源停電時兼作向部分重要負荷供電，如生活泵、通訊、金融等用電負荷。同時，為了不降低消防用電的可靠性，一旦發生火災，要求能自動切除非消防用電負荷。在設計低壓配電係統主接線時，應對發電機與市電電源的聯鎖控製做深入、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采用機械聯鎖，用自動控製器控製，保證發電機G與市電不並網運行。避免發電機向一、二段市電低壓母線反送電。b．三級負荷斷路器裝失壓脫扣器，保證當火災時市電停電，發電機自起動運行僅供給消防用電和重要的一級負荷用電，確保供電可靠性。方案一可滿足規範對低壓配電主接線的要求，接線簡單可靠，但柴油發電機

　　隻能供消防負荷和重要的一、二級負荷，靈活性較差。許多一、二類高層建築都自

　　備了柴油發電機組，但由於低壓配電主接線固定，在市電停電時，柴油發電機組無

　　法投入一、二段低壓母線，造成柴油發電機組長期閑置。而且由於發電機組長期不

　　起動，工作人員疏於檢查，油路堵塞，起動蓄電池漏電等故障導致火災發生時，柴

　　油發電機組起動失敗。

　　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聯絡斷路器6QF（虛線框內部分），做如下聯鎖控製：

　　a．1QF、2QF、3QF框架斷路器做電氣聯鎖，正常時1QF、2QF合3QF斷，1QF、2QF分段運行，互為備用。b．斷路器4QF與5QF采用機械聯鎖，用自動控製器控製，保證發電機G與市電不並網運行。作用同方案一。c．6QF斷路器為母線聯絡使用，市電停電時，備用電源通過6QF向一、二段母線供電，供一、二段母線負荷使用。6QF斷路器必須與1QF、2QF、GY斷路器做可靠的電氣聯鎖，並在6QF斷路器分閘控製回路接入消防控製觸點，實施多重聯鎖，保證在任何情況下，發電機容量優先滿足消防負荷、重要一級負荷的供電容量的需要。6QF聯鎖控製二次接線原理圖見圖3。d．三級負荷斷路器裝失壓脫扣器，保證當火災時市電停電，發電機自起動運行僅供給消防用電和重要的一級負荷用電，確保供電可靠性。e．XF為消防控製中心輸出的無源常閉觸點，火災發生後消防控製中心輸出控製信號，XF動作，6QF斷路器跳閘，柴油發電機僅供消防負荷和一、二級負荷。f．1QF、2QF、GY斷路器的常閉輔助觸點串接在6QF斷路器的合閘回路中，確保隻有在1QF、2QF、GY斷路器同時分閘時，6QF斷路器才能合閘。g．方案二中6QF斷路器與1QF、2QF斷路器之間的聯鎖均為電氣聯鎖，為滿足有些地區供電部門對此聯鎖必須為機械聯鎖的規定，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（施耐德公司生產的MW係列及一些知名廠家生產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在分閘位置鎖定後，才能取下鑰匙打開6QF斷路器鎖定裝置合閘。可滿足供電部門對機械聯鎖的規定。



　　圖2低壓配電主接線方案二






　　圖36QF斷路器聯鎖控製二次接線原理圖方案二可滿足規範對低壓配電主接線的要求，接線靈活、簡單、可靠。解決了方案一接線中存在的問題，保證在平時非火災時，當市電停電時，發電機G可兼做部分非消防用電的備用電源，充分發揮發電機的作用。此接線方案已在本地區許多高層民用建築中應用，運行良好，得到業主好評。

　　4：結束語

　　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缺點，指出了設計上應注意的問題。在設計中，究竟選用那一種方案，工程設計者應根據工程規模大小，使用功能，負荷的重要程度等確定。