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13651854162摘要：高層智能建筑是現(xiàn)代各種技術(shù)的結(jié)晶，它一定會(huì)變成建筑方式發(fā)展的必然趨勢。供配電系統(tǒng)是整個(gè)建筑的基礎(chǔ)，它的正常運(yùn)行是其他子體系平常運(yùn)行的保障。所以，設(shè)計(jì)人員一定要依據(jù)高層住宅的特征而且聯(lián)合當(dāng)?shù)毓╇娤到y(tǒng)的現(xiàn)實(shí)狀況，就高層智能住宅樓中存在的相關(guān)問題，建造一種技術(shù)優(yōu)良、可靠、經(jīng)濟(jì)適當(dāng)?shù)墓┡潆娤到y(tǒng)，確保高層住宅樓可以滿足住戶對(duì)用電設(shè)施的需求。
關(guān)鍵詞：高層智能建筑；供配電；電力監(jiān)控系統(tǒng)
引言
隨著國內(nèi)科技水平的接連發(fā)展以及進(jìn)步，國內(nèi)生產(chǎn)力也在接連提高，與此同時(shí)，要滿足居民以及企業(yè)用電低成本、效率高的需求，以之前的供配電設(shè)計(jì)是清楚不能達(dá)到社會(huì)對(duì)于電力需求的水平。供配電設(shè)備監(jiān)測體系是對(duì)供配電系統(tǒng)、變電配電設(shè)備、應(yīng)急電源設(shè)備、直流電源設(shè)備、大容量不停電電源設(shè)備實(shí)施監(jiān)視、測量、記錄。
高層智能小區(qū)各子系統(tǒng)的簡介
2.1通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
通信網(wǎng)絡(luò)體系關(guān)鍵作用為高層智能建筑提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，讓生活在高層智能建筑的人能享受到網(wǎng)絡(luò)帶來的方便。社會(huì)的快速發(fā)展以及IT產(chǎn)業(yè)的迅速崛起讓網(wǎng)絡(luò)變成人們認(rèn)識(shí)社會(huì)、了解世界的關(guān)鍵途徑，通信網(wǎng)絡(luò)完成了人們“秀才不出門，盡知天下事"的愿望以及需求，在人們的生活以及工作中通信網(wǎng)絡(luò)的作用愈來愈不能取代，作為前沿建筑形式的高層智能建筑，一定要具備這種體系。通信網(wǎng)絡(luò)體系包含計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)以及廣域網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、圖形化監(jiān)控軟件、實(shí)事關(guān)系數(shù)據(jù)庫和電話網(wǎng)以及電視網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)。
2.2辦公自動(dòng)化體系
辦公自動(dòng)化體系的作用是運(yùn)用信息資源提升辦公人員工作的效率性以及敏捷性，而且?guī)椭?、輔助決策機(jī)構(gòu)做決議計(jì)劃，讓決議計(jì)劃更科學(xué)。打印機(jī)、電話機(jī)以及機(jī)等是辦公自動(dòng)化體系關(guān)鍵的硬件結(jié)構(gòu)部分。
2.3建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)
建筑設(shè)備自動(dòng)化體系關(guān)鍵包含供配電監(jiān)控體系、給排水監(jiān)控體系等某些關(guān)鍵能源體系地監(jiān)控系統(tǒng)，經(jīng)過對(duì)建筑內(nèi)各用電設(shè)備的監(jiān)測來確保各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行。建筑設(shè)備自動(dòng)化體系的中心是完成管控一體化，經(jīng)過通信網(wǎng)絡(luò)分別對(duì)建筑每一個(gè)部分實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控，隨時(shí)注意各子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)并對(duì)突發(fā)狀況采取某些措施。
高層智能小區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
為380/220V的供電電壓，通常接地使用TN-S體系，當(dāng)某樓為單獨(dú)建筑物，電源由別的建筑物引來時(shí)，接地使用TN-C-S體系。低壓配電使用樹干式以及放射式混合配電，地下室負(fù)荷比較大，從低壓配電房使用放射式配電，使用樹干式配電的是從低壓配電房到地上每一層配電箱，使用放射式配電的是從層間配電箱到負(fù)荷；使用封閉式母線槽的是大容量干線，使用銅芯塑料電纜的是小容量干線；垂直局部沿電纜井敷設(shè)，水平局部使用金屬橋架或金屬線槽敷設(shè)，支干線和支線使用阻燃或難燃塑料絕緣導(dǎo)線，放射式使用阻燃或難燃銅芯電纜。通常動(dòng)力、照明從低壓配電柜平常電源母線段供電，使用雙回路供電的是火災(zāi)應(yīng)急照明、消防電梯、消防水泵、防排煙風(fēng)機(jī)和消防中心等一級(jí)負(fù)荷，并在線路末端配電箱處自動(dòng)切換，一回路引自應(yīng)急電源母線段，另一回路引自正常電源母線段，雙回路電源切換柜為自投自復(fù)，設(shè)電氣以及機(jī)械聯(lián)鎖。
高層智能建筑的保護(hù)接地系統(tǒng)、等電 位聯(lián)結(jié)、接地保護(hù)的設(shè)計(jì)
4.1高層智能建筑如果是城市公用變壓器供電
低壓配電體系保護(hù)接地方式要使用TT接地體系，而且設(shè)專用保護(hù)線。如果是住宅小區(qū)或單位內(nèi)變壓器供電，低壓配電體系保護(hù)接地方式要使用TN-S形式。
4.2等電位聯(lián)結(jié)是讓電氣裝置各外露能導(dǎo)電部分以及裝置外能導(dǎo)電局部電位幾乎一樣的一種電氣聯(lián)結(jié)
等電位聯(lián)結(jié)的功能，在于把接觸電壓降低，以保證人員無憂。依照GB50054-2010《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，使用接地故障保護(hù)時(shí)，在建筑物內(nèi)要作總等電位聯(lián)結(jié)。而當(dāng)電氣裝置或某一局部的接地故障保護(hù)不可以滿足規(guī)定需求時(shí)，尚要在部分區(qū)域內(nèi)做部分等電位聯(lián)結(jié)。所以高層建筑住宅中的浴室、衛(wèi)生間、廚房等要做部分等電位聯(lián)結(jié)。
4.3接地保護(hù)
運(yùn)用基本地梁作為接地裝置建筑物地基的方式能分為無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)、擴(kuò)展基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)、筏形、箱形基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和復(fù)合地基。建筑物基礎(chǔ)埋深一般由基礎(chǔ)本身高度、地面下預(yù)埋管線高度和防凍防腐蝕深度等原因確定，通常都大于1 5cm。在某些砌體構(gòu)造中，因?yàn)閴ο聴l形基礎(chǔ)建筑防水需求，基礎(chǔ)圈梁一般安置于標(biāo)高-15cm處，以取代防潮層，所以不可以作為接地置。而柱下條形基礎(chǔ)和筏形、箱形基本在基礎(chǔ)底面設(shè)有肋梁，柱下單獨(dú)基礎(chǔ)和每一種類別的樁基礎(chǔ)都設(shè)有基礎(chǔ)拉梁或承臺(tái)梁，以上都能滿足作為基礎(chǔ)接地體裝置的需求。
電子監(jiān)控體系在供配電設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
5.1系統(tǒng)拓?fù)錁?gòu)造方面
一是現(xiàn)場層的關(guān)鍵目的就是對(duì)運(yùn)行中的配電體系每一類運(yùn)行參數(shù)做好測量以及采集，同時(shí)把得到的數(shù)據(jù)信息輸送到監(jiān)控體系。因此，能夠經(jīng)過現(xiàn)場總線把每一項(xiàng)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)及時(shí)輸送到中間層來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，而且經(jīng)過電力監(jiān)控體系來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)操作。二就是主控層，通常情況下，電力監(jiān)控體系主控層常常處于中控室或者是值班室，同時(shí)還需要配備計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等高性能設(shè)備。因此，有關(guān)的電力監(jiān)控軟件在主控計(jì)算機(jī)上安裝，同時(shí)依據(jù)安裝軟件執(zhí)行人機(jī)界面和每一種管理作用，從而實(shí)時(shí)對(duì)整個(gè)箱式配電體系實(shí)施監(jiān)控。
5.2網(wǎng)絡(luò)方案的設(shè)計(jì)
由于電力監(jiān)控體系幾乎都憑借于現(xiàn)場的總線技術(shù)，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)逐一控制管理的。在現(xiàn)實(shí)運(yùn)行經(jīng)過中，也能夠把其掛接到總線上，運(yùn)用智能設(shè)備連接方成網(wǎng)絡(luò)體系。這樣，容易簡便的組網(wǎng)方案不但本錢比較低，還能夠有效處理輸送現(xiàn)場的設(shè)備所得到的數(shù)據(jù)信息。進(jìn)而能夠正確及時(shí)傳達(dá)有關(guān)操作命令，保證有效完成電力體系的監(jiān)控功能。
(1)針對(duì)分散型的大體系，由于電力監(jiān)控體系現(xiàn)場的智能監(jiān)控設(shè)備許多，常常分布比較散。在實(shí)施設(shè)計(jì)時(shí)，要把現(xiàn)場總線上都接入現(xiàn)場智能監(jiān)控設(shè)備，再把監(jiān)控體系每一條總線分別接入網(wǎng)關(guān)來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。
(2)針對(duì)比較為集中的小體系，和那些設(shè)計(jì)分散的大體系的配置形式不一樣，因?yàn)樗默F(xiàn)場智能監(jiān)控設(shè)備相對(duì)少但是是集中分布的，這樣就確定了在設(shè)計(jì)小體系時(shí)要把所有智能設(shè)備連接于一條總線上，再經(jīng)過接口轉(zhuǎn)換器直接和監(jiān)控主機(jī)實(shí)施數(shù)據(jù)交換。
(3)針對(duì)有幾個(gè)子變電站的大型體系，由于電力監(jiān)控體系比較復(fù)雜，因此，在對(duì)其實(shí)施設(shè)計(jì)時(shí)，要重視把系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高。所以，能夠在每個(gè)子站都配置一臺(tái)監(jiān)控主機(jī)，確保供配電體系中每一項(xiàng)信號(hào)數(shù)據(jù)都完整。同時(shí)，這主機(jī)還對(duì)現(xiàn)場智能監(jiān)控設(shè)備實(shí)施管理維護(hù)和對(duì)站內(nèi)的數(shù)據(jù)實(shí)施運(yùn)算處理，這時(shí)只要把一些必要的信息輸送給遠(yuǎn)方的監(jiān)控中心主機(jī)，監(jiān)控中心主機(jī)再依據(jù)反饋的信息實(shí)施相關(guān)的授權(quán)操作，這樣，電力監(jiān)控體系效率以及可靠性將會(huì)大大提高了，并保證供配電的質(zhì)量。
安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品介紹與選型
6.1概述
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動(dòng)化及無人值守的要求，針對(duì)35kV及以下電壓等級(jí)研發(fā)出的一套分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是應(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護(hù)、監(jiān)測、控制、通信等多功能于一體的開放式、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，適用于35kV及以下電壓等級(jí)的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)變電站和用戶變電站，可實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站方位的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。
6.2應(yīng)用場所
辦公建筑（商務(wù)辦公、國家機(jī)關(guān)辦公建筑等）
商業(yè)建筑（商場、金融機(jī)構(gòu)建筑等）
交通運(yùn)輸建筑（機(jī)場、車站、碼頭建筑等）
廠礦企業(yè)建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）
新能源建筑（光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等）
6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)釆用分層分布式設(shè)計(jì)，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場設(shè)備層，組網(wǎng)方式可為標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設(shè)備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網(wǎng)方式。
6.4設(shè)備選型
應(yīng)用場合 | 型號(hào) | 保護(hù)功能 |
35kV/10kV/6KV進(jìn)線柜電能質(zhì)里在線監(jiān)測 | APView500 | 電網(wǎng)頻率，電壓、電流有效值有功功率、無功功率、視在功率及功率因數(shù)，電壓偏差，頻率偏差，三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度；三相電壓、電流各序分量；基波電壓、電流，功率、功率因數(shù)、相位等，諧波（2~50次）。包括電壓、電流的總諧波畸變率、各次諧波電壓、電流含有率、有效值、功率等，諧波群，間諧波電壓波動(dòng)、閃變。可輸入57.7V/100V或220V/380V。 |
35kV/10kV/6KV微機(jī)保護(hù)裝置 | AM6-* | 適用于6-35kv配電線路、主變、配電變壓器、電動(dòng)機(jī)、電容器、PT監(jiān)測/PT并列、母聯(lián)/備自投等中高壓柜微機(jī)保護(hù) |
35kV/10kV/6kV弧光保護(hù) | ARB5-M | 主控單元，可接20路弧光信號(hào)或4個(gè)擴(kuò)展單元，配置弧光保護(hù)(8組)、失靈保護(hù)(4組)、TA斷線監(jiān)測(4組)、11個(gè)跳閘出口 |
ARB5-E | 擴(kuò)展單元，多可以插接6塊擴(kuò)展插件，每個(gè)擴(kuò)展插件可以采集5路弧光信號(hào) | |
ARB5-S | 弧光探頭，可安裝于中壓開關(guān)柜的母線室、斷路器室或電纜室，也可于低壓柜?；」馓筋^的檢測范圍為180°，半徑0.5m的扇形區(qū)域 | |
35kV/100kV/6KV高壓柜智能操控節(jié)點(diǎn)測溫 | ASD500 | 一次回路模擬圖彩屏顯示及開關(guān)狀態(tài)指示，高壓帶電顯示及核相，標(biāo)配一路溫濕度控制，加熱回路故障告警，分合閘回路完好指示、分合閘回路電壓測量、預(yù)分預(yù)合閃光指示、電氣節(jié)點(diǎn)無線測溫，人體感應(yīng)自動(dòng)照明，語音提示，電參數(shù)測量，4-20mA變送輸出，RS485通訊接口、以太網(wǎng)通訊接口、USB接口，IRIG-B對(duì)時(shí) |
35KV/10kV/6kv間隔電參量測量 | APM830 | 三相(I、U、kW、kvar、kwh、kvarh、Hz、cosΦ)，零序電流In，四象限電能，實(shí)時(shí)及需量，本月和上月值，電流、電壓不平衡度，66種報(bào)警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄，2-63次諧波，2D1+2D0，RS485/Modbus，LCD顯示 |
35KV/10kV/6KV高壓柜除疑露溫濕度控制器 | WHD面板式 | 支持測量并顯示2路溫度，2路濕度。 |
WHD20R | 支持測量并顯示2路溫度，2路濕度。 | |
變壓器繞組溫度檢測 | ARTM-8 | 8路溫度巡檢，預(yù)埋PT100，RS485接口，2路繼電器輸出 |
0.4KV低壓進(jìn)出線柜接頭測溫 | ARTM-Pn-E | 無線則溫采集可接入60個(gè)無線測溫傳感器;U、I、P、Q等全電參量測量;2路告警輸出;1路RS485通訊 |
ATE400 | 合金片固定，CT感應(yīng)取電，啟動(dòng)電流大于5A，無線傳輸距離空曠150米 | |
0.4kV低壓出線柜多功能電力儀表 | AEM72 | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cos)，四象限電能,2~31次諧波測量，最大需量，RS485/Modbus，LCD顯示 RS485/Modbus，LCD顯示 |
AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、下測里，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；2-31次分次諧波及總諧皮含里分析、低壓出線分相諧波及總基波電參量(電壓、電流、功率);電流規(guī)格3x1.5（6)有功電能精度0.5S級(jí)，無功電能精度2級(jí) | |
04KV低壓柜內(nèi)環(huán)境溫濕度 | AHE100 | 無線溫濕度傳感器，發(fā)射頻率:5min，傳輸距離:200m，電池壽命≥:3年(可更換) |
ATC600 | 兩種工作模式:終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m;ATC600-C可接收AHE傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，1路485,2路報(bào)警出口。 | |
網(wǎng)關(guān) | Anet-2E8S1 | 8個(gè)RS485串口2kV隔離，2個(gè)以太網(wǎng)接口,支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)備的接入，支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-0870-5-104等上傳協(xié)議支持多中心不同數(shù)據(jù)服務(wù)要求，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳，裝置電源:220V AC/DC。 |
電力監(jiān)控系統(tǒng) | Acrel-2000/Z | 數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、數(shù)字通信、遠(yuǎn)程操作與程序控制、權(quán)限管理、事件記錄與告警、故障分析、各類報(bào)表。 |
結(jié)束語
作為智能建筑中的動(dòng)力體系的供配電系統(tǒng)，可以維持智能建筑穩(wěn)固的運(yùn)行，可以為人們的生活供給很大的方便。在對(duì)高層智能建筑供配電體系實(shí)施設(shè)計(jì)時(shí)，其負(fù)荷容量計(jì)算是不是正確，供電電源選取和變配電所布置是不是合適，供配電體系是不是經(jīng)濟(jì)，運(yùn)行是不是可以保持穩(wěn)定、可靠等方面，將確定其結(jié)果的優(yōu)劣。
進(jìn)/饋線 | AM5SE-F | 三段式過流保護(hù)（帶方向、帶低壓閉鎖）、反時(shí)限過流保護(hù)、零序過流保護(hù)、三相一次 重合閘、低頻減載、失壓保護(hù)、逆功率保護(hù)、斷路器遙控分合閘、故障錄波、全電參量 測量、獨(dú)立操作回路 | |
35kV | AM5SE-D2 | 兩圈變差動(dòng)速斷保護(hù)、比例制動(dòng)差動(dòng)保護(hù) | |
變電站 | 35kV主變 | AM5SE-TB | 三段式過流保護(hù)（帶復(fù)合電壓、帶方向閉鎖）、反時(shí)限過流保護(hù)、零序過流保護(hù)、間隙 零序電流保護(hù)、零序電壓保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、啟動(dòng)通風(fēng)、閉鎖有載調(diào)壓、斷路器遙控分 合閘、故障錄波、全電量測量、獨(dú)立操作回路 |
PT監(jiān)測并列 | AM5SE-UB | PT并列、低電壓警告、PT斷線告警、過電壓告警、零序過壓告警 | |
進(jìn)/饋線 | AM5-F | 三段式過流保護(hù)（帶方向、帶低壓閉鎖）、反時(shí)限過流保護(hù)、零序過流保護(hù)、三相一次 重合閘、低頻減載、失壓保護(hù)、逆功率保護(hù)、斷路器遙控分合閘、故障錄波 | |
廠用變 | AM5-T | 三段式過流保護(hù)（帶復(fù)合電壓閉鎖）、反時(shí)限過流保護(hù)、零序過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、 變壓器非電量保護(hù)、斷路器遙控分合閘、故障錄波 | |
大功率異步電 機(jī)（2000kW 以上） | AM5SE-MD | 電機(jī)差動(dòng)速斷保護(hù)、比例差動(dòng)保護(hù)、啟動(dòng)中過流一段保護(hù)、已運(yùn)行定時(shí)限過流保護(hù)、過 負(fù)荷保護(hù)、零序過流保護(hù)、過熱保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、低電壓保護(hù)、斷路器遙控分合閘、獨(dú) 立操作回路、故障錄波、全電量測量 | |
10(6)kV 開閉所 | 異步電機(jī) | AM5-M | 啟動(dòng)中過流一段保護(hù)、已運(yùn)行兩段式過流保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、零序過 流保護(hù)、啟動(dòng)時(shí)間過長、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、過熱保護(hù)、相序保護(hù)、低電壓保護(hù)、斷路器遙控分 合閘、故障錄波 |
電容器 | AM5-C | 兩段式過流保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、零序過流保護(hù)、欠電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)、不平衡 電壓/電流保護(hù)、非電量保護(hù)、斷路器遙控分合閘、故障錄波 | |
母聯(lián) | AM5-B | 兩段式過流保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、后加速過流保護(hù)、進(jìn)線備自投、母聯(lián)備自投、斷路 器遙控分合閘、故障錄波 | |
PT監(jiān)測 | AM5-U | 低電壓警告、PT斷線告警、過電壓告警、零序過壓告警 | |
PT并列 | AM5-BL | 不同母線段上PT二次信號(hào)的并列/解列控制 | |
應(yīng)用場合
型號(hào)
保護(hù)功能
進(jìn)饋線/廠用變
PT監(jiān)測
AM4-I
AM4-U
三段式定時(shí)限過流保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、零序過流保護(hù)、零序過壓保護(hù)、非電量保
護(hù)、低電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、斷路器遙控分合閘、故障錄波
低電壓警告、PT斷線告警、過電壓告警、零序過壓告
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