解決方案
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中大型樓宇的供電電壓一般采用10kV,有時也可采用35kV。為了保證供電可靠性,應至少有兩個獨立電源,具體數量應視負荷大小及當地電網條件而定。兩路獨立電源運行方式,原則上是兩路同時供電,互為備用。此外,必要時還需裝設應急備用發電機組。

低壓配電方式是指低壓幹線的配線方式。低壓配出幹線一般是指從變電所低壓配電屏分路開關至各大型用電設備或樓層配電盤的線路。用電負荷分組配電係統是指負荷的分組組合係統。智能化建築由於負荷的種類較多,低壓配電係統的組織是否得當,將直接影響大樓用電的安全運行和經濟管理。

低壓配電係統宜采用三級配電方式,即總配電(配變電室)、區域配電(配電間)和終端配電。三級配電係統之間要求保護開關動作具有選擇性。


客戶的需求


安全:杜絕或避免人身的死亡或傷害事故的發生。

高效:確保設備在規定年限內正常、高效、有序運行。

環保:確保對沿線環境不產生不良影響,如噪音,有害氣體、諧波、電磁幹擾等。

降低成本:減少建設成本及運營成本。

可持續發展:延長係統整體使用年限,減少係統整體的維護資金。


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1、低壓櫃配電係統

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圖1 超高層建築常用低壓配電係統

圖1為超高層建築中最為常用的低壓配電係統,係統市電采用兩進線一母聯(單母線分斷),備用電源采用發電機。此配電係統結構簡單,用電可靠性高。該係統框架斷路器及塑殼斷路器推薦使用長征開關為高層建築量身定製的高品質產品MA60及MB60(電子脫扣器),保證主電源端的供電可靠性。

而備用發電機與市電之間的切換宜采用帶旁路的雙電源,當兩路市場均失去時,由TBBQ3-W(抽出帶旁路雙電源)起動自備發電機組完成自動投切過程。TBBQ3-W為抽出帶旁路結構,除了自動轉換外還可在用電負載不斷電的狀況下,通過旁路開關旁通電源至負載,防止ATSE處於檢修狀態時影響供電的連續性。

根據變壓器容量大小不同選擇相應的進線、聯絡開關。見表1

表1 MA60係列框架斷路器與變壓器選型配合表

變壓器容量/KVA 額定電流/A 阻抗電壓/U% 短路電流/KA 斷路器+智能控製器
315 455 4 11.4 MA60-1600/630 H
400 577 4 14.4 MA60-1600/630 H
500 722 4 18.1 MA60-1600/800 H
630 909 4 22.7 MA60-1600/1000 H
800 1155 6 19.3 MA60-1600/1250 H
1000 1443 6 24.1 MA60-1600/1600 H
1250 1804 6 30.1 MA60-2500/2000 H
1600 2309 6 38.5 MA60-2500/2500 H
2000 2887 6 48.1 MA60-4000/2900 H
2500 3608 6 60.1 MA60-4000/4000 H
3150 4547 6 75.8 MA60-6300/5000 H

上表計算依據:上級電網的短路功率設定為 500 MVA ;變壓器為10 KV / 0.4 KV 。當短路電流的計算結果發生改變時,MA60斷路器要從65KA、85KA、100KA、120KA中選取適合的分斷能力指標。

2、應急供電係統

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對於高層建築中的一級、二級負荷需提供兩路電源供電,特別是消防負載,還應該采用末端切換。因此,為了保證整個應急電源係統的可靠,宜設置主電源轉換及部分負載末端切換。主電源切換的一級ATSE一旦壞掉會影響大麵積的停電,所以推薦使用TBBQ3-W(抽出帶旁路ATSE),能夠實現不斷電的檢修及維護。末端切換的二級ATSE推薦使用TBBQ3專用一體化ATSE,該產品采用勵磁驅動,轉換時間快,滿足應急電源斷電限製的需求。末端負載線路長,故障點多,末端切換的ATSE轉換的頻率高,所以推薦采用使用類別AC-33iA的TBBQ3產品。

用於市電與發電機的應急電源轉換的ATSE需選用“抽出帶旁路型的三工位專業一體化PC級”,使用類別為AC-33iA。ATSE額定電流宜按照發電機額定電流的1.25倍選擇,表2是TBBQ3-W抽出帶旁路型ATSE選型表。末端ATSE

表2 TBBQ3-W抽出帶旁路型選型表

額定電流 630~1600 2000~3200 4000
電壽命/次 6000 6000 3000
機械壽命/次 30000 30000 30000
使用類別 AC-33iA AC-33iA AC-33iA
本體轉換時間/ms 140≤ 200≤ 220≤
額定短時耐受電流Icw/KA 32 50 50

3、發電機配電係統

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發電機以及變壓器出口處斷路器阻抗小,短路電流大,所以根據發電機容量和短路分斷能力的不同要求,發電機出口斷路器推薦選用MA60斷路器(分斷能力ICU=ICS=ICW),並配置H型智能控製器,可以實現四段保護、過頻/欠頻保護、過壓/欠壓保護和發電機並網運行時的逆功率保護。具體保護見表3

表3 MAT60-H智能控製器用於發電機保護

欠頻保護 過頻保護 過壓保護 欠壓保護 逆功率保護
執行方式 脫扣、報警、OFF 脫扣、報警、OFF 脫扣、報警、OFF 脫扣、報警、OFF 脫扣、報警、OFF
啟動值 45Hz~65Hz 45Hz~65Hz 380V~690V 150V~380V 5KW~500KW
返回值 45Hz~65Hz 45Hz~65Hz 380V~690V 150V~380V 5KW~500KW
啟動時間 200ms~9000ms 200ms~9000ms 200ms~30000ms 200ms~30000ms 200ms~30000ms
返回時間 200ms~9000ms 200ms~9000ms 200ms~30000ms 200ms~30000ms 200ms~30000ms

4、動力三箱係統

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高層建築樓層箱動力設備保護塑殼斷路器推薦選用MB60熱磁脫扣斷路器,產品性價比高。三箱內低功率負載保護斷路器推薦采用分斷能力10KA的MB2微型斷路器。具體選型見表4

表4 動力三箱塑殼斷脫扣器選型

應用場合 脫扣器類型及特點 MB60-250 MB60-630
配電回路 熱磁式(二段保護,熱磁可調) 長延時(0.7-0.8-0.9-1.0)In
瞬時(5-6-7-8-9-10)In
長延時(0.7-0.8-0.9-1.0)In
瞬時(5-6-7-8-9-10)In
電子式(三段+電流不平衡+熱記憶) 長延時(0.4~1)In
短延時(2~10)In
瞬時12In
長延時(0.4~1)In
短延時(2~10)In
瞬時12In
電動機回路 電磁式 瞬時12In 瞬時12In
電子式(三段+堵轉+低載+相序)

5、電動機保護係統

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在高層建築的動力設備中有大型的中央空調控製MCC中心,也有潛汙泵,消防泵等。針對與大型電動機的保護器推薦采用分體元件保護方式,斷路器推薦采用MB60熱磁脫扣塑殼斷路器,接觸器采用MC1。針對於功率小,電流低於100A的電動機負載推薦使用MK1馬達控製與保護開關電器,他集成了斷路器、接觸器、熱繼電器、隔離開關等的功能,安裝簡單,性價比高。

6、消防負載配電係統

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高層建築中的消防設備,如消防泵、噴淋泵、防排煙風機等設備長期不用,一旦要使用的時候必定是消防應急,必須可靠供電,但是因為長期不用,消防設備經常會因為結垢或者鏽蝕而導致線路電流過載。故障因此就產生了,但是線路的保護斷路器還不允許跳閘。所以,針對於消防負載的保護斷路器推薦使用MB50(過載報警不跳閘)這款塑殼斷路器。該款斷路器可直接從斷路器上輸出過載報警的無源幹接點給到用戶實現遠方或者就地的聲光報警。

過載報警不跳閘功能斷路器應用的相關規範要求:

《民用建築電氣設計規範》(JGJ16-2008)第7.6.4規定:“......對於突然斷電比過負荷造成的損失更大的線路,該線路的過負荷保護應作用於信號而不應切斷電路。”

《低壓配電設計規範》(GB50054-2011)第 6.3.6規定:“ 過負荷斷電將引起嚴重後果的線路,其過負荷保護不應切斷線路,可作用於信號。”

《通用用電設備配電設計規範》(GB50055-2011)第2.3.7.1規定“......斷電比過載造成的損失更大時,應使過載保護動作於信號。”

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