Особенности электроснабжения высотных зданий кратко

Обновлено: 02.07.2024

12.1 Источники электроэнергии, применяемые для электроснабжения высотных зданий, подразделяют на внешние и внутренние.

К внешним источникам электроэнергии относят трансформаторные подстанции (сетевые, РТП, ТП), обеспечивающие подачу электроэнергии по кабельным линиям до ГРЩ и ВРУ высотного здания. Трансформаторные подстанции (сетевые, РТП, ТП) также могут быть встроены в высотное здание или его стилобатную часть.

12.2 Размещение внутренних источников электроснабжения высотного здания (встроенные РТП, ТП, ДЭС, ИБП, прочие источники) не должно оказывать негативное влияние на находящихся в здании людей и нормальное функционирование инженерных систем.

Расположение ТП должно быть выбрано так, чтобы исключить постоянное пребывание людей в смежных помещениях. Помещения ТП должны быть экранированы от смежных помещений.

Трансформаторы встроенных и пристроенных подстанций высотных зданий должны быть сухими или с негорючим заполнителем.

12. Электроснабжение, электротехнические устройства,

электроосвещение

12.1. По степени обеспечения надежности электроснабжения электроприемники высотных зданий относятся к следующим категориям:

- 2-ой – электроприемники, не вошедшие в перечень 1-ой и 1-ой особой категорий.

12.2. Степень надежности электроснабжения встроенных в высотное здание других потребителей (тепловые пункты, диспетчерские, магазины и т.п.), определяется СП 31-110-2003.

12.3. Трансформаторные подстанции (ТП) могут быть отдельно стоящими, пристроенными или встроенными. Встроенные подстанции с сухими трансформаторами размещаются, как правило, на первом техническом или цокольном этажах. Допускается при соответствующем обосновании размещать встроенные подстанции по высоте здания на технических этажах, разделяющих пожарные отсеки.

Линии питания от ТП до вводно-распределительных устройств (ВРУ), располагаемых в каждом пожарном отсеке, должны быть самостоятельными. Конструкция ТП должна соответствовать требованиям СП 31-110-2003.

12.4. Встроенные нежилые помещения должны питаться от самостоятельных ВРУ.

12.5. Электроснабжение встроенных или пристроенных автостоянок должно быть отдельным от жилой и нежилой частей здания.

12.6. Устройство автоматического включения резерва (АВР) для питания потребителей 1-ой категории следует устанавливать на ТП. АВР допускается размещать в каждом ВРУ. Трансформаторы встроенных и пристроенных подстанций высотных зданий должны быть сухими или с негорючим заполнителем. Компенсация реактивной мощности, как правило, не требуется.

12.7. Уровень электрификации квартир определяется заданием на проектиро-вание с учетом требований МГСН 2.01-99. Плиты для приготовления пищи – электрические.

12.8. Схемные решения внутриквартирной сети определяются заданием на проектирование с учетом требований МГСН 3.01-01, при этом:

- в квартире должно быть не менее 5 групповых линий (освещение, розеточная сеть, электроплита, розеточная сеть кухни, ванная комната);

- должен быть установлен квартирный распределительный щиток;

- счетчики учета электроэнергии должны устанавливаться в этажных распреде-лительных щитах вне квартир;

- на вводе в квартиру следует предусматривать двухступенчатую защиту устройствами отключения (УЗО) с уставками срабатывания 100 (300 мА) в этажном щите и 30 (10) мА в квартирном щитке с защитой от перенапряжения, возникающего при переключениях в сетях или обрыве нулевого рабочего проводника в пятипроводных сетях с однофазной нагрузкой. Установка срабатывания УЗО по уровню напряжения не должно превышать 265 В со временем срабатывания до 0,5 с.

12.8. Допускается применение электроэнергии для отопления и горячего водоснабжения.

Потребители электроэнергии в высотных зданиях (жилых помещений и встроенных общественных помещений) оснащаются автоматизированной системой коммерческого учета энергоресурсов (АСКУЭ). Требования к АСКУЭ должны соответствовать СП 31-110-2003.

12.9. Показатели искусственного освещения следует принимать в соответствии с СП 31-110-2003 и другими нормативными документами. Для хранения и ремонта светильников в здании необходимо предусматривать отдельные помещения из расчета 10 м² на каждые 1000 светильников, но не менее 15 м².

12.10. В зданиях должно быть предусмотрено рабочее и аварийное освещение. Применение аварийного освещения (освещение безопасности и эвакуационное освещение) определяется для различных помещений требованиями СП 31-110-2003.

12.11. Для высотных зданий следует выполнять устройство огней светового ограждения. Управление заградогнями должно быть автоматическим и включаться в зависимости от уровня естественной освещенности.

12.12. В качестве источников света в общедомовых помещениях следует, как правило, применять люминесцентные светильники. Светильники должны отвечать требованиям СП 31-110-2003.

12.13. В жилых комнатах площадью 10 м² и более следует предусматривать возможность установки многоламповых светильников с включением частями.

В проходных жилых комнатах и протяженных коридорах более 5 м длиной целесообразно применять схему управления освещением из 2-х мест. Управление освещением приквартирных коридоров, лифтовых холлов, вестибюлей и т.п. должно быть дистанционным или автоматическим.

12.14. Защита зданий от прямых ударов молний и вторичных ее проявлений должна выпорлняться в соответствии с СО-153-34.21.122-2003.

Без надежного оборудования и грамотного техобслуживания здания подобного масштаба просто не могут функционировать.

Описание объекта реализации проекта электроснабжения

Энергоцентр данных задний реализован следующим образом:

Распределительные и соединительные пункты 20 кВ, находится в подземном бункере под зданием.
В обеих башнях трансформаторные подстанции располагаются на нескольких уровнях с шагом приблизительно в 15 этажей.

Это первый опыт использования поэтажного распределения трансформаторного оборудования 20 кВ в России.

Особое значение объекта, его уникальность и сложность потребовали соблюдения самых жестких в мировой практике строительных нормативов.

Повышенные требования выдвигались и к характеристикам инженерных систем:

Максимальная надежность.
Гарантия бесперебойной работы.
Обеспечение пожарной и электробезопасности подстанций.

Внешний вид противопожарных шкафов в распределительном устройстве представлен на рисунке 1:

Рисунок 1 - Противопожарные электротехнические шкафы в ВРУ

Безопасность и экономический эффект от применения инженерных решений

Комплектная поставка для распределительного устройства 20 кВ состояла из следующей номенклатуры:

Ячейки SM6.
Моноблоки RM6.
Шинопровод Canalis.
Шинопровод I-Line II.
Трансформаторы Trihal.
Низковольтные шкафы Prisma.
Источники бесперебойного питания Symmetra.
Модульная система для конечного распределения электроэнергии Acti 9.

Все оборудование было подобрано с учетом особенностей объекта.

В высотном строительстве особенно важны массогабаритные характеристики используемого оборудования, поскольку:

На расположенные поэтажно трансформаторные подстанции можно было поднять оборудование весом не более 4 тонн.
Уменьшенные габариты трансформаторов и шинопроводов, установленных в электросистеме башни, помогли сократить общую площадь технических помещений.

Благодаря этому заказчик смог увеличить полезную коммерческую площадь, что сказалось на общей эффективности проекта.

К пожарной безопасности небоскребов также выдвигаются особые требования.

Устойчивость к возгоранию благодаря своим самозатухающим обмоткам.
Оборудование не оказывают вредного воздействия на окружающую среду.
Сухие трансформаторы требуют минимального обслуживания от обслуживающего персонала.

Шинопроводы I-Line II также не поддерживают горение и не выделяют вредных веществ при длительном нагревании.

Использование выбранных шинопроводов не только укрепило общую безопасность здания, но и принесло коммерческую выгоду клиенту.

Экономия от использования шинопровода возможна по следующим причинам:

Шинопровод представляет собой устройство высокой заводской готовности, которое легко монтировать на объекте, причем делать это можно непосредственно во время строительства.
При необходимости шинопроводную трассу легко модернизировать под меняющиеся в ходе эксплуатации потребности заказчика.
Кроме того, шинопроводы данного производителя позволяют оптимизировать разводку за счет множества отводных розеток.
Они уменьшают потери электроэнергии в линии на 20% и позволяют сократить потребление меди и пластика в четыре раза.

С точки зрения пожарной и электрической безопасности здания огромное значение имеет качество и надежность модульного оборудования конечного распределения.

Выбранное для проекта защитное оборудование пятого поколения (Acti 9) гарантирует защиту людей от поражения током и сохранность дорогостоящей электронной техники, подключенной к сети, а также сводит к минимуму риск возгораний.

Модульная система защиты электропитания класса Symmetra обладает следующими преимуществами:

Отличается повышенной отказоустойчивостью, что особенно важно для высотного здания.
ИБП предусматривает внутреннее резервирование всех функциональных модулей и горячую замену блоков силами обслуживающего персонала без отключения нагрузки.

На рисунке 2 представлено ВРУ 20 кВ:

Рисунок 2 - Внешний вид части распределительного устройства 20 кВ

Преимущества сотрудничества

Существенную роль в успешной реализации подобных проектов играет конструктивное взаимодействие между всеми участниками проекта:

Инвестора.
Надзорными органами.
Технического Заказчика.
Проектной организацией.
Поставщиков оборудования.
Производителей оборудования.
Службы технической эксплуатации объекта.

Данный проект объединил силы специалистов следующих организаций:

Чтобы обеспечить своевременность поставки, производителю пришлось решить ряд вопросов:

Логистические задачи, где в ряде случаев поменять железнодорожную доставку на авиационную без увеличения стоимости оборудования для заказчика.
Немаловажным для клиента стало и то обстоятельство, что в условиях кризиса и падения стоимости рубля иностранный производитель, обладает производственной базой в России, за счет этого смог предложить рублевые цены по ряду позиций.
В стоимость поставки были включены и инжиниринговые услуги, поэтому производитель выступил не только как поставщик, но и как эксперт по проектированию, монтажу и пусконаладочным работам.

Таким образом, заказчик получил комплексное решение с возможностью предоставления расширенной гарантии от производителя на системы распределения электроэнергии.

В комплект поставки входило оборудование со следующими качественными характеристиками:

Малые габариты.
Высокая надежность.
Простое в обслуживании.
Экономичное в эксплуатации и обслуживании.
Отвечающее стандартам качества и охраны окружающей среды.

Найти оптимальные технические решения для крупнейшего европейского небоскреба помог обширный опыт компаний-партнеров в сфере комплексных поставок оборудования.

В России с использованием оборудования вендора построены инженерные системы ряда спортивных, в том числе большинства олимпийских объектов.

Шинопроводы Canalis и I-Line II Schneider Electric применялись в строительстве следующих крупных мировых объектов:

Здание Международного финансового центра в Гонконге (415 м).
Башня финансового центра Bitexco во Вьетнаме (262 м).
Самый высокий небоскреб Сингапура — Republic Plaza (280 м).

Также по всему миру оборудование данного производителя применяется для электроснабжения следующих видах объектов:

ЦОДы.
Отели.
Аэропорты.
Небоскребы.
Деловые центры.
Выставочные центры.
Крупные торговые центры.
Производственные предприятия.

Теперь обширный референс-лист комплексных проектов компании пополнил и самый высокий европейский небоскреб.

На рисунке 3 показан внешний вид щитового оборудования, применяемого на объекте:

Остановимся на некоторых примерах в части организации особой группы первой категории электроснабжения.

Установка источников выбирается с центральным и распределенным размещением по территории объекта. Этим решением достигается бесперебойное обеспечение электропитанием технических средств, отвечающих за безопасность объекта на время переключения основных источников электроснабжения. Необходимость в выполнении перезапуска большинства электроприводов инженерного и противопожарного оборудования не возникает.

Вынужденный частичный перезапуск при остановке электроприводов в результате краткосрочного пропадания электропитания при необходимости следует производить в дистанционном (с ЦДП или ЛДП) или автоматическом режиме после анализа количества остановившихся приводов, состояния систем, в которые они входят, и назначения порядка перезапуска для соблюдения последовательного наращивания мощности.

При обесточивании внешнего ввода электроснабжения или ограничения по мощности в городских сетях (период пиковых нагрузок) ликвидация ЧС выполняется комплексным реагированием объектовых и внешних средств и систем. Если причиной пропадания питания на вводе является повреждение внешних кабельных сетей за пределами участка строительства, так же, как и в случае пиковых нагрузок, ликвидация ЧС возлагается на внешние организации.

На объекте же при пропадании одного ввода электропитания необходим запуск дизель-генератора на холостой режим для минимизации времени набора мощности. При отказе второго ввода следует произвести запуск на рабочую нагрузку. Одновременно по системе управления высотным зданием производится перевод инженерного оборудования на минимальное потребление для обеспечения эвакуации людей.

Рационально устанавливать на объекте более одного дизель-генератора для переключения только части нагрузок (до 70 % мощности дизель-генератора), поскольку в этом случае не производится включение потребителей с установленной мощностью (пожарные насосы, системы дымоудаления и подпора).

В качестве переключаемой нагрузки на практике уже была использована система управления зданием, обеспечиваемая помимо основного АВР здания локальными источниками бесперебойного питания. Дополнительные источники гарантируют перевод системы управления на третий источник без отключения системы, т.е. с сохранением всех функций.

Восполнение части использованного запаса дизельного топлива, предназначенного для ликвидации ЧС, необходимо осуществлять по согласованию с органами МЧС.

Комплексное решение по организации структуры первой и особой группы первой категории электроснабжения позволяет оптимизировать потребную мощность третьего источника (дизель-генератора) и гибко регулировать распределение электроэнергии между потребителями при ЧС.

Второй пример. Для систем связи по традиции используется установка УАТС на нижних этажах здания, что создает необходимость значительного (до 25 шт. в зависимости от высоты здания и его насыщенности функциональными группами помещений) количества защитных трубопроводов. При применении распределенной структуры телефонизации необходимо прокладывать только кабели кольцевой структуры систем сервисной связи, аналогично системе управления зданием.

При проектировании необходимо выполнять дополнительные компенсирующие мероприятия, а именно: установку противопожарных экранов с электроприводами, закрывающих проемы в шахтах, с установкой спринклерных оросителей для орошения экранов, повышая огнестойкость ограждающих элементов проемов.

Анализ ситуации, сложившейся в проектировании, требует незамедлительного реагирования. В первую очередь для решения проблемы необходима разработка нормативной документации для высотных зданий.

Читайте также: