高层建筑变配电所低压配电主接线设计

1、二类高层民用建筑发生火灾时，如果没有可靠的电源，就不能及时报警、灭火，必将造成重大经济损失。根据《高层民用建筑设计防火规范》（2001年版）(GB50045-1995)9.1.1、9.1.2条规定：一类高层建筑应按一级负荷要求供电，二类高层建筑应按二级负荷要求供电；高层建筑内的消防设施供电，应在最末一级配电箱处设置电源自动切换装置。目前，部分新建的大型综合高层建筑除设有两路高压外，还设置了自备柴油发电机组。由于经济水平和城市供电水平的限制，不少高层建筑仅有一路10KV主电源，必须再设自备柴油发电机组作为备用电源。因此，高层建筑变配电所低压配电主接线设计是否合理直接影响到供电的可靠性、安全性和经济性。本文针对一类、二类高层建筑变配电所低压配电主接线设计作一些分析和探讨。1柴油发电机组与低压配电系统联接应符合的基本要求根据《供配电系统设计规范》(GB50052-1995)及《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)规定，可知柴油发电机组与低压配电系统联接应符合的基本要求：a．与外网电源间应设联锁，不得并网运行，有些地区供电部门要求此联锁必须为机械联锁；

b．接线上要有一定的灵活性，以满足在非事故情况下能供给部分重要负荷的可能。备用柴油发电机组除供消防负荷外，还应考虑在市电电源停电时兼作向部分重要负荷供电，如生活泵、通讯、金融等用电负荷。同时，为了不降低消防用电的可靠性，一旦发生火灾，要求能自动切除非消防用电负荷。在设计低压配电系统主接线时，应对发电机与市电电源的联锁控制做深入、具体的分析。

　　2 低压配电主接线方案一接线方案如图1所示。



　　图1低压配电主接线方案一此方案采用三段母线接线，工作原理如下：

　　a．断路器4QF与5QF采用机械联锁，用自动控制器控制，保证发电机G与市电不并网运行。避免发电机向一、二段市电低压母线反送电。b．三级负荷断路器装失压脱扣器，保证当火灾时市电停电，发电机自起动运行仅供给消防用电和重要的一级负荷用电，确保供电可靠性。方案一可满足规范对低压配电主接线的要求，接线简单可靠，但柴油发电机

　　只能供消防负荷和重要的一、二级负荷，灵活性较差。许多一、二类高层建筑都自

　　备了柴油发电机组，但由于低压配电主接线固定，在市电停电时，柴油发电机组无

　　法投入一、二段低压母线，造成柴油发电机组长期闲置。而且由于发电机组长期不

　　起动，工作人员疏于检查，油路堵塞，起动蓄电池漏电等故障导致火灾发生时，柴

　　油发电机组起动失败。

　　3：低压配电主接线方案二如图2所示，在一段与三段母线之间增加一个联络断路器6QF（虚线框内部分），做如下联锁控制：

　　a．1QF、2QF、3QF框架断路器做电气联锁，正常时1QF、2QF合3QF断，1QF、2QF分段运行，互为备用。b．断路器4QF与5QF采用机械联锁，用自动控制器控制，保证发电机G与市电不并网运行。作用同方案一。c．6QF断路器为母线联络使用，市电停电时，备用电源通过6QF向一、二段母线供电，供一、二段母线负荷使用。6QF断路器必须与1QF、2QF、GY断路器做可靠的电气联锁，并在6QF断路器分闸控制回路接入消防控制触点，实施多重联锁，保证在任何情况下，发电机容量优先满足消防负荷、重要一级负荷的供电容量的需要。6QF联锁控制二次接线原理图见图3。d．三级负荷断路器装失压脱扣器，保证当火灾时市电停电，发电机自起动运行仅供给消防用电和重要的一级负荷用电，确保供电可靠性。e．XF为消防控制中心输出的无源常闭触点，火灾发生后消防控制中心输出控制信号，XF动作，6QF断路器跳闸，柴油发电机仅供消防负荷和一、二级负荷。f．1QF、2QF、GY断路器的常闭辅助触点串接在6QF断路器的合闸回路中，确保只有在1QF、2QF、GY断路器同时分闸时，6QF断路器才能合闸。g．方案二中6QF断路器与1QF、2QF断路器之间的联锁均为电气联锁，为满足有些地区供电部门对此联锁必须为机械联锁的规定，可做如下处理：1QF、2QF、6QF框架断路器要求带按钮锁定及退出位置锁定附件（施耐德公司生产的MW系列及一些知名厂家生产的框架断路器均带此附件），加锁共用一把钥匙管理，即要求1QF、2QF框架断路器必须同时在分闸位置锁定后，才能取下钥匙打开6QF断路器锁定装置合闸。可满足供电部门对机械联锁的规定。



　　图2低压配电主接线方案二






　　图36QF断路器联锁控制二次接线原理图方案二可满足规范对低压配电主接线的要求，接线灵活、简单、可靠。解决了方案一接线中存在的问题，保证在平时非火灾时，当市电停电时，发电机G可兼做部分非消防用电的备用电源，充分发挥发电机的作用。此接线方案已在本地区许多高层民用建筑中应用，运行良好，得到业主好评。

　　4：结束语

　　以上探讨了变配电所低压电气主接线的两种接线方式，分析了各种接线方式的优缺点，指出了设计上应注意的问题。在设计中，究竟选用那一种方案，工程设计者应根据工程规模大小，使用功能，负荷的重要程度等确定。