建筑供电设计

建筑供电设计（精选12篇）

建筑供电设计 篇1

一、建筑供电系统安全设计要点

(一) 供电电源设计要点

建筑工程项目在最初设计阶段, 通常都会按照工程的重要程度来确定供电电源数量、用电负荷等级以及是否需要设置自备电源。GB50052-2009规范对建筑供电系统电源设计有着非常明确的规定, 具体内容如下:一级负荷中应由两个电源负责供电, 在该负荷等级中特别重要的负荷还应增设应急电源。由规范可知, 建筑中的重要负荷至少需要三个电源为其供电。为了满足规范要求, 就需要增设自备电源, 可以采用EPS或是柴油发电机组作为自备电源;对于二级负荷而言, 因其停电导致的损失要比一级负荷大, 并且二级负荷涉及的范围也要比一级负荷广, 故此, 应充分考虑供电系统的停电几率、系统停电后造成的损失以及电源条件等几个方面的因素, 优选出最佳设计方案。由于二级负荷设备的供电可选方案相对较多, 所以在实际工程设计中, 应尽可能选择最安全、可靠、经济合理的方案, 若是条件允许可采用双电源供电;虽然三级负荷对供电可靠性的要求相对较低, 即仅需要一路电源供电。但在具体设计中, 也应当尽可能确保供电系统简单、配电级数少, 并且应当便于维护管理。

(二) 配电系统设计要点

在对配电系统进行设计时, 应当先确定出工程的负荷等级, 一级负荷主要包括消防电梯、消防用电设备和应急照明系统;二级负荷包括公共照明系统、供水系统和客用电梯;三级负荷包括住户用电及其它。配电系统设计要点如下:

1.由于建筑中存在一级或是二级负荷, 为此, 在设计配电系统的供电电源时, 应保证其有两个独立的回路供电, 或者也可以采用一条回路电源和备用电源联合供电的方式。

2.当建筑住宅中仅有一级和二级负荷时, 可采用双电源供电, 并且在配电系统设计时应注意以下问题:各个住宅单元中均应当设置配电总箱, 并在每个楼层分别设置电表箱及住户配电箱;公共走廊和楼梯间的照明负荷应设置独立的公用电表进行计量;电能计量装置应当采用自动抄表系统, 这有利于物业管理。

3.在住户的配电箱内应当设计如下回路:照明回路、空调插座回路、厨房插座回路以及卫生间插座回路等等。

4.应在住宅的配电线路中设置短路、漏电、过负荷、接地等保护。为有效地避免因电源电压波动变化造成家用电器损坏的情况发生, 应当在住户的配电箱内加装防浪涌保护装置, 住户内所有的配线均应采取PVC管暗敷, 防止住户装修时造成配电线路损坏。

(三) 建筑配电室设计要点

根据《10k V及以下变电所设计规范》中的有关规定, 普通民用住宅建筑的总配电室应当设置在地下室, 这样不仅便于进线和出线布设, 而且还方便维护。位于低压配电室内的配电屏, 前后通道的最小宽度应符合《10k V及以下变电所设计规范》中的相关规定, 同时还应当充分考虑配电室的实际高度、防火等级等问题, 若是房间总长度大于7m, 则应当设置两个出口。

(四) 自备电源设计要点

在设计自备电源时, 应当综合考虑电源的容量、柴油发电机组的台数及机组容量等。具体内容如下:其一, 自备电源的容量应满足以下要求:满足由该自备电源提供电能的所有用电设备的总计算容量、满足由该电源提供单台容量最大电动机的启动要求;其二, 对于一般的建筑工程而言, 柴油发电机组仅作为工程的第二或是第三电源, 出于各方面综合因素的考虑, 每个工程只需要设置一台即可, 若是容量超大, 可选择设置两台, 并采用并联的方式, 以此来互为备用, 这样做能够降低能耗。机组的单台容量应当控制在1000kW以内。需要特别注意的是, 自备电源不得与市网并网, 以免市网发生故障时影响机组正常运行;其三, 按照JGJ/T16-2008中的有关规定, 同一个变电所内柴油发电机组的数量不得超过两台, 也就是说机组的总容量不得大于2000k W。

二、建筑电气接地系统的常见形式分析

（一）TN系统

这种形式的接地系统又可分为以下几类：其一，TN-C系统。该系统的中性线和保护线是二位一体的，即将设备金属外壳与保护线和中性线连接在PEN线上，进而形成保护接零。在PEN线中，不仅可以通过正常负荷的电流，同时也可以通过谐波电流，一旦PEN线发生短路或是断线等情况时，便会出现较高的对地电压。通常情况下，在一台变压器控制范围的PEN线基本都是互相连通的，从而使得故障电压会沿着PEN线传至建筑内的用电设备当中，这样便会造成设备损坏，并且还会导致人员触电的情况发生。为此，该系统并不适用于民用建筑当中;其二，TN-S系统。这种系统的中性线和保护线是分开的，在保护线上没有电流通过，因而，保护线与设备的金属外壳都是不带电的，只有在保护线故障时才有可能产生电位。为此，该系统适用于民用建筑电气设备接地;其三，TN-C-S系统。该系统的中性线与保护线有一部分是二位一体的，还有一部分是互相分开的，它是目前民用建筑配电中最为常用的一种接地系统。

（二）IT系统

该系统又被称之为三相三线式接地系统，系统的中性点一般不接地，或是经过高阻抗进行接地，无中性线，保护线独立接地，适用于智能建筑三相负载的供电系统当中。IT系统最大的优点是在单相接地故障发生时，系统的线电压仍能保持对称。当系统在正常运行的过程中，若是因为绝缘损坏导致用电设备金属外壳带电时，由于中性点不接地，流经系统的故障电流通常都是电容电流，这样既不会损坏设备，也不会造成人员触电，安全性较高。

（三）TT系统

该系统也被成为三相四线式接地系统，常被应用在建筑供电来自公共电网的地方。由于在该系统中，中性线与保护线之间没有任意一点电气连接，简单来讲就是中性点接地与保护线接地是完全分开的，当系统处于正常运行时，无论三相负荷是否处于平衡状态，中性线带电，保护线不会带电。只有当系统出现单相接地故障时，因保护线接地失灵，从而导致故障无法及时排除时，用电设备的金属外壳才会带电。TT系统在正常运行时与TN-S系统非常相似，同样能够获得人与物的安全性保障。然而，从我国当前的公共电网供电质量来看，由于电源的整体质量相对较低，从而使得无法满足智能设备的使用需求。为此，不建议在智能建筑的供电系统中采用此类接地方式。

三、确保建筑供电安全与接地安全的有效措施

（一）供电安全措施

在建筑中由于单相用电的设备相对较多，从而导致单相负荷的整体比重较大，这就造成了三相负荷不平衡的现象。为此，在中性线上常常会带有随机电流。同时大量电力电子设备在建筑中的应用，致使电网中的谐波电流不断在中性线上叠加，从而进一步加重了中性线上的电流，由此便会引起一些采用保护接零方式的用电设备产生非常严重的电磁干扰，其最终结果便会引发触电事故。在建筑中尤其是智能建筑中，对电气设备的保护是非常重要的环节之一，所以为了确保电气设备的安全性，并降低安全事故发生的几率，应在供电系统设计时采取以下安全措施：尽可能选用较小的接地电阻。根据大量的工程实践和有关文献显示，建筑接地装置的接地电阻值越小安全性就越高，其中独立的防雷保护接地电阻应小于等于10Ω、安全保护接地电阻应小于等于4Ω、直流与交流工作接地电阻均应小于等于4Ω、防静电的接地电阻最大不得超过100Ω。此外，在一些智能建筑当中，由于应用了大量的计算机来辅助工作，为了有效地确保安全，接地系统应采用单点接地的方式，并采取等电位等措施。

（二）接地安全措施

1. 防雷接地。

为了确保建筑内电子设备的安全运行，必须做好防雷接地，这也是建筑所有功能接地的基础，防雷结构应当完整、严密，最大限度地降低雷击对设备的损害。

2. 交流工作接地。

其主要的作用是能够防止零序电压偏移，并保持三相电压始终处于平衡状态，这对于低压供电系统具有非常重要的意义，有利于单相电源的使用。

3. 安全保护接地。

当建筑中没有安全保护接地的用电设备自身绝缘损坏时，设备的金属外壳便会带电，而在中性点直接接地的电力系统中，若是人体与该设备的外壳相接触便会引起电击事故，严重时会造成触电人员当场死亡。采用安全保护接地后，短路电流便会沿着接地体与人体这两条通路直接流过，这样人体承受的电压就变得非常低，基本不会有任何危险。为此，安全保护接地不但是确保设备安全的有效措施，同时也是确保人身安全的重要手段，实际工程中必须对此予以重视。

四、结论

总而言之，建筑供电系统设计是一项较为复杂的工程，想要进一步确保供电系统安全、稳定运行，就必须做好接地系统设计。这就要求设计人员应当了解并掌握供电系统设计的要点，并按照建筑工程的要求选择合理的接地形式，以此来确保建筑供电系统安全运行。

建筑供电设计 篇2

配电室工程

工程总承包框架协议

建设单位：

总承包单位：

签订日期： 年 月 日

签订地点：甘肃·兰州 1 建 设 单 位（甲方）： 总承包单位（乙方）：

甲方委托乙方承担 10KV配电室临时用电工程总承包。为明确双方责任，做好协作配合，经双方协商，签订本协议，共同遵守。1.签订依据

1.1 《中华人民共和国经济合同法》、《建设工程勘察设计合同条例》、《电力工程施工及验收规范》及《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303—2002。

1.2 行业及地方有关工程勘察设计管理法规和规定。1.3 配电室新建项目总承包委托函。1.4 兰州供电公司正式用电批复。2.建设规模、电压等级及用电范围 2.1 建设规模

2.1.1 配电室装建总容量以供电公司供电批复为准.2.1.2 供电方式:待定。2.2 电压等级：10KV。

3.工程总承包范围、工期及其他 3.1 工程总承包范围

3.1.1 乙方负责为 10KV配电室工程安装及施工。

3.1.2 工程内容包括：配电室施工（包括电源点、外网、配电室，配电 室与室外分界为低压配电柜出线下端口），设备订货，安装、调试及验收，供电投运。

3.1.3对该项目安装、施工队伍的选择确定，由乙方负责具体实施。3.1.4由乙方组织协调，对工程进行供电竣工验收和供电投运。3.2 工期

3.2.1 甲方项目用电批复手续取得后，乙方及时进行配电室施工方案设计和工程概算编制。

3.2.2 按照甲乙双方确认的工程概算，对配电室项目进行总承包合同的签订。

3.2.3 工程施工工期，最终确认以签订的总承包合同明确的工期为准。3.3 费用

3.3.1 工程总承包费用，以甲方审定并经乙方认可后的工程概算费用为准，在工程总承包合同中予以明确。

3.3.2 经甲乙双方协商，为办理前期手续等的需要，甲方在本协议签订后的2日内。预先向乙方支付人民币： 万元整(.00元)，此费用在工程总承包合同签订后的第一次工程付款时予以扣回。3.3.3 支付方式：工程总承包合同签订后的所有款项支付，均按银行转帐的方式实现。3.3.4 乙方银行帐号：

帐号名称： 开户银行： 开户帐号： 4.双方责任 4.1 甲方责任

4.1.1 参与设备订货的工作。

4.1.2本协议生效后，甲方要求终止或解除协议应赔偿乙方直接损失的双倍。4.2 乙方责任

4.2.1 总承包合同签订后，乙方负责按工程总承包合同规定内容完成全部电气设备的采购、施工、安装调试、验收及安全供电。4.2.2 工程材料、设备的采购全部由乙方负责采购。

4.2.3 配电安装工程的现场施工管理、安全管理等由乙方负责。如发生设备、材料损坏及丢失等问题，责任由甲方负责。

4.2.5 本协议生效后，乙方要求终止或解除协议应赔偿甲方的直接损失的双倍。5.其他

5.1 由于不可抗力致使本协议无法履行时，由甲乙双方协商解决。5.2 本协议未尽事宜双方在工程总承包合同中进行约定，本协议与总承包合同具有同等法律效力，总承包合同与本协议矛盾之处以总承包合同为主。

5.3 本协议在履行过程中发生的争议，由甲乙双方当事人友好协商解决，协商不成的可向工程所在地法院提起诉讼解决；

5.4 本协议经甲乙双方代表签字盖章后生效，一式6份，甲方执4份，乙方执2份，同等有效。

以下无正文

建设单位（盖章）：

委托代理人：

联系人： 地 址： 电 话：

论高层建筑消防供电可靠性 篇3

关键词：高层建筑；消防供电；可靠性

高层建筑一旦有火灾发生，主要是依靠建筑物内设置的消防设施完成灭火与人員物资的疏散。假使消防设施电源的可靠性不强，就不能及时完成报警和灭火，人员物资的疏散和火势的控制将会受到严重影响，造成经济损失和人员伤亡难以避免。因此，保证高层建筑消防供电的可靠性显得尤为重要。

一、各级负荷对供电电源的可靠性要求

在《供配电系统设计规范》（GB50052-95）中，对一、二级负荷的供电电源的可靠性提出了具体的要求：一级负荷应当由两个电源完成供电，这是为了保证其中一个电源出现故障时，另外一个电源不应同时受到损坏。在一级负荷中，特别重要的负荷除了两个电源进行供电外，还应在此基础上增加应急电源，同时在应急供电系统中禁止其他负荷接入。根据规范要求，二级负荷的供电系统，应当由双回路进行供电。在供电条件困难的地区，二级负荷可以通过电缆完成供电，此时，应当选用两根电缆构成的线路进行供电，每根电缆都应该可以承受百分之百的二级负荷。

二、当前建筑内消防设备供电的设置存在的问题

部分建设设计单位，在建设的配电室内设置消防设备的电源切换装置，随后再增加一条线路引至消防设备，切换装置后的线路一旦出现问题，将会对消防设备的正常使用造成影响：在屋顶的防烟风机配电箱中设置消防电梯的电源，这和规定的消防设备应用专用供电回路的要求相违背；消防设备配电箱柜外部缺少明显的标志。这些都是当前建筑内消防设备供电的设置存在的问题。

三、消防负荷的供电方式

在《高层民用建筑设计防火规范》中有明确的规定，一类高层建筑的消防用电应该按照一级负荷的要求进行供电，同时将自动切换装置设置在最末一级的配电箱之中，这样一来，就可以确保一旦有火灾险情发生时，消防设施的供电能够正常可靠的运行。但是在实际的供电设计中，两路10千伏的高压电源却是引自同一个变电站进行供电，这与规范中关于一级符合的要求背道而驰，因此，需要配备柴油发电机作为应急电源使用，如下图所示。

当供电工作正常运行时，上图的供电方式就能保证消防的正常用电，一旦变配电室有异常情况发生，比如说母线段发生故障或者有火灾险情发生时，在这样的情况下进行抢修，消防设施将会处于一个没有电的状态，这对于部分不能停电的重要场所，则会造成严重的影响和危险，比如说，医院、银行等等。笔者认为，应该设置单独的应急母线，同时在不同的配电室内进行设置。应急母线负责一些重要负荷的备用电源和消防用电设备的供电，即使在配电室出现母线故障、火灾险情等情况时，也可以使消防供电的持续性得到保证。

四、自备发电机的启动

自备发电机应该可以白行进行启动，同时在三十秒内完成供电，但是电力部门作过相关规定，为了避免备用应急发电机向电网进行倒送电，应该在电网和备用发电机之间有较为明显的断开点，备用发电机不能进行自动启动。为了使消防供电一级负荷的要求得到满足，应该采取当二回外电都失压或者二高压电源进线开关柜断开的情况下，备用发电机自行启动的方式。在这个时候，如果二台变压器低压进线的总开关都断开，那么在低压配电室内的三级应急母线上，发电机控制屏的总开关则可以进行自动闭合。当备用电源进线总开关进行强制闭合，但是外部电源还没有完全消失时，二高压进线开关都会受到控制而分闸，二台变压器低压进线总开关都会失压脱口而分闸，同时，变压器的开关都不能完成合闸操作。

高压电源进线开关在闭合状态但是外部电源还没有完全失压的情况下，备用发电机不能够进行自动启动和主动投入到三段应急母线上，这个时候，只能把选择开关设置在“手动”的位置后面，手动完成跳闸高压进线开关，备用电源才可以自行启动和自动切换至三段应急母线上。借助这样的备用电源和外部电源的锁闭方式，不但解决了备用发电机自行启动的问题，又可以避免备用电源向电网倒送电。

五、结束语

综上所述，设计单位应该严格参照《高层民用建筑设计防火规范》的规定，对高层建筑消防供电的消防进行设计，同时，消防部门也不能掉以轻心，应当将高层建筑的审批与验收关把握好，保证消防供电的可靠性。单电源辐射供电方式不能满足高层建筑一级消防负荷供电要求，因此，必须再增加备用发电机。由于笔者理论知识水平有限，提出的观点和看法不够全面，还请各位专家学者提出宝贵意见，以便笔者进行进一步的思考和研究。

剧场建筑供电设计及谐波治理 篇4

当前,我国从中央到地方,大力支持文化建设,使得文化建设事业迅猛发展。剧场作为文化产业的前沿阵地,在全国各地的兴建也犹如雨后春笋一般,同时剧场建筑的设计也面临着新一轮的考验。在电气设计方面,作者在以往的工程实践中发现,舞台设备的供电、舞台调光设备产生的谐波危害及治理等问题尤为突出,这也是剧场电气设计的关键。

2 负荷分级及供电要求

设计之初,用电负荷等级的确定尤为重要。首先应明确剧场等级。剧场建筑根据耐火等级及耐久年限可分为特、甲、乙、丙四个等级,其中,特等剧场的技术要求根据具体情况确定;其用电负荷等级确定及供电要求应符合相应规范要求,具体如表1所示。

3 电源及供配电系统

特、甲等剧场中舞台机械,舞台照明等设备用电均为一级负荷,按照规范要求,应从两个不会同时损坏的变电站,分别引一路10kV电源,每路电源均能承担全部二级以上负荷,两路10kV电源同时工作,互为备用。当受条件制约,仅能提供一路10kV电源时,则应设置柴油发电机组作为第二电源。乙、丙等剧场的负荷分级确定应同时遵循一类或二类高层的负荷分级原则,负荷级别应按高者确定。若为一类高层建筑,则按一级负荷要求供电;否则按二级负荷要求,由两回线路供电或由一路10kV专用电缆供电。一级负荷中,特别重要负荷则应设置柴油发电机或UPS电源作为应急电源。

设计过程中不难发现,剧场建筑中舞台机械、舞台灯光为主要用电负荷,且较大和集中。结合表1中负荷等级的确定及供电要求,特、甲等剧场应由变配电室引独立的两路电源至舞台机械控制室、硅控室,并在控制室内设置双电源互投箱(柜)。乙、丙等剧场的舞台工艺用电则按三级负荷要求供电,由变配电室引单路电源至相应配电机房。其次,特、甲等剧场的空调机房、锅炉房等用电为二级负荷,由于空调机组较为分散,建议采用在适当位置(如:首层配电间)集中设置双电源互投箱的方式供电(此类负荷供电与大型商业的空调设备类似)。其他普通照明、电力等一般负荷则根据供电要求,采用放射式与树干式相结合的方式,对于单台容量较大的负荷或重要负荷放射式供电;对于照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式。

另外,由于舞台灯光调光设备中晶闸管的使用产生谐波的干扰,势必对舞台灯光、音响系统等电声设备产生影响,这也直接影响到整场演出的效果。同样,在演出时,舞台机械设备的频繁启动,将引起电源电压的波动,然而舞台灯光设备对电源电压的波动非常敏感(规范要求变压器低压出线的波动不能超过额定电压的3%)。所以,舞台灯光与音响系统、电视转播设备宜由不同的变压器供电;舞台灯光、舞台机械也不宜接在同一台变压器上。

4 变压器的接线方式

剧场的舞台照明往往采用可控硅调光设备,可控硅调光设备在使用过程中,将使电源波形非正弦化,造成多项奇次谐波分量较大。实验表明,采用Y/Y0接线方式的电源变压器,在三相对称满负荷下,可控硅触发导通角在90°时波形畸变率高达60%以上,形成的3次谐波在变压器铁件中引起的热损失可达变压器额定输出容量的16%,变压器不能满载使用。若在同等条件下电源变压器采用△/Y接线方式,由于△形回路为不对称零序电热构成通路,零序磁通相互抵消,使3次谐波产生的变压器铁件热损失仅为变压器额定容量的0.024%左右,变压器可以满载运行。另外Y/Y0接线方式比△/Y接线方式所引起的相电压偏移大得多。所以,剧场的电源变压器宜采用接线方式为△/Y0的变压器。

5 谐波的危害及治理措施

当正弦波电压施加在非线性电路上时,电流就变成非正弦波,非正弦波电流在电网阻抗上产生压降,会使电压波形也变为非正弦波。对非正弦波进行傅立叶级数分解,其中频率与工频相同的分量称为基波,频率大于基波的分量称为谐波。如今广泛使用的负载大部分是非线性的,如UPS、整流器、变频器、电梯、空调、节能灯(荧光灯)、复印机、电弧炉、焊接设备等等,这些非线性负载会产生大量的谐波电流并注入到电网中,使电网电压产生畸变,这种谐波“污染”会对电网和用户产生严重的危害。

5.1 谐波对供电设备的危害

由于谐波的存在,在电力变压器、电缆、发电机及电力电容等设备上产生明显的集肤效应,使得电力变压器、发电机等铁磁设备损耗明显增大,产生过热,绝缘提前老化;电力电容器无功补偿装置无法正常投切,电力电容器介质损耗增大、过热、甚至击穿。

5.2 谐波对用电设备的危害

谐波电流对系统的大量注入将引起供电电源的失真度上升,这意味着电源已经不再是纯净的正弦波,因此,凡用电设备不论自身是线性负载还是非线性负载都会受到供电电源失真度上升的影响。例如:一些敏感性负载受到干扰,计算机出错、死机,造成数据丢失、计算机控制的设备出现异常故障;负载电路中产生传导干扰,数据传送故障、通讯间断并伴有工频交流噪声;含有电感、电容器件的电路温度升高,损耗增大,提前老化,使用寿命明显缩短;保护装置异常动作,开关误跳闸;伺服电机产生脉动,异步交流电机产生振动,噪声增大,甚至严重过流烧毁电机等。总之,谐波将造成不必要的能源损耗,缩短设备使用寿命,使系统安全性降低,敏感设备精确度下降,数据传输发生故障甚至数据丢失,存在安全隐患。

剧场建筑中,舞台照明设备大量使用,一般功率在500kVA~1200kVA之间,其中90%的负荷是可控硅调光设备,其他是气体放电光源灯设备。舞台照明设备在工作时将产生大量谐波电流,对电网产生干扰,引起电压、电流畸变。

以下为某剧院灯光电源硅控室现场进行谐波测试数据报告:

通过以上数据发现,在负载率为40%~50%时(为大剧院正常演出时常见的负载率),系统中的谐波畸变率达到48%~53%,谐波含量已严重超标,并且中性线电流过大,达到约150A,而此时的相线电流约50A。灯光硅控设备产生的3次谐波电流在中性线上叠加使得中性线电流过大,从而使得中性线电缆消耗增加,发热量增加,存在发生火灾的安全隐患;且易造成系统保护装置误动作,造成不明原因的断电,影响正常工作。因此,对灯光电源硅控室配电系统进行谐波治理不容忽视。

5.3 谐波治理

对谐波的治理一般采用安装无源滤波器或有源滤波器两种方法。无源滤波器安装在电力电子设备的交流侧,由电感、电容等元件构成LC谐振回路,当LC回路的谐振频率和某一高次谐波电流频率相同时,对相应频率谐波电流进行分流,提供被动式谐波电流旁路通道,即可阻止该次谐波流入电网。由于具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点,且能解决系统谐波问题,可以达到国家电力部门标准。故无源滤波是目前采用的安全无功补偿,并滤除部分谐波的主要手段。

有源滤波器则主要是由电力电子元件组成电路,使之产生一个与系统的谐波同频率、同幅度,但相位相反的谐波电流与系统中的谐波电流抵消。有源滤波器具有高度可控性和快速响应性,能补偿各次谐波,可抑制闪变、补偿无功,有一机多能的特点;且滤波特性不受系统阻抗的影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危险;但由于受到电力电子元件耐压,额定电流的发展限制,成本极高。然而随着电力电子技术的不断发展,有源滤波技术作为改善电能质量的关键技术,其应用范围也将从补偿用户自身的谐波向改善整个电力系统的电能质量的方向发展。

通过分析,为有效抑制谐波电流,并结合经济因素,在剧场建筑电气设计时,建议采用集中设置无源滤波和就地设置有源滤波相结合的方式。

就地设置有源滤波器适用于谐波源设备相对集中且设备功率较大的场所,如剧场的舞台灯光调光配电机房内,舞台音响、同声翻译的电声设备旁等。通过就地设置滤波器,能最有效消除此类非线性设备产生的谐波对其供电电网的反馈,减少其对相邻配电网上其他设备的传输干扰。其配电电流也因其电源的洁净和高功率因数,规格截面的选择也控制在最佳状态,从而减少了无功电能在缆线上的损耗。

集中设置滤波方式,主要以在变电所变压器低压侧设置为主。若在变压器低压侧集中设置有源滤波,由于总的设备容量较大,投资较大,一般仅适用于某些照明类或谐波严重的特定类专用配电变压器旁。集中滤波器方式的另一种更经济实用的应用是在楼内已就地设置有源滤波的前提下,作为后备措施及分级抑制谐波措施,有针对性地对一些较为分散、负荷又小的非线性设备,如电子系统荧光灯、电脑、办公自动化设备、小容量的变频装置等(注:这些设备产生的3次、5次谐波较多)采取在电容器柜内串接对应的电抗器来进行抑制。

图1为某剧院谐波治理方案示意图。

5.4 有源滤波器选型工程实例

某剧场舞台灯光设备容量为800kW,采用可控硅进行调光。根据以往现场测试经验数据,剧场在正常演出时舞台灯光设备负荷率约为50%,此时谐波电流几乎达最大值,谐波畸变率为45%左右。取舞台灯光设备同时系数为0.7。

因此,线路中谐波电流计算如下:

基波电流

谐波电流

因此,选择一台补偿电流为200A的有源滤波器进行谐波治理,其零线谐波电流治理能力为600A。

由于谐波电流精确计算涉及诸多因素,且较为复杂,依据现场谐波测试数据确定有源滤波器补偿电流更为准确,合理。

6 结束语

剧场的电气设计中,谐波的治理尤为重要。另外在实际工程中发现,舞台设备安装容量较大,但使用率并不高。这就需要舞台工艺专业提供相关设备的使用系数,或者提供其相关设备用电量的计算书。这样,在考虑选用变压器安装容量时就能更加准确、合理。以上为笔者在以往的剧场电气设计中的一些体会,希望在以后的设计中能给大家提供参考。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ16-2008民用建筑电气设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.

采煤供电设计口试题 篇5

2008－10

采煤工作面供电设计口试题

1.煤矿井下低压电网“三大保护”指的是哪三项保护？ 答：保护性接地、漏电保护、过流保护 2.短路电流的危害？

答：发生短路故障时，会产生很大的电动力和热量，可能使电气设备受到破坏；电网电压突然下降，会影响其他设备的正常运行；使并列运行的发电机组失去同步；会造成大范围的停电。3.三相交流电网中性点的接地方式？

答：中性点对地绝缘系统；中性点通过消弧线圈接地系统；中性点直接接地系统。4.选择电器的基本原则？

答：首先应注意电气设备的型式应当与使用环境和运行条件相适应。此外电气设备必须有合适的参数，应当保证在正常运行时和发生故障时都能安全可靠的工作。在选择电气设备时还要注意节约投资，并尽量选用国产的先进设备。

5.井下接地网上任一保护接地点测得的接地电阻值不得大于多少？ 答：2Ω。

6.运行中的电机缺相，会出现什么现象？

答：电机仍按原方向转动，但转速明显变慢，同时发出沉闷的嗡嗡声，电机温度升高。7.井下高压电动机、动力变压器的高压侧，应具有哪些保护？ 答：短路、过负荷、接地和欠电压释放保护。

8.井下电气设备检修时，停送电应严格执行什么制度？

答：严格执行“谁停电，谁送电”制度，中间不得换人，严禁约时停送电。9.万用表使用完毕后，应将选择开关拨放在什么档上？ 答：交流高压档或空挡。

10.变压器油枕油位计的+40°C油位线，是标示什么温度下油的标准位置线？ 答：环境温度在+40°C时。

11.17、当电流超过某一预定数值时，反应电流升高而动作的保护装置叫什么？ 答：过电流保护。

12.电流互感器二次侧额定电流统一规定多少，电压互感器二次侧的安定电压统一规定多少？

答：电流互感器二次侧额定电流统一规定为5A（或1A），电压互感器二次侧的安定电压统一规定为100V。13.B级绝缘的电气设备耐热温度最高为多少？ 答：130°C。

14.22、F级绝缘的电气设备耐热温度最高为多少？ 答：155°C。

15.煤电钻综保辅助、局部接地极之间的间距有何规定？ 答：不得低于5m。

16.限制短路电流的一般方法？

答：合理调整供电系统的运行方式和在电路中串连限流电抗器。17.井下对电气设备进行放电，放电前必须经谁准许？

枣庄市第二届“丰源杯”煤矿职工技术大比武

2008－10

答：首先寻找电话报警，在报警的同时呼喊人组织救火，报警并指示专人负责接消防车，然后立即寻找灭火器救火。

33.怎样使用干粉灭火器？

答：灭火时先拔去保险销，一手握住喷嘴（或喷枪）对准火焰根部，另一手提起提环，干粉即在二氧化碳气体的压力下喷出灭火。

34.灭火器多长时间检查一次？应放在什么位置？

答：（1）每半年检查一次。（2）应放在被保护物的附近和通风干燥及取用方便的地方。35.皮带机头灭火器、灭火砂如何规定？

答：机头配备不少于２只选型合适、校验合格的灭火器和0.2立方米的灭火砂。36.单台正压局扇应安放在进风巷道中，距回风侧大于多少米？ 答：10米。

37.机电设备峒室的空气温度超过多少时，必须停止作业？ 答：34℃。

38.进入被串联通风工作面的风流中的瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过多少？ 答：都不得超过0.5％。

39.备用的主要通风机必须能在多少分钟内开动？ 答：10分钟内。

40.木料场、矸石山、炉灰场距离进回风井不得小于多少米，木料场距离矸石山不得小于多少米？ 答：80米、50米。

41.为保证采煤机、刮板输送机的安全使用，《煤矿安全规程》规定，要求在采煤机上必须安装什么装置？ 答：安装能够停止工作面刮板输送机的闭锁装置。

42.使用中的立井罐笼防坠器非脱钩试验和脱钩试验的周期是多少？ 答：6个月和1年。

43.井下采用人力推车时，同向推车的间距，在轨道坡度小于或等于5‰时，不得小于多少米？ 答：10米。

44.高压电动机、动力变压器的高压侧，应具有哪些保护？ 答：短路、过负荷和欠电压释放保护。45.能否用电机车架空线作为照明电源？ 答：不能。

46.钢板制作的局部接地极，面积及厚度是如何规定的？ 答：面积不应小于0.6m2，厚度不应小于3mm。

47.发现有人触电时，根据具体情况迅速切断电源或使触电者迅速脱离带电体后就地对触电者进行什么方法抢救？在医生未到之前不得中断抢救。答：人工呼吸。

48.三相异步电动机起动时有嗡嗡声，起动不起来，主要原因有哪些？ 答：1缺相2.被机械卡住3.定子转线圈短路或开路。

办公楼电力供电设计问题研究 篇6

【关键词】办公建筑；变配电；照明；防雷接地；节能

0.建筑概况

某办公楼工程总建筑面积为17122m2，（包括地下室2880m2）。主体建筑高度40.50m，为二类高层办公建筑。其中地下1层：内设消防水泵房、变配电房、防排烟风机房、汽车位等；地上12层：内部设消防控制中心（1层）、職工食堂及休息健身用房等。

1.变配电系统

负荷级别：本工程消防控制中心、消防电梯、客用电梯、消防水泵、排水泵、生活给水泵、防排烟设备、火灾自动报警设备、弱电设备、火灾应急照明等用电均为二级负荷；其他一般照明、空调用电设备等普通动力均为三级负荷。负荷容量：负荷计算及变压器的选择按需要系数法计算。总计算负荷为1000KVA，其中照明计算负荷为500KVA，空调计算负荷为500KVA。消防设备容量130KW（消火栓泵22KW、自喷淋泵37KW、消防电梯22KW、消防控制中心3KW、排水泵16KW、防排烟设备20KW、应急照明10KW）。供电电源、电压等级、变配电设备选型：本工程供电电源就近引自城市一区域开闭所，采用两回路10KV高压电缆埋地引入本工程变配电房。变电所高低压系统一次主接线采用单母线分段接线形式。为了实现节能要求，采用照明和空调分设变压器措施。本工程变配电房设置2台10/0.4KV、SCB11节能型干式变压器。其中1台500KVA照明变压器，变压器负荷率为84%和1台500KVA空调变压器，变压器负荷率为83%。采用成套变电站设备，高压柜采用高压断路器作短路及过负荷保护。应急电源：本工程为满足消防设备等二级负荷的供电要求，消防设备等二级负荷主供和备用电源分别从变电所的两台变压器供出。应急照明均采用灯具自带连续可充式蓄电池作为应急电源，蓄电池持续供电时间：消防控制中心、消防水泵房、变配电房、防排烟风机房、电话总机房大于180分钟，其他疏散区域大于30分钟。

2.电力配电系统

配电方式：本工程主要低压配电系统采用放射式方式供电。低压供电电压均为380/220V。本工程建筑物电气接地保护采用TN-S制。消防负荷采用双电源末端互投。导线电缆选择及敷设方式：10KV供电线路采用YJV22-8.7/15KV电力电缆室外埋地引入。0.4KV普通电源线路采用YJV-0.6/1KV电力电缆，室内在桥架内敷设。0.4KV消防电源线路采用NH-YJV-0.6/1KV耐火型电力电缆在防火电缆桥架内敷设。普通配电分支线路、普通照明线路采用BV-450/750V型铜芯塑料线穿SC、PC管敷设。本工程应急照明和疏散指示标志电气线路采用NH-BV-450/750V型铜芯塑料线穿PC管暗敷在结构层内，且保护层厚度大于30mm，当明敷设时，穿SC管并涂防火涂料保护。配电设备选型及安装方式：配电柜、配电箱、控制箱在电气竖井、配电房等处为明装，余暗装。箱体高度600mm以下，底边距地1.6m；600mm～800mm高，底边距地1.2m；800mm～1000mm高，底边距地1.0m；1200mm以上的，为落地式安装，下设150mm基座。照明开关、插座均为暗装，卫生间、阳台、雨蓬处选用防潮防溅型面板。

电动机控制及启动方式：消防水泵、消防电梯、防排烟风机采用就地手动控制方式，发生火灾时也可在消防控制室手动/自动控制，其热继电器仅作用于信号，不跳闸。一般电动机采用直接起动，容量大于15KW电动机采用降压启动方式。

3.照明系统

照明种类、照度标准：本工程照明分为工作照明、应急疏散照明两种照明方式。在下列场所设置应急照明：车库、楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯间及其前室、消防控制室、消防水泵房、防排烟风机房、配电房、弱电机房、大会议室、多功能厅、疏散通道等场所。在下列场所设置疏散指示标志灯：公共安全出口、疏散通道等场所。主要场所照明照度/功率密度值：办公300LX/9（W/m2），会议室、门厅200LX，电梯前室150LX、走廊100LX，卫生间、楼梯间75LX、停车库75LX。主要光源、灯具选择及灯具安装及控制方式：主要光源以节能灯、T5荧光灯、小功率金属卤化物灯为主要光源。灯具安装及控制方式：顶棚灯具采用吸顶式或嵌入式安装，沿墙柱灯具采用壁装式安装。楼梯间等公共部位、办公室等小空间部位灯具主要采用就地控制。大空间用房、室外照明灯具采用分区分组集中控制。

4.建筑物防雷及接地

建筑物防直击雷：本工程年预计雷击次数：N=0.097>0.06，故按二类防雷建筑物要求设防。接闪器：采用?12热镀锌圆钢避雷小针，明装在易受雷击的屋角、屋脊、女儿墙、屋檐等部位，小针高300mm，间距≤2.0m，小针用?10热镀锌圆钢暗敷环通。整个防雷屋面用?10热镀锌圆钢暗敷构成不大于10m×10m或12m×8m的网络，突出屋面的金属构件同屋面的防雷装置连通。引下线：利用建筑物钢筋混凝土柱内主钢筋作为避雷引下线，主筋2?≥16或4?10～14，焊接贯通至基础，并优先利用建筑物外廓易受雷击的几个角上的柱筋，防雷引下线间距不大于18m。避雷接地装置：利用建筑物钢筋混凝土基础梁内下2?≥10钢筋、并焊接环通作为避雷接地装置，有桩处的引下线在桩承台处形成环形接地线，该环形接地线与所经过的各种桩内二根主筋焊接。建筑物防雷电波侵入、防雷电电磁脉冲：进出建筑物各种线路及金属管道采用全线埋地引入，在入户端将电缆金属外皮、钢导管及金属管道同接地网连接。确定雷电电磁脉冲防护等级为C级，采用2级电涌保护器进行保护，本工程在建筑物电源进线处、电梯、楼层配电总箱、消防水泵，生活给水泵，防排烟风机，火灾自动报警设备，弱电系统引入端等重要设备设置SPD浪涌保护器。接地安全：各系统接地种类及接地电阻要求：本工程建筑物电气设备接地，防雷接地，弱电系统接地共用一个接地装置。综合接地电阻小于1欧姆。

5.节能设计

配电系统节能：本工程按需要系数法计算负荷。在变电所的低压侧集中设置带有自动投切装置的无功补偿电容器柜，补偿后低压侧的功率因数为0.9以上。无功补偿量：照明变压器为163kvar，空调变压器为101kvar。为了实现节能要求，采用照明和空调分设变压器措施。变配电房设置2台10/0.4KV、SCB11节能型干式变压器。1台500KVA照明变压器，变压器负荷率为84%和1台500KVA空调变压器，变压器负荷率为83%。低压配电单相负荷均匀分配在三相上。谐波预防：变压器绕组采用D，yn11型接线；配电系统接地保护采用TN-S制；谐波较严重且功率较大的电气设备从变压器出线侧起采用专线供电，比如电梯、消防水泵、空调等。照明节能：主要光源以节能灯、T5荧光灯、小功率金属卤化物灯为主要光源。楼梯间等公共部位、办公室等小空间部位灯具主要采用就地控制。大空间用房、室外照明灯具采用分区分组集中控制。

6.结束语

为节约土地和资源，高层建筑趋于普遍，功能向着多功能、智能化、节能型方向不断提高。建筑电气设计在满足现行国家规范要求的基础上，应把握成熟的新技术、新产品、节能产品，逐步加以推广。充分做到技术适当超前性和经济合理性的有机统一。 [科]

【参考文献】

浅谈建筑施工现场临时供电的设计 篇7

关键词：建筑,临时,供电,设计

0 引言

随着建筑工业的发展,对施工质量的要求也越来越高,而施工供电的可靠性和安全程度就显得日趋重要了。现代化建筑施工手段日趋自动化和电气化,新型电器设备不断涌现,施工工艺复杂,一旦停电会造成很大的损失,直接影响建筑施工质量、施工进度、投资控制和人身安全。而现阶段建筑企业,项目管理职能部门对施工现场临时供电的设计工作并不重视,普遍未意识到此项工作对企业的经济效益、未来发展都影响甚大。由于各建筑性质、规模、工期、施工条件等存在诸多差异,相关建筑施工临时供电的技术要求也不尽相同,从而要求现场电气工程专业技术人员不仅要具备扎实的电气专业理论知识,而且要有丰富的现场实践经验。

针对施工现场供电的临时性强,用电量变法大,安全条件差,供电前端进展快,引线不牢固等特点,更加强调建筑企业、项目管理部门要集思广益,全方位考虑建筑施工条件,依照国家建筑安全用电等相关法律、法规,如JGJ 46-2005施工现场临时用电安全技术规范的规定,编制安全、可靠、经济、环保的建筑施工现场临时供电专项方案。

1 项目概况

现着重介绍广州爱群会景湾项目施工现场临时供电的设计。该项目是超高层住宅、商业综合楼,总面积88 162.8 m2,其中地下室4层面积为17 153.5 m2,地上建筑52层面积为71 009.3 m2,至屋面女儿墙顶高度为190 m,首层架空层高12 m,有5层裙楼,其中第5层带有夹层,从第6层开始分东西两座塔楼。从±0.00至地下室4层底板面为15.2 m。

2 电源变压器的容量及位置选择

2.1 电源变压器的容量选择

根据现场施工条件,结合项目施工组织设计、施工专项方案和施工进度计划等相关资料,详细统计、核计建筑工地的用电设备和用电量。其中西面有一钢筋加工场需功率200 kW,南面有一临时塔吊功率50 kW,东西两侧各有一人货梯功率共80 kW,现场电动机具合计功率200 kW,东面办公、生活区功率80 kW,备有动力功率50 kW,需要系数0.5,平均功率因素0.7,线路允许电压降5%,采用BLX导线作临时供电设计。现估算工程需用电量:∑P=200+50+80+200+80+50=660 kW,可计实在功率S=0.5×660÷0.7=471.4 kW。依上述数据可选择变压器容量为500 kA。

2.2 电源变压器最佳位置选择

在考虑施工供电安全、可靠、节约电气材料等因素后,将电源变压器安装至靠近市政高压线的位置,且能兼顾到发展负荷中心。因施工现场东西两座塔楼各设有一个货梯,裙楼南面中部设有一临时塔吊的供电问题需权衡考虑。另考虑电压损失率及变压器的安装、运输方便等因素,将电源变压器安装在西南靠中位置并就近建一低压配电室,能高效兼顾、科学分配东西塔楼施工用电需求。

3 临时供电线路平面布局及平面图的绘制

3.1 供电线路平面布局的考虑

电源容量及位置确认后,将是供电线路平面的布局。该项目是超高层、建筑面积大、工期较长、不确定因素多、设计质量定位高。如何将供电线路的布局与施工总平面各个用电中心及土建设计、施工统筹考虑是关键。项目施工规划是按±0.00以下施工阶段、主体结构施工阶段、室内机电设备安装阶段、装饰装修阶段等考虑的,根据各阶段施工过程所需临时用电设备布置设定线路走向。确定主要用电配电箱的位置,分别设1号线路、2号线路、3号线路。线路布置为不影响西侧钢筋加工场和施工车辆的穿行,并方便路灯安装,以地埋敷设和架空相结合方式,将各干线设在施工现场道路四周一侧。对于线路必须穿越道路时,特别强调地下敷设线路应套上钢管,并铺混凝土做好抗压防护;架空导线距地面高度做到不低于6 m;架空线与建筑物水平距离不小于1.5 m;与没门窗之墙水平距离不小于1 m;按规范电线杆间距不大于35 m,导线间距不小于0.3 m。另考虑东西道路地下有市政电缆、煤气管道、市政排水、自来水管道,为避免相互发生矛盾,在布局时,将一一统筹规划考虑。

3.2 导线截面的计算及选择

施工现场供电线路平面初步确定以后,应进行导线截面的计算和选择。如计算1号线路,从配电室至西面钢筋加工场功率有200 kW,按允许电流选择导线截面I=0.5×200×1 000÷380÷0.7÷31/2=217.06 A,查国标标称截面规范表,得导线截面S=70 mm2,另按电压降选导线截面S=0.5×200×28÷46.3÷5=12.1 mm2,最后1号线路导线截面选定用BVV(3×70+2×25),即工作零线N和PE均用25 mm2。由此方法,按线路走向逐项计算各路截面,选择相应导线。为考虑项目材料采购的方便和成本控制,对计算选定的多种导线截面规格作相应调整,减少规格种类,促使其更加适合施工现场临时供电的平面布局。

3.3 配电箱及内置设备的设置

导线截面选定后,结合建筑施工现场实际条件,在安全、经济前提下,严格按安全规范用电要求,采用TN-S三相五线制供电方式并设置配电箱。具体分级配电方式,设总配电箱、分配电箱、开关箱三级配电,并依规范规定,对施工现场内每台用电设备的各自专用开关箱,按“一机一闸一漏一箱”原则设置。且将配电箱位置都选择在干燥、通风、不容易受到碰撞及不受雨雪影响的地方,针对个别受影响配电箱做好相应防护措施。配电箱内置低压电器设备,将按施工现场全负荷分断能力、短路保护、过载保护、失压电压保护等功能指标要求,合理、经济配置。

3.4 平面图绘制的要求

根据上述技术数据要求,绘制施工现场供电平面布置图,在总平面图中分别标出电源变压器的位置、型号,各干线走向,并用国标符合标示出各条干线的编号、导线型号、导线根数及截面;各配电箱位置和主要动力设备、照明设备的位置也应编号标示。

4 临时供电安全技术措施的补充及技术档案管理

建筑施工临时用电安全至关重要,稍有不慎,将会导致人员伤亡和设备损坏的恶性事故。要做到安全用电,还必须遵守安全用电的各项操作规程,采用安全用电的保护措施和预防措施。在编制临时用电设计专项方案时,同时包括编写安全用电操作规程、保护措施、技术措施等完善内容。项目施工管理部门为加强施工现场用电管理,还建立了安全用电技术档案,形成一套高效施工现场管理制度。在施工过程中及时整理日常临时用电技术档案资料,一旦需用时,手到即来,使用方便,且在施工过程中能提前发现事故隐患,防患于未然,还有助于分析事故原因。只要及时采取调整措施,便能确保工程质量和安全生产,将经济损失减小到最低。

5 设计方案在施工项目的应用及取得的效果

项目管理部门结合自身内部实际情况和外部条件,有计划地积累相关宝贵经验,选定综合经济评价最佳的临时供电方案应用于施工现场。善于吸收现代科学技术的新成就,就安全、经济问题作出精确的定量分析,正确的判断和决策。并充分应用施工现场临时供电的设计方案,在施工期间统筹安排与系统管理有关安全用电技术措施。在项目施工过程中加强监控,及时总结经验,不断调整措施、完善设计。使施工现场临时供电设计方案更具备科学性和可发展性,给施工企业,项目管理部门营造和谐氛围,带来了更高的经营效益。

6 结语

我们相信,随着社会经济的发展,现代建设工程质量要求的提高,国家相关法律、法规、体制的健全,如《建设工程安全生产管理条例》《施工现场临时用电安全规范》的不断规范、完善,将会有越来越多的施工企业,项目管理职能部门重视建筑施工现场临时供电的设计工作,从而更好、更快促进我国建设事业的高效发展。

参考文献

[1]唐定曾,唐海.建筑电气技术[M].北京:机械工业出版社,1996:141-146.

[2]张纯.电力经济与管理[M].北京:中国电力出版社,1992:3-8.

[3]建筑施工手册编写组.建筑施工手册[M].第4版.北京:中国建筑工业出版社,2003.

[4]上海市电子电器技术协会.简明实用电工手册[M].第2版.上海:上海科学技术出版社,1986:8.

建筑供电设计 篇8

消防供电照明系统是城市高层建筑中的重要组成部分, 也是高层建筑建设规划中应该重点考虑的问题。通过分析近年来屡次发生的高层建筑火灾, 引发火灾的主要原因是变电装置、配电装置以及相关的电气设备等的质量不达标, 或者设计不合理所引起的, 因此为了进一步降低城市高层建筑的火灾发生风险, 就必须对高层建筑中的消防供电和照明系统的等进行优化设计, 进一步降低火灾的风险隐患, 为城市人民的安全提供保障。

1 高层建筑中消防电源选择及供电方式确定

1.1 高层建筑的消防电源选择

1.1.1 消防用电设备

消防设备主要可分类两类, 分别是电力设备和消防电子设备, 其中消防电力设备的主要功能是为建筑物提供相应的照明和电力动力, 例如在紧急情况下的应急照明、消防水泵、消防排烟风机以及消防电梯等;而消防电子设备是能够传递相关信息并对信号进行控制的设备, 例如火灾的系统报警系统等。在城市高层建筑发生火灾的过程中, 不同的消防设备所能够提供的持续供电时间是有要求的。

1.1.2 消防电源的组成

消防电源主要是由应急电源以及主电源两部分构成的。在主电源和应急电源之间应该设置自动化的电源切换方式, 当主电源出现相关故障时, 可以快速的启动应急电源, 因此快速的恢复供电, 确保相关消防用电设备的正常运行。应急电源主要包括以下三种类型:第一种是在电网当中与正常电源相独立的, 是一项专门的馈电线路;第二种是以柴油为动力的发电机组;第三种是蓄电池组、应急电源以及不间断的电源。在对应急电源进行选择时, 主要应该依据实际消防设备所运行的供电中断的时段之内实施选择, 若该供电中断的允许时间是毫秒级的, 此时选择的应急电源应该是蓄电池组、应急电源或者是不间断的电源, 以确保供电的稳定性;而当相关的消防用电设备所允许出现的供电中断时间在15s以上时, 例如电力的拖动设备等, 在这种情况下就应该选择柴油的发电机组作为应急电源, 这样能够实现经济效益最大化, 并且也不会影响消防用电[1]。

1.2 消防用电配电方式的选择

消防用电配电方式中常见的包括四种方式, 分别是放射式、树干式以及链式和混合式。其中放射式的配电系统中, 每个不同的用电负荷之间其供电是相互分离且独立的, 因此当其中的任何一路出现故障时, 不会影响到其他电路的正常运行, 因此该方式中的供电安全性和可靠性非常高, 然而由于该方案中的出线的回路非常多, 相应的开关设备也比较多, 并且对于管线也具有非常大的用量, 因而在实际的运用中其资金投入量非常大, 因此仅适合在设备本身的容量比较大以及对供电的安全性要求非常高的配电系统中使用, 放射式配电系统如图1所示。

树干式配电系统与放射式具有较大的区别, 其管线的数量比较少, 因此资金投入方面也会大大降低, 然而与放射式相比, 该种方式的供电安全性也较低, 当某一干线出现故障时, 所影响的范围会非常大, 与该干线相连的所有线路都会受到影响而停电, 因此在实际使用中通常会配备一个备用的干线, 并使两者能够自由的切换, 这样将极大的提升供电安全性, 树干式配电方式如图2所示。

2 高层建筑防火电线及电缆的应用策略分析

高层建筑发生火灾的原因是多方面的, 其中电气线路发生短路、电气线路接触不良或者相应的电阻太大、电气的线路出现过载以及线路发生漏电等都很可能引起高层建筑发生火灾, 并且在电缆燃烧的过程当中会大量的释放出有毒的气体, 例如PE和PP等有毒气体, 因此严重的影响了高层建筑居民的顺利逃生, 因此在对其实施设计的过程当中必须合理的选择电缆线路的类型, 避免火灾中造成不必要的人员伤亡。事实上也证明当高层建筑物的总体高度超过100m之后, 或者其总层数超过35层时候, 就应该选取矿物的绝缘线缆, 而当高层建筑物的总体高度介于50~100m时, 或者其总层数达到19~35层时, 就要选择矿物绝缘的线缆或者是具有阻燃作用的耐火线缆[2]。当高层建筑物的层数达到10~18层的时候, 应该选择使用具有阻燃作用的耐火线缆。以上情况下所选择的线缆都具有产烟率较低且毒性较低的特征。同时为了进一步降低由于线缆燃烧而引起火灾的现象, 在设计的过程当中, 应该尽量选择符合相关要求标准的、具有阻燃、耐火、绝缘等特点的线缆材料。

3 高层建筑中低压开关电器的选择和应用策略

目前在高层建筑设计中比较常使用的低压开关电器中主要有低压断路器、道闸开关以及剩余电流保护器等, 而不同种类的低压电气也具有差异化的功能, 然而无论哪种电气开关都必须具有安全性和可靠性特征, 也就是在线路出现短路或者过载等情况时, 该电气开关设备可以快速的对电源进行切断, 避免高层建筑中发生火灾情况, 因此在实施设计的过程当中应该特别注意这些问题, 合理选择低压开关电器, 确保所有的电器所具有的额定电压以及频率同其回路当中的标称电压以及频率是百分之百一致的;并且其额定的电流应该大于回路水平, 或者大于在正常状态之下所达到的过载电流水平。总而言之, 在低压开关电气的选择以及设计过程中应该严格执行标准要求, 确保高层建筑的安全性[3]。

4 高层建筑火灾应急照明灯具的选择及设计策略

高层建筑中所发生的火灾可能会随着相关线路和设施的布置而逐渐扩大, 因此为了避免这种情况出现, 降低高层建筑的火灾风险, 在消防控制室内部应该安装一个可以快速切断火灾部位中的相关非消防的电源, 从而避免火灾的进一步蔓延, 同时在该装置发挥作用的过程中, 相关的应急照明设备也应该自动启动, 这样可以为大楼内的人员安全撤离提供引导, 并且在撤离的关键位置上提供照明。因此也可以将火灾中的应急照明设备分为应急疏散照明设备系统和备用照明系统。一般来说在高层建筑中的避难间、配电室、楼梯间以及消防控制室当中都应该安装备用的照明设备, 确保发生火灾时能够为相关人员提供照明帮助, 而且该类照明设备的亮度也应该大于普通照明设备的10%以上。疏散照明设备中主要包括了疏散指示灯、安全出口指示灯以及疏散照明灯三种类型, 并且每种不同的照明疏散设备的悬挂位置都必须按照具体的要求进行悬挂。

5 结语

综上所述, 随着城市经济快速发展和城市人口的膨胀, 在城市中建设高层建筑势在必行, 而通过分析近年来发生在高层建筑中的火灾案例也能够发现导致火灾的主要原因是相关的配电设施设备安装设计不合理, 因此为了提升高层建筑的安全性, 必须对高层建筑中的消防供电及照明系统进行优化设计。对于消防设备来说, 在设计中应该站在安全可靠的角度上, 确保供电的质量及稳定, 并且在设计配电系统接线方案时尽可能设计的简单, 一方面维护高层建筑的安全, 另一方面也达到降低资金使用量的效果。而通过安全有效的消防配电设计能够对高层建筑火灾起到良好的防范作用, 因此必须加以重视。

参考文献

[1]党振华.高层建筑消防供电照明防火设计与研究[J].建筑知识, 2016, 01:18.

[2]常萌.浅谈高层建筑消防设备配线防火设计[J].科技创新与应用, 2016, 12:263.

建筑供电设计 篇9

1) 用电负荷分级不合理或一级负荷以及一级负荷中特别重要负荷供电可靠性不能满足要求。对于用电负荷分级设计人员必须要有清晰认识, 对于那些在中断供电时, 将造成人身伤亡或重大损失, 或者将破坏有重大影响的用电单位的正常工作, 或造成严重混乱的负荷应划分为一级负荷, 应采用双电源供电。在一级负荷中, 当中断供电将发生中毒、爆炸、火灾等情况的负荷以及其他不允许中断供电的负荷应列为特别重要负荷, 除了采用双电源供电外还要备有应急电源。如19层或50 m以上一类高层住宅的消防用电负荷、应急照明、航空障碍照明、公共照明、机房、客梯、排污泵、生活水泵等应划分为一级负荷;特级体育场应急照明、火灾自动报警系统应划分为一级负荷中特别重要负荷。

2) 应急电源设置缺乏灵活性, 导致投资浪费。根据允许中断供电的时间, 应急电源可选择应急发电机组、独立的专用馈电线路、不间断电源装置 (UPS) 、应急电源装置 (EPS) 。。应应急急电电源源作作为一级负荷中特别重要负荷供电的第三电源, 其如何选择应根据实际情况综合考虑。通常需要设置第三电源除了自身使用与安全因素外, 建设方要求也是原因之一。设计者应认真调研当地电网情况和实际使用需求, 合理设置第三电源。如为体育场供电时, 一般来说特别重大活动一年举行不超过一次, 设置固定自备发电机组作为应急电源, 投资大且后期维护费用高。设计人员可以在设计时进行预留, 真正使用时采用临时租借发电机方式来满足应急电源要求, 此供电方案合理有效, 也大大降低了投资, 节约了维护费用。

3) 配电系统中负荷体系划分不当, 造成计算负荷较大, 投资费用高, 浪费明显;负荷三相不平衡严重, 影响用电质量。比如多层或高层公共建筑及住宅的低压配电系统中, 电力、照明、消防及其他防灾用电负荷应自成体系;体育场比赛用电、空调冷冻机组、体育场内部照明负荷在不同季节、不同使用状态下变化是相当大的, 可对这三类负荷各自作为一个负荷体系分别设置变压器供电, 这样可在春秋季节停用空调变压器, 无比赛时停用比赛用电变压器, 达到减少了系统电能损失, 降低了日常运行费用的作用。三相低压配电系统应通过调整尽可能做到三相负荷平衡;线路电流较小 (40 A以下) 采用单相供电, 线路电流较大时采用三相供电, 以避免出现诸如零点飘移产生各相电压偏差影响用电质量等问题。

4) 施工人员对低压配电系统的TN, TT, IT三种接地形式概念模糊, 造成接线错误, 产生安全隐患, 甚至保护器误动作无法送电。低压配电系统的接地形式可分为TN, TT, IT三种系统, 其中TN系统又可分为TN—C, TN—S, TN—C—S三种形式。IT系统是采用隔离变压器与供电系统的接地系统完全分开, 系统中任何带电部分 (包括中性导体) 严禁直接接地。系统中所有带电部分应对地绝缘或配电变压器中性点通过足够大阻抗接地。电气设备外露可导电部分应通过保护导体或保护接地母线、总接地端子直接与接地极连接。电源系统对地应保持良好绝缘, 一般不宜引出中性导体。TT系统是采用配电变压器中性点直接接地, 电气设备外露可导电部分也是直接接地。电气设备外露可导电部分接地极与变压器中性点接地极分开, 二者在电路上无关。TN系统是采用配电变压器中性点 (电源端) 直接接地, 电气设备外露可导电部分通过保护导体连接到此接地极。从中性点引出分开的中性导体 (N) 和保护导体 (PE) 线是TN—S系统;从中性点引出保护接地中性导体 (PEN) 线是TN—C系统;中性导体 (N) 和保护导体 (PE) 线一部分合并、一部分分开的是TN—C—S系统, N线与PE线分开后不可再合并。保护接地中性导体 (PEN) 线必须在保护器电源侧才可进行重复接地, 否则, 因为PEN线上有一定电压, 会导致剩余电流动作保护器 (漏电保护器) 误动作。此类误接线在采用TN—C—S系统的小区民用建筑经常出现, 施工人员常以为是漏电保护器故障, 错误的更换了漏电保护器, 造成安全隐患。同理, 在TN—C系统中, 受保护设备的外露可导电部分与PEN线的连接必须是在漏电保护器的电源侧, 否则也将导致漏电保护器误动作。

5) 住宅家具配电箱回路设置数量不足、分配不当;开关保护电器选型错误;施工安装质量缺陷较多、不规范。家具配电箱回路设置应做到照明、插座回路分开, 三居室以上的住宅照明容量超过2 k W时可设置两个照明回路;空调插座与其他功能插座分开、厨房与卫生间一般至少应分别设置一个插座回路;大功率用电设备如电炊具、电热水器等应设专用电源插座回路。当厨房卫生间无大功率用电设备时, 厨房和卫生间的电源插座及卫生间照明可采用一个带剩余电流动作保护器的回路供电。保护电器选型应具备短路和过负荷保护功能, 除壁挂分体式空调器的电源插座回路外, 其他电源插座回路均应设置剩余电流动作保护器, 剩余动作电流不应大于30 m A。家具配电箱的电源进线开关电器必须能够同时断开相线和中性线:当是单相电源进户时选用双极开关电器;当是三相电源进线时应选用四极开关电器。家具配电箱也应在箱内设预留保护器或预留保护器安装位置, 方便回路增加使用。安装存在问题主要有:箱体或保护器与设计要求不符;箱体安装高度不便于操作, 应按明装箱底距地1.8 m、安装箱底距地1.6 m控制;箱内保护器安装不正, 不方便操作使用。安装人员应保证开关保护电器突出箱体外壳1 mm~2 mm, 当保护器尺寸不足时应采取垫固措施确保安装到位、方便操作使用;箱内接线不牢, 对线径较大导线在接入开关电器时甚至采用机械减小导线截面方式进行连接, 存在安全隐患。对小截面导线连接一般采用绞合连接, 导线缠绕不少于5圈;对大截面导线接入开关电器应采用专用连接端子。此外还应注意相线。中性线、保护零线的正确使用, 导线连接处不应有线芯外露、应进行防水、绝缘双层处理;金属外壳箱体应与保护零线可靠连接等。

6) 末端配电回路未按设计要求施工, 存在回路合并现象;施工中配管穿线不规范。施工人员为求方便将照明、电力等回路合并串接或穿入一根线管等做法是典型的偷工减料, 完全改变了设计思路, 隐患巨大, 应通过认真细致的检查、岗前培训教育、坚决果断的查处予以杜绝。事后通过回路绝缘电阻检测也可部分发现有无类似情况存在, 比如绝缘电阻检测为零的回路除了可能是绝缘有问题外, 还有可能是因为回路导线串接所致。配管穿线的问题主要有:管线集中场所如商场吊顶配管未按实际情况进行事先规划, 造成配管交叉、相互影响, 增加了安装难度更影响使用质量;电管连接不牢、弯曲半径偏小, 电管穿线过多、电管内有导线接头, 未按要求设置过路接线盒, 金属电管跨接不到位以及导线连接不规范、未按规定分色配置等问题。电管连接应根据管材的不同采用不同连接方法, 薄壁电管不可焊接宜采用丝扣连接, 厚壁金属电管不可采用对焊连接, 以免穿线时损伤导线, 宜采用套管连接;塑料管可采用热熔对接、套管、胶粘等连接方式;金属电管连接处应保证完整的电气通路, 通过接零或接地保护避免外露可导电部分产生对地电压危害人身安全。

摘要：分析了民用建筑供电系统设计施工中存在的用电负荷分级不合理、应急电源设置缺乏灵活性、配电系统中负荷体系划分不当等问题, 并总结了相应的解决方法, 以达到保障供电系统安全、经济运行的目的。

关键词：供电系统,负荷,应急电源,配电箱,导线

参考文献

[1]JGJ 16—2008, 民用建筑电气设计规范[S].

[2]GB 50052—2009, 供配电系统设计规范[S].

[3]JGJ 242—2011, 住宅建筑电气设计规范[S].

建筑供电谐波的治理措施 篇10

谐波电压和谐波电流对配电系统是一种污染,不但使建筑中的电气设备与电子设备及智能化系统用电环境恶化,并对周围的通信系统甚至配电系统以外的设备造成危害。

谐波对电动机的损失增大,将使电机发热增加,老化加快;谐波的脉动对电动机转轴将产生振动;谐波会对断路器、漏电保护器、熔断器、继电器等保护、自动控制装置产生干扰,造成误动或拒动,当出现高次谐波含量较高的时候,电流会使断路器的整个分断能力降低;使照明设施的寿命缩短,特别是白炽灯光源;谐波过大,使电能计量仪表产生更大的误差;对邻近通信线路,谐波电压会产生静电干扰,谐波电流将产生电磁干扰;由于谐波的存在,使得许多无功补偿系统不能正常地投入使用,使得功率因数低,电网的网损增加;谐波电流使配电线路损耗增大,输电能力降低;另外,电缆的分布电容可以使整个谐波逐渐放大,当谐波流过电力电缆以后,就会产生许多的集肤效应,并不断的加重,使得整个电缆出现发热的情况,耗损变大;谐波对电子设备的不良影响主要有:对过零检测以基波频率为基准的电子设备,因谐波的影响造成过零误动作,从而破坏电子设备的正常运行;电压突变产生的dv/dt,造成电子设备损坏或误动作;谐波对电力电容器的损害极容易引起电网与用于补偿电网无功功率的并联电容器发生串、并联谐振。

2 谐波治理措施

治理谐波的措施有两种:1)设计谐波补偿装置来补偿谐波,这对各种谐波源都适用;2)合理设计用电系统,对电力电子装置本身进行改造,使其不产生谐波,且功率因数接近为1。

2.1 合理设计用电系统,选用低谐波源用电设备

1)采用D,yn型配电变压器。在D,yn联结组变压器中,3n次谐波励磁电流在其接线的一次绕组内形成环流,不注入到公共的高压电网中去,较一次绕组Y接线的Y,yn联结组变压器更有利于抑制谐波。2)对变流器本身进行改造,采用高功率因数变流器。a.采用整流电路的多重化。采用整流电路的多重化来减少谐波是一种传统方法。将几个桥式整流电路以串联方式多重联结可以减少输入电流谐波,用该方法构成的整流器对抑制谐波比较有效,但对功率因数的提高不明显。b.采用PWM整流电路。PWM整流电路有电压型和电流型两种,其中电压型应用较多。通过对PWM整流电路适当控制,可以使PWM整流电路输入电流几乎接近正弦波,且电流电压同相位,功率因数近似为1,称为高功率因数变流器。c.采用带斩波器的二极管整流电路。带电容滤波的二极管整流电路尽管结构简单、成本低,但工作时输入电流含有大量谐波,若在整流桥与滤波电容间加一级用于功率因数校正的功率转换电路,则可以使输入电流接近正弦波,且大大提高功率因数。d.矩阵式变频电路。该电路是一种用全控开关器件、采用斩波方式,不通过中间环节直接把一种频率的交流电变成另一种频率的交流电。3)合理设计用电系统,将非线性负荷与敏感负荷分开,分别由不同母线供电。4)有变频控制需要的用电设备,其变频装置应尽量靠近被控设备安装,并抑制谐波;对一些谐波源较大的回路就地设置有源滤波器。5)适当增大回路中配电线的线径,减小谐波电流对导线的影响和避免电气火灾。6)严格选用符合电磁兼容性要求的电力电缆、信号电缆及通信电缆。

2.2 设计谐波补偿装置来补偿谐波

1)无源电力滤波器。无源电力滤波器由一组串并联的电容器、电感器和电阻元件构成,利用其在某一谐波频率下谐振时的低阻抗状态对谐波形成分流,从而降低注入电网的谐波电流起到滤波作用。无源滤波器的优点是投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便,因此无源滤波是目前广泛采用的抑制谐波及进行无功补偿的主要手段。

另外,无源滤波器滤波效果与系统运行参数密切相关。在某一谐波频率串联谐振时形成低阻抗对谐波分流时,会在相邻的较低频率和系统阻抗并联谐振形成高阻抗。如并联谐振点发生在整数次谐波且该次谐波有相当数量的谐波电流,则可能导致高电压和大电流,引起高频放电、过流跳闸等问题。

2)静止无功补偿器(SVC)。静止无功补偿器是电网中控制无功功率的工具,它根据无功功率的需求量自动进行补偿,所以是一种动态补偿装置。除了可抑制谐波以外,特别适合于抑制快速变化的谐波源所产生的电压波动和闪变。三相SVC有抑制三相不平衡的作用。SVC使用晶闸管来快速调整并联电抗器的大小及投切电容器组,并可兼有事故时的电压支持作用,维护电压水平,消除电压闪变、平息系统振荡等。可以静态或动态地使电压保持在一定范围内,从而提高电力系统的稳定性。

3)有源电力滤波器(APF)。图1为电力有源滤波器基本原理图。有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿,对补偿对象的变化有极快的响应;可同时对谐波和无功功率进行补偿,且补偿无功功率的大小可做到连续调节;补偿无功功率时不需要储能元件,补偿谐波时所需储能元件容量也不大;即使补偿对象电流过大,有源电力滤波器也不会发生过载,并能发生正常补偿作用;受电网阻抗的影响不大,不容易和电网阻抗发生谐振;能跟踪电网频率的变化,故补偿性能不受电网频率变化的影响;既可对一个谐波和无功源单独补偿,也可对多个谐波和无功集中补偿。

4)电能质量综合补偿(UPQC)。为有效抑制建筑中大量的单相非线性负荷产生的谐波和无功功率,提高配电系统的电能质量,一种由SAPF和PAPF组成的有源电力滤波器UPQC产生。该装置的SAPF进行电压补偿,PAPF进行电流补偿。对用户端来说,它能有效地补偿市电中谐波,防止市电中的谐波污染负载,为负载提供优质的电能。用UPQC补偿后的配电系统将成为一个无电压闪变、无电压波动、无谐波的实时化柔性供电网。图2为一台单相UPQC综合治理单相配电系统的方案。

5)谐波保护器。谐波保护器能从源头消除谐波污染,为用电设备提供谐波保护,是一种并联在用户电路中的电力装置,可以连续地监测电力系统中电流的状态,同时阻隔并吸收电路中的高次谐波,使各类设备本身产生的谐波不干扰其他设备。谐波保护器可对波形进行纠正,在消除谐波的同时,可消除对用电设备极具破坏性的浪涌电压、尖峰信号等杂波,从而使各相电路中的电流、电压趋于平衡,相位差保持一致,充分发挥了各类设备的设计功能。当消除谐波后,导体的集肤效应将会大大减少,可避免导体的温度升高。另外,由于导体中高频谐波引起的涡流现象,会造成大量的能量损失。使用谐波保护器以后,可以很好地消除电流涡流,降低损耗。

6)谐波抵消电抗器。在涉及大电流时采用磁性方法治理谐波比有源滤波器有更低的成本。用磁场相互抵消方法解决谐波问题,没有电容器,仅仅是磁性设计方案,因此具有很高的可靠性与使用寿命;对3次序列谐波,即3次谐波的奇数整数倍(如3,9,15,21,27)的治理,采用低的零序阻抗;对5,7,9,11,13等次谐波的治理采用相移办法,对3次谐波有很低阻抗,能清除3次谐波和中性线对地电压,它与负载并联连接,安装在配电柜内或竖井中,成本低,降低不平衡电流。

3 结语

20世纪80年代以来,利用功率开关的有源电力滤波器(APF)的研究越来越引起人们的关注,被认为是治理电网谐波的最有前途的方法。有源电力滤波器的工业应用尚处于初期阶段,日本和美国已有此类产品投入实际运行。我国还处于研制阶段,有关研究还停留在实验室研究和工业化实验阶段,到目前为止,有源电力滤波器还未能在我国得到广泛运用。

近来,国外又提出了“用户电力技术”(Custom Power Technology)这一解决谐波及无功功率问题的新概念,即使用电力电子技术提高供电可靠性并实现电能质量严格控制。用户电力技术是将现代电力电子技术、自动控制技术和数字信号处理技术等高新技术结合,为用户提供特定要求的电力供应的技术。将它运用于中、低配电系统,能有效地抑制谐波,补偿无功功率,消除电压波动和闪变、各相电压不对称,从而提高供电的安全性和可靠性。

摘要：分析了建筑配电系统谐波的危害,总结了谐波治理措施,并对谐波补偿装置如:无源电力滤波器、静止无功补偿器、谐波保护器等进行了介绍,指出有源电力滤波器、电能质量综合补偿器将是谐波治理的发展方向。

关键词：建筑供电,谐波,治理措施

参考文献

[1]王琪辉,刘涛.民用建筑用电中的谐波危害及抑制[J].重庆建筑大学学报,2001(2):24-26.

[2]戴瑜兴,张义兵,胡庆伟.智能建筑谐波和无功功率的综合治理[J].电工技术杂志,2003(7):56-58.

[3]王燕鸣.民用建筑的谐波治理设计低压电器[J].低压电器,2008(5):95-97.

[4]高云青.智能建筑电力环境中谐波保护器的应用[J].低压电器,2008(9):121-123.

煤矿供电系统自动化控制设计 篇11

实：实现供电系统的自动化控制不但能够降低各类系统事故的发生

率、降低停电范围，避免大面积的停电事故，同时还能够防止在供电系统出现事故的情况又合并产生通信阻塞的问题，提高对相关事故的处理质量与效率。为此，本文以煤矿供电系统自动化控制设计为研究对象，就供电系统自动化控制的实现功能、基本结构、以及硬软件设计这几个方面的问题展开了深入研究探讨，望能够为实践工作提供一定指导。

关键词：煤矿企业 供电系统 自动化控制 设计

在城市化建设规模持续扩大，全球经济一体化建设进程不断发展的背景之下，煤炭行业在整个国民经济建设发展体系中所占据的地位不断凸显。而在煤矿企业展开开采等相关工作的过程当中，供电系统可为各项作业的开展提供必要的电力支持与保障，因而极为关键。同时，实践研究结果同时证实：通过实现煤矿企业供电系统自动化控制的方式，能够极大的提高整个供电系统作业的可靠性，并且最大限度的防止越级跳闸、或者是大面积停电事故的发生。更加关键的一点是：煤矿供电系统的自动化控制能够充分与煤矿企业变电所的无人值守工作模式相适应，对于提升电网运行管理水平而言同样有深远意义。为此，本文重点研究了在煤矿供电系统自动化控制设计中的主要问题，以期为实践工作提供指导。

1 煤矿供电系统自动化控制功能

通过设计的方式，需要使煤矿供电系统自动化控制具备如下几个方面的功能：

①在系统配置状态下，能够对整个煤矿供电系统所涉及到的相关设备的运行状态有全面且直观的认识。

②能够在一次接线图状态下，对煤矿供电系统变电站系统接线方案下，各相关控制对象的实时运行状态进行跟踪记录并评估。

③能够在数据采集与数据处理状态下，对煤矿供电系统运行过程中所涉及到的开关量信息、外部数据讯号数据等进行全面的采集，并在网络平台作用下，将这部分信息传递至监督控制系统当中进行数据处理。处理后的数据需要输入数据库当中进行更新，同时显示在人机交互操作界面当中，将其作为供电系统其它相关功能实现的基本依据。

④在运行监视状态下，能够将系统运行所必须的各项安全监控信息通过图像、文字、以及表格等多种方式呈现出来，从而实现对系统整体运行状态的合理判定。

⑤在报警状态下，系统支持在出现异常运行的情况下（包括异常跳闸、断路器错位、继电保护模拟量高出整定数值、变压器保护动作失效等问题在内），自动切换保护动作，并通过人机交互界面发送相应的报警信号。

⑥在事件记录状态下，能够针对供电系统运行状态下所涉及到的全部动作事件，以自动打印并存盘的方式得到有效管理与储存。

⑦在操作闭锁状态下，供电系统支持对系统所涉及到全部相关操作对象闭锁功能的设定。通过此种方式，可最大限度的避免在供电系统运行中，出现操作人员操作失误的问题。

2 煤矿供电系统自动化控制结构

在当前技术条件支持下，整个煤矿供电自动化系统主要是由以下四个部分所构成的：

①地面集控中心部分。

②工业以太网部分。

③自动化监控分站部分。

④现场智能测控单元部分。其他相关分站的下属网络结构均建立在RS 485信号并联网络的基础之上实现综合自动化控制与运行。

具体而言，可以做如下分析：

①在地面集控中心部分当中，将其直接设置于煤矿生产指挥控制中心当中，在系统主站支持下，实现对煤矿生产作业现场相关高压馈电设备的集中性监视与控制。从结构组织的角度上来说，此部分主要配置了两台独立运行的工控机、监督控制软件以及UPS电源装置。

②在工业以太网部分当中，其主要实现的是煤矿供电系统自动化控制系统主站与监控分站之间的连接、完成对相关信息的传递。在自动化控制系统的设计过程当中，主要应用到的技术为网络冗余技术。该项技术的应用可显著提高供电系统网络通信的可靠性。同时，基于对煤矿井下工作环境防爆性的特殊要求，以及传输的远距离实现，采用光纤作为了网络系统的传输介质。从组织结构的角度上来说，此部分主要配置了光纤线路、光电转换器设备。以及以太网网关。

③在自动化监控分站当中，主要实现的是现场监控单元与循环地之间的数据传递。所获取的相关信息需要在经过自动化监控分站处理的基础之上，传递给系统主站。同时，自动化监控分站还需要对主站所发出的控制指令加以接受，将其传递给相对应的现场监控单元，以此种方式实现操作的远程性。从组织结构的角度上来说，此部分主要配置了嵌入式计算机设备、通信协议转化器设备、以及相关的外围设备与装置。

④在现场测控单元当中，主要实现的是针对供电系统下属相关设备以及线路运行状态的监督、控制、与保护。同时，监测设备的运行工况还可以通过数据的方式，自现场测控单元传递至自动化分站当中，并接收遥控指令，保障对各项控制操作动作能够得到有效的执行。

3 煤矿供电系统自动化控制设计方案

供电系统自动化控制设计需要解决的最主要问题在于监控分站的设计方式。当中，从硬件设计的角度上来说，监控分站主要由光电转换器设备、嵌入式计算机设备、通信协议转化器设备以及相关的外围设备与装置所组成。监控分站需要对现场监控单元中的相关数据与信息进行循环性的采集与处理，并将这部分数据转化成为OPC服务器可识别的数据格式。进而，在OPC服务器作用之下，完成相对于主站信息的传递与接收。

在监控分站的软件设计方面，供电自动化控制系统中，监控分站所选取的操作系统为稳定性较好的Windows XP操作系统。同时对于开发软件的选取，是建立在VC++6.0工具基础之上，联合OPC同台链接库以及Active X通信控件所实现的。在实际应用过程当中，以COM口为载体，能够实现分站监控程序与现场测控单元循环地在数据信息方面的传递。同时，COM口还可支持对系统主站的数据传递。在此基础之上，现场测控单元与分站之间的数据通信是监理在Active X串行通信控件技术之上所完成的。最后，在引入OPC Server软件库的条件下，可通过对应用程序接口标准化的转换，达到简化数据转换与集成的目的。

4 结束语

伴随着现代科学技术的持续发展与经济社会现代化建设进程的日益完善，社会大众的物质生活水平以及精神生活水平均得到了显著的发展与提升。各行业领域对于煤炭能源的需求也在不断的提升。对于从事煤炭能源开采开发工作的煤矿企业而言，除关注对煤矿开采质量的提升工作以外，还需要特别重视在煤矿生产作业全过程中安全性以及经济性方面的保障。而供电系统的自动化控制也正是实现上述发展目标的关键问题之一。总而言之，本文針对有关煤矿供电系统自动化控制设计过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明，希望能够为后续研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助，望能够引起各方特别关注与重视。

参考文献：

[1]卢喜山，张祖涛，李卫涛等.煤矿供电系统基于纵联差动保护原理的防越级跳闸技术研究[J].煤矿机械，2011，32（4）：71-73.

[2]任东.煤矿供电系统中继电保护现状及改进措施研究[J].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2011，28（10）：11.

[3]杨珊珊，高湛，潘贞存等.煤矿供电系统继电保护的优化整定方案[C].//中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十三届学术

年会论文汇编.2007.

作者简介：

公共建筑中应急照明及其供电方式 篇12

1 应急照明的应用

1.1 应急照明的分类

应急照明是在正常照明系统因电源发生故障，不能再提供正常照明的情况下，供人员疏散、保障安全或继续工作的照明。

应急照明不同于普通照明，包括备用照明、疏散照明、安全照明3种。

1.1.1 备用照明

在正常照明电源发生故障时，为确保正常活动继续进行而设的应急照明部分。通常在下列场所应设置备用照明：(1)断电后不进行及时操作或处置可能造成爆炸、火灾及中毒等事故的场所。(2)断电后不进行及时操作或处置将造成生产流程混乱或加工处理的贵重部件遭受损坏的场所。(3)照明熄灭将造成较大政治影响或严重经济损失的场所。(4)照明熄灭将妨碍消防救援工作进行的场所。如消防控制室、应急发电机房、广播室及配电室等。(5)重要的地下建筑因照明熄灭将无法工作和活动。(6)照明熄灭将造成现金、贵重物品被窃的场所。

1.1.2 疏散照明

在正常电源发生故障时，为使人员能容易且准确无误地找到建筑物出口而设的应急照明部分。通常在下列场所设疏散照明：(1)人员众多、密集的公共建筑。(2)大中型旅馆、大型餐厅等建筑。(3)高层公共建筑、超高层建筑。(4)人员众多的地下建筑。(5)特别重要的、人员众多的大型工业厂房。

1.1.3 安全照明

在正常电源发生故障时，为确保处于潜在危险中人员的安全而设的应急照明部分。通常在下列场所应设置安全照明：

(1)工业厂房中的正常照明因电源故障而熄灭时，在黑暗中可能造成人员挫伤、灼伤等严重危险的区域。

(2)正常照明因电源故障熄灭时，使危重患者的抢救工作不能及时进行，延误急救时间而可能危及患者生命的。如医院的手术室、危重患者的抢救室等。

(3)正常照明因电源故障而熄灭后，由于众多人员聚急，且又不熟悉环境条件，容易引起惊恐而可能导致人身伤亡的场所，或人们难以与外界联系的电梯内等。

1.2 应急照明电源的分类

应急照明电源是当正常电源不能再提供正常照明需要的最低亮度的状态，即正常照明电源电压降为额定电压60%以下时，转换到应急照明电源供电。应急照明电源大致可以分为以下几种类型：(1)来自电力网有效地与正常电源分开的馈电线路。(2)柴油发电机组和蓄电池组。(3)组合电源：即由以上任意2种以至3种电源组合供电方式。

1.3 转换时间的确定

转换时间根据实际工程及有关规范规定确定。

(1)备用照明和疏散照明的转换时间应不大于15s;

(2)安全照明的转换时间应不大于0.5s。

1.4 持续照明时间的确定

从应急照明电源的种类及转换时间的要求，不难看出应急照明持续工作时间是受到一定条件限制的。通常规定疏散照明持续工作时间不宜小于30min，根据不同要求可分为30、60、90、120、180min等6个档次。备用照明和安全照明的持续工作时间应视使用场所的具体要求而定。

2 应急照明的供电方式

应急照明的供电方式主要有2种：(1)分散供电式系统，即每个应急灯上自带备用电源。正常电源切断时，备用电源自动投入。该系统可将应急灯直接接入正常照明供电系统，平时还可利用正常供电对备用电源充电。(2)集中供电式系统，应急灯本身不带电源，正常照明电源故障时，由专用集中应急电源供电。该系统需设置独立的供电线路和配电设备。

目前我国一些规范中对上述应急照明电源的应用范围没有作出具体规定，事实上，因为受应急照明电源转换时间和供电时间的影响，在设计中采用以上2种或3种电源的组合供电方式，会显得更加合理、可靠。分析如下：

(1)只采用分散供电式系统时，所有的应急灯都要自带备用电源。其优点是供电可靠性高，转换迅速，增减也方便，线路故障无影响，电池损坏影响面小;缺点是投资大，运行管理及维护高，供电容量受到制约。

(2)只采用集中或分区设置蓄电池组供电方式时，其优点是供电可靠性高、转换迅速，与自带蓄电池方式相比投资较少，管理及维护较方便;缺点是需要专门房间，电池故障影响面较大，且线路要考虑防火问题，供电容量受到制约。

(3)由电网独立电源供电时，要求由外部引来2路独立电源供电，确保一路故障时，另一路仍能继续工作。此种方式供电容量和供电时间不受限制，转换时间易满足要求，但在重大灾害时，其供电可靠性可能受到破坏，失去应急照明供电的作用。

(4)由柴油发电机组供电时，要求发电机具有自启动功能，起动及投入运行时间小于15s，应急照明配电系统自成体系。柴油发电机组供电的优点是供电容量和供电时间基本不受限制;缺点是转换时间较长，不能用于安全照明及某些对转换时间要求较高场所的备用照明。

(5)应急照明和疏散指示标志，可采用蓄电池作备用电源，且连续供电时间不应少于20min，高度超过100m的高层建筑连续供电时间不应少于30min。避难层应急照明供电时间不应少于1h。对只采用分散供电方式和集中或分区设置蓄电池组供电方式的系统来说，蓄电池的容量就受到制约，无法或很难提供长时间的应急照明。

所以，应急照明灯数不多、规模小的建筑物应采用分散供电式系统，其余建筑，特别是高层建筑宜采用自启动柴油发电机组作为应急照明的主要供电方式或后备供电方式(起动及投入运行时间小于15s)，只对诱导指示照明，安全照明及金融商业交易场所等对转换时间要求较高场所的备用照明，采用分散供电式的应急照明灯具作为过渡照明，以满足转换时间的要求。

3 应急照明的线路敷设

当应急照明系统仅采用自带备用电源的应急照明灯具时，对其供电线路无特别要求。但是，对于其它形式的应急照明系统，根据各规范及标准的要求，应急照明配电应采用专用供电系统配线。因要考虑在火灾情况下投入应急照明，所以，其配电线路和控制回路宜按防火分区划分。另外，还应采取以下防火措施：当采用暗敷设时，应敷设在不燃烧体结构内，且保护层厚度不宜小于3cm;当采用明敷设时，应采用金属管或金属线槽上涂防火涂料保护;当采用绝缘和护套为不燃材料的电缆时，可不穿金属管保护，但应敷设在电缆井内。这些措施是一种比较经济、安全可靠的敷设方法，对保证应急照明配电线路可靠、安全供电是必要的。

4 应急照明的供电方式改进

改进的应急照明的供电方式，采用每层集中设一双电源带备用蓄电池的配电箱，该配电箱具有双路电源自动投入及备用电池自动投入的功能。此回路可集中控制开、断，当火灾时由消防控制室的信号强行接通，起到应急照明及疏散照明的作用。

由各层应急电源配电箱引出的不同回路其控制要求不同。

(1)疏散指示标志灯。其位置设在太平门顶部和疏散走道及其转角处距地面高度1m以下的墙面，采用单应急方式，火灾时由消防控制室发出信号接通。

(2)应急照明回路。该回路的照明平时起正常公共照明的作用，可通过照明开关控制。火灾时能转入应急状态，直接接通应急疏散照明灯具，此时开关处于失控状态，消防应急照明不受开关控制。

(3)一般公共照明回路。此类照明是一般公共照明，不属应急照明，故可不接在带蓄电池的回路，火灾时也不要求立即接通。该类照明接在事故照明配电箱的普通回路可节省单独设置配电箱的费用，不增加蓄电池的容量，管理比较方便。

(4)根据实际工程需要，应急电源配电箱还要以提供消防控制所需要的直流电源。

(5)对变配电室、消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房，供消防用电的蓄电池室、自备发电机房、电话总机房及发生火灾仍需坚持工作的重要房间，应单独设置应急电源箱，应急照明应保证平时正常照明的照度。