摘要：随着办公建筑的用电设备种类越来越多，如电力、照明、电梯、空调、消防、通信、计算机等，而且不断向智能化设备方面发展，耗电量明显增加，对供配电方面提出了许多新的要求，把供配电的可靠性、安全性、灵活性摆到了更为重要的位置。下面结合实例对高层办公楼的电气设计进行系统阐述。
关键词：办公楼 供配电
1.工程概况及设计要求
中国联通陕西分公司办公楼，总面积12903m2，高42m，地面11层，地下1层，属二类高层建筑。按甲方提出的要求，需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要简捷实用、便于操作、管理和维护，减少综合投资。
2.负荷计算和估算
本次主要进行本工程的一次设计，二次装修部分由专业装饰设计公司完成。办公楼内包含一般办公室、大会议室、展厅、大堂、多功能厅（礼堂）、信息中心（计算机中心）、通讯中心（电话总机）、空调机房、水泵房等。
在一般办公区按50～60W/m2考虑，在特殊办公区按50～80W/m2考虑。
2.1三相负荷计算方法：
2.2单相负荷确定：
尽量将各单相负荷逐相均匀分配，以减少不平衡。计算时，当回路中的单相负荷的总容量小于该回路三相对称负荷的总容量的15%时，全部负荷按三相对称负荷计算，当超过15%时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再同三相负荷相加，功率及电流计算公式同上。
3.10kV供电系统
根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95 2007年版）9.1.1条规定，该建筑中的消防水泵、防排烟设施、消防电梯、应急照明及消防用电按一级负荷要求供电。
按《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）3.2.3.1条规定，本楼的消防设备、客梯电力、生活泵、主要的办公室、会议室照明属二级负荷。本办公大楼通讯设备属一级负荷供电，通过传统的几种供电方案比较，选定了下面的供电方案。
即由不同区域变电站引来两路10kV电源，10kV系统设计为单母线分段，中间有联络柜，正常工作时，两路电源同时供电，互为备用，一路电源故障时，另一路电源供全部负荷。这样做既方便检修又可达到供电要求。此方案表面上符合供电要求，但实际很难做到，因为，国内各地区的大电网都是并网的，电力网内的各种故障均可能引起全部电源进线同时失去电源。多年来的实际运行经验表明，很多电气故障难以限制在某一范围内部，因此，即使设计中采用了两路市政电源，也很难保证一级负荷的供电要求。所以，为保证一级负荷中特别重要的负荷，必须增设应急电源柴油发电机作为第三备用电源。
4.220/380V配电系统
本建筑配电电压为交流220/380V，联结形式采用TN-S系统。
结合工程实际情况，通过负荷计算，考虑到空调用电负荷占建筑物总用电量的50%，耗电量很大。因此，空调系统合理的配电与控制方式，很大程度上决定了整个大楼的经济运行情况。设计时，选用一台2500kVA变压器供中央空调用电。照明及其它动力负荷，选用另一台2500kVA变压器，两个供电系统之间采用分段母线联络，在不使用空调的季节，可将空调变压器退出，减少变压器功耗，达到节电效果。同时，该变压器可作为另一台变压器检修时的备用设备。
4.1照明及其它动力配电系统。
办公楼的配电系统主要由配电变压器、低压主开关柜、垂直干线、各楼层的配电箱和其后的分支电路组成，变压器低压侧出线经低压主开关柜中的母线接至垂直干线，1～11层照明负荷采用NH-YJV-1.0KV电缆作为主干线，各楼层设层箱，目的是提高供电可靠性、便于管理、检修。地下室其它动力设备，如水泵、电梯、风机等由低压配电屏单回路放射式配电，这些重要动力负荷要求在末端配电箱设双电源自动转化装置，使供电更可靠、更安全。
4.2空调机组的配电及控制系统。
4.2.1空调机组的配电
从变电所低压引一路电源至地下室机房控制中心配电屏，主机、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔等外部设备均采用独立回路供电，即放射式供电方式。保证了供电的可靠性。
4.2.2空调机组的控制方式
分手动和自动两种控制方式。手动控制时，制冷机与外部设备以及外部设备之间无电气连锁关系，各设备均可单独启动和停止，此时，制冷机由内部保护电路进行保护，此种状态主要是为了机组的调试和维修。自动控制时，各设备之间有连锁关系，机组的启动顺序：冷却塔风机—冷却水泵—冷冻水泵—主机。停机时顺序与启动时相反，按照这个要求，设计空调系统的二次控制回路，在火灾自动报警方面，空调系统与火警信号也要求有连锁控制，当确定有火警发生时，消防值班室发出信号切断空调机的总电源，并将开关动作信号反馈回消防控制中心。
5.采光与照明标准。
为了减少动力设备用电对照明线路电压波动的影响，照明用电与动力用电线路尽量分开供给，本楼设有一般照明和应急照明。
5.1办公室照明设计
利用天然采光与人工照明相结合的方法，在天气允许条件下，充分依靠天然采光以节约能源，当阴雨天气时，工作面的照度不够，则利用人工照明。
5.2应急照明设置
地下室车库、电梯间、楼梯间、公共通信和主要出入口等场所设应急疏散指示照明及楼层指示灯，它们在正常及事故时均点燃。应急疏散、楼层指示灯均自带蓄电池。应急供电时间不少于20分钟。
地下室、电梯间、重要办公室、重要会议室、大堂、礼堂、变配电房、主机房、消防控制中心、水泵房、电梯机房、电话总机、信息中心，这些场所均设应急照明及工作照明，应急照明分别占工作照明的25%～100%。
6.防雷与安全
防雷设计按二类防雷建筑物处理，利用建筑物金属构件作防雷装置。屋面敷设避雷带，共用天线用避雷针保护，利用建筑物结构钢筋作引下线，并利用混凝土基础钢筋作自然接地体。为防侧击雷，从30m以上，每三层设均压环，所有金属门窗、建筑玻璃幕墙均应与作防雷引下线的钢筋连通。为了保证建筑物外立面的效果，所有防雷装置均采用暗装作法。
防雷接地、变压器中性点接地，电气安全接地以及其它需要接地的设备，弱电设备采用共用接地，共用接地体的接地电阻应小于1Ω。这样既保证了人身和设备的安全，也减少了由不合理接地引起的干扰。
7.结束语
对本工程的保安监控、电话系统、电视系统、火灾自动报警及消防控制系统预留有关的强电电源。通过以上对本工程供配电系统的设计情况的介绍，我认为办公建筑电气设计的合理性应从总体考虑其经济指标，才能取得最佳的技术及经济效果，真正做到高效、节能、舒适。
参考文献
[1]高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2005年版） 北京：中国建筑工业出版社
[2]供配电系统设计规范GB50052-2009 北京：中国建筑工业出版社
[3]低压配电设计规范GB50054-2011 北京：中国建筑工业出版社
[4]建筑防雷设计规范GB50057-2010 北京：中国建筑工业出版社
作者简介：贾丽菊，女，1978年生，工程师，陕西宏基建筑勘察设计工程有限公司
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