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摘 要：在本次配电系统设计中，根据该住宅楼的结构特点，采取3路进线电源对住宅楼进行供电，分别为主电源进线、备用电源进线和战时电源进线。根据高层建筑消防控制的相关规范，对各消防用电设备进行双回路电源供电。负荷计算采用需用系数法进行，负荷计算主要是确定导线截面、型号和断路器等配电设备的选型。最后绘制相关的配电系统图，完成本住宅楼的供电方式及系统方案的选择和确定。
关键词：动力配电；负荷计算；供配电系统；消防
一、绪论
（一）工程背景。本设计为某市东部某智能小区39号住宅楼的动力配电系统设计。该住宅楼总共15层，其中地上14层，地下1层，属于民用二类高层建筑。总建筑面积约为24408m2，其中地上22780m2，地下1628m2。本工程建筑为框剪结构，现浇混凝土楼板。
（二）设计范围。包括根据住宅楼特点及负荷分级进行供电电源的选择，根据各动力用电设备特点进行负荷计算，根据负荷计算数值对低压电气设备、导线和电缆选择、配电箱进行选择，最后绘制相应的配电系统图并对配电方式进行设计说明。
（三）设计原则。（1）必须遵守国家的有关法规、标准和规范，执行国家的有关方针、政策，包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。（2）应做到保障人身和设备的安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理，设计中应采用国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。（3）必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。（4）应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与长期发展的关系，做到远、近期为主，适当考虑扩建的可能性。
二、负荷分级及供电电源的选用
（一）用电负荷的分级。用电负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。
1.一级负荷的说明。符合下列情况之一时，应为一级负荷：（1）中断供电将造成人身伤亡时；（2）中断供电将在政治、经济上造成重大影响或损失时；（3）中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序严重混乱时。例如：重要通信枢纽、重要交通枢纽、重要的经济信息中心、特级或甲级体育建筑、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电后将影响实时处理重要的计算机及计算机网络正常工作以及特别重要场所中不允许中断供电的负荷，为特别重要的负荷。
2.二级负荷的说明。符合下列情况之一时，应为二级负荷：（1）中断供电将造成较大政治影响时；（2）中断供电将造成较大经济损失时；（3）中断供电将影响重要用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序混乱时。
3.三级负荷的说明。不属于一级负荷和二级负荷的用电负荷应为三级负荷。
（二）本设计供电电源的选择。本设计中住宅楼为二类高层建筑。此次动力配电系统中各动力电气设备大多为消防设备，属于二级负荷。根据二级负荷对供电电源的要求，以及本住宅楼的特点，故本设计供电电源采用三路进线电源进行供电。本设计电源由本单位变电所低压配电室分二路引进，一路为动力主电源进线及一路为备用电源进线埋地引入地下一层低压配电室。另一路由本地区供电局引来，电压380/220V埋地引入地下一层配电箱作为备战电源。
其中备用电源采用EPS进行供电，在市电正常时，由市电经过输出切换装置给重要负荷供电，同时充电器为蓄电池进行充电或浮充；当市电断电后或电压超出供电范围，控制器启动逆变器，同时输出切换装置将市电供电状态立即切换到逆变器供电，为负荷设备提供应急供电；当市电恢复时，应急电源将恢复为市电供电。
三、负荷计算
（一）负荷计算的目的。负荷计算的目的是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是合理地进行无功功率补偿的重要依据。计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电气设备和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费。如计算负荷确定过小，又将使电气设备和导线电缆处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至烧毁，同样要造成损失。由此可见，正确确定计算负荷意义重大。在进行负荷计算时，要考虑环境及社会因素的影响，并应为将来的发展留有适当余量。
（二）负荷计算方法的选择。电力负荷的变化是受多种因素制约的，难以用简单的计算公式来表示。在实际的工程计算工作中，通常采用的方法有需要系数法、利用系数法、二项式系数法、单位产品耗电量法等进行住宅楼供配电设计中的电力负荷计算。本工程为动力配电系统设计，故选择需要系数法进行电力负荷计算。
四、结语
动力配电系统设计主要是对动力用电设备进行的配电设计。在大型民用建筑中，特别是高层建筑中，动力负荷种类复杂，台数甚多，其容量自数千瓦至数百千瓦以上。故在配电系统设计中应与照明配电系统分开，单独进行配电系统设计。根据本住宅楼建筑结构和各动力设备负荷的特点，对本住宅楼进行动力配电系统设计。
取得的主要研究内容和结论如下：（1）通过研究设计确定了各用电设备负荷的位置、容量；按各动力设备负荷的性质及其对供电可靠性的要求，对负荷进行了分级，并采取了相应的供电保证措施。（2）本次设计中多为消防用电，用电设备容量较大，故主要采用放射式供电方式对各动力设备进行供电。（3）依据设备容量及其分组情况进行了配电干线的负荷计算，并选择了干线保护的开关设备、导线截面与形式，确定了线路的敷设方式，并对配电箱内部电器元件和型号进行了相关的选择。（4）绘制了相关的配电系统图纸，并完成了本住宅楼的动力配电系统设计。
关键词：动力配电；负荷计算；供配电系统；消防
一、绪论
（一）工程背景。本设计为某市东部某智能小区39号住宅楼的动力配电系统设计。该住宅楼总共15层，其中地上14层，地下1层，属于民用二类高层建筑。总建筑面积约为24408m2，其中地上22780m2，地下1628m2。本工程建筑为框剪结构，现浇混凝土楼板。
（二）设计范围。包括根据住宅楼特点及负荷分级进行供电电源的选择，根据各动力用电设备特点进行负荷计算，根据负荷计算数值对低压电气设备、导线和电缆选择、配电箱进行选择，最后绘制相应的配电系统图并对配电方式进行设计说明。
（三）设计原则。（1）必须遵守国家的有关法规、标准和规范，执行国家的有关方针、政策，包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。（2）应做到保障人身和设备的安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理，设计中应采用国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。（3）必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。（4）应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与长期发展的关系，做到远、近期为主，适当考虑扩建的可能性。
二、负荷分级及供电电源的选用
（一）用电负荷的分级。用电负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。
1.一级负荷的说明。符合下列情况之一时，应为一级负荷：（1）中断供电将造成人身伤亡时；（2）中断供电将在政治、经济上造成重大影响或损失时；（3）中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序严重混乱时。例如：重要通信枢纽、重要交通枢纽、重要的经济信息中心、特级或甲级体育建筑、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电后将影响实时处理重要的计算机及计算机网络正常工作以及特别重要场所中不允许中断供电的负荷，为特别重要的负荷。
2.二级负荷的说明。符合下列情况之一时，应为二级负荷：（1）中断供电将造成较大政治影响时；（2）中断供电将造成较大经济损失时；（3）中断供电将影响重要用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序混乱时。
3.三级负荷的说明。不属于一级负荷和二级负荷的用电负荷应为三级负荷。
（二）本设计供电电源的选择。本设计中住宅楼为二类高层建筑。此次动力配电系统中各动力电气设备大多为消防设备，属于二级负荷。根据二级负荷对供电电源的要求，以及本住宅楼的特点，故本设计供电电源采用三路进线电源进行供电。本设计电源由本单位变电所低压配电室分二路引进，一路为动力主电源进线及一路为备用电源进线埋地引入地下一层低压配电室。另一路由本地区供电局引来，电压380/220V埋地引入地下一层配电箱作为备战电源。
其中备用电源采用EPS进行供电，在市电正常时，由市电经过输出切换装置给重要负荷供电，同时充电器为蓄电池进行充电或浮充；当市电断电后或电压超出供电范围，控制器启动逆变器，同时输出切换装置将市电供电状态立即切换到逆变器供电，为负荷设备提供应急供电；当市电恢复时，应急电源将恢复为市电供电。
三、负荷计算
（一）负荷计算的目的。负荷计算的目的是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是合理地进行无功功率补偿的重要依据。计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电气设备和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费。如计算负荷确定过小，又将使电气设备和导线电缆处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至烧毁，同样要造成损失。由此可见，正确确定计算负荷意义重大。在进行负荷计算时，要考虑环境及社会因素的影响，并应为将来的发展留有适当余量。
（二）负荷计算方法的选择。电力负荷的变化是受多种因素制约的，难以用简单的计算公式来表示。在实际的工程计算工作中，通常采用的方法有需要系数法、利用系数法、二项式系数法、单位产品耗电量法等进行住宅楼供配电设计中的电力负荷计算。本工程为动力配电系统设计，故选择需要系数法进行电力负荷计算。
四、结语
动力配电系统设计主要是对动力用电设备进行的配电设计。在大型民用建筑中，特别是高层建筑中，动力负荷种类复杂，台数甚多，其容量自数千瓦至数百千瓦以上。故在配电系统设计中应与照明配电系统分开，单独进行配电系统设计。根据本住宅楼建筑结构和各动力设备负荷的特点，对本住宅楼进行动力配电系统设计。
取得的主要研究内容和结论如下：（1）通过研究设计确定了各用电设备负荷的位置、容量；按各动力设备负荷的性质及其对供电可靠性的要求，对负荷进行了分级，并采取了相应的供电保证措施。（2）本次设计中多为消防用电，用电设备容量较大，故主要采用放射式供电方式对各动力设备进行供电。（3）依据设备容量及其分组情况进行了配电干线的负荷计算，并选择了干线保护的开关设备、导线截面与形式，确定了线路的敷设方式，并对配电箱内部电器元件和型号进行了相关的选择。（4）绘制了相关的配电系统图纸，并完成了本住宅楼的动力配电系统设计。