电气技术在超高层建筑中的应用

   一、 工程概况
        海南天邑国际大厦位于海口市滨海大道, 东邻琼泰大厦、西邻新华社海南分社，北面是琼州海峡；处于市中心重要位置，建筑总面积8.6万m², 主楼：地下3 层、地上45 层、建筑总高度171m；附楼：地上六层，高度26m、地下六层全自动车库823个车位。 属超高层建筑，是海南第一高楼、海口的地标建筑。功能定位为商业用高端金融、写字楼及豪华官邸，具有可变性。
        二、 电源和电压、负荷计算和用电负荷等级
1.电源和电压
由供电部门变电站提供一路专用独立10 kV电源，以电力电缆沿市政电缆沟、穿管引入大厦变配电所。在地下二层设10KV开闭所及变电所。银行金融的电气系统自成一套，设专门的变压器和柴油发电机。第二电源引自400V柴油发电机(设置自备电源较从电力系统取得第二电源经济合理)，作为一负荷级的备用电源，柴油发电机配置为自启动、高速、自动并车功能。
⑴天邑国际大厦可分为三部分：主楼标准层、主楼的裙楼、附楼及地下全自动车库。在主楼地下二层设备层变配电所，由变电所向主楼的裙楼、主楼标准层、附楼及地下全自动车库等全部采用电缆沿吊顶桥架供电。
⑵在每层设配电间及电缆竖井。
⑶电表为预付费智能电表集中管理。
⑷电源由配电室、设备间引入各层配电箱，由配电箱引到各户或区配电箱。
⑸层配电箱、各户或区配电箱分照明、空调、应急电箱，全部进出线为上进上出。
⑹层配电箱、各户或区配电箱要有预留一定的备用，保证建筑功能可变时提供足够的供电容量。
2．负荷计算
天邑国际大厦是超高层建筑，功能定位为商业用，高端金融、写字楼及豪华官邸，具有可变性。按《全国民用建筑工程设计技术措施》中大型商业60--120w/m2的指标，
天邑国际大厦的负荷计算指标：按 8 0w / m²，建筑总面积8.6万m²,用电计算容量为6600KW。
3．用电负荷等级
       海南天邑国际大厦是超高层建筑，面积较大、人员密度大、使用功能比较复杂, 供电容量较大，供电可靠性要求极高。
⑴消防系统设备用电负荷；客梯、航空障碍灯、计算及通信机房、安保监控中心、地下排污泵、生活水泵、部分动力、全自动机械停车库内公共照明为一级负荷、办公、商务、豪华官邸照明等用电为二级负荷供电;
⑵其余如空调用电为三级负荷。
⑶本工程总用电负荷为6600KW，其中一级负荷为2100KW。
三、变配电系统      
      ⒈变电所位置
       天邑国际大厦的用电设备负荷较大、用电设备性质较复杂, 且很大一部分为一级负荷,地处黄金的地段, 楼内空调机房及水泵房等用电量大的设备均布置在地下二层，变配电所靠近用电负荷中心, 变配电所也设在地下二层靠近主楼的裙房中, 同时变配电所靠附楼，缩短主附楼的供电距离。
⒉高低压配电系统

• 高压配电系统

天邑国际大厦一路10 kV 电源，主接线采用单母线不分段的接线方式, 10 kV 出线采用电缆放射式向各配电变压器供电。
⑵计费方式：采用高供高计。
⒊变压器
⑴为了限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。
⑵设1600KVA的变压器2台为一组专供大厦主、附楼消防用电、照明及电梯、水泵等一级用电；
⑶设1600KVA的变压器2台为一组专供空调等用电；
⑷设800KVA的变压器1台专为银行系统照明、办公、空调及设备供电。
⒋高压开关柜
高压柜选用具有“五防”功能的10KV真空断路器，中置手车式高压开关柜。
⒌低压配电柜
低压柜采用抽屉式配电柜，大容量的出线采用手车式。自动空气开关出线。
⒍柴油发电机组
        天邑国际大厦柴油发电机房设在大楼地下二层变配电所旁，内设2台860 kW和
1台700 kW康明斯柴油发电机组，容量为变压器总装机容量的30 %。当市电停电或故障电柴油发电机在7—11秒内恢复供电。火灾时确保消防负荷供电,平时能保证除消防负荷外的一、二级负荷供电。
⒎无功补偿
无功补偿设在低压侧，采用静电电容集中自动补偿控制，补偿后低压系统的率因数应达到0.92以上。无功补偿按变压器容量的30%计算设置电容器的容量。
六、配电系统
⒈配电方式
⑴压系统及低压系统的配电方式采用放射式系统。
⑵层配电为混合式系统。
⑶配电设备中的主要部分是干线，天邑国际大厦竖直干线采用预制分支电缆，水平支线是电缆穿管及沿桥架敷设。
⑷每层楼设配电间，内装设有空调层配电箱、照明层配电箱、应急层配电箱，分别通过竖井与相应的预制分支电缆的水平分支电缆连接。由层各配电箱采用耐火电线沿水平桥架引至分户智能电表箱及户配电箱。
⒉配电主干线采用预制分支电缆及电缆

• 邑国际大厦的标准层配电主干线的选用：预分支电缆为大厦的配电主干线。
• 天邑国际大厦主楼，标准层每层面积1250m²，主干线采用预制分支电缆具体如下：

• 主楼照明系统主干线采用预制分支电缆及电缆：

6-12层、14-20层、21-27层、29-34层、35-39层分别由五组预制分支主干电缆YF-YJV-1KV4（300）+1（150）及分支电缆4（35）+1（16）向层照明配电箱供电。

• 主楼空调系统主干线采用预制分支电缆及电缆
• 6-12层、14-20层、21-27层、29-34层、35-39层分别由五组预制分支主干电缆YF-YJV-1KV4（400）+1（185）及分支电缆4（50）+1（25）向层空调配电箱供电。

40、标准层每层面积1250m ，由ZR--YJV—1KV- 4x120+1x75一条电缆共照明、空调层配电箱供电。
41、42、43、44、45层，面积分别为400 m²、300 m²、200 m²（设备层）， 150 m²，设一条ZR--YJV—1KV- 4x120+1x75电缆为照明配电箱供电、设一条ZZR--YJV—1KV- 4x120+1x75电缆为空调配电箱供电。
⒊配电开关及层配电箱
⑴低压配电系统各级开关全部采用断路器，设瞬时、延时、长延时三级过流保护装置。
⑵所有配电箱均设有与消防联动控制装置，火灾报警及非消防电源切换装置。
⑶标准层每层分别设4或6台照明配电箱、空调配电箱，配有与消防联动控制装置，火灾报警及非消防电源切换装置，同时还设有剩余漏电电流火灾报警装置；设一台应急照明配电箱，由消防中心控制应急照明系统；由楼宇控制中心控制公共照明系统。
⒋海南天邑国际大厦的机房：
⑴按一级负荷要求供电，采用一路10KV高压电源供电，选用高速自启动柴油发电机作为备用电源，在7—11秒内恢复供电。
⑵在主楼地下二层内设10/0.4KV变配电所， 同时变配电所靠附楼的外墙布置以便于管线进出，及缩短主附楼的供电距离。由低压柜引出各路馈线经经电缆井引至各层。配电间设有层空调、照明、应急照明配电箱；分户智能电表箱，以分区树干式馈电。
⑶主楼的裙楼地下一层及地上1至5层为银行金融在裙楼另设电气电缆井及配电间（与空调机房合用）。
⑷附楼地下车库及地上1至5层为银行金融在裙楼另设电气电缆井及配电间（与空调机房合用）。
七、动力系统
⒈电梯
除消防系统采用二路不同变压器的低压柜引出的专用耐火电缆沿独立桥架敷设进线外；在末端配电箱，设两路电源的自动切换装置，互为备用。
⒉中央空调、水泵、风机、电梯、景观照明有控制柜控制。
八、电气照明
⒈办公照明，在层照明配电箱已预留开关，二次装饰设计完成。
⒉公共照明及应急照明，在每层配电间设有应急照明箱为每层的公共照明及应急照明供电。应急照明设有市电、发电机电及自带蓄电池三个电源，消防中心可控其开关，保证消防状态应急照明始终有电。公共照明由楼宇照明控制系统控制。
⒊景观照明独立供电系统，由楼宇照景观明控制系统控制。
九、防雷与接地系统
⒈总体要求
   海南天邑国际大厦是超高层建筑防雷采用避雷针和避雷带的传统做法，保证各层楼面钢筋、金属管道与该层用作引下线的柱筋有可靠的连接，形成等电位。大厦是框剪结构，利用每个柱子的二条主筋连接作引下线，利用楼层圈梁主钢筋和再用热镀锌扁钢作均压环，利用大厦基础钢筋连接成接地网，在大厦两侧设水平的人工接地体，均衡电位，提高安全性。
⒉防雷系统
⑴在主附楼屋面设避雷网，在主楼顶的钢结构球体顶上设高6m的避雷针，并与大厦的结构主筋焊接，经避雷引下线与接地装置连接。
⑵大厦楼层配电箱、控制箱装SPD.
⒊接地保护
⑴大厦低压配电系统采用TN—S系统。
⑵共用接地电阻≤1欧姆。
⒋等电位联结
大厦采用两级等电位保护：
⑴大厦的总等电位联接，主体结构、玻璃幕墙等电位联接。
⑵每区或户卫生间、厨房的辅助电位联接。
⒌漏电保护
⑴在层空调、照明配电箱的出线开关漏电开关，漏电整定电流为300m A,
此漏电信号报消防中心，作为漏电火灾的报警消防中心信号。
⑵区或户内卫生间、厨房的插座回路中，设漏电开关，漏电整定电流为30m A。
十、结束语
天邑国际大厦用电设备负荷较大, 用电设备性质较复杂, 可靠供电是保证大楼安全运行的重要基础, 电气设备配置是大厦设备的重中之重，大厦的强电设备全部采用国际知名品牌ABB的产品。
 

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