高层建筑供配电应用手册 - 西门子中国€¦ · 并介绍基本和初步设计的方法。如高层建筑能源管理系统的设计要求；又如，一幢已使用了50

全集成能源管理

高层建筑供配电应用手册

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TIP

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山东省济宁市火炬路19号济宁

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福州

福建省福州市五四路89号

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厦门

厦门市厦禾路189号

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佛山市汾江南路38号

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珠海石景山旅游中心229房间

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宁夏回族自治区银川市北京东路123号

太阳神大酒店A区1507房间

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新疆乌鲁木齐市五一路160号

鸿福大饭店贵宾楼918室

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成都

四川省成都市高新区天华二路81号

天府软件园C6栋1/2楼

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重庆

重庆市渝中区邹容路68号

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贵阳

贵州省贵阳市新华路72号

富中国际广场 15楼 C区

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昆明

云南省昆明市北京路155号

红塔大厦1204室

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绵阳

四川省绵阳市高新区

火炬广场西街北段89号长虹大酒店四楼

邮编：621000电话：(0816) 241 0137传真：(0816) 241 8950

目录引言高层建筑定义

5 系统设备的选择 56

5.1 中压动力中心和远程控制站 56

5.2 中压环网二次配电用开关装置 60

5.3 配电变压器 62

5.4 低压主配电系统 64

5.5 分支配电系统 69

5.6 低压配电保护设备 70

5.7 电能管理系统 77

6 中低压电气设备的性能描述 80

6.1 中压开关设备 80


6.3 母线槽系统 90

6.4 低压成套开关设备 92

6.5 分支配电柜 95


6.7 配电网络计算、验证选择性 97

6.8 内部故障压力计算 98

7 附录 100

7.1 相关标准 100

7.2 缩略语 102

7.3 配电技术网址汇总 104

1 高层建筑管理系统 8

1.1 高层建筑整体解决方案 8

1.2 高层建筑自动化 8

1.3 区域控制和室内自动化 9

1.4 火灾防护 9

1.5 安防系统 12

1.6 安全照明 13

1.7 高层建筑其他电气装置 14

2 电能管理 16

2.1 透明化要求的测量电气参数 17

2.2 图形表示方法 18

2.3 负荷曲线分析 20

2.4 典型的测量值 21

2.5 电价 22

2.6 智能电网 23

2.7 运行管理 24

3 高层建筑设计任务 26

3.1 初步设计 26

3.2 电能管理系统初步设计 27

3.3 高层建筑设计边界条件 28

3.4 决定需求功率 29

3.5 光伏电源应用 36

4 电源网络规划 40

4.1 配电设计任务与要求 40

4.2 配电系统概念 40

4.3 超高层建筑供电理念 44

引言高层建筑定义

6 全集成能源管理 – 高层建筑定义

大于 24m 为高层建筑 ( 不包括建筑高度大于 24m 的单层公

共建筑 )；建筑高度大于 100m 的民用建筑为超高层建筑。

维基百科将超高层建筑依据建筑物的高度进行分类。详见

表 1。

现代化设计要求

现代化高层建筑对供配电系统的要求越来越高。设计高层建

筑时，必须从生命周期考虑建筑物的高度安全性、灵活性以

及对环境和生态的高要求；考虑新能源的应用，降低投资费

用和运行费用等因素。另外建筑物中有很多的电气装置，需

要协调配合，充分发挥它们的服务功能，这也是一种挑战。

建筑物中主要电气装置有供暖、通风、空调、制冷等设施，

主要系统有消防系统、安全防范（防盗防入侵）系统、楼宇

自动化系统、供配电系统等等。现代化设计思维不是把上述

系统和装置分开来处理，而是必须相互协调配合，最大化的

发挥单个装置的服务功能。因此，采用网络通信方式，连接

各类电气装置，这是最优化的解决方案。

本应用手册提供了高层建筑中需要的全部电气装置的概览，

并介绍基本和初步设计的方法。如高层建筑能源管理系统的

设计要求；又如，一幢已使用了 50 多年的综合建筑楼，其

中的酒店宾馆需要翻新装修，需要开设新商铺，计算中心增

添新 IT 设备，办公室更改用途，生命周期中的设施继续使

用等。

引言

据统计，2010 年全球约有 50% 的人口居住在城市中，预计

到 2050 年城市人口比例将上升至 70%。城市化进程的加速，

以及城市的日益繁华导致了城市人口的膨胀，百万以上人口

的大城市不断出现。必须充分利用现代化城市的现有土地资

源，容纳更多的人口，从而使高层建筑不断涌现。

高层建筑定义

2012 年 3 月 23 日维基百科德国网站（www.wikipedia.

de）依据德国国家建筑标准把建筑物顶层高于地平面 22m

以上的建筑物定义为高层建筑。依据是当发生火灾时，消防

云梯救人的最大高度为（高于地平面）23m，高层建筑必须

考虑火灾救援和保护措施，在相关高层建筑标准中，对逃生

楼梯有具体的要求和详细的说明。

不同国家关于高层建筑的界限定义并未完全统一。在我国，

根据民用建筑设计规范 (GB50352-2005)，住宅建筑按层数

分类：一层至三层为低层住宅，四层至六层为多层住宅，七

层至九层为中高层住宅，十层及十层以上为高层住宅；除住

宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m为单层和多层建筑，

高层建筑定义

表1 按高度对高层建筑分类

定义高层建筑高度

（m）施工时间（年）

摩天大楼 150-299.99 大约2–4

超高层摩天大楼 300-499.99 3-5

特高层摩天大楼 > 500 >5

1

7全集成能源管理 – 高层建筑管理系统

第1章高层建筑管理系统

1.1 高层建筑整体解决方案 8

1.2 高层建筑自动化 8

1.3 区域控制和室内自动化 9

1.4 火灾防护 9

1.5 安防系统 12

1.6 安全照明 13

1.7 高层建筑其他电气装置 14

1

8 全集成能源管理 – 高层建筑管理系统

1.2高层建筑自动化

楼宇自动化是一个全面综合的解决方案，目的是向整个建筑

物或建筑物内各类场所和室内提供舒适的服务功能。对采

暖、通风、空调、照明、百叶窗等设施进行开环和闭环自动

控制；配电系统向各类服务功能设施和整个建筑物提供可靠

的电能。

在欧盟国家，建筑物能耗约占总能耗的 40%。依据欧盟法规

2010/31/EU 和建筑物能效指标法规（EPBD）要求，欧盟以

1990 年的能耗为基准，制定了在 2020 年前实现提高能源

效率 20% 的目标。其中，最重要的措施是创建建筑物能源

通行证（即能源效率认证），以决定建筑物最低的能源要求。

楼宇自动化系统中的组成部分（或部件）依据 EN15232 “建

筑物能效 — 楼宇自动化与管理系统对建筑能效的影响”标

准进行评价，楼宇自动化系统或管理系统的目的是降低能源

损耗或提高能源效率。楼宇自动化系统（BAS）按其性能指

标（见图 1-1）分为 4 类：

• D 类：目前不配置能效管理系统，且将来也无此需求，新

建筑物不允许再使用此类系统；

• C 类：对应于目前普遍使用的楼宇自动化系统，基本上满

足当前的使用要求；

• B 类：功能及能效指标高于 C 类水平，还需进一步完善和

优化的系统；

• A 类：具有优越的电能效率指标。

在项目规划设计阶段，项目优化和完善的潜力最大。在这一

阶段，主要的规划内容是考虑建筑物在安装和使用期间可能

出现的额外费用和增加的成本费用等因素。与传统的设计方

法比较，整体规划设计方法能不断提高投资效益。用综合规

划设计方法处理复杂工程项目时，首先考虑采用一个供应商

的系统和产品，通过智能化集成和协调配合，使其成为高性

价比的解决方案。

1.1高层建筑整体解决方案

建筑物整体解决方案是在确保生命和财产安全的前提下，在

舒适性、方便性和灵活性与无故障运行之间建立起一种平衡。

从建筑物的生命周期考虑，该建筑物必然是高度自动化和智

能化的建筑。从建筑物的需求和结构看，整体解决方案是指

建筑技术管理学科（楼宇集中控制系统 TBM），包括：

• 建筑物集中控制系统；

• 暖通空调和制冷监控制系统；

• 场所和区域自动化控制；

• 配电系统；

• 消防系统；

• 防盗和入侵保护系统；

• 门禁控制系统；

• 视频监视系统；

• 自动化照明系统；

• 集成第三方系统；

• 显示报警和楼宇数据。

1 高层建筑管理系统

图1-1 按EN 15232标准对楼宇自动化系统分类

BACS性能等级

A级能效性能优异的BACS+TBM系统

B级高质量的BACS+TBM系统

C级标准的BACS系统

D级能效指标差的BACS系统

BACS = 楼宇自动化控制系统TBM = 建筑物技术管理系统

A

B

C

D

1


这个新标准还给出了计算电能效率指标的规则，适用于不同

功能及不同复杂程度的各类建筑物：

• 写字楼，酒店；

• 教室；

• 礼堂；

• 餐厅；

• 零售中心；

• 医院。

高层建筑参照该标准中的一些条款，可以清楚地了解高层建

筑应采用的 BAS 等级，应实现的能效指标。

1.3区域控制和室内自动化

室内自动化、现代化控制概念是一种集成化的解决方案，把

空调，照明和遮阳等功能综合在一起，这是调节室内气候，

实现工作与生活舒适性的前提。设计应选用成熟的产品和系

统，满足服务设施功能的要求，同时也要符合建筑物整体的

需求。

应该使用具有通信功能的系统，设计的楼宇自动化系统应

符合 EN15232 标准中 A 级（简称 EA）系统的要求。KNX/

EIB 是全球性通用的开放式通信协议，符合 EN 50090（VDE

0829）标准的要求，能组建符合 EA 级要求的楼宇监控和管

理系统。这类自动化系统具有灵活性，并且系统扩展方便，

适合不同类别的建筑物使用。

1.4火灾防护

火灾是指在时间和空间上失去控制的燃烧造成的灾害。生活

中，火灾隐患无处不在，并很难通过单纯的施工措施来消除。

有效的防火措施须满足下述两个条件：首先，快速和正确地

探测火源发生地，并发出信号；其次，必须尽快地采取正确

的措施，避免发生火灾，或至少把引发火灾的可能性和经济

损失降到最低，实现“预防 - 检测 - 灭火 - 总结”一套完整

的火灾防护策略的控制链 ( 图 1-2)。

德国“现代高层建筑法规”对防火设施有如下要求：

• 消防电梯：

- 安装在火灾和烟雾不可能发生的场合、独立的竖井里；

- 可停在高层建筑的每一楼层；

- 电梯口至每一楼层的最远距离小于 50m。

• 正压通风系统：防止烟雾渗透到安全楼梯、大厅、消防梯

和楼厅等地方。

• 自动化消防系统：高层建筑的两根主（电源）电缆，应分

别敷设在不同的竖井里。

火灾报警系统，火灾报警控制中心，消防电梯控制；火灾

报警系统必须包括自动化烟雾传感器，检测如下地点：

- 居住房间和办公室；

- 布线系统的电缆槽和桥架；

- 房间吊顶的狭窄地方；

- 楼层死角地方。

（对公寓套房或住户，应安装足够数量的主烟雾探测器）。

1


火灾探测系统

出现火灾后采取人为干预措施的响应时间，是避免火灾的一

个重要因素。该时间越短，则造成的直接经济损失和间接经

济损失越小。消防系统不能防止火灾发生，但可在火灾起始

阶段把它扑灭，这一点对有（昂贵财产，停产和停机成本高等）

特殊风险的建筑物尤为重要。因为火灾造成的损失是无法估

量的。最基本的要求是快速、可靠地检测和定位火源的位置，

根据实际情况，在正确的时间采取正确的措施扑灭火灾。

在大多数情况下，自动化消防系统可以提供最好的干预措施

扑灭火灾。西门子能提供适应性广泛的灭火系统，适用各种

应用场合，给出最优化的保护，成套的消防设备也确保了最

快速、最有效的灭火效果。

先进的 Cerberus PRO FS720 是智能化火灾探测系统，采用

智能信号分析技术和评估模型，能在恶劣的环境条件下，快

速可靠地探测烟雾、热量和火焰等火灾征象（图 1-3）。

1.4.1火灾防护理念

必须按如下方法设计火灾防护措施：

• 尽快检测出火源地点；

• 阻止火焰蔓延；

• 及早发出报警信号，给出紧急疏散撤离命令；

• 消防队尽早出动，采取相应措施；

• 在未对生命财产造成损失前消灭火焰；

• 有效的排除烟雾。

把火灾探测和报警，人员疏散和灭火系统优化协调配合，要

比单独的防火解决方案更为有效。从更安全的概念考虑，火

灾防护系统也应方便地集成到一个较大范围的综合管理系统

中，其中包含防盗防入侵安全防范系统，门禁系统以及视频

监控系统等。从而引出了综合灾害管理系统概念，它整合了

楼宇自动化控制系统和相关的智能互动，能更有效地保护生

命财产和环境的安全。

图1-2 整体火灾防护控制链

事件分析，外部防火灾措施

内部火灾防护理念

事件分析，内部防火灾措施

火灾检测火灾对策避免火灾发生：预防火灾发生：

标准/规程

研发与创新

火灾防护理念

基础设施

火灾报警/人员撤离

灭火

避免：意想不到的火源破坏性火灾

减少火灾损失

1


火灾报警与人员疏散撤离系统

火灾防护最重要的是在出现火灾危险的第一时间，能快速、

可靠、有效地把火灾险情输送出去。已证明基于电声或语音

控制的报警和人员疏散系统是应对火灾险情的最佳解决方

案。独特的火灾报警信号，明确清晰的疏散灯光指示，可靠

的逃生行为规则和指令，能帮助疏散人员消除恐慌。

除了快速探出火源外，快速有序地组织撤离疏散对拯救生命

非常重要，同时也会影响火灾赔偿裁决。紧急疏散措施要求

在正确的时间，正确的地方提供正确的信息，消除建筑物在

应急情况下可能出现的恐慌现象。

高层建筑物，如酒店，银行，行政大楼，或有大量游客的购

物中心，高等院校和电影院等建筑物及场所，在出现火警情

况下，最重要的是高效快速的人员疏散管理，采用扩音器传

送清晰的语言疏散指令和信息，避免出现恐慌和混乱，快速

有序地撤离，获取更多的生存机会。所以，基于语言的报警

系统是一个理想的系统，进一步完善了建筑物的火灾报警系

统。

消防灭火系统

扑灭烈火需要适合的灭火器。常见的有粉末、湿式、泡沫灭

火器，或是这些灭火器的组合。一个量身定制的消防战略体

系能在发生火警的危急情况下，不仅保护建筑物，也能保护

建筑物自身及周围的环境。消防灭火系统不能防止一场火灾

的发生，但可借用烟雾传感器把火灾消灭在萌芽阶段。

图1-3 智能信号分析技术的功能原理

0°10°20°30°

0°10°20°30°

1 2 3 4传感器探测烟雾实时分析烟雾状态参数的动态影响

危险信号

不报警

报警

敏感

低敏感

传感器信号/信号波形

结果

恶劣环境

一般环境

良好环境

先进信号分析技术

1


入侵分子通过破坏手段闯入建筑物内，使设施损坏、中断系

统运行，丢失重要的数据。所以，安全性概念要求实施高防

护等级的电子式安全防范系统。与机械式防范措施相比，电

子式安全防范系统能在第一时间探出窃贼采用破坏手段闯入

建筑物，并能立即通知安全管理人员。这是它的优势，是纯

机械式装置无法做到的。鉴于现代化建筑物中的玻璃门、轻

型结构件及一般防护措施，所以不考虑采用被动机械式防侵

入和抢劫检测系统，而采用主动电子式安全防范系统。我们

推荐电子式和机械式混合的安全防范系统，只要窃贼破门而

入，就会立即通知安全人员进行干预。缩短窃贼闯入室内的

停留时间，意味着会极大的减少损失和破坏。

1.5.2 视频监控系统

成熟的安全防范系统还应包含视频系统。除了实时监控目标

区域外，还应采用生态特征方法鉴别人员或识别危险分子。

该系统应包含如下的重要组成部分：

• 固定式数字式区域监视

对目标区域进行监视，自动检测各种变化细节，监控不同

的报警区域。一旦触发报警，则起动数字式视频记录程序，

并把事件上传给更高一级的管理系统。固定式数字区域监

视也适用现有的 IT 设施。

• 移动式视频系统

高速可用性的图像和数据信息，对外部装置的监控、服务

人员的生命状态的监控以及移动业务模式的管理等尤为重

要。大量的摄像头和传感器可按移动数字系统分组，通过

现代化通信网络把产生多媒体储存信息快速地传送出去。

1.5安防系统

安全性正日益成为一个重要的课题。保护人身和财产的安全、

反对暴力，采取措施制定合理的规则已被纳入现代风险管理

的考虑范围。

天真和疏忽等同于安保措施不足，客观上帮助窃贼犯罪。必

须实施主动保护和被动保护相结合的措施。机械保护措施称

被动保护；电子报警系统称主动保护。遵守简单的安全规则，

必要的日常审慎能降低风险，是对安全性的另一种重要贡献。

四大安全须知

保护生命财产和建筑物的安全基于以下四大原则：

• 谨慎是一种有效的保护，无需费用；

• 机械防盗设备是第一道保护；

• 电子式防盗报警系统能可靠探测窃贼入侵；

• 立即发出报警信息，请求提供救援。

1.5.1电子式防入侵和防抢劫检测系统

该系统必须考虑与安全性有关的下列因素：

• 考虑建筑物内部的员工或访客，防止外部的入侵者；

• 现金、珠宝、艺术品、高质量的产品和系统，以及信息资

料和数据；

• 保护的对象处在喧闹区域或安静区域；

• 社会环境不好，故意破坏行为；

• 极端分子的破坏捣乱。

1


1.6安全照明

德国 MHRD 要求高层建筑必须有安全照明系统，当正常照

明系统出现故障时，自动切换到安全照明系统。如下区域必

须有安全照明系统：

• 应急撤离疏散路径；

• 大堂电梯区域；

• 安全撤离疏散路径上的安全标志。

除上述要求外，安全照明还有更多的保护要求，如消防和报

警系统照明，也是逃生救援的设施。与 IEC60364-5-56 (VDE

0100-560) 对比，“应急照明指南”是纯信息方面的标准，

德国预标准 DIN V VDE V 0180-100 对高层建筑安全照明作

如下规定：

• 照度与 DIN EN 1838 一致；

• 依据发生恐慌的危险性和风险评估，投入应急照明时间为

1-15s 之间；

• 安全电源额定运行时间为 3h（对住宅类高层建筑，要求

8h 连续运行时间，安全照明与正常照明同时供电情况例

外；有灯光指示的按钮开关作为就地控制时，要保证正常

电源故障时，在任一地点均能看到此按钮开关。安全电源

向安全设施供电时，按设定的时间自动关断安全照明。）；

• 连续工作照明，背光安全标志；

• 允许使用集中电源系统（CPS）或低功率电源系统或单蓄

电池系统；

• 发电机向安全照明供电时，允许断电时间为 0-15s。

• 记录报警工况状态

视频监控系统通过回放记录的事故，不仅了解事故处理的

全过程，而且也是一个处理事故全过程的文件：包括记录

的视频，信息的传送和储存，采取的相应措施，集中的数

字分析，归档保存等。

• 视频系统和控制中心之间的通信可以是以太网 TCP/IP，

ATM（异步传输模式），或其他的 TN（传输网络）结构。

1.5.3 门禁控制

门禁控制是高层建筑中的一个独立的装置，安全规则要求合

理采用门禁技术，允许授权人员通过门禁控制设施出入建筑

物，允许对有资格的人员配置权限使其在一定的时间段内出

入不同地理位置的门禁控制设施。因此门禁系统需要灵活的、

具有开放式结构的网络系统，需要特殊的结构和特殊的流程，

确保门禁系统有效性。必须考虑如下的一些因素：如高层建

筑的规模及布置方式，容纳的人员数，门和电梯数，出入门

的控制以及一些附加功能等。面向未来的解决方案不仅要连

接业务管理系统，也要与其他的安全系统相连接。通过与建

筑物管理系统连接，优化能源性能方面的信息。

1


1.7.2备用电源

高层建筑中与生命财产有关的安全设备必须有备用电源作为

备份。安全设备和装置如应急照明、消防电梯、人员疏散撤

离系统及无线电通信设备、增压泵、火灾报警和消防灭火系

统、与安全有关的通风、烟雾报警系统、门禁及安全防范系

统等等。IEC60364-7-718 或 DIN VDE0100-718 具体规定了

安全电源的技术要求。请注意一般安全负载允许 15s 时间以

内的失电工况。备用电源设备必须是阻燃的，备用供电自成

体系，对低压配电系统来说，备用电源系统在空间上（包括

布线系统）独立于正常供电系统。一些重要的客户和不允许

停电的设备需要用 UPS 作备份，确保连续供电。

1.7.3 增压泵

依据德国巴伐利亚州政府的“高层建筑方针和指南”，高层

建筑供水管网络对流量与水压有最低要求，如条件最差的水

龙头水压为 3bar，流量为 100L/min 时，必须增设水压提升

装置（增压泵）。在干式的竖井水管网络中，供水源与最高

水龙头之间的高度大于 80m，必须内置增压泵。通过增压泵，

确保在水流量为 100L/min 时，所有的水龙头的水压 3-8bar

之间。

1.7高层建筑其他电气装置

1.7.1 电梯

德国巴伐利亚洲制定的“高层建筑方针和指南”中规定：高

层建筑必须至少设有两部以上的电梯，要求在每一层均设电

梯口，电梯口设置在近走廊或大厅的地方，能很方便地到达

（该楼层的）每一处地方；地下停车场，地下室或设备间等

无窗口的场合，电梯口只能设在大厅附近；至少有一部电梯

能直接与公共交通区域连接，能上轮椅车和担架或搬运货物，

电梯内高度不低于 2.1m。大楼内人员不必通过爬楼梯的方

式，就可到达每一层的娱乐室休息。每一层均有清晰的楼层

数字和去电梯口和最近楼梯方向的固定标志；普通电梯不能

作疏散撤离用的，应有固定标志明确说明不能在发生火灾时

使用。要确保电梯供电的可靠性，必须保证在正常供电系统

故障时，由安全电源（后备电源）继续供电，至少要保证能

把电梯停在大楼入口处的楼层上。有关消防电梯的要求请参

考 1.4 节。

由于高层建筑每天有大量的顾客来到不同的楼层从事不同的

业务，或运送货物；有酒店宾馆的超高层建筑至少需要 20

部或以上的电梯。超高层建筑中需要现代化的电梯，升降速

度可达 15m/s，高度大于 500m 时，速度甚至更高。值得注

意的是电梯加速度为 1.2m/s2，电梯达到 15m/s 的运行速度

需要 12.5s 时间，突然的加速和减速会使乘客非常不舒服。

为了限制电梯内的压力使其低于乘客耳朵承受的压力，需要

在电梯内控制大气压力，以减少乘客的不舒适感，并降低由

竖井中空气阻力产生的噪声。

因此，在超高层建筑中适合采用高速电梯，至少采用两组高

速（直达）电梯，运送旅客到达不同的高度，并在该高度位

置转乘其他电梯。对购物中心来说，除消防电梯和直达电梯

外，也需要货梯和自动扶梯。

2

15全集成能源管理 – 电能管理

第2章电能管理

2.1 透明化要求的测量电气参数 17

2.2 图形表示方法 18

2.3 负荷曲线分析 20

2.4 典型的测量值 21

2.5 电价 22

2.6 智能电网 23

2.7 运行管理 24

2

16 全集成能源管理 – 电能管理

电能管理

德国 VDI4602 导则中的表 1 对能源管理作如下定义：“能

源管理实质是在组织和系统上对能源的采购、能源转换与配

送以及能源应用之间的业务进行相互协调，以满足生态环保

和经济运行的目标要求”。在标准中把协调全部能源资源的

系统定义为能源管理系统：“能源管理系统应包括能付诸实

践的组织机构和信息机构，其中涉及的技术资源是指硬件和

软件”。电能管理除了考虑人身安全和系统保护外，还把测

量仪表作为配电系统的一个组成部分，欧盟 EN 50001 标准

也是这样要求的。因此在设计的早期阶段就应考虑能源管理

系统，确定测量点，定义测量范围，选择符合要求的测量仪

表。配电系统生命周期成本（即电费）中，配电（电缆）线

路或母线槽系统的损耗、变压器的损耗等所占比重很大，不

可忽略，必须进行计算。

对电阻性负载，按下式计算功率损耗：

Pv＝ I2 x R ( I：电流； R：电阻 )

能耗成本为电价乘电能损耗。为了能反映实际运行工况，估

算功率损耗，需要一条给定时间周期的负荷曲线作为依据。

负荷曲线反映了设备实际运行的功率损耗，是计算生命周期

成本的先决条件。从供电局购买的电能，其中大约 5% 的电

能消耗在配电系统中，转化为热能散发。通过优化配电系统

设备的选型，可降低电能损耗，如依据负荷曲线选择变压器、

母线槽系统和电缆，至少能降低 1% 的电能损耗，即设备选

型有 1% 的节能潜力，与整个配电系统 5% 的电能损耗相比，

相对节能 20%。回顾过去 20 年，优化选型方法是绝对不可

以忽略的。当今的电气工程项目设计需考虑生命周期成本，

把优化变压器的损耗、降低母线槽系统和电缆线路的损耗视

作为一项标准的服务，即为用户提供设备选型、优化能效的

服务。

现代化配电系统的关键是要确保建筑物连续供电，要求配电

系统具有灵活性、安全性和可靠性。建筑物总运行费用中，

电费所占的比例很大，并且随着能源成本的不断提高，有持

续增加的趋势。建筑物运行最基本的目标是可持续地降低运

行费用，提高电能效率，降低能源损耗，优化能源成本，重

点关注生态和经济两大方面，这也是设计阶段的最基本的目

标。依据德国建筑师和工程费用规程（HOAI）要求，对建

筑物能源需求进行分析。高层建筑分为两个设计阶段：阶段

1 是建立基本数据，阶段 2 是进行预设计。其目标是商定可

使用的能源类型，可开发的新能源；研究测量系统测量能源

参数。依据建筑物中的能源流，通过测量手段了解能源参数，

使其透明化。由此实现能源参数透明化，能源管理以及提高

能源效率三者之间的互动。依据能源管理系统对能耗数据的

采集和处理，形成参数化的能耗信息，实现透明化管理。一

幢建筑物的能源效率与采用的自动化系统、设备的能效等级

直接有关，通常依据用户（如下）的技术要求综合考虑：

电能效率

电能效率描绘了能源损耗与产生效益之间的关系，对电动机

来说，效率是在给定时间内输入功率与有效输出功率之比。

效率是设计的基本要素。

能源透明化

透明化可创建数据基准，便于采取措施和对策，改善电能效

率。电能透明化是建筑物运行管理的一部分，只能通过实际

运行，才能分析能源流及损耗状态，即能源参数。所以在初

步设计阶段，就应考虑电能数据的测量、评价及管理系统。

2 电能管理

2


2.1透明化要求的测量电气参数

中压进线（系统容量），变压器和发电机容量以视在功率

S (kVA) 为单位，配电系统中的母线槽系统、电缆线路、保

护开关设备以电流（A）为单位，终端负荷通常关心有功功

率 (kW) 和功率因数 (cos ϕ)。

这些是电能管理系统的设计依据，需要通过测量设备采集上

述电气参数，正确显示测量值，验证实际运行中的能耗工况。

当用电量或用电费用需要分摊到不同的成本中心时，各单位

需要分别测量各自关心的电能参数，见图 2-1。

为了保证运行装置或设备的电能透明度，需要在变压器低压

出线端测量视在功率，还要测量电压（U）[V]、电流 [A]、

功率因数、总的谐波（电压和电流）失真分量（THD）。变

压器为正常电源的配电网络，可在变压器低压侧的下级线

图2-1 用透明化手段管理电能提高能效方案

配电系统运行商

中压进线

发电机组G

配电

变压器

UPS

电能应用

用电设备传动系统照明系统

配电系统

电力供应商

电能效率

电能透明化

– 能源流曲线及分析

电能管理

– 协调购电行为

– 满足应用要求

– 重点是生态和经济两大目标

自动化

2


2.2 图形表示方法

电能管理系统中，数字测量值是各种图形表示方法的基础。

通常用图形表示的测量值，用户容易理解（图形化的）用电

设备与需求电量之间的关系，以及配电系统对设备电能需求

的响应状况。

由于平均输出功率和功率损耗均与时间有关，通常按 15 分

钟时间间隔计算平均输出功率和平均电能损耗。

• 测量 15 分钟时间间隔的平均有功功率 P，则平均电能损耗

E = P x 0.25h [kWh]；

• 测量 15 分钟时间间隔的平均电能损耗 E，则平均有功功率

P = E / 0.25h [kW]。

2.2.1负荷曲线

负荷曲线是测量值的图形表示。 X 轴表示时间；Y 轴表示测

量值。

路测量单相电压，或电压降。依据预期的最大负荷电流，

校验每条终端线路允许的电压降范围（+10% /-14%）。

对 100V~1000V 交流电网，IEC 60038（VDE 0175-1）规

定：允许的电压降为 ±10%；60364-5-52（DIN VDE 0100

-520）中，终端用户装置允许的附加电压降为 4%（图 2-2）。

发电机为（应急或安全）电源的配电网络，可按变压器配电

网络处理，即用电度表记录 kWh（电量）反映发电机的输出

电功率。依据用电设备的功率和用电量向用户收取电费。

在设计阶段，如果电表记录用于计算电费帐单，其精度必须

满足计量要求。

图2-2 高层建筑推荐的测量方案

G

M P P

P

W

I

W

UIPW

cos

Icos

Icos

IP

cos

UIS

cosTHD

G

P

M P用电设备传动装置

租赁电气设备

运行商测量点测量总电能Wtotal

计费用3相电能表Wtotal

测量3相U, I, S, THD和功率因数

测量3相U, I, P, W和功率因数

测量3相电流和功率因数测量3相电流、功率、功率因数

测量3相电流和功率因数或

推荐的测量参数

进线

发电机

配电

变压器

2


一年的负荷曲线（图 2-3）从新年第一天的 00:15 分开始测

量，年末 24:00 整结束测量。平均采样周期为 15 分钟，一

小时 4 次，每次给出 15 分钟的平均输出功率。一年的负荷

曲线主要用作如下分析：

• 分析一年总的需求电量；

• 典型的电能消耗模式；

• 测量值显著变化的时间段及相关原因；

• 给出负荷基准值。

请注意，对综合用途的高层建筑，需要分析和了解不同服务

功能的一些特殊的负荷曲线，通过分析，了解特殊的异常情

况，便于向建筑物中的用户或租赁用户提供更好的服务。

根据时间轴的分辨率，可对一些特殊的工况行为作出针对性

的解释，以及预测负荷的趋势等。

分析和评价年负荷曲线，得出负荷的概况：

• 负荷模型；

• 供电的连续性（数月内的）；

• 年中峰值负荷的时间段；

• 不同季节用电量的差异性；

• 节假日与特殊状态的负荷概况；

• 设定负荷基准线（最低性能要求）。

月负荷曲线图（图 2-4）可用于说明一些典型的负荷行为：

• 月用电量及购电合同的相似性；

• 供电连续性（数周内）；

• 夜间用电量、购电合同及费率；

• 月基准负荷；

• 周末及节假日用电情况（图 2-5）；

• 白天特殊的明显差异的用电情况。

如：

• 白天需求电量；

• 白天负荷变化情况；

• 典型 3 班制用电情况；

• 需求的峰值用电量等。

图2-3 一个测量点的年负荷曲线

8,000 kW

7,000 kW

6,000 kW

5,000 kW

4,000 kW

3,000 kW

2,000 kW

1,000 kW

1 kW1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 周

图2-4 一个测量点的月负荷曲线

负荷曲线最大值– 5 %– 10 %

6,000 kW

5,000 kW

4,000 kW

3,000 kW

2,000 kW

1,000 kW

1 kWCW 53 CW 1 CW 2 CW 3 CW4

图2-5 一个测量点的周负荷曲线

6,000 kW

5,000 kW

4,000 kW

3,000 kW

2,000 kW

1,000 kW

1 kW星期一星期二星期三星期四星期五星期六星期日

2


2.3.1负荷功率概览

图 (2-7) 表示一个测量点在一年内的负荷功率的变化情况。

X 轴表示测量的负荷功率值，Y 轴表示工作的总小时数。该

曲线依据 15 分钟间隔的采样周期，由测量的功率值绘制的，

从基准负荷开始测量，达到最大购电容量时结束。利用该曲

线可分辨核心功率区域，即能了解一个装置或系统最频繁出

现的功率值。

该曲线很重要，主要用于分析能效，给出结论是否达到预期

的电能效率。如：

• 变压器或电气设备的额定值；

• 通过电气损耗分析设备生命周期的费用。

2.3.2 分布频率

频率分布曲线是对负荷功率概览累计值的统计分析，X 轴

表示累计的小时数，Y 轴是相关小时数需要的功率值，见图

（2-8）。因为小时数是从 0 开始，曲线以购电功率的最大

值开始，基准功率时结束。频率分布曲线可得出购电连续性

的结论，特别是在偏离平均曲线进程时允许得出这样的结论。

从功率分布频率曲线给出一些典型的评价：

• 峰值负荷的特征；

• 购电的连续性；

• 早晚班用电模式；

• 基准负荷。

按15分钟时间间隔的测量值，画出24小时的日负荷曲线（图

2-6）。从曲线图的时间上可分辨如下一些测量点：

• 精确显示日需求电量，瞬时负荷变化情况；

• 不工作时的用电情况；

• 早班和晚班的负荷变化情况。

2.3 负荷曲线分析

为了强调相关性，分析负荷曲线图反映的特征参数值和典型

的工况条件，按如下 3 种方式处理和分析测量值：

• 负荷功率概览；

• 分布频率；

• 最大值分析。

图2-8 一年内的频率分布及平均曲线的情况

8,000 kW

7,000 kW

6,000 kW

5,000 kW

4,000 kW

3,000 kW

2,000 kW

1,000 kW

0 h 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 8,000 9,0000 kW

图2-7 一个测量点一年内的负荷概览

300 h

250 h

200 h

150 h

100 h

5 h

0 kW 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000

图2-6 一个测量点的日负荷曲线

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 240

6,000 kWh

5,000 kWh

4,000 kWh

3,000 kWh

2,000 kWh

1,000 kWh

1 kWh

早班晚班

2010年1月12日

2


平均值。这些数据对能源管理来说非常有用，它们说明了与

时间有关的能源需求。典型的测量参数有：

• 电能（每小时 kW 数）；

• 峰值功率（对需求费用来说很重要）；

• 用电周期（对电价来说很重要）；

• 满负荷小时数；

• 同时系数；

• 单位特殊功率值（即早晚班值，以项目为基础的值，规定

时间工作的值）；

• 最大值，最小值，平均值（指电压、电流、功率因数、功

率和功等）。

注意：直接显示的典型值是进一步深入分析的基础，其结

果可用于典型的建筑物中 ( 单位面积的电能、与制冷系统

有关的需求功率、特殊环境有关的极端测量值等等 )。有关

典型值，数据分析和解释等更详细的资料请查阅 M. Wei，

Datenauswertung und Energiemanagement，2010 (ISBN

978-3-89578-347-0)。

2.3.3 最大值评估

图（2-9）是最大功率值的图形表示，测量的最大值附有时标。

有两根基准线，一根是低于峰值负荷 5% 的基准线，另一根

是 10% 基准线。通过极大值可清楚地看到，负荷管理系统

在很多的 15 分钟的时间段中参与了控制，使需求功率不超

过定义的峰值功率。

可在白天时间段，根据功率最大值的变化，绘制出特殊的峰

值负荷的分布，或者给出月内的最大功率值。根据特殊的峰

值负荷，使管理人员能够判断是否需要调整负荷管理，或改

变装置的管理。

2.4典型的测量值

一个测量点的典型测量值代表一种工况，可与其他工况作比

较。分析典型工况，按月或年求和，计算最大值、最小值和

图2-9 对峰值负荷测量值的排序，观察最大值的变化范围

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 203,300 kW

15分钟值3,904 kW3,856 kW3,848 kW3,848 kW3,832 kW3,824 kW

日期/时间12.1.10 9:00

12.1.10 10:3013.1.10 8:3013.1.10 8:30

12.1.10 11:0012.1.10 9:15


日期/时间减少峰值负荷

20 个最大值之间不超过

• 5 %• 10 %

为3,709 kW为3,514 kW

3 % (3783 kW)

11.1.10 10:4511.1.10 10:45

11.1.10 8:1511.1.10 8:1513.1.10 8:1513.1.10 8:15


日期/时间12.1.10 8:4512.1.10 8:4512.1.10 9:00

12.1.10 11:4511.1.10 10:4511.1.10 10:45

3,400 kW

3,500 kW

3,600 kW

3,700 kW

3,800 kW

3,900 kW

4,000 kW

2


2.5电价

电费由用电量、需求费用和税收等部分组成：

• 电价是用电量（电度）[kWh] 与单位电价 [Cent/kWh] 的乘

积。

• 需求费用在德国是用户申请，供电局同意提供的电量，其

单位价格为 ( € /kW )，是 15 分钟（或 n 倍 15 分钟）时间

段购买的电功率。

• 税收，如果由热电厂供电时，这部分税收包括增值税、生

态税、如使用新能源时，还包括新能源费用。

税收计算时一般按总用电量和需求功率两项费用之和再乘一

个百分数。对内来说有的电价不考虑税收费用，仅计算用电

量 kWh 和需求费用。

电价 ( € /kWh ) 一般以月为单位记帐更新。AEP 为平均电费，

实际的用电 kWh 费用加上实际的需求费用再除以供电局提

供的电量，即：

(实际总电费 [€] + 需求费用 [€]) AEP [Cent/kWh] = ————————————————— 用电量 [kWh]

如把电价作为用电周期的一个函数，可采用图形表示，说明

用电（kWh）费率、需求费用以及特定时间范围内的相互关

系，成为一个优化能耗的窗口（图 2-10），该窗口由以下

关键点定义：

• 保持最大购电合同时，寻找可能的节电的潜力；

• 保持相同用电量的前提下，能否减少购电量；

图2-10 平均电价的一个“优化窗口”举例

用电量降10 %

21,160,000 kWh7,086 kW

3,178,000 €15.02

平均电价

23,511,492 kWh7,086 kW

3,436,500 €14.62

峰值功率降10 %

23,511,492 kWh6,400 kW

3,351,500 €14.25 Ct

kWh Ct

kWh Ct

kWh

用电周期

Ct kWh

Ct kWh

13.52

12.83

电价协议

减少kWh费率-10%至9.9Ct/kWh

减少需求费用-10%至108 €/kW

AEP

Ct/

kWh

15.5

15.0

14.5

14.0

13.5

13.0

12.52,800 2,900 3,000 3,100 3,200 3,300 3,400 3,500 3,600 3,700 3,800

2


2.6 智能电网

“智能电网”该术语说明了一个高性价比的电能网络管理系

统，实现了发电、电能储存、输配电和用电之间的智能互动

的关系 ( 图 2-11)：

• 用电是智能电网的一部分，作为一个接口连接智能电网。

• 电力供应商供应电力，但要求提供预测一周的（以 15 分

钟时间段作为间隔的）需求功率，电价等于用电时间乘以

合同（kWh）费率。

• 配电系统运行商负责连接智能电网，期待一份购电（输出

功率）的声明，定价基础是协议的需求费用乘以合同期间

内（月或年）最高的 15 分钟的功率值。

• 计量员测量用户的用电量，并向用户提供账单，收取一定

的服务费。

• 寻找降低 kWh 费率的可能性；

• 寻找降低需求费用的可能性。

假设图 2-10 中， kWh 费率和需求费用均降低 10%，优化窗

口中的 3 个表格的 kWh 费率和需求费用为固定的价格。请

注意：从优化窗口看到的不是绝对的电价，而是用电量（kWh）

的平均电价。依据供电（供电局或电网运行商）的实际情况，

用电量的变化与峰值功率变化均会对电价（在谈判合同协议

时）产生影响。当然还有其他一些影响因素，如特征参数，

配电系统，评估方法等。

图2-11 智能电网组成及各部分之间的能源管理和通信

生物能电站

热电站

光伏发电

能源管理系统能源交换

账单

气象服务

重要负荷

通信单位

配电箱

远程计量

Fuel cell

风力发电

能源集中器

分布式小型热电联供或光伏系统

电力控制系统

通信网络

2


重点有利于运行管理系统，理由如下：

• 方便快速地在线观察建筑物能源流和能源损耗；

• 可靠地检查记录的测量值，避免读数错误；

• 调整用电负荷，优化购电合同；

• 根据实际的需求，更精确地规划，更经济地用电；

• 能源费用透明化；

• 可参照的基准值。

2.7 运行管理

能源管理系统是管理建筑物经济运行的基础，重点是电源系

统。使用状态显示和信号设备有效地监控能源损耗和系统经

济运行必须与建筑物结构和功能要求相一致。在项目的起步

阶段，就应考虑楼宇自动化的辅助测量和控制系统，必须具

有如下的功能层次：

• 采集设备的状态信息和测量参数，数据处理；

• 操作员的控制与检测可视化。

图2-12 配电系统运行示意

M

单线图状态信息保护信息测量参数

变压器分接头（一次侧）

主开关柜

低压进线

电缆

分配电柜

终端配电

用户设备– 过负荷信息

– 温度保护信息

– O

N / O

FF

– O

N / O

FF

– 脱扣/熔

断器熔断信息

– co

s �– 功率

– 电流谐波

– 中性线/地

线

– 电流

– 电压

– 脱扣/熔

断器熔断信息

– 操作次数

电压

电流

电流

电流

3

25全集成能源管理 – 高层建筑设计任务

第3章高层建筑设计任务

3.1 初步设计 26

3.2 电能管理系统初步设计 27

3.3 高层建筑设计边界条件 28

3.4 决定需求功率 29

3.5 光伏电源应用 36

3

26 全集成能源管理 – 高层建筑设计任务

• 网络结构简单清晰；

• 从中压配电系统至低压负荷中心分析性价比；依据工作电

流和故障电流优化电气设备的额定参数；

• 通过冗余性、选择性、短路强度校核、过电压保护、设备

可用性等指标分析系统供电的可靠性和运行安全性；

• 电能质量，电源系统扰动，电磁兼容性；

• 维护简单，统一的备件备品；

• 减少电压降和配电线路损耗；

• 海拔高度、湿度、环境温度等环境条件，要求的防火保护、

空间边界条件等。

设计供电系统除需要满足上述要求外，还需按如下准则选择

设备：

• 配电系统负荷统计；

• 同时系数；

• 负荷系数；

• 按用电区域的负荷估算功率因数；

• 考虑配电系统网络结构：

- 负荷中心数量、位置、总的容量；

- 确定变压器位置和低压配电系统（按电压降和线路损耗

考虑）；

- 布线系统；

- 低压或中压应急电源；

• 设备选型：

-电气设备；

- 开关设备；

- 配电变压器；

- 选择电缆截面或母线槽系统；

- 系统保护等。

毫无疑问，在设计阶段优化超高层建筑的供配电系统，改善

提高设计质量的潜力最大。在设计阶段，可以调整各项附加

的费用及安装调试过程中的费用。与传统的设计方法比较，

集成设计方法可以连续提高项目的性价比。以一个复杂的项

目为例，集成设计是采用一个供应商提供的产品和系统，集

成智能元器件对系统进行综合考虑协调配合，集合成为一个

高性价比的解决方案。选用不同制造商的系统和产品，通过

接口技术精心设计组合成一个系统的传统设计方法，因其薄

弱环节多，可靠性低，备件复杂，管理麻烦等原因实质已被

淘汰。

3.1 初步设计

一幢高层建筑中，由于不同用户要求不同的用途、布置及装

潢风格，因此需要相应的配电系统来满足需要。初步设计汇

总边界条件时，必须要考虑如下的因素：

• 建筑物中不同区域的功能、形状和类别，反映了区域供电

的差异性；

• 符合建筑规程与法规的要求（如德国现代高层建筑指令－

MHRD 等）；

• 满足运行要求的技术、设备和装置；

• 满足配电运行商的要求，供电技术条件；

• 需求功率的用途，费率、通电费用；

• 可能的分布式发电系统（自用，储电、或并网卖电）；

• 依据建筑物应用类别，用电区域的负载，确定要求的接通

电功率（或电量）；

• 确定负荷中心，布置变电站和低压配电系统。

按如下条件作方案比较，按用途和性价比，寻找最优方案：

• 是否符合电气规程（VDE 0100 和 VDE 0101）电气系统对

人身安全的要求（防止事故发生的规则），满足规程对特

殊系统和场地的要求；

3 高层建筑设计任务

3


3.2 电能管理系统初步设计

使用能源管理系统（EMS）的目的是从系统考虑采集和分析

能源流的数据，提供投资决策依据，采取措施，不断提高能

源的效率。合理选择测量仪表（设备），采用软件分析评估

测量数据，是创建能源管理系统的前提。通过能源管理系统

给出可持续提高电能效率的方法，其主要目的在于：

• 降低电能费用；

• 可持续地管理电能；

• 保护环境；

• 优化资源和时间；

• 改善形象，获得社会认可；

• 减免税收。

�

为了实现上述目标，应在设计开始至安装和调试和投入使用

的全过程综合考虑能源管理系统（EMS ），在初步设计中

包含测量环节的内容，应与第 2 章图 2-2 要求一致。根据

ISBN 978-3-89578-347-0《能源管理系统数据评估》文件中

描绘的测量和显示是组建一个能源管理系统的基础。

负荷管理和能源计划

高层建筑中不同的应用装置要求不同的需求功率和能源，负

荷管理和用电计划是在设计阶段给出的。利用负荷管理可把

功率损耗维持在一个设定值内，避免（限制）出现峰值功率。

因为峰值功率是购电协议中的一个条款，必须与配电运行商

协商讨论的。为了限制峰值负荷的出现，需要负荷管理，在

测量参数显示信息

电压线电压 UL1-L2, UL1-L3, UL2-L3

特征值不平衡负荷的识别

相电压 UL1-N, UL2-N, UL3-N接地故障检测

电流

相电流 IL1, IL2, IL3特征值不平衡负荷的识别

中性线电流 IN中性线电流说明3相电流不平衡或有谐波

借助功率显示，反映用电（损耗的）行为

功率因数总cos ϕ cos ϕ∑

特征值显示需要的无功补偿

相cos ϕ cos ϕL1, cos ϕL2, cos ϕL3负荷曲线无功补偿可能出现的问题

功率

有功功率 P∑特征值功率值比较

无功功率 Q∑特征值负荷的时间依赖性

视在功率 S∑特征值描述设备的用电行为

电能

需求电能 W∑,Demand特征值 15分钟的电能需求

供给电能 W∑,Supply 15分钟的提供的电能

负荷曲线总的能源损耗

电量检查

总的用电量成本中心定价

电能质量总谐波失真电压 THDU

特征值谐波滤波器

负荷曲线识别问题，如临界值等

表3-1 初步规划参数测量与显示

3


建筑物包含的功能和区域垂直分布情况见表 3-2，分布示意

图见图 3-2，图中用不同的颜色显示不同类别的自动化电梯。

除考虑每一层外，还要考虑必须的技术装置、设备、电梯或

自动扶梯等，安装设备和装置的区域，以及墙壁等位置。楼

层面积减去 10% 楼梯、墙和走廊的面积。每层的有效使用

面积的 10% 为安装设备和装置的面积和电梯要求的面积。

设计阶段需要考虑卸负荷，即有条件接通或断开的用电负荷；

此外，还需考虑负荷管理所针对的配电网络，相关电参数信

息，采取的自动化技术等，以及能清晰地显示不同用电区域

的运行工况。另外，对混合型的或综合楼来说，必须考虑足

够大（最大化）的需求功率。

电价由 kWh 费率和需求费用构成，当设计测量系统和评估

电能效率方法时，必须考虑负荷和负荷预测管理，以便制定

按需求优化的用电计划。购电合同应与用电计划一致，这对

优化电费起很重要的作用。当履行这样的合同时，用户将提

前一周预测每 15 分钟时间段需求电能。购买电力时应充分

考虑上述因素，与运行商协商双方同意的需求电价。如果实

际的需求小于预测的需求电量，支付的是双方同意的购电价

格，支付的电费要高于实际使用的电费，显然对电力用户是

不利的；如实际用电量大于预测的需求电量时，用户需要支

付附加费用，该费用是依据需求时间段的补充服务计算的。

如果供电合同包含用电计划条款，此时预测管理应检测用电

计划。如需求大于预测，必须切断部分负荷；反之，则可接

通部分负荷。所以，应定义一些可接通或断开的负荷，这就

是负荷管理功能。

3.3 高层建筑设计边界条件

我们不可能把一幢高层建筑定义为标准化建筑，因为每一幢

建筑物有它特定的气候和环境条件、特殊的用途，应符合的

标准和法规、业主的希望和要求、选用设备的档次和技术参

数、投资费用和施工计划等均不相同。为此，选择以下的技

术参数作为超高层建筑的设计案例：

一幢 80 层高的综合用途的超高层建筑，其中地上 75 层，

地下 5 层，层高 4m 或 5m，建筑物离地表的总高度高于

300m；从结构上讲是细高型建筑，大楼里的室内和玻璃窗

是用户友好型的，必须减少风力对高层建筑顶部的晃动和干

扰（图 3-1）。

楼层功能区每层面积（m2）

总面积（m2）

F 72 至 74 设备室 70 × 25 5,250

F 57 至 71 宾馆 70 × 25 26,250

F 6 至 56 办公室 90 × 40 183,600

F 5 活动中心/医疗中心 130 × 80 6,000/4,400

GF 至 F 4 休息室、商店 130 × 80 52,000

BM -1 设备室、仓库/计算机房 150 × 150 16,500/6,000

BM -5 至 -2 停车场 150 × 150 90,000

表3-2 高层建筑功能垂直分布示意图

图3-1 不同应用层面的空间布置示意

地下室：数据中心，变电所及机电设备安装场所，停车场150 m x 150 m

购物中心、医疗中心、活动中心130 m x 80 m

办公场地 90 m x 40 m

酒店宾馆 70 m x 25 m

网络集线器

网络集线器

3


3.4 决定需求功率

在建筑物供配电系统设计的第一阶段，已经给出了计算总需

求功率的方法，建立了基本数据。考虑建筑物的功能、基础

设施和运行，估算有效使用面积。为使获得的数据符合实际

情况，需要设计师有设计经验，并充分了解客户对建筑物施

工工艺的想法，直接利用这些经验和想法作为边界条件，初

步估算投资预算。

在初步设计的第二阶段，应该形成重要系统和设备选型的概

念，考虑投资效益、环境兼容性和可持续性等一些变量。

3.4.1 估算需求功率

根据建筑物室内的结构特点、舒适性和空调的铭牌功率估算

一个室内的需求功率，同时考虑一些重要的因素，如设备和

装置的费用、集成到建筑物管理系统中的集成费用。成熟的

技术并非一定能集成到高质量的解决方案中。

西门子从大量的工程实践中取得了丰富的经验，形成了简单

的计算方法。用负荷密度方法估算需求功率，高层建筑依据

有效使用面积，大约按 60-150W/m2 来估算需求功率。该功

率的变化范围比较大，设计师必须计算实际的功率值是接近

60W/ m2，还是接近 150W/ m2。为此，估算该需求功率时，

可以参考给出的一个修正系数表（表 3-3）。EN 15232 标

准也使用该修正表。用有效系数，量化建筑技术特性的分类，

使用楼宇自动化技术（BA），应用建筑物技术管理（TBM）。

表 (3-3) 是校正系数在 0-1 范围内，适用 BA 和 TBM 和技术

建筑特征的设施。需求功率受众多因素影响，我们只使用一

些简单的计算模式，局限于以下的六大特征因素：

• 建筑物的布置；

• 房间结构；

• 舒适度等级；

• 空调选择；

• 技术特征；

• BA/BTM。

图3-2 超高层建筑功能分布，及电梯布置方案图

购物中心自动扶梯

快速客梯

消防电梯（每层都停）

货梯（每层都停）

高速电梯（仅在标注的层停）

设备房

酒店楼层

办公楼层

医疗中心

活动中心

购物中心

数据中心

地下停车场

3


房间结构 — 修正系数 Kstruct

较小的房间容易通风，室内照明由于墙和天花板的反光效应，

采光效果好。所以修正系数可按房间的高度加以考虑。图 3-4

曲线也考虑了直接通风，无空调设备的小房间和小面积区域

的修正系数；对于大房间和大厅一般取大的修正系数。设计

师的经验和知识，以及客户要求的合同条款是决定该系数的

主要因素，根据项目的具体情况也可咨询西门子 TIP 工程师。

当然有时也会使用已有的系数作为边界条件，设计师和客户

应同意这系数，以保证计算的可用性。6 个校正系数相应于

六个特征因素，以区分建筑物模型中的需求功率。

• Kplc 对应建筑物布置；

• Kstruct 对应房间的结构；

• Kcomf 对应舒适度等级；

• Kclim 对应空调设备；

• Ktech 对应技术特征；

• KBA/TBM 对应 BA/TBM。

这里不采用对系数作加权运算的方法，而把全部校正系数的

平均值定义为总修正系数：

(kplc + kstruct + kcomf + kclim + ktech + kBA/TBM)ktot = ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 6

为了决定特指的需求功率，可从最低的负荷密度值开始

（60W/m2），用 6 个子系数估算总修正系数 Ktot。用于 90

W/m2 到 150 W/m2 修正，用这系数作加权平均法运算后与

60W/m2 相加，见图 3-3。

建筑物布置 — 修正系数 Kplc

建筑物的位置原则上影响供配电设计，为了估算需求功率，

需解决以下一些问题：

• 与相邻建筑物有关的特殊条件；

• 交通与供电电源；

• 可能的供电形式；

• 是否有合法的边界条件。

由于超高层建筑必须考虑当地的特殊条件，取布置系数

Kplc=0.5。

等级 D (C) C (B) B (A) A (A+)

办公室 1.10 1 0.93 0.87

礼堂 1.06 1 0.94 0.89

学校（教育设施） 1.07 1 0.93 0.86

医院 1.05 1 0.98 0.96

宾馆酒店 1.07 1 0.95 0.90

饭店 1.04 1 0.96 0.92

批发零售大楼 1.08 1 0.95 0.91

工业设施，体育设施，库房等其它类型建筑不作区分，所以选取系数1适用各种等级

表3-3 按IEN 15232，楼宇自动化系统的有效系数（不适用居民楼）

图3-3 校正系数对特殊功率的影响

kplc

特殊功率W/m2

60

140130120110

908070

150

100

0.0 1.0 0.0 1.0 0.0 1.0 0.0 1.0 0.0 1.0 0.0 1.0

校正系数

0.0 1.0

kstruct kcomf kclim ktech kBA/TBM

ktot

3


经考虑了建筑物特殊的功率需求。我们用曲线表示空调修正

系数与空调需求功率的关系，针对办公室，宾馆客房，厨房，

计算中心，剧院，仓库，多层停车场等地点的不同的需求功

率要求，需求等级从高向低变化。

尽管有太阳光的辐射作用，计算机房通常不考虑开设窗户，

但需要精密空调系统，人为造成恒温恒湿度的环境。应该注

意，空调设置主要与机房结构和舒适度要求有关。对于综合

用途的超高层建筑，假设修正系数 Kclim=0.4，考虑的因素有：

自然冷却，空调制冷时空调费用的增长（见图 3-5）。从不

同类别的应用曲线中可看到，只有高需求功率的制冷设备，

如数据中心和厨房，才会出现稍有不同的曲线形状。

技术特征 — 修正系数 Ktech

当定义建筑物技术设施和装置功能时，必须区分这些设施和

装置的用途和性能（技术版本）。高速电梯的起动电流比一

般电梯的起动电流大，风机电动机用电力电子设备控制可以

节能，现代节能灯具和照明系统能降低需求功率，因此，采

用不同技术的电气设备其效率大不相同。根据 EN15232 标

准，对建筑设施和装置按其电气能效进行分级，见表 3-4。

把表 3-3 中的 EN 15232 标准的效率系数放到表 3-5，考虑

高层建筑中的酒店客房或办公室等用途的修正系数 Kstruct 一

般取 0.3 。

舒适性和安全性设备 — 修正系数 Kcomf

建筑物的舒适度很难定义，但舒适度很大程度上取决于建筑

物的功能和用途。在购物中心其标准主要是指照明系统的照

度（或亮度），以及优质的音响系统和监控系统。在办公区

域，也可把这些特征作为舒适度指标考虑；另一方面商店的

橱窗几乎不需要百叶窗，而在办公室和酒店客房是必须的，

是舒适度的一个重要指标。大功率的高速电梯，特殊的舞台

技术装置，技术先进的设备，医疗诊断设备等也需要电力供

应。而建筑物中监控系统会使高层建筑运行更安全可靠，对

用户更舒适和友好，因此选取舒适度修正系数 Kcomf =0.5。

空调修正系数 — Kclim

设计需考虑空调，自然通风，制冷设备的效率以及室内在不

削弱光线条件下降低太阳光的照射等因素。德国工程师协会

（VDI）其出版物 VDI 3807-4（通风和制冷技术指南）中已

图3-4 用建筑物结构系数kstruct 估算需求功率示意（楼层有效面积作为参数值）

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1 小房间，大床房，标准间

2 大型办公室，窗口通风

3 零售商店，医生诊室，敞开式办公室，空调间，标准的设备间

4 敞开式办公室，百货商店，高档设备房

1100 – 2,000 m2

2500 – 4,000 m2

32,000 – 8,000 m2

4> 6,000 m2

kstruct

图3-5 用空调系数kclim估算需求功率示意

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1kclim

很低低平均高很高

空调需求系数

数据中心和厨房平均修正系数

按不同用户类型（办公室，百货商店，酒店客房，剧院）的平均修正系数

3


采用与技术特征相同的方法，用 EN 15232 标准分析建筑物

管理的修正系数。对新建筑物，标准中的 D 等级没有意义，

新建筑物必须采用高能效的的 BA/TBM 系统。采用显示比例

缩放修正系数的方式，其优越性在于通过比例缩放使技术特

征适应当代最新技术，通过自己的经验和知识对能效等级分

类。我们可不考虑 D 级，给出一个新的 A+ 等级。该等级的

BA/TBM 除了具有 A 级的全部性能外，还考虑远程监控，远

程诊断，远程控制，还包括 BA/TBM 对分析工具，从而可成

为智能电网的一个组成部分。新的 4 个等级，分别为，C、B、

A、A+。然后再根据表 3-5 选取相应的修正系数。

在新建筑物中，应选择高效率，正在投资研发的 BA 系统，

作为建筑物设施的自动化，控制和管理。假定我们在高层建

筑的模型中取修正系数 KBA/TBM=0.3。

这样得出总的修正系数：

(kplc + kstruct + kcomf + kclim + ktech + kBA/TBM)

ktot = –––––––––––––––––––––––––––––––––––– = 0,383

6

因而可得到一个特指的需求功率：

Pspec = 60W/m2 + ( 90W/m2 x 0.383)= 94.5 W/m2

根据表 3-2 ，该高层建筑案例的建筑面积为 390,000 m2，

有效（使用）面积为建筑面积乘系数 0.8。则

有效（使用）面积 =390,000 m2 x 0.8=312, 000 m2

超高层建筑的有效（使用）面积乘以特指需求功率为整幢

建筑物的估算的需求功率。所以该案例的总需求功率为

29.5MW。

修正系数的范围是在 0-1 之间。不对 ( 体育运动设施，库房

以及工业系统等 ) 其他应用类别作区分的话，把 4 个等级的

修正系数均可选取 0.5。

高层建筑模型中，假设采用的建筑技术装置平均花费对应于

B 级（高能效系统的）楼宇自动化设系统，因此可选取修正

系数 Ktech=0.3。

建筑物管理 — 修正系数 KBA/TBM

等级电能效率

A

高能效设备和系统（低阻力传动装置）电力电子控制的风机，晶闸管式逆变器

定期维护的远程监控装置

可扩展的通信和控制器件或装置

B能提高能效的设备和系统

可扩展的通信和控制器件或装置

C能反映当前技术水平的标准化的设备和系统

无通信功能，只能采用机械方式调整的系统

D 只满足功能需求的简单设备和系统

只能接通/断开操作的开关电器

表3-4 依据EN 15232，对应能效等级的技术特征

能效等级 D C B A

办公室 1.0 0.57 0.26 0

大礼堂 1.0 0.65 0.29 0

学校，教育设施 1.0 0.67 0.33 0

医院 1.0 0.44 0.22 0

酒店宾馆 1.0 0.59 0.29 0

大饭店 1.0 0.67 0.33 0

批发零售商店 1.0 0.53 0.24 0

表3-5 依据EN 15232，非住宅类建筑BA/TBM对应的能效系数和修正系数

3


- 低（地面）层：

有效使用面积 = 0.8 x 建筑面积 =8320 m2

购物中心和银行的负荷密度 =50W/ m2

需求功率 =416kW

- 1-4 层 :

有效使用面积 =0.8 x 10400=8320 m2

负荷密度按购物中心考虑为 40W/ m2

每一层的需求功率大致为 333kW

- 5 层：

大型活动中心：6000 m2/ 医疗中心：4400 m2

大型活动中心有效使用面积：0.8 x 6000 m2 = 4800 m2

医疗中心有效使用面积：0.8 x 4400 m2 = 3520 m2

大型活动中心负荷密度：40W/ m2

医疗中心负荷密度：100W/ m2

大型活动中心需求功率：40 W/ m2 x 4800 m2 = 192kW

医疗中心需求功率：100 W/ m2 x 3520 m2 = 352kW

- 6-56 层：办公区

每层有效使用面积 = 0.8 x 建筑面积 =2880 m2

办公区负荷密度：50W/ m2

每层的需求功率：144kW

- 57-71 层

每层有效使用面积 = 0.8 x 建筑面积 =1440 m2

酒店负荷密度：50W/ m2

每层的需求功率：70kW

3.4.2估算需求容量

西门子 TIP《供配电系统设计手册》第一册：配电系统设计

原则中已介绍了基于建筑物功能和应用，按配电装置和设备

的功率估算建筑物需求容量方法。依据图 3-2 高层建筑功能

垂直分布示意图，表 3-7，分别估算超高层建筑各层的需求

功率：

- 地下 -5 层至 -2 层：为地下停车场

有效使用面积 = 0.8 X 建筑面积 =18000 m2

平均需求功率（负荷密度）为：8W/ m2

每一层需求功率 =144kW

- 地下 -1 层：

计算中心建筑面积：6000 m2/ 技术装置和设备区建筑面积：

16500 m2

计算中心有效使用面积：0.8 x 6000 m2 =4800 m2

设备区有效使用面积：0.9 x 16500m2 =14850 m2

计算中心负荷密度（平均需求功率）= 1500W/ m2

计算中心需求功率 = 4800 x 1500 = 7200kW

等级能效和建筑管理

A

能效性能优异的BA和TBM系统

• 网络控制室有自动化要求

• 常规维护

• 能量监测

• 支持能源优化

B能效性能还需进一步完善和优化的BA和TBM系统

• 网络控制室无自动化要求

• 能量监测

C

标准的能效BA系统

• 一次系统要求建筑自动化网络

• 无房间电子控制，散热器上无温度调节阀

• 无能量监测

D

目前不配置能效管理系统，且将来也无此需求，新建筑物不允许再使用此类系统

• 无楼宇自动化网络功能

• 无房间电子控制

• 无能量监测

表3-6 依据EN 15232，实现楼宇自动化和建筑管理系统的能效分级

3


技术装置设备间

假设每一层的技术装置和设备间的负荷密度或平均需求功率

为 10W/m2，按计算的有效使用面积，即可最终决定总的需

求功率，同时，还需要考虑设备间满足设备要求内的低功率

的空调和通风系统。依据表 3-8 计算，则整幢大楼的技术装

置和设备间的总面积为 56,400m2，因而总需求功率大约为

560kW。依据表 3-8 的汇总，整幢大楼的总需求功率大约为

29.9MW。

制冷与通风系统

地面以上各层有效使用面积的制冷和空调系统的负荷密度为

50W/ m2，（计算中心精密空调系统不在此考虑）。地面以

上总有效使用面积为 217,800 m2，要求的制冷和空调系统

的需求功率为 10.89MW。

计算中心

计算中心有高效率的基础设施和辅助设施，其用电量的

75% 主要服务于 IT 设备（服务器、路由器、数据储存器和

开关设备），其余 25% 的用电量服务于空调和通风系统、

不间断电源、照明系统和监控系统等，用电效率即 PUE 为

计算中心总需求功率与 IT 设备的需求功率之比（本案例 IT

设备需求功率为 5400kW）。假设按上面的用电比例，则

PUE=1.33，也就是计算中心机房 IT 设备冷却和通风的需求

功率为 1800kW。

建筑物用途

平均需求功率 1)

W/m²

同时系数 2) 平均建筑费用

€/m3

建筑物平均用电费用 2)

€/m3

银行 40 – 70 0.6 300 – 500 25 – 50

活动中心 40 – 120 0.8 300 – 600 20 – 50

办公室 30 – 50 0.6 250 – 400 17 – 40

购物中心 30 – 60 0.6 150 – 300 12 – 35

酒店、宾馆 30 – 60 0.6 200 – 450 10 – 35

超市 30 – 60 0.8 200 – 350 20 – 45

医疗中心 80 – 120 0.6 300 – 600 18 – 50

多层停车场 3 – 10 0.6 100 – 200 7 – 15

数据中心 500 – 2,000 1 300 – 500 40 – 80

1) 该值仅用作估算需求功率，不能替代精确的计算 2) 该同时系数仅作为指南，用作初步设计，需要确认是否合适

表3-7 依据用途和应用类别估算平均需求功率

3


SPS 安全电源依据建筑物的功能和应用，一般为 NPS 容量的

（20-30）%。该超高层建筑案例中，包含数据中心，数据

中心设施要求较大容量的 SPS 电源和 UPS 电源。SPS 电源应

按以下的因素和要求考虑：

• 应急照明：应急照明的照度大约为正常照明的 3-10%, 与

有效安全规程有关。按德国工作场所规程要求 E = 0.1En，

但不低于 15 lux。其中，En 为额定照度。

• 消防控制中心 / 烟囱 / 喷淋系统 / 排烟系统。

• 逃生电梯、消防电梯。

• 为了减少停电时间，通常对一些设施有特殊要求，如控制

停机过程或维护等。

• 应急情况下，确保控制和保护系统正常工作。

• 按 IEC 60364-7-710 (VDE 0100-710) 要求，救生系统要求

附加一个电池组作为备用电源，确保不停电。

UPS 主要向计算中心或各类 IT 设备供电，要求对关键的负

荷连续供电，不间断供电切换电源。计算中心中的精密空调

和通风系统也属于该类负荷，因为服务器机架如出现热点，

会瞬间损坏服务器中的电子器件。

3.4.3供电电源

依据 3.4.1 和 3.4.2 章节给出的该高层建筑案例的总需求功

率，就可分别考虑正常供电系统（NPS ），安全电源（SPS）

和 UPS 电源。表 3-7 给出的建筑物各功能区域的需求功率分

别乘一个同时系数，然后再相加得出总的需求功率。

总需求功率

=（4.144kW）x 0.6 （地下停车场）

+ 416kW x 0.6 （银行 / 购物中心）

+ 4.333 kW x 0.8 （百货商店）

+ 192 kW x 0.8 （大型活动中心）

+ 352 kW x 0.6 （医疗中心）

+ 7200 kW x 1.0 （计算中心）

+ 51.144 kW x 0.6 （办公室）

+ 15.70 kW x 0.6 （酒店宾馆）

+ 560 kW x 0.3 （技术装置设备间）

+ 10.89 MW x 0.7 （制冷和通风）

=22.05 MW

假如功率因数为 0.9 ，变压器的负荷率为 80%，则要求变压

器总的输出容量 =22.05 MW/ ( 0.8 x 0.9) =30.6MVA

楼层用途每层的建筑面积

m2

每层的有效使用面积m2

每层技术面积m2 负荷密度W/m2 需求功率kW

地下-5至-2 地下停车场 22,500 18,000 2,250 8 576

地下1a 变电所、机电设备安装场所 16,500 14,850 10

地下1b 数据中心 6,000 4,800 600 1500 7,200

GF 银行/商店 10,400 8,320 1,040 50 416

GF, F 1 – 4 购物中心 10,400 8,320 1,040 40 1331

F 5a 活动中心 6,000 4,800 600 40 192

F 5b 医疗中心 4,400 3,520 440 100 352

F 6 – 56 办公室 3,600 2,880 360 50 7,344

F 57 – 71 酒店/宾馆 1,750 1,400 175 50 1,050

F 72 – 74 变电所、机电设备安装场所 1,750 1,575 10

表3-8 建筑物功能分布及需求功率

3


3.5 光伏电源应用

高层建筑的朝阳面特别是顶部楼层的朝阳面，有利用太阳能，

安装光伏（PV）系统的条件。安装光伏电池板（模块）既可

保护建筑物的朝阳面，还具有隔音和隔热作用；设计时，建

筑物朝阳面与安装光伏电池板结合在一起考虑，评估投资费

用和光伏系统带来的附加利益。

除建筑物的地理位置外，光伏系统生产的电能与光伏电池板

块的排列、安装的倾斜角度有关。在中欧地区，光伏电池板

最佳倾斜角度为 35 度 ( 至水平 )，但也有垂直朝南方向排列

布置，与带倾角 35 度布置方式相比较，其优点在于电池板

表面上堆积的灰尘少，但光电转换效果差，生产的电能相

对减少 25-30%。

确定建筑物最大需求功率时，不考虑光伏系统。IEC 60364-

7-712 （VDE 01007-7-12）《对特殊装置和特殊场合的要求

— 光伏电源系统》标准很清楚地说明：“在选择和安装光

伏系统应有断开和接通开关，公共电源必须接入作为电源，

而光伏系统只作为负荷处处理。

PV 系统与公共电源系统并联的网络，PV 系统的光电模块

产生的 DC 电压通过逆变器转变成 AC 电压。对容量大于

13.8kVA 光伏系统，从 2012 年起，德国 VDE-AR-N4105 实

用标准有具体的要求，总结如下：

• 频率在 50.2Hz 和 51.5Hz 之间变化，与频率有关的有功

功率从 100% 减少至 48% （该功能已集成到光伏逆变器

SINVERT PVM1）。

• cosϕ值控制在在 0.9 和 -0.9 之间（无功功率），光伏逆

变器 SINVERT PVM 已采用该特性曲线。

•电源和系统保护需检测电源电压、频率、隔离开关或断路器。

30kVA 以下的 PV 系统由 SINVERT P VM 光伏逆变器中所带

的断路器断进行隔离。100kVA 以下的 PV 系统采用通过型

式试验的 SIRIUS 3RT 接触器、3NA 和 5SE 熔断器组合电器

作为主要或冗余联络断路器。大于 100kVA PV 系统，则用

3VL 塑壳断路器，配电动操作机构和辅助脱扣器。

应考虑电源冗余、cosϕ = 0.9、20% 以上的备用功率；计算

中心还应考虑不同类别的 UPS 向 IT 设备供电：

• 静态 UPS 包括整流器和逆变器以及电池组，当 NPS 发生

短时故障，则通过储能继续向负荷供电，供电时间取决于

储能缓冲时间；如 NPS 长时故障，此时必须由 SPS 系统向

UPS 供电。

• 动态 UPS 包括电动 / 发电机组，飞轮储能设备，以满足缓

冲供电的要求。

考虑了冗余，该案例中的计算中心 UPS 系统总容量为

7500kVA；另外 250kVA 服务于控制中心、安全系统和应急

照明系统。

在高层建筑中的一些特殊的地方和室内也需要 UPS 系统，依

据应用类别，局部不停电负荷的容量与NPS之比差异性很大，

UPS 电源的下述应用，仅作为指南参考：

• 停车场的付费、出入控制、保卫和安防系统按（5-10%）

考虑；

• 商店的收银台、通信和安防系统按（2-5%）考虑；

• 银行柜台、通信和安防系统按（3-10%）考虑；

• 大型活动中心售票口、媒体、保卫和安防系统按（2-10%）

考虑；

• 医疗中心办公室、通信、安防系统、诊疗系统按（2-20%）

考虑；

• 办公室数据处理、通信、安防系统按（2-10%）考虑；

• 酒店宾馆管理、通信、出入管理、安防系统按（2-5%）

考虑；

• 从前面考虑的需求功率值，得出了 250kVA，包括了小容

量分布式配置的 UPS，其进线电源来自各自楼层配电系统

的 NPS 或 SPS。

该案例的配电系统的电源容量汇总见表 3-9。

电源需求功率MVA 功率百分数%

NPS 18.5 约 60.5

SPS 4.35 约 14.2

UPS 7.75 约 25.3

表3-9 高层建筑配电电源

3


从概念上看，PV 系统可分为集中式和分布式两种系统：

•集中式PV系统：在DC侧PV模块的电能在汇流箱内叠加后，

通过逆变器集中转换成 AC（见图 3-6 DC 侧的直流电压高

达 1000V，需要保护电器保护（见第 5 章相应的产品）。

其优点是只有一个装置在房间内，使用维护方便；缺点是

需要直流系统。

• 分布式 PV 系统：通常为模块化结构，PV 模块和逆变器在

一起，使用灵活方便。汇流模块直接与逆变器连接，各逆

变器的 AC 侧通过开关并接到 AC 汇流箱中，成为低压配电

电源（见图 3-7）。AC 侧需要保护详见第 5 章相应的产品。

分布式系统优点是能方便地集成到 AC 电源系统中；缺点

是配电设施的维护费用高。

图3-6 集中式光伏发电系统单线原理图

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1

4

3

2

1

2

4

3

图例: 螺旋式熔断器系统 PV熔断器系统 DC负荷开关 DC过电压保护

3


通过对一些 PV 模块的组合，分布式 PV 系统在直流侧电缆

很少，光伏逆变器机房简单，建造容易。这些优点特别适用

于高层建筑中。

1 更多信息详见： www.siemens.de/sinvert

图3-7 分布式光伏发电系统单线原理图

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5

7

5

6

8

7

图例: AC小型断路器熔断器隔离开关 AC过电压保护空气断路器

4

39全集成能源管理 – 电源网络规划

第4章电源网络规划

4.1 配电设计任务与要求 40

4.2 配电系统概念 40

4.3 超高层建筑供电理念 44

4

40 全集成能源管理 – 电源网络规划

• 用户：

用户主要要求操作简单、维护方便、安全性、可靠性、灵活性、

电能效率、经济运行等指标；还关心合同条款，工程技术

规范等文件。

明确设计任务和技术要求，折衷的边界条件和技术规格后，

即可进一步具体考虑设计符合要求的配电系统。

4.2 配电系统概念

进行配电系统设计，必须依据行业要求、技术现状、强制性

的标准和设计规范，如必须分别满足数据中心、大型会议厅、

医疗场所、特殊工作场所等特殊技术要求。

在设计阶段，一般手头上总是缺少详细的资料和信息，项目

设计至项目实施之间一般有一段很长的时间，好几个月甚至

几年。在这样长一段时间内，情况是不断变化的，很显然需

要对设计中的一些概念和设计要求不断地优化和改进。

应该注意项目和系统完工及交付的最终时间表，要留出一段

过渡时间给验收单位按规程、标准以及相关要求等进行验收。

为了组建一个配电系统，必须着重考虑如下要求：

配电网络结构与配置

必须检查负荷统计是否有漏项，该漏项是否会改变负荷中心

的位置。该理念已在西门子《供配电系统设计手册》第一册

中介绍。

集中一点接地与 EMC

设计低压配电系统时应依据 IEC 60364-1（VDE0100-100）

及相关的 EMC 标准，处理好集中一点接地和 EMC 的问题。

另外还需考虑布线系统的要求：

• 多根单芯电缆（导线）应对称布线；

• 电缆（导线）之间应有小的间隙；

• 尽力做到三相负荷平衡；

• 动力电缆远离潜在的敏感设备；

• 数据线和通信线与动力电缆分开布线；

• 配电系统采用 TN-S 接地制式。

一旦确定了配电项目的需求功率、负荷中心的数量和位置后，

就应着手考虑供配电系统方案。方案通常追求供电可靠性和

灵活性、并能满足未来的需求，同时注重电能效率和经济运

行、配电系统通信功能及智能化等技术指标。

4.1配电设计任务与要求

设计供配电系统前，投资人、建筑师、电气设计师、监理人

员、电力供应商、安装公司和用户等各方之间应充分沟通，

紧密合作，就项目的技术要求和细节达成共识。所以需要相

互协调，消除一些会产生负面影响的不利因素：

• 开发商：

最终用户或租赁用户还未确定时，开发商应了解投资安全

性、成本组成、使用寿命和灵活性等细节；与用户有关的

电能效率、智能电网、光伏（太阳能）应用、电费及账单

等事项。

• 建筑师：

负荷中心、技术设施和设备的布置和空间尺寸、用电区域

开关柜和配电线路、安装技术要求（如事故情况下，开关

室至天花板高度是否满足安装规程要求等）；建筑物中竖

井设施，光伏发电等等。

• 结构工程师：

变电所对变压器、发电机和 UPS 以及电池组等电源设备的

承重及运输要求，电缆桥架和梯架对墙壁和地的安装和紧

固的要求。

• 监理：

消防技术要求（防火门和隔室等），排烟通道，配电系统

的冗余和选择性，用电区域安全的防护措施，对在建筑物

中使用的技术和装置进行检查和认证确认、监督安装和调

试。

• 电力运营商：

确定供电范围，协调 SPS（安全电源）系统确保电力供应。

SPS 可以是柴油发电机组，也可由公用电网（即另一个变

压器站）专线提供。中压继电保护重点关注配电变压器中

压进线与低压电网的选择性保护配合。

• 第三方供应商：

除盘柜外，还应关心供水、供暖、通风管路和系统的产品。

这类产品应与现有的能源供应理念相结合，关注电加热、

制冷和环境条件等。

4 电源网络规划

4


集中一点接地需知：

• 不允许 N 线和 PE 线之间形成环路；

• 两个 TN-S 子系统相互连接时，实质是双电源互投系统，

必须采用 4 极开关保护；

• PE 线或 PEN 线不允许接开关；

• PEN 线为有绝缘线，包括配出线；

• 单相短路电流值大小与集中一点接地位置有关。

注意：配电系统只有一个桥接点拆分为 PE 线和 N 线配出时，

系统的单相短路电流值可能很小。

4.2.1 配电网络设计

为了做网络计算，这里引入了一个网络模型。网络计算的目

的是为了按电气（工程）规范要求的选择配电设备和线路电

缆，满足保护脱扣条件。设计规范反映在配电网络计算中，

与相关标准之间的关系详见图 4-1。

在建筑配电系统中，选择性地自动切断电源变得越来越重要，

该指标说明了供电的质量和可靠性。按 IEC 60364-7-710

或 -718 标准（ DIN VDE 0100-710 或 -718)，安全电源系

统要求上下级保护设备具有选择性，使不同的供电区域在空

间上实现可靠地故障隔离。高层建筑的数量越来越多，出现

故障时，要求保护电器（的脱扣器）选择性地自动切断电源。

IEC 60909-0VDE 0102等同IEC标准取决于国家、国家标准

功能功能

功能

通常国家标准与IEC标准有差异通常国家标准与IEC标准有差异

取决于：- 线路长短- 电缆设计- 电缆结构- 布线条件

取决于国家产品系列

IEC 60364-5-52VDE 0298第4部分

参考的安装标准电缆的型式（单芯或多芯）导线材料（铜或铝）绝缘材料(PVC, XLPE)多根电缆一起敷设环境温度

IEC 60364-4-41IEC 60364-4-43IEC 60364-5-52IEC 60364-5-54

选型计算依据

短路电流计算负荷电流计算

缺省值

正序/零序阻抗

取决于国家、国家标准

脱扣特性(I-t)

开关电器技术参数开关电器技术参数

容通能量(I2-t)

功能

功能/特性曲线

电缆截面/保护电器选型计算

用户定义功能

VDE 0100 Part 410VDE 0100 Part 430VDE 0100 Part 520VDE 0100 Part 540VDE 0298 Part 4

DIN VDE选型标准

电功率（有功、无功、视在）开关电器选择

用户定义功能

保护电器整定 (脱扣特性曲线)

降容系数

图4-1 配电网络计算与相关标准

4


优越性在于能按配电系统自动选择配电产品，选型计算依据

IEC/VDE 标准，选择已被实践证明的优秀装置和开关电器，

使设计变得非常可靠，并能节省大量事务性的工作时间。

在该项目案例中，通过用网络模型进行设计和计算，自动

选择配电产品，评价整个配电系统的选择性。图 4-2 为

SIMARIS 设计软件界面的配电网络单线图，可评价整个系统

的选择性。

一般情况下，从经济角度考虑，建筑物的 NPS 系统的上下

级保护电器之间常采用选择性和部分选择性相结合的方案。

从全球看，通常采用一个制造厂的开关电器（包括脱扣器）

设计配电系统，因为这样可以提供选择性表格、保护配合数

据，容易实现上下级之间的选择性保护配合。如果采用不同

制造厂的产品，则必须按 IEC60947-2（VDE0660-101）要

求测试，评价选择性保护配合。

SIMARIS design 设计软件，基于西门子配电产品开发的软件，

图4-2 用SIMARIS design进行网络设计

4


4.2.2 保护和开关电器的选择

按应用要求选择配电系统中的每一台开关电器，带符合设计

要求的脱扣器。选型依据标称电压、额定电流和分断能力等

参数，由 SIMARIS design 软件作网络计算，自动选型。设

计师按配电网络结构确定保护开关的极数和相应的脱扣器，

以满足过电流保护和短路保护要求，配电系统上下级保护开

关的配合（主要）按选择性原则考虑的同时，也要考虑整个

配电系统的经济性。

案例：断路器与辅助脱扣器的选择

空气断路器（ACB）和限流型断路器（MCCB，MCB）是两

类不同性质的断路器。ACB 有短时耐受短路电流的能力，依

据 IEC 60364-4-41，TN 系统允许切断电源的时间为 0.4s ，意味

着 ACB 向下级的保护开关提供的最大时间级差为 0.4s，即

故障时由下级开关切断电源隔离故障，因此 ACB 为 B 类断

路器，也称选择性型断路器。MCCB 和 MCB 均为限流型断

路器也称 A 类断路器。A 类断路器体积相对小，性价比较高，

预期的短路电流越大，则切断故障的时间越短。对大容量的

配电网络来说，A 类断路器之间不可能通过电流级差实现选

择性保护配合。MCCB 常在分支配电或终端配电系统中使用，

而 MCB 往往局限于终端配电系统中应用。

电子式脱扣器（ETU）和热磁脱扣器（TM）各有优势，热磁

式脱扣器可实现过载保护和短路瞬时保护，抗干扰性强，经

济性好；电子式脱扣器可实现过载保护、短路短延时保护、

短路瞬时保护、中性线保护及接地保护，整定时比热磁型精

确，调节范围广，容易实现上下级之间的选择性级差；另外，

电子式脱扣器容易配置通信功能，与智能配电系统或电能管

理系统接口。

使用 SIMARIS design 设计软件，网络计算设备选型依据配

电产品进行，简单、快速、可靠。可联系 TIP工程师获取软件，

帮助解答使用软件的各种问题。

4


4.3.1 10KV供电方案

国内外很多国家城市采用中压 10kV 电压等级供电。本案例

中，10kV 公用电网通过电缆引入到地下一层的动力中心，

见图 3-2。为了安全起见，正常供电电源系统（NPS）采用

两路 10kV 电压等级的环网结构，由各变电所降压后通过母

线槽系统组成低压环网，向高层建筑中全部低压电气负荷供

电；安全供电电源系统（SPS）也采用环网结构，确保重要

负荷的供电。为了保证两个环网之间相互切换，在建筑物的

上层的设备间内设立一个远程控制站。从图 4-3 可看出，每

一个楼层变电所均可与两个环网相连接。

正如前面所统计的需求功率，NPS 为 19MVA，可由一个环

网中的 4 个楼层变电所（环网站）和远程控制站供电或控制，

2 路环网 9 个变电所（环网站）确保冗余供电，由于建筑物

中的需求功率并非均匀地分布在各楼层，所以需要确定变电

所的位置并保证每一个变电所能提供大约为 2.1MVA 的需求

功率。

图 4-3 还可看出选择的环网不仅满足 NPS 电源系统的要求，

也可满足 SPS 电源的要求。

建筑物由城市中压电网提供的安全电源的容量为 4.35MVA；

同时还增设一组备用发电机系统，通过变压器升压后，向

10kV SPS 网络供电，为此必须选用两套 2.5 MVA 的发电机

和变压器模块；从冗余角度考虑，还需增加一定容量的发电

机 / 变压器模块。

该案例建筑物高度 300 多米，备用发电机系统房一般设在

地面附近，不宜布置在顶层部位，因为：

•安装麻烦，投资费用高，运行维护不经济；

•发电机燃油供应麻烦，供油管路需要特殊保护和保养；

•考虑漏油，管路损耗；

•发电机震动影响建筑物的结构等。

4.3 超高层建筑供电理念

西门子《供配电系统设计手册》第一册：配电系统设计

原则中谈到，低压配电系统连接的最大负荷功率大概为

300kW。低压 400V 配电系统向 100m 以外，功率大于

300kW 负荷供电时，从安装、维护、运行考虑都是不经济的。

第 3 章介绍的超高层建筑案例中，总的容量为 30MVA，相

应于楼层高度的供电距离大于 300m，所以应该采用中压供

电系统。10kV 和 20kV 的中压系统均能满足超高层建筑的

供电要求，两种不同电压等级的解决方案分别给予说明如下。

4


4.3.2 20KV供电系统

20kV供电系统相对更简单，可不采用双环网供电，容易实施，

降低了中压开关装置的投资费用和变电所的安装空间的要

求；与安全电源的方案结合在一起，总需求功率约 30MVA

左右。除了一个 NPS 环网供电外，从中压动力中心至远程

控制站仅需一根中压馈线，见图 4-4。

由于电压等级较高，仅使用一根可切换的备用馈线就能保证

有效供电，甚至在故障情况下，也不会由故障隔离而产生其

它问题。SPS 电源和低压侧供电方面与 10kV 系统大致相同，

无多大区别。

与 10kV 相比较，20kV 具有如下优越性：

• 导线截面降低 2-3 级；

• 线路损耗降低；

• 改善了短路工况要求，即降低了额定短路电流和额定短路

接通能力的要求；

• 容易满足定时限过电流保护（DMT）的时间级差的要求。

对 SPS 来说，可在地下一层数据中心附近设置一个独立的备

用发电机房，并仔细考虑废气排放系统（或排放路径）。最

后，有关数据中心使用动态 UPS 的问题将在 4.3.4 章节介绍

超高层建筑物中均有数据中心，图 4-3 中可看出 UPS 进线端

接 NPS 系统的低压电网；同时还设置低压发电机装置，作

为 UPS 的备用输入电源，这样处理的好处是不需要二次电压

变换，即由低压转变成中压，再由中压转变为低压。UPS 电

源系统也需要考虑冗余，所以众多的 UPS 电源系统的进线

端可分别接不同的低压配电系统。有关 NPS 向数据中心 UPS

装置的供电详见 4.3.4 节。

对 NPS 来说，需求功率为 2.1MVA，每一个环网变电所选用

两台容量为 1250KVA 的 GEAFOL 干式变压器。SPS 需求功

率为 4.35MVA，选 8 台容量均为 630kVA（GEAFOL）干式

变压器，分别布置在 8 个 SPS 环网附近的负荷中心上。从

网络中心引出垂直母线槽向各楼层供电，并与各楼层低压开

关装置连接，通过装置中的断路器向楼层供电。各楼层配电

模块的容量不能过大，如开关柜的硬母线的额定电流应小于

4000A，短路电流不超过 65KA，如超过该范围，会增加很

多投资费用。（或可采用替代方案，即在正常开环运行工况

条件下，采用一个分段隔离开关柜拆分母线槽）。

每一楼层的布置水平母线槽系统，向楼层的电气设施供电。

垂直母线槽分支保护开关采用断路器保护，水平母线槽分支

保护采用熔断器隔离开关保护，上下级容易实现选择性保护

配合。断路器带隔离功能，确保故障故障跳闸后可靠切除电

源。

所有的开关电器都带通信功能，配置电动机操作机构，可在

集中控制室远程操作，便于在故障情况下作出快速反应。

4


图4-3 10KV供电系统

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G

n … GG

Gn …

正常供电电源系统(NPS) 备用/安全供电电源系统

(SPS)

供电电源

UPSDaC

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极 4极

4


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n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

G

n … GG

Gn …


(SPS)

供电电源

UPSDaC

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极 4极

4


图4-4 20KV供电系统

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

G Gn …


(SPS)

供电电源

UPS

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

DaC

4极

4


n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

n …

G Gn …


(SPS)

供电电源

UPS

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

4极

DaC

4极

4


假设每一配电变电所的变压器低压侧分别引出 2 路垂直布置

的母线槽系统，分别向 3 个楼层供电，每一个楼层均布置水

平母线槽系统，水平母线槽有 4 个插接箱，即引出 4 路分支

配电线路以满足该楼层设备的供电要求。SIMARIS design 设

计软件可输出一个接口文件，由 SIMARIS project 项目处理

软件作进一步的处理。该软件除了生成设备的视图，技术说

明和设备清单外，还可给出技术规格和标书文件。还包括项

目描述，电气单线图，选用设备布置正视图等。

4.3.3 用 SIMARIS design 设计配电系统

SIMARIS design 设计软件是通过莱茵（TUV）认证的，本项

目例子中，用它来评价系统的选择性保护配合。首先要进行

网络计算，然后对选择性进行说明，最后决定整个系统的选

择性方案的可行性。只有在设计早期阶段采用这种方法，才

能避免选型错误、保护配合不当导致的系统缺陷。

用一个配电网络模型设计超高层建筑中压环网供电系统中的

一个配电变电所，介绍所选用的低压配电产品，图 4-5 是该

变电所低压系统的单线图。

4


图4-5 用SIMARISdesign计算一个变电站低压侧的选择性保护配合

EL 1.1A.2.1.3.1.1.3.1.1Dummy loadIn = 36.1 AUn = 400 V3-pole




NSUV 1.1A.2.1.3.1.1.3.1NSUV 1.1A.2.1.3.1.1.2.1NSUV 1.1A.2.1.3.1.1.4.1NSUV 1.1A.2.1.3.1.1.1.1

TN-S Un = 400 V TN-S Un = 400 V TN-S Un = 400 V TN-S Un = 400 V

K/L 1.1A.2.1.3.1.1.4.1Cable/Line5 mCu 1(3x10/10/10)




S-LTS 1.1A.2.1.3.1.1.1.1aFuse Switch Disc.In = 40 A3 x 3NA3817 / Size 0003NP40100CH01




3.00 m 10.00 m 15.00 m 20.00 m

NSV

A 1

.1A

.2.1

.3.1

TN-S

Un

= 4

00

V















3.00 m 10.00 m 15.00 m 20.00 m

NSV

A 1

.1A

.2.1

.2.1

TN-S

Un

= 4

00

V















3.00 m 10.00 m 15.00 m 20.00 m

NSV

A 1

.1A

.2.1

.1.1

TN-S

Un

= 4

00

V















3.00 m 10.00 m 15.00 m 20.00 m

NSV

A 1

.1A

.1.1

.1.1

TN-S

Un

= 4

00

V















3.00 m 10.00 m 15.00 m 20.00 m

NSV

A 1

.1A

.1.1

.2.1

TN-S

Un

= 4

00

V















3.00 m 10.00 m 15.00 m 20.00 m

NSV

A 1

.1A

.1.1

.3.1

TN-S

Un

= 4

00

V

S 1

.1A

.2.1

.3.1

.1Bu

sbar

25

mBD

2A

-2-4

00

S 1

.1A

.2.1

.2.1

.1Bu

sbar

25

mBD

2A

-2-4

00

S 1

.1A

.2.1

.1.1

.1Bu

sbar

25

mBD

2A

-2-4

00

S 1

.1A

.1.1

.1.1

.1Bu

sbar

25

mBD

2A

-2-4

00

S 1

.1A

.1.1

.2.1

.1Bu

sbar

25

mBD

2A

-2-4

00

S 1

.1A

.1.1

.3.1

.1Bu

sbar

25

mBD

2A

-2-4

00

K/L

1.1

A.1

.1.2

.1C

able

/Lin

e0

.5 m

Cu

1(3

x24

0/2

40

/24

0)

K/L

1.1

A.1

.1.1

.1C

able

/Lin

e0

.5 m

Cu

1(3

x24

0/2

40

/24

0)

LS 1

.1A

.1.1

.1.1

.1a

Cir

cuit

-bre

aker

In =

40

0 A

3V

L47

40

2U

H3

60

AA

0/L

SI

2.0

0 m

6.0

0 m

10

.00

m

NSVA 1.1A.1TN-S Un = 400 V

S 1.1A.1.1Busbar37 mLXA0651

LS 1

.1A

.1.1

.1.2

.1a

Cir

cuit

-bre

aker

In =

40

0 A

3V

L47

40

2U

H3

60

AA

0/L

SI

K/L

1.1

A.1

.1.2

.1C

able

/Lin

e0

.5 m

Cu

1(3

x24

0/2

40

/24

0)

LS 1

.1A

.1.1

.1.2

.1a

Cir

cuit

-bre

aker

In =

40

0 A

3V

L47

40

2U

H3

60

AA

0/L

SI

K/L

1.1

A.1

.1.2

.1C

able

/Lin

e0

.5 m

Cu

1(3

x24

0/2

40

/24

0)

K/L

1.1

A.1

.1.1

.1C

able

/Lin

e0

.5 m

Cu

1(3

x24

0/2

40

/24

0)

LS 1

.1A

.1.1

.1.1

.1a

Cir

cuit

-bre

aker

In =

40

0 A

3V

L47

40

2U

H3

60

AA

0/L

SI

10

.00

m

6

.00

m

2

.00

m

NSVA 1.1A.2TN-S Un = 400 V

S 1.1A.1.1Busbar37 mLXA0651

LS 1

.1A

.1.1

.1.2

.1a

Cir

cuit

-bre

aker

In =

40

0 A

3V

L47

40

2U

H3

60

AA

0/L

SI

K/L

1.1

A.1

.1.2

.1C

able

/Lin

e0

.5 m

Cu

1(3

x24

0/2

40

/24

0)

LS 1

.1A

.1.1

.1.2

.1a

Cir

cuit

-bre

aker

In =

40

0 A

3V

L47

40

2U

H3

60

AA

0/L

SI

K 1.1A.4CapacitorQn = 300 kvarUn = 400 V

NSHV 1.1A

TN-S Un = 400 V

LS 1.1A.1aCircuit-breakerIn = 2,000 A3WL11203EB311AA2/LSIN

LS 1.1A.2aCircuit-breakerIn = 2,000 A3WL11203EB311AA2/LSIN

LS 1.1A.4bCircuit-breakerIn = 315 A3WL11063EB311AA2/LSIN

LS 1.1A.1bCircuit-breakerIn = 2,000 A3WL11203EB311AA2/LSIN

LS 1.1A2bCircuit-breakerIn = 2,000 A3WL11203EB311AA2/LSIN

NS-K/L 1.1A.2Cable/Line15 mCu 5(3x240/240/120)

LTS-S 1.1A.3aSw. disc. with fuseIn = 125 A3 x 3NA38328 / Size 0003NJ61103MA010BB0

ÜSA 1.1A.3aSurge protection arresterType 25SD74240



PhotovoltaicPn = 160 kWSn =200 kVAUn = 400 V

Trafo 1.1A.1Sn = 1,250 kVAukr = 6 %10/0.4 kV Dyn5 4GB61443DY001AA0

Trafo 1.1A.1Sn = 1,250 kVAukr = 6 %10/0.4 kV Dyn5 4GB61443DY001AA0

MS-K/L 1.1A.1N2XS2Y10 mXLPE 3 x 35

MS-K/L 1.1A.2N2XS2Y10 mXLPE 3 x 35

MS-LS 1.1A.2Circuit-breaker of type L1.1In (switch) = 630 ATransformer current = 75/1 ADMT: 7SJ8011

MS-LS 1.1A.1Circuit-breaker of type L1.1In (switch) = 630 ATransformer current = 75/1 ADMT: 7SJ8011

n ...

n ...

4


NPS 电源作为静态 UPS 的进线和旁路（见蓝线）电源，静态

UPS 是“交（整流）－直（接直流电池）－交 (（逆变）系

统；也可由备用发电机（SPG）作为进线电源；允许 UPS 装

置进线（或旁路）不停电地切换到 SPG 电源。另外，一台（图

中间的）冗余发电机提高了供电可靠性，在维修或事故情况

下，冗余发电机通过正常打开的断路器接通两组 UPS 系统

中的一组。

动态（旋转式）UPS系统

超高层建筑通常设有大型数据中心，其中的 UPS 装置需要

由备用发电机组供电，因而欧美地区在大型数据中心中推荐

通过旋转式（动态）UPS 系统，使发电机和 UPS 相连接。设

计考虑这种解决方案时，不仅考虑旋转式 UPS 机房场地的

要求和大小，还要考虑发电机的柴油（或燃油）供应的管理

4.3.4数据中心与 UPS

数据中心中的 IT 设备必须要求采用 UPS 供电，常用静态

UPS 和动态（旋转式）UPS 两种装置，也可交换使用。UPS

配置方案主要考虑环境因素和使用条件。

静态 UPS系统

假设数据中心运营商首先考虑采用静态 UPS 供电，通常数据

中心设在地下一层，UPS 装置和辅助发电机组也布置在地下

一层的配电室及相应的机房内，详见图 4-6。对备用发电机

组来说，需考虑燃油供应，早期的安装和维护。因此，柴油

发电机组与配套的低压配电系统一起安装在发电机房内，作

为冗余电源。从可用性考虑，数据中心的 UPS 电源系统是

一种特殊的设备，由两组 UPS 系统并联而成，每组由 6 台

800kVA的UPS组成，即按（5+1）原则考虑，一台备用（冗余）。

所以 UPS 电源系统可输出的最大容量为 8000kVA。变压器

和发电机考虑 N+1 的原则，即分别选 5 台 2500kVA 的变压

器和发电机设备，其中一台为备用。

图4-6 数据中心静态UPS配电系统（n.o.=常开：n.c.=常闭）

n.o.n.c. n.c.n.o.

n.o. n.o. n.c.n.c.

G G G GG

每台2500kVA

每台2500kVA

UPS

每台800kVA

NPS

SPG

4


系统以及废气排放（路径）系统。采用旋转式 UPS 系统直

接向数据中心 IT 设施供电的优越性是电源系统简单，系统

保护实施简易可靠，设备维护方便。为了缩短供电距离，一

般旋转式 UPS 系统机房设置在数据中心旁边，通过发电机

组保障 UPS 系统不间断供电。

从图 4-7 可知，整个数据中心仅需 3 套旋转式 UPS 系统，

就能满足数据中心的供电需求。每套 1 台变压器容量为

2500kVA，3 台 UPS+3 台发电机（容量分别为 800kVA）。

但 UPS 系统必须考虑冗余，采取 N+1 的原则，即需设置 4

套系统，以防一套系统故障（或一台变压器检修）时还能保

证数据中心正常工作。

图 4-4 的中压环网系统，也适用 SPS 电源系统，但不与数据

中心连接，说明考虑数据中心的具体情况，采用冗余原则，

需要设置 2 台或 3 台发电机组，一台容量为 2500kVA 通过

GEAFOL 变压器模块向 SPS 中压环网供电。

4.3.5 电能管理系统

正如第 2 章所描述的那样，通过对记录的特征电能参数分析

和评估，使能源流或能源损耗透明化，这是提高电气能效的

唯一途径。所以需要在中压环网上的各楼层变电所或楼层配

电点考虑示范性的能源管理系统。

图 4-5 是 SIMARIS design 设计的楼层变电所的单线图。每台

变压器通过 S8 低压开关装置和垂直母线槽系统向 3 个楼层

配电，每一个楼层由水平母线槽系统向该楼层的负荷供电，

配电系统具体的开关设备和电能管理系统测量点，详见图4-8

的上部。

楼层变电所要求测量和记录 2 路 S8 开关柜低压进线侧的电

能质量，测量数据需要与超高层建筑物的以太网格式的数

据线连接，选用 7KM PAC 4200 多功能仪表，该仪表具有

网关功能，可把串行通信数据转换成以太网数据格式，传

送到配置 Powermanager 电能管理软件的计算机（通常为

Windows 界面的个人计算机）处理。S8 开关柜 2 路输出馈

线接垂直母线槽系统，每一路配 7KM PAC 3200 多功能电表，

把测量数据直接传到以太网。

每一个楼层配一台 PAC4200 多功能电表，楼层水平母线槽

系统的插接箱配 7KM PAC3100 电能表，负荷配电箱配 7KM

PAC1500 3 相电表，各楼层的测量值采用 MODBUS 串行通

信格式数据，由各楼层的 PAC4200 多功能测量电表的网关

转换成 Ethernet Modbus TCP 格式后，由 Powermanager 电

能管理软件处理。S8 开关柜连接光伏分布式系统的 3WL 空

气断路器，选 com16 通信附件，再由 PAC4200 多功能电表

转换成 Ethernet Modbus TCP 格式，由 Powermanager 电

能管理软件处理。

图4-7 数据中心动态UPS系统（n.o.=常开：n.c.=常闭）

n.o.n.o. n.o. n.o.

n.c. n.c. n.c. n.c. n.c. n.c. n.c. n.c. n.c. n.c. n.c. n.c.

G G G G G G G G G G G GUPS +

发电机，每组 800 kVA

每台2,500 kVA

2,500 kVA

NPS

4


图4-8 楼层环网变电所低压配电系统和楼层配电的能源管理方案

3WL配置COM16

母线插接箱

MS-LS 1.1A.1

MS-LS 1.1A.2

Trafo 1.1A.1 Trafo 1.1A.2

NS-LS 1.1A.2b

LS 1.1A.2a

NS-LS 1.1A.1b

LS 1.1A.1a

NS-LS 1.1A.4b

光伏系统

按图4-5单线图布置的测量点

根据测量点采用的通信网络和多功能测量仪表

LS 1.1

A.1

.1.1

a

S-LTS 1.1A.1.1.1.1.1.1.1a

S-LTS 1.1A.1.1.1.1.1.4.1a

3

21

4

9

87

10

6

EL 1.1A.1.1.1.1.1.1.1.1

EL 1.1A.1.1.1.1.1.4.1.1

NSUV 1.1A.1.1.1.1.1.4.1

NSUV 1.1A.1.1.1.1.1.1.1

SIVACON S8

ALPHA

5

powermanager

Ethernet Modbus TCP

RS485 Modbus RTU

RS485 Modbus RTU

5

1 2

3 4

6

7

9

8

10

NS-LS 1.1A.2b

LS 1.1A.2a

NS-LS 1.1A.1b

LS 1.1A.1a

NS-LS 1.1A.4b

NSUV 1.1A.1.1.1.1.1.4.1

NSUV 1.1A.1.1.1.1.1.1.1

PAC4200 PAC4200

PAC4200

PAC3100

PAC3200 PAC3200

PAC1500 PAC1500

S-LTS 1.1A.1.1.1.1.1.4.1a

S-LTS 1.1A.1.1.1.1.1.1.1a

LS1.1A.1.1.1a

PAC3100

P∑ P∑

S 1.1A.1.1

K 1.1A.4

S 1

.1A

.1.1

.1.1

.1

LTS-S 1.1A.3a

ÜSA 1.1A.3a

MS-K/L 1.1A.1 MS-K/L 1.1A.2

5

55全集成能源管理 – 系统设备的选择

第5章系统设备的选择

5.1 中压动力中心和远程控制站 56

5.2 中压环网二次配电用开关装置 60


5.4 低压主配电系统 64

5.5 分支配电系统 69

5.6 低压配电保护设备 70


5

56 全集成能源管理 – 系统设备的选择

缘开关柜作为楼层变电站的主开关装置，地下室动力中心的

主开关装置，高层建筑最顶层远程控制站的开关设备。图 5-1

是 20kV 中压动力站，选用单母线的 NXPLUS C 中压开关柜，

用作正常电源和安全电源配电。图 5-2 是该动力中心的单线

图。图 5-3 是 10kV 远程控制站，选择 NXPLUS C 开关柜及

正视布置图。图 5-4 是 10kV 远程控制站单线图，用单母线

NXPLUS C 开关柜作正常电源和安全电源配电柜。NXPLUS C

开关装置的绝缘介质是 SF6 气体，其绝缘强度高于空气的绝

缘强度的 3 倍。采用激光焊接技术把 SF6 气体封装在不锈钢

5.1中压动力中心和远程控制站

5.1.1 NXPLUS C 气体绝缘开关柜

选择中压开关柜（设备）时，需要考虑的技术参数有：最大

工作电压、额定短路分断能力、短时耐受电流、冲击（涌流）

电流等。还需考虑的因素有：设备免维护、对环境的影响最

小、开关柜对场地大小的要求、设备内燃弧故障时对人身安

全性等方面的要求。基于以上考虑，选择 NXPLUS C 气体绝

5 系统设备的选择

图5-1 单母线NXPLUS C开关柜用作中压20 kV动力中心的正常和安全配电

馈线柜1 馈线柜2 馈线柜3 SPS 联络柜 NPS 联络柜发电机馈线柜2馈线柜1

60054

1,4

89

2,2

50

76

1

54

环网柜1 环网柜2 母线联络柜计量柜

图5-2 中压20 kV动力中心NXPLUS C正常和安全配电开关柜单线图

630 A-Q0

-Q1

-T1

3

1,250 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

-T15

3

-T15

3

1,250 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

1,250 A-Q0

-Q1

1,250 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

1,250 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

1,250 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

6 A

-Q1

-T5

3

-T11 3

630 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

630 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

630 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

630 A-Q0

-Q1

-T1

3

馈线柜1 馈线柜2 馈线柜3 SPS 联络柜 NPS 联络柜发电机馈线柜2馈线柜1环网柜1 环网柜2 母线联络柜计量柜

5


气箱中，确保永久性的密封，防护等级可达到 IP65。该中压

开关柜装置还具有如下优越性：

• 外形结构紧凑

与相同电压等级的空气绝缘开关装置相比，体积缩小 25-

50%。

• 免维护

终生密封设计，满足 IEC62271-200 标准（确保永久性的

密封压力），开关柜的安装、运行、扩展及更换无关无需

涉及 SF6 气体工作，运行费用更省。

• 人身安全等级高

柜体经受 31.5kA 内燃弧故障试验，气箱冲击及恶劣环境

的封装试验。

• 运行的安全性

开关柜不受污秽、潮湿、小动物入侵等环境因素影响，火

灾机率小。

• 可靠性保障

通过型式试验和例行试验，质量符合 EN ISO 9001 要求。

图5-3 10 kV远程控制站NXPLUS C开关柜布置正视图

60054

1,4

89

2,2

50

76

1

54

馈线柜2 SPS联络柜 NPS联络柜发电机1 进线柜进线柜1 进线柜2 进线柜3 进线柜4 馈线柜1 发电机2

图5-4 10 kV远程控制站正常和安全配电用NXPLUS C中压开关柜单线图

馈线柜2 SPS联络柜 NPS联络柜发电机1 进线柜进线柜1 进线柜2 进线柜3 进线柜4 馈线柜1 发电机2

-T15

3

630 A-Q0

-Q1

-T1

3

630 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

630 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

630 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

630 A-Q0

-Q1

-T1

3

630 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

630 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

1,250 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

1,250 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

1,250 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

1,250 A-Q0

-Q1

-T1

3

-F5

-T15

3

1,250 kVAuk = 6%10/0.4 kV

1,250 kVAuk = 6%10/0.4 kV

5


SIPROTEC 7SJ68 保护装置通常用于中压环网变电站中，作

为主保护装置。主要保护中性点绝缘的中压网络、中性点接

地或低阻抗接地中压网络、中性点用消弧线圈补偿的中压网

络。采用这种方法也可实现频率保护，逆功率保护以及断路

器控制等功能。图 5-6 展示了 SIPROTEC 4 7SJ68 系列继电

保护产品。

• 使用寿命

正常工况条件最低35年，开关装置在最大操作频率条件下，

一般使用年限为 40-50 年。

• 很容易集成在高层建筑中

出现内燃弧故障时，燃弧压力增加仅为采用空气绝缘开关

设备的 30%。因此需要布置的压力释放口小（压力释放口

详见 5.2）。

• 模块化设计

开关柜更换，无需涉及 SF6 气体工作，开关柜可通过插接

方式连接。

NXPLUS C 根据用途安装不同的保护装置，如保护发电机－

变压器装置时，需采用差动保护技术。SIPROTEC 4 7SJ68 系

列（同步检查的性能）对发电机线路提供完善的保护，图 5-5

是发电机保护的方框图，按同步要求处理母排和馈线的电压。

另外 SIPROTEC 定时限过电流保护继电器能实现供电线路的

选择性保护，时间级差小，总的切断时间非常短。借助一根

信号线能实现方向比较保护功能，快速响应，保护（闭环运

行的）环网供电的电缆线路。

在后面的6.1.2 一节将对SIPROTEC 继电保护作详细的介绍。

上述两种保护继电器均可集成到 NXPLUS C 开关柜柜顶的上

部，如何设计这类保护继电器，可咨询我们的 TIP 工程师。

图5-5 发电机保护方块原理图（L.O.F.=失磁和欠激磁）

1) 同步检查2) 自动重合闸

同步测量母线电流和馈线电流

进线

变压器

指令

母线

就地/远程控制

ARE 2)

SYN 2)

U1

U252

1

2

25

79

52

7SJ68

50/27

59

81

64R

46 49 51V 40 32

87

51N 87N

I>/U<

U<

fRG rotor <

I2 >

I

>

>,t U < L.O.F.–P>IG>, t

7SJ68

图5-6 SIPROTEC 4 7SJ68系列继电保护产品

5


• 维护方便

配用西门子独特技术生产的 3AE SION 系列断路器，使用

10000 次操作周期内免维护，正常使用情况下，开关柜维

护时间间隔 >10 年；

模块化结构和逻辑机械联锁机构减少了停电检修时间。

5.1.2 NXAirS中压开关柜

国内目前在中压配电还多采用空气绝缘开关柜。下面介绍一

下西门子的空气绝缘中压开关柜。

NXAirS 可移开式金属封闭中压开关柜是安装于室内的开关

装置。空气绝缘，金属封闭。

基于西门子中压全球平台技术生产，通过型式试验，符合

GB3906，DL/T 404 及 IEC62271-200 等最新标准要求。

• 设计理念

开关柜被分隔成手车室，母线室，电缆室及低压室四个模

块，各模块相对独立，易于安装；低压门上合理的表计高度，

方便日常观察；电缆室合理的电缆终端高度。

• 灵活的安装方式

可靠墙或离墙自由安装，可面对面或背靠背布置，两侧都

可扩充，可满足不同客户的需求。

• 安全保障

基于西门子中压全球平台的内部燃弧释压系统设计，开关

柜达到内部燃弧等级：

- 12kV NXAirS 开关柜：最大可达 40kA/1s；

- 24kV NXAirS 开关柜：最大可达 31.5kA/1s；

- 运行连续性丧失类别：LSC 2B；

- 隔板等级：PM；

图5- 7 NXAirS中压开关柜

图5-8 10kV站NXAirS中压开关柜前视图

s s s s s s s s s s

35mm

800mm

705mm

1370mm

2075mm

5


在一个气体绝缘的开关站内产生故障，故障电弧迅速加热周

围的空气，气体高度膨胀，产生极高的压力。该压力值取决

于燃弧能量、配电房空间及几何尺寸、以及现有的压力释放

措施。

燃弧故障不仅对运行操作人员构成严重的危险，也对周围的

环境和区域造成危害。为此必须在开关站考虑适当的压力释

放措施，如压力释放口、压力释放通道以及压力吸收器等，

见图 5-10。建筑物的实际压力承载能力以及结构特征需要

结构工程师检查和认证。

5.2中压环网二次配电用开关装置

中压开关柜直接向低压电网配电的开关装置也称中压二次配

电开关柜，这样的系统称中压二次配电系统。对中压二次

配电开关柜的要求与 5.1 节介绍的一次配电开关柜的要求相

同。西门子 8DJH 中压气体绝缘开关柜是属于二次配电开关

柜，主要用于环网变电站的配电级。8DJH 开关柜的选用方

法与 5.1 节介绍的选用方法相同。

使用中压开关柜时，变电所或配电房必须布置压力释放措施，

确保在故障燃弧的情况下，可靠地释放压力。如 SF6 开关柜

使用压力吸收器时，则在燃弧故障产生的急剧上升的压力值

远低于空气绝缘开关柜产生的压力值。

图5-9 8DJH中压二次配电开关柜及单线图

进线柜1 进线柜2 变压器1 变压器2进线柜1 进线柜2 变压器1 变压器2

500

30

01

,40

02,3

00

60

0

2,000

310 500 500

630 A

-Q1

-F2

-A51

-T15

3

HR

AC 230V

-F2 -F2 -F2

AC 230VAC 230V

630 A 630 A

630 A630 A630 A

-Q1 -Q1 -Q1

-Q0 -Q0

AC 230V AC 230V

HR HR

20kV (24kV) / 3 ~50Hz20 kA (1s) / 630A

-T1-T1

3 3

1,250 kVAuk = 6%20/0.4 kV

1,250 kVAuk = 6%20/0.4 kV

AC 230V

5


8DJH 开关柜有一个简单的压力计算方法，它是依据 Pigler

图表曲线进行，图 5-11 是不带压力吸收器的 8DJH 开关柜

进行压力计算曲线表示法。当开关室内压力不均匀增加时，

它给出一个接近值。但压力计算结果并不能作为建筑物以及

结构件承载压力能力的依据。

对几何形状很复杂的以及短路功率较高的开关柜，必须采用

商用的 3 维有限元方法进行详细的计算，也要考虑动态压力

发展的过程。

图5-10 左边为向下压力释放口，顶部使用压力吸收器

图5-11 依据Pigler，计算无吸收器8DJH开关柜释放压力的曲线表示

时间[t] ms50

116

最大压力 [Pmax]: 99 ms后10,9 hPa116 ms后15,9 hPa

2

4

6

8

10

12

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1,000

释放

压力

[p]

hPa

室内容积 [VR] m3:

自由截面压力释放区 [Aent] m

2:短路电流 [IK“] kA:

0

14

16

18

5


5.3 配电变压器

超高层建筑楼层环网变电所把 10kV（或 20kV）中压通过配

电变压器转变成交流 400/230V 电压。建筑物中各环网变电

所（或负荷中心）附近，经常有人员出入，依据 IEC 60076-

11(VDE 0532-76-11)，建筑物中的该类场合最好使用干式变

压器，按前面的图4-3和4-4，在建筑物中设置备用 SPS系统，

配置发电机组和变压器设备，每台变压器容量为 2.5MVA，

通过它们把发电机的低压转变成 10kV ( 或 20kV) 中压，作

为中压系统的安全电源。

GEAFOL 树脂浇注干式变压器（图 5-12）已有几十年的应用

历史，已证明有如下的优越性：

• 安全性：能满足安装在公共设施，车间，电气运行区域等

场合的使用安全性要求；

• 环境兼容性：噪声低，不需绝缘油，无绝缘油回收的问题，

EMC 友好；

• 灵活性好：防火性能好，具有自熄火性能，无污染等问题。

可安装在极端气候条件场合，即在热带潮湿或寒冷环境中

使用；

• 性能：可通过强迫风冷方式提高出力；

• 性价比高：使用寿命长，也可使用铝线绕组；

• 运行：免维护。

超高层建筑常使用 GEAFOL 1250kVA 干式变压器，该容量

规格的外形尺寸和重量与建筑物的及楼层的承载能力相匹

配。因为 GEAFOL 变压器免维护，因此一般不考虑设置备用

变压器。

需注意的是在选择变压器设备时，应为变压器配置如图 5-13

冷却风机，通过该风机的强迫风冷，可提高额定容量 50%

的出力。大于额定电流工况的工程场合，应在设计时考虑配

置冷却风机。变压器长期使用在该工况条件，变压器出力增

加，损耗虽不会按相同比例增加，也会影响变压器的通风。

冷却风机需要附加费用，同时使变压器的外形尺寸的宽度和

长度方向各增加 10cm。在设计阶段还应考虑：在正常运行

情况下，能源管理系统如何处理出现峰值负荷和变压器高出

力的问题。

图5-12 GEAFOL树脂浇注干式变压器

图5-13 带风冷的GEAFOL变压器

5


户内使用的变压器常安装在专用的变压器外壳内，外壳按要

求可有不同的防护等级，见图 5-14。在楼宇建筑中可以使

用预装式紧凑型变电站，其中包含了变压器和中低压开关装

置。

有关变压器通风问题，需要与建筑师和结构工程师早期协商，

确定是否需要空调，必须有足够的空气进入、废气排出的通

道。西门子 TIP 工程师可提供咨询，他们会快速提供建议，

估算变压器房所需的空间。

图5-15 容量1250kVA变压器房的风口计算案例

风扇风扇风扇

变压器制造厂：

参数： 1,250 kVA, 10/0.4 kV, Uk 6%

Pv= W

变压器型式： GEAFOL

SIEMENS

变压器房的通风

项目名称：

设计师：

日期：

Skyscraper

26/05/2012

Mr. John Bull

35 °C

2 m

空气出口温度 ϑ2：

空气进口冷却温度 ϑ1： 20 °C

自然通风口：

计算进气和排气截面1.29,544

有效高度H =

短路损耗 PK120:

最大负荷(%)

空载损耗 P0:

1.1617 m2

计算变压器损耗 V

有效高度 (见图)

1,800 W

11,000 W

80%

总损耗 QV: 9,544 W

2.00 m

A1= 1.162 m²

m21.162A2 = ϑ1 20 °C

ϑ2 35 °C

图5-14 满足IP20/40防护等级的GEAFOL变压器保护外壳

5


5.4.1 SIVACON S8 低压开关柜

该开关柜有如下特点：

• 是全型式试验的开关柜，安全性最大化；

• 最小占地面积 400mm x 500mm ；

• 母排可在顶部或后部布置；

• 出线可在顶部、底部或后部；

• 同一个柜体内，可综合不同的安装形式；

• 在关门时，可实现试验及分离位置，并保证相同的防护等

级（最高 IP54）；

• 具有内燃弧保护闭锁系统，确保人员操作安全性；

• 依据客户的要求，可灵活地调整内部分隔；

• 各种抽屉式单元，有统一的操作界面；

• 采用万用铰链，很容易实现左右开门；

• 有高效的通风散热系统，有利于可靠运行和方便维修工作

• 高质量的工业设计，精细集成，符合现代空间思维理念；

• SIVACON 是全球品牌，有全球授权制造合作伙伴的网络，

确保一流服务和配电系统的可用性。

5.4 低压主配电系统

在配电室安装使用的低压主配电系统和设备研发、组装和试

验必须按 IEC 61439 -1/-2 (VDE 0660-600-1-/2) 的要求进行。

对这类的配电开关设备需进行型式试验和例行试验，并要求

通过主管单位的认证。SIVACON 低压开关和控制设备（PSC）

符合上述标准要求，通过测试完成了设计认证。

由于低压开关装置是建筑物中最频繁操作的电气设备，所以

对供电可靠性和操作人员的保护必须要考虑的特别周到。内

燃弧试验认证依据 IEC/TR 61641 ( 即 VDE 0660-500-2) 要求

进行，以最大程度上确保人身的安全。主动的安全保护措施

有：带电部分（母排）采用高质量的绝缘保护、统一规范的

操作规程和简单的操作方法，操作故障保护，开关装置的结

构和尺寸应在燃弧故障发生时，避免对人身的伤害。被动保

护措施针对人身和设备，大大加强了安全性要求，包括门和

面板的燃弧故障保护铰链、闭锁系统，抽屉式单元的安全把

手，断路器安全把手等。如果柜门关闭，前门后（气道）有

一个专利机构确保门闭锁，还有电弧屛障物；燃弧故障检测

与快速灭弧成为一体的系统。

对于一直在讨论的燃弧故障检测和熄灭的问题，目前已有技

术成熟的解决方案。西门子首选的方案是消除柜子内产生燃

弧，把全部导电部件采取全部绝缘的方法。这些保护措施

确保柜体内不产生电弧。这意味不需要安装昂贵的电弧检测

和熄灭的设备，免除了对这些设备的检查和维护、故障更换

的工作。这种解决方案实用性很强。

SIVACON 低压开关柜有 S8 和 8PT 两种柜型。

图5-16 SIVACON S8低压开关柜

5


该超高层建筑的每一个楼层变电所，均选用 4000A 断路器

柜（其中断路器为抽出式），和功率因数补偿柜。

图5-17 SIVACON S8低压开关柜正视图

功率因数补偿柜断路器柜母排在底部

进线柜2进线柜1断路器柜母排在顶部

光伏系统断路器柜

5


图5-18 SIVACON S8低压柜布置单线图

3W

L12

20

_3P_

抽屉式单元

1号馈线：垂直母排 2号馈线：垂直母排1号变压器 2号变压器功率因数补偿柜光伏断路器柜

AC 400 VL1-L3, PE, N,4,000 A, 100 kA

300kvar

30

0 k

var_组开关

3W

L12

20

_3P_

抽屉式单元

3W

L12

20

_3P_

抽屉式单元

3W

L12

20

_3P_

抽屉式单元

3W

L12

20

_3P_

抽屉式单元

3 3 3 33

5


• 更深的元件隔室，满足不同的元器件安装需求；

• 单面或双面安装维护；

• 客户自由设计柜：可安装多种元件，以适应不同项目需求。

8PT 低压开关柜常见柜型前视图如图 5-20 所示。

5.4.2 SIVACON 8PT低压开关柜

• 由德国研发，全球化合作伙伴生产；

• 所有标准方案通过完全型式试验的验证（TTA）；

• 灵活多变的应用方案；

• 水平母线最大额定电流可达 7400A，Icw 可达 375KA；

• 通过 SIMARIS SIVACON 软件规范合作伙伴的生产；

• 通过了内部故障条件下的燃弧试验，为人身安全提供保障；

• 开创性的在低压开关柜顶部设计有压力释放装置；

• 专用门锁铰链能可靠的防止柜门意外弹开；

• 抽屉单元采用进口专用一二次插接件，可选控制插头至

40 个 (Profibus-DP)；

• 开关柜采用了模块化结构设计；

• 统一在柜顶安置的水平母线；

• 标准化结构的元件隔室；

图5-20 SIVACON 8PT开关柜前视图

图5-19 SIVACON 8PT低压开关柜

600

FCB1

600

FCB3

800

OFF

600

OFW

800

PFC

600

BC（母联）

5


5.4.3 母线槽系统

楼层变电所 SIVACON S8 的馈线 1 和馈线 2 分别向 3 个楼层

供电，SIVACON 8PS 母线槽系统产品见图 5-21。馈线柜 1

通过顶部母排的连接器（馈线柜 2 通过底部母排的连接器）

接垂直母线槽系统（见图 5-22 下图），每一个楼层配电通

过水平母线槽连接器连接水平母线槽系统。母线槽系统具有

高度的灵活性，保证了长期高性价比，特别适用配电位置发

生变化的情况。另外 SIVACON 8PS 与电缆布线相比有如下

一些优点：

• 与电缆线路比较，火灾机率减少大约 20%；

•馈线安装和扩展方便，电缆安装需要槽架，卡子和固紧技术，

弯曲半径，火灾隔离设施的型式试验等额外的工作量；

• EMC 环境好；

• 母线槽的插接单元接近负载设备，现场布局更清晰、灵活，

经济实用；

• 如短路强度与电缆线路相当，不需要附加的防范措施；

• 运行安全性高；

• 可直接使用测量和通信设备（PROFIBUS，Ethernet）；

• 可集成完整的母线槽配电系统。

XL-II 母线槽系统可从 SIVACON 配电柜垂直引出，向各楼层

配电，XL-II 母线槽最大电流为 6300A。

每一楼层的分支配电，也可采用 XL-II 母线槽系统。

图5-21 SIVACON 8PS母线槽系统

图5-22 XL-II母线槽系统连接器

母线槽水平连接器

母线槽垂直连接器

5


5.5分支配电系统

楼层配电为分配电系统，相应使用的保护电器有小型断路

器，剩余电流保护器、过电压保护电器等。使用的测量电器

主要取决于客户的应用要求。根据安装位置和选用的电器，

分支配电箱或柜子可采用壁挂式或落地式安装方式。必须符

合的相关的标准主要有：IEC 60364-1 (VDE 0100-100)，IEC

60364-5-51 （VDE 0100-510）。

在示例中，SIMARIS 软件中的 ALPHA 630 分支配电柜主要

用于楼层级配电，见图 5-23。其优点是靠墙安装，通过母排，

把几个柜子排列在一起，见图 5-24。

图5-24 用SIMARIS工具排列ALPHA 630分支配电柜

1,9

50

图5-23 ALPHA分支配电柜开门示意图

5


5.6低压配电保护设备

低压断路器是一种能接通和分断正常电路条件下的电流，也

能在规定的非正常条件（例如短路条件）下接通承载一定时

间和分断电流的一种机械开关电器。低压断路器在电路中除

起控制作用外，还具有一定的保护功能，如过负荷、短路、

欠压和漏电保护等。低压断路器的分类方式很多，按灭弧介

质分，有空气式和真空式（目前国产多为空气式）。低压断

路器广泛应用于低压配电系统各级馈出线，各种机械设备的

电源控制和用电终端的控制和保护。

常见低压断路器分为以下几类：空气断路器 (ACB)，塑壳断

路器 (MCCB)，小型断路器 (MCB)。

此外，高层建筑过电压保护也是要考虑的因素，因此在设计

时 SPD 的选择也很重要。

选择高层建筑中电气装置的保护系统时，必须首先考虑设备

故障保护和火灾防护的问题。电气设备故障情况下防止和保

护人身电击事故的发生称故障保护，也称间接接触电击保护。

正常工况下，电气装置外壳不带电，但在故障情况下，可能

成为导电部分，产生持续的接触电压，对人身的安全构成威

胁，为此这类保护要求人身接触故障设备时，能自动切断电

源。

剩余电流保护器（RCDs）用于检测因绝缘故障而产生的泄

漏电流，或人身无意触及带电导体的情况，因而它起到保护

人身安全或防止火灾发生的作用。串芯式电流互感器检测全

部导线电流的向量和，或相线和中性线电流的差别达到一定

值时，RCD 自动切断电源。

大部分的电气事故是由终端线路故障引起的，其原因是接线

产生过大的应力（电器的接头，电缆的弯曲半径，忘记释放

应力等），以及不适当的操作和缺少维护等。采用 RCDs 以

及西门子近期研发的电弧故障检测装置大大地提高了人身的

安全性，建筑物的安全性。

5.6.1空气断路器（ACB）

空气断路器（又称框架断路器）符合 DIN VDE 0660 （IEC

60947）低压开关设备和控制设备标准，多用于变压器低压

侧进线和母联以及大电流馈线。可耐受和分断大短路电流，

保护功能和整定方法取决于脱扣器类别。

3WL 断路器的额定电流范围为 630A ～ 6300A，额定工作

电压高达 690V AC 及 1000V DC，特殊应用场合可达 1000V

AC 及 1150V AC。3WL 断路器分为 3 种规格，安装方式包

括固定安装和抽出式安装，分断能力为 55KA ～ 150KA，

可提供 5 种型号电子脱扣器 (ETU)，带通讯模块的断路器可

通过 PROFIBUS DP 或 MODBUS 进行通讯。

图 5-25 3WL空气断路器

5


图5-26 3WT空气断路器

图5-27 3VL 塑壳断路器

3WT 系列空气断路器适用于额定电压 AC 690V，工频 50/60

Hz，额定电流为 400 ～ 4000A，50° C 以下不降容，额定分

断能力 66KA 的低压配电网络，分配电能和保护线路及电源

设备免受过载、短路、欠压、接地故障等危害，承受一定时

限范围内的短路电流实现配电系统的选择性。

5.6.2塑壳断路器（MCCB）

塑壳断路器符合 DIN VDE 660 Part 101 ( IEC 60947-2 ) 低压

开关设备标准，有限流性能，可分断大短路电流。塑壳断路

器通常配有热磁脱扣器或电子式脱扣器。脱扣器类型决定保

护功能。一般热磁脱扣器用于电流 630A 以下，仅有过载长

延时及短路瞬时两种保护；电子式脱扣器可实现过载长延时、

短路短延时、短路瞬时和接地故障四种保护功能。部分配电

子式脱扣器的塑壳断路器还可有区域选择性功能。

3VL 塑壳断路器是西门子的高性能产品，符合标准 IEC

60947-2。额定电流为 16A~ 1600A，有 3 极和 4 极产品，

安装方式分为固定式，插入式和抽出式。3VL 塑壳断路器分

断能力为 55~100kA，50° C 以下无需降容，高度模块化结

构，卡装式附件，操作简便。完整的脱扣器系列满足线路和

电动机保护需要。电子式脱扣器可选 COM 通讯模块，支持

Profibus / Modbus 通讯。3VL 断路器在高层建筑分支配电及

楼层配电中已有广泛应用。

5


3VT8 塑壳断路器全系列产品，覆盖 16A~630A。该系列断

路器具有系列齐全，节省空间和易于操作等特点。分断能力

最大为 65kA（400A 及以下为 50kA）。提供热磁和电子式

两种型号的脱扣器。主要应用于基础设施及建筑等场合。

5.6.3小型断路器（MCB）

西门子小型断路器包含灰色系列和绿色系列，产品型号为

5SJ、5SY、5SP，电流范围 0.3~125A。元件材料符合 RoHS

认证，采用高密度、热固型外壳材料，热稳定性好，耐高温，

对内部器件无内应力及变形等不良影响。MCB 的限流等级

达到三级，限制故障电流和故障能量，完善保护负载及设备，

可延长设备使用寿命。多达 13 片灭弧栅片切割电弧实现快

速灭弧，确保安全。触头采用优质的银 - 石墨合金材料，动

触头配有锁定片，防止触头分断时因弹跳引起的电磨损，保

证良好的接触。

图5-28 3VT8 塑壳断路器

图5-29 灰色系列小型断路器

图5-30 绿色系列小型断路器

5


5.6.5 剩余电流监测装置

高层建筑内火灾危险性大、人员密集，应设置剩余电流火灾

报警装置。同时 GB13955 关于报警式剩余电流保护装置的

应用有阐述如下：对一旦发生剩余电流超过额定值切断电源

时，因停电造成重大经济损失及不良社会影响的电气装置或

场所，应安装报警式剩余电流保护装置。如：

a) 公共场所的应急电源、通道照明；

b) 确保公共场所安全的设备；

c) 消防设备的电源，如消防电梯、消防水泵、消防通道照明等；

d) 防盗报警的电源；

e) 其他不允许停电的特殊设备和场所。

西门子剩余电流监测装置 5SV8 由剩余电流监视器和剩余电

流互感器组成，当剩余电流超过设定阀值时，可做到不中断

电路发出报警信号，也可发出脱扣信号切断上级电路，从而

提高电力设备可靠性与安全性。

5.6.4电涌保护器（SPD）

过电压会对电气和电子设备和装置造成破坏，这种破坏不仅

仅限于工业和商业设施，楼宇管理系统以及日常使用的家用

电器也会受到影响。如果没有有效的过电压保护，就会存在

因设备发生损坏而产生昂贵的维修或更换成本的风险。与有

关设备的总价值相比，安装适宜的保护装置的成本可通过避

免电器设备遭到破坏而得到补偿。如果性能参数没有被超出，

则电涌保护器可以多次起作用，从而使用户的利益大大增加。

西门子电涌保护器 5SD7 系列分为 T1(B) 级、T1+T2(B+C)

混合级、T2(C)级、T3(D)级，可分别用于配电系统的主配电盘，

分配电盘，终端设备及特殊设备等不同位置，用于保护低压

系统不受包括直击雷及感应雷在内有过电压破坏。

图5-31 电涌保护器图5-32 剩余电流监测装置

5


各种整流器和设备可能产生的故障电流，以及 RCD 的分类

见表 5-2。

表5-1 剩余电流保护器分类及动作值

相角 90 °:0.25 … 1.4 IΔn ■■■■

不完整的半波脉动电流

最大 1,4 IΔn ■■■■半波电流叠加直流

■

AC

0.5 … 1.4 IΔn ■■■混合频率的故障电流

+ 10 mA

■

■

■

F

■

+ 0.4 IΔn

■

■

■

B+

0.5 … 2.0 IΔn ■平滑直流电流

+ DC+ 0.4 mA+ 6 mA

相角 135°:0.11 … 1.4 IΔn

■■

0.35 … 1.4 IΔn ■■半波脉动直流

0.5 … 1.0 IΔn

■■交流

BA电流型式电流型式脱扣电流

类型类型

5.6.6剩余电流保护断路器

IEC60364-4-41 (VDE 0100-410) 对人身电击防护作了规定

和说明。日常大部分的应用情况，适合选用 A 类剩余电流保

护断路器，即可同时检测交流（AC）和脉动直流 (DC) 的剩

余电流。AC 类 RCD 不能有效保护内含半导体器件的电源设

备（如计算机开关电源、充电电源、变频器等）。

表 5-1 说明 RCD 按剩余电流的波形进行分类以及相应的动

作值。RCD 分为 AC 型、A 型、F 型和 B 型等 4 类，根据使

用要求，按表 5-1 选择符合要求的 RCD。西门子提供的 RCD

如图 5-33 所示。

图5-33 剩余电流保护器

5


表5-2 剩余电流保护器类型及相应的故障电流

L1N

PE

iL

iF1 iF2

M

L1

NPE

iL

iF1 iF2

ML2

L1

NPE

iL

iF1 iF2

ML2L3

iF2

t

iF2

t

iF2

t

iL

t

iL

t

iL

t

iF1

iF1

iF1

iF1

iF1

iF1

iF1

iF1

iF1

iF1

iF1

iF1

iF1

11

12

13

B

B+

F ACA

RCD类型电流负荷电流故障电流

5


5SM6 电弧故障检测装置（简称 AFD）检测到上述 3 种故

障中的一个，即能发出动作信号，使内置的 MCB 或单独的

MCB脱扣切断电源。通常AFD与RCCB/MCB 拼装在一起使用。

AFD 上带有 LED 状态指示。

详细资料见以下网址： www.siemens.com/sentron.

5.6.7 电弧故障检测装置

在欧洲每年都要发生几十万次火灾，造成很多人员的伤亡和

财产的损失，经济损失高达数十亿欧元。其中 25% 的火灾

原因是由于电气装置的原因，而通常是由电弧故障引起的。

如火灾也可由电缆绝缘损坏、电缆受挤压、或电气装置接触

松动等原因引发。以上原因会使电缆发热，引发电缆着火，

最终使建筑物酿成火灾。

用传统的保护电器无法检测电弧故障，接触不良、接触电阻

大产生灼热的现象，因为这些方法都是基于负荷电流向量和

的原理。为了能检测上述故障，研发的电弧故障检测装置能

连续测量高频噪声电压和电流强度以及持续时间。电弧故障

检测装置中的滤波器带有智能软件分析这些信息和信号，当

出现不规则异常情况时，即能瞬间地起动保护，断开线路。

当在家庭中使用手电钻和吸尘器时，电弧故障检测装置应该

可靠地工作，消除这些干扰源的影响。5SM6 电弧故障检测

装置可作为剩余电流和 MCB 的一种补充和完善，提高了人

身和财产的安全性，填补了由电气引发火灾保护的空白。对

于标准中的这项空白将由 IEC 62606 填补，目前已在该标委

会（以及 VDE 0665-10 标委会）起草该装置的标准。

电弧故障检测装置能对如下故障作出反应：

• 串联电弧故障；

• 并联电弧故障；

• 过电压（大于 275V 时自保护）。

图5-34 5SM6电弧故障检测装置

5


Siemens 可提供基于 SIMATIC powerrate 能源管理解决方案，

实现对工业环境的检测和控制。可将数据集成到 SCADA 系

统中进行处理。有现成的 PROFIBUS DP 接口和图 ( 模块 ) 库，

如 SIMATIC WinCC 和 PCS7 可编程控制器有 7KM PAC 3200

模块库，SIMATIC PCS 7 有 3WL/3VL 开关模块库。这样的软

件选项能方便地显示来自各类不同设备的全部数据，而不必

花费工程费用。另外多功能电表 7KM PAC3200/4200 很容

易地通过 profinet 协议集成到全集成自动化系统（TIA）。

5.7电能管理系统

在配电室和配电设备中，可通过带通信功能的断路器、多功

能测量仪表或分布式 DI/DO 采集测量数据，并经由现场总

线或工业以太网上传到后台，用电能管理软件对数据进行处

理，以可视化的手段实现能源损耗透明化管理，从而提高电

能效率。根据电能管理的要求，西门子可提供符合用户要求

的解决方案，进行测量、数据传输、数据分析、以及对建筑

物中电能参数监控和分析。Powermanager 是基于 PC 计算

机的电能管理软件，能集成来自带通信功能断路器（如 3WL

和 3VL）以及 PAC 测量仪表的信息，也可通过带网关的 PAC

4200 多功能仪表，把一些智能仪表的 Modbus RTU 串行信

息转化成 Modbus TCP（以太网格式）信息。

图5-35 电能管理解决方案的主要部件图5-36 电能管理使用Powermanager软件的方框图

RS485 (Modbus RTU)

Ethernet (Modbus TCP)

3WL ACB3VL MCCB

PAC4200带网关

PAC3200

powermanager软件

PAC3100

5


图5-37 基于SIMATIC的能源管理系统解决方案

服务器

接触器、测量仪和流量计的模拟和数字信号

PAC3200/4200 3WL SIPROTEC 保护电器

SIMOCODE pro 电动机管理系统

SIRIUS 3RW44 软起动器

SINAMICS G120 变频器

分布式I/O ET 200

运行控制级

处理级

信号采集和控制

SIMATIC PCS 7 / WinCC, 可选附件powerrate软件和图库

PROFINET工业以太网

PROFINET

工业以太网

PROFIBUS DP

SIMATIC S7

6

79全集成能源管理 – 中低压电气设备的性能描述

第6章中低压电气设备的性能描述

6.1 中压开关设备 80


6.3 母线槽系统 90

6.4 低压成套开关设备 92

6.5 分支配电柜 95


6.7 配电网络计算、验证选择性 97

6.8 内部故障压力计算 98

6

80 全集成能源管理 – 中低压电气设备的性能描述

• 母排工作电流高达 2500A；

• 户内可采用单母排或双母排安装；

• 靠墙安装或自由安装；

• 柜前实现电缆连接；

• 模块化设计，开关柜的安装、扩展不涉及 SF6 气体工作；

• 永久性的密封压力系统，开关设备免维护，确保操作人员

安全，供电可靠性高，封装式电缆接线器寿命长，符合

IEC 62271-200,VDE0671-200 标准要求；

• 在户内气候条件下，完全免维护，符合 IEC 62271-1，

VDE0671-1 标准要求；

• 开关柜柜门完全封闭情况下才能操作；

• 通过断路器可实现可靠的接地功能；

• 金属分隔，PM 等级；

• 内燃弧试验数据：

- 7.5kV-15kV，IAC A FL 31.5kA, 1s；

- 17.5kV-24kV，IAC A FLR 25kA, 1s；

• 防护等级：一次回路中所有高压部件的防护等级为 IP 65，柜

体外壳的防护等级为 IP3XD，符合 IEC 60529 (VDE 0470-1)；

• 机械闭锁符合 IEC 62271-200 (VDE 0671-200)；

• 选项：防地震系统 / 压力释放系统 / 电磁闭锁系统等。

超高层建筑的设计阶段，根据相关的功能要求，需要对供配

电系统电气设备性能有简要的了解。配电产品的性能、技术

参数的描述是项目标书技术文件的基础。

6.1中压开关设备

6.1.1 中压动力中心和远程控制站开关设备

NXPLUS C 气体绝缘开关柜

• 该中压开关柜是紧凑型开关设备，用于中压一次配电和二

次配电；

• 必须符合出厂例行试验的要求；

• 采用 SF6 气体绝缘，金属外壳；

• 不锈钢全封闭气箱，确保气体永久性的密封，单极固封式

绝缘，使导电部分能耐受高压，不受恶劣环境的影响（如

盐雾、潮湿、凝露等），并能防止固体粒子或小动物的入侵，

可在高海拔环境中使用；

6 中低压电气设备的性能描述

表6-1 NXPLUS C开关柜电气参数和外形尺寸

额定电压 kV 7.2 12 15 17.5 24

额定频率 Hz 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60

额定短时工频耐受电压 kV 201) 282) 36 38 50

额定雷电冲击耐受电压 kV 601) 752) 95 95 125

额定峰值耐受电流 kA 80 80 80 63 63

额定短路接通电流 kA 80 80 80 63 63

额定短时耐受电流，3s kA 31.5 31.5 31.5 25 25

额定短路分断电流 kA 31.5 31.5 31.5 25 25

母排额定工作电流 A 2,500 2,500 2,500 2,500 2,500

分支线路额定工作电流 A 2,500 2,500 2,500 2,000 2,000

宽度 mm 6003) 6003) 6003) 6003) 6003)

柜体深度

– 无后部压力释放通道

– 有后部压力释放通道mmmm

1,1001,225

1,1001,225

1,1001,225

1,1001,225

1,1001,225

柜体高度

– 600 mm– 900 mm

mmmm

2,2502,550

2,2502,550

2,2502,550

2,2502,550

2,2502,550

1) 32 kV/60 kV与一些国家技术要求一致2) 42 kV/75 kV与一些国家技术要求一致3) 900 mm用于额定馈线电流2,000 A 和 2,500 A

6


• 模块化结构，标准化、人性化的设计，产品便于操作和维护，

最大程度保障操作人员的人身安全；

• 高标准的内部燃弧释压系统设计，开关柜达到内部燃弧等

级：

12kV NXAirS 开关柜：IAC A FLR 25/31.5/40kA/1s；

24kV NXAirS 开关柜：IAC A FLR 25 /31.5kA/1s；

• 运行连续性丧失类别：LSC 2B；

• 隔板等级 PM（金属封闭，抗压力设计）；

• 标准防护等级 IP4X；

• 联锁符合 GB3906 和 IEC 62271-200 标准；

• 可靠的“五防”机械联锁机构；

• 采用最新设计的 3AE 免维护真空断路器，减少停电次数。

NXAirS中压开关柜

• NXAirS 可移开式金属封闭中压开关柜用于变电站和配电系

统中，主要用于一次配电系统；

• NXAirS 开关柜可用于电力系统，工业系统及船运领域。已

有超过 30 万台西门子空气绝缘开关柜在全球投入使用；

• 符合GB3906，DL/T 404及 IEC62271-200等最新标准要求，

通过全套型式试验；

• 额定电压最大 24kV，额定母线电流最大 4000A（12kV）、

3150A（24kV）；

• 额定短路开断电流最大 40kA（12kV）、31.5KA（24kV）；

• 空气绝缘，金属封闭；

表6-2 NXAirS开关柜电气参数和外形尺寸

额定电压 kV 12 24

额定电流 A 630、1250、2000、2500、

3150、4000

1250、2000、2500、3150

额定工频耐受电压相间、对地 kV 42 65

断口 kV 48 79

额定雷电冲击耐受电压相间、对地 kV 75 125

断口 kV 85 145

额定短路开断电流 kA 25、31.5、40 25、31.5

额定短路关合电流 kA 63、80、100 63、80

额定峰值耐受电流 kA 63、80、100 63、80

额定短时耐受电流，4s kA 25、31.5、40 25、31.5

抗内部燃弧故障试验能力 IAC FLR A

25kA/31.5kA/40kA/1s

IAC FLR A

25kA/ 31.5kA/1s

开关柜尺寸宽 mm 650/800/1000 1000

高 mm 2200/2300/2500 2854/2620/2695

深 mm 1350/1500 1810/1848

6


6.1.2 SIPROTEC 4 7SJ68系列继电保护产品

SIPROTEC 4 7SJ68 系列综保装置适用于 110kV 及以下电压

等级的不同接地方式的配电系统，它能对馈线、电容器、电

抗器、电动机、变压器提供保护、控制和监视功能。提供了

大屏幕显示、全中文人机界面。

装置提供多种灵活的硬件选型，如：冗余的 RS485 通讯卡、

冗余的 100M 以太网通讯卡、2 路 0~24 mA 模拟量输出卡、

4 路 0~22mA 的模拟量输入卡、各种开入和开出的扩展模块

等。

前部的 USB 口为用户提供了远程维护和故障诊断的便利。

用户只需将 U 盘插入装置，相关的故障录波和跳闸信息会被

导出，我们的售后服务人员会分析故障的类型并指导用户处

理现场。装置配置的下装和软件的升级都可以通过U盘完成。

集成的可编程逻辑工具（CFC）和自定义保护功能允许用户

实现特殊的保护、联闭锁功能和自定义的信息。

用户可以通过更改跳线使保护适用于 110VDC 或 220VDC 的

现场直流电源、1A 或 5A 的 CT。

功能范围

保护功能

• 过流保护；

• 零序过流保护；

• 过负荷保护；

• 加速保护；

• 检同期；

• 重合闸；

• 小电流选线；

• 非电量保护；

• 充电保护；

• 逆功率保护；

• 过压 / 欠压保护；

• 断路器失灵保护；

• 低周减载；

• 低压减载；

• 自定义保护；

• FC 回路出口闭锁；

• 相序保护；

• 负序保护；

• 热过负荷保护；

• 电机启动保护；

• 电机堵转保护；

• 电机启动禁止保护；

• 电机差动保护；

• 电机磁平衡保护；

• 变压器差动保护；

• 变压器后备保护；

• 电容器保护；

• 站用变保护。

控制功能 /可编程逻辑

• 灵活配置的控制对象；

• 前面板单线图显示及操作功能；

• CFC 实现扩展的用户定义联闭锁逻辑。

测量 /监视功能

• 运行测量值 U、I、P、Q、cosϕ、f…；

• 电能测量值 Wp、Wq；

• 跳合闸回路监视；

• VT / CT 回路断线监视；

• 最近 20 次故障录波 /16 次跳闸记录；

• 相序监视。

通讯

• IEC 60870-5-103（RS485 或以太网）；

• IEC 61850 MMS & GOOSE；

• Modbus（RS485 或以太网 )；

• DIGSI 4 （USB, RS485 或以太网 )；

• GPS 接口 IRIG B （RS485 或 TTL）；

• SNTP 网络对时。

6


6.1.3中压环网开关柜

8DJH 中压开关柜（参数见表 6-3，6-4）

• 中压二次配电用紧凑型开关柜，24kV 以下；

• 工厂生产柜型，符合出厂例行试验的要求；

• SF6 绝缘气体，金属全封闭开关柜，适用户内安装使用，

符合 IEC 61936（VDE 0101）；

• 焊接的不锈钢气箱，无密封圈，电气连接通过焊接式套

管，机械部件确保气体永久性密封，一次封装技术确保

开关柜不受恶劣环境的影响（如盐雾、空气潮湿、凝露），

密封结构可防止外部物体进入（灰尘、小动物、潮气等）。

该开关柜也适用高海拔地区使用；

• 额定母线工作电流达 630A；

• 靠墙安装或可选离墙安装；

• 外锥形电缆套管出线；

• 模块化设计，开关柜安装和配电系统扩展与密封气箱无

关；

• 依据 IEC 6227-200 （ VDE0671-200）3 极开关一次性

封装，永久性密封，确保操作安全和人身安全，操作机

构免维护，符合 IEC62271-1，VDE0671-1 标准的要求，

且电缆一次性封装；

• 有保护接地开关确保分支线路可靠接地；

• 可使用真空断路器；

• 3 位置开关，有负荷隔离功能，确保可靠接地；

• 使用金属镀层或金属封闭性电压互感器，环形串芯式 3

相电流互感器；

• 向底部释放压力（或使用吸收器从顶部释放压力）；

• PM 分隔等级；

• 低压室有 4 种高度；

• 电弧故障试验设计（靠墙安装 : IAC A FL/ 离墙安装：

FLR）；

• 气箱标准防护等级 IP 65，开关装置封装为 IP2X/3X，低

压室根据类型可选 IP3X/4X；

• 选项有抗地震柜型，压力吸收器是压力从顶部释放，插接

式电压互感器，可锁定的操作面板盖，3 位置开关电动操

作控制。

基本硬件

• 4VT，4CT；

• 16 开入，7 开出，1 告警接点。

扩展硬件

• 4 路 0-22mA 输入；

• 2 路 0-24mA 输出；

• 9 路开入；

• 5 路开出；

• 6 路开入 +3 路开出；

• 3 路测量 CT；

• 操作板。

6


额定电压 kV 7.2 12 15 17.5 24

额定频率 Hz 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60

额定短时工频耐受电压 kV 20 281) 36 38 50

额定雷电脉冲耐受电压 kV 60 75 95 95 125

环网主馈线电缆额定电流 A 400 或 630

母线额定工作电流最大 A 630

断路器馈电柜额定工作电流 A 250 或 630

变压器馈电柜额定工作电流 A 2002)

额定短时短路耐受电流，1 s

50

Hz

最大 kA 25 25 25 25 20

额定短时短路耐受电流，3 s 最大 kA 20 20 20 20 20

额定冲击电流最大 kA 63 63 63 63 50

额定冲击电流

环网馈线电缆最大 kA 63 63 63 63 50

断路器柜馈线最大 kA 63 63 63 63 50

变压器柜馈线最大 kA 25 25 25 25 25

额定短时短路耐受电流，1 s

60

Hz

最大 kA 21 21 21 21 20

额定短时短路耐受电流，3 s 最大 kA 21 21 21 21 20

额定冲击电流最大 kA 55 55 55 55 52

额定冲击电流

环网馈线电缆最大 kA 55 55 55 55 52

断路器柜馈线最大 kA 55 55 55 55 52

变压器柜馈线最大 kA 26 26 26 26 261) 42 kV符合国家技术要求2) 取决于HV HRC熔芯

表6-3 8DJH中压开关柜电气参数

表6-4 8DJH中压开关柜外形尺寸

8DJH环网组合柜外形尺寸外形尺寸

宽度

馈线柜数量

2馈线柜 620

3馈线柜 1,050

4馈线柜 1,360

高度

无低压室模块（选项） 1,200/1,400/1,700

有低压室模块（选项） 1,400 – 2,600

开关装置带压力吸收器（选项） 1,800 – 2,600

深度标准开关柜 775

开关装置带压力吸收器（选项） 890

8DJH单独安装柜外形尺寸外形尺寸

宽度

环网电缆馈线柜 310/500

变压器馈线柜 430

断路器馈线柜 430/500

母线分段柜 430/500/620

收费用途计量柜 430/500/840

高度

无低压室模块 1,200/1,400/1,700

带低压室模块（选项） 1,400 – 2,600

开关装置带压力吸收器（选项） 1,800 – 2,600

深度标准开关柜 775

开关装置带压力吸收器（选项） 890

6


1 预绝缘浸漆的纤维材料；细丝编织的绝缘材料可减少短路电流产生

的轴向应力。

6.2 配电变压器

GEAFOL 树脂浇注干式变压器，户内安装使用，有如下一些

特点：

• 采用不燃和自熄火技术，符合 IEC60076-11 (VDE 0532

7611) ，并满足 C2 类气候、E2 类环境以及 F1 类防火

安全性的要求。出现火灾时，除 CO 外，不允许产生有毒

气体和可爆炸性气体。能提供有关火灾分析和可燃气体的

分析的专家报告；

• 短路强度满足 IEC60076-5 (VDE 0532-76-5) 的要求；

• 绕组空间自由放电小于 2 Ur，即基本噪音声级不超过 5pC；

• 高质量的绕组设计高压侧绕组：树脂浇注铝箔绕组，在真

空条件下制造，F 级绝缘，绕组温升限值 100K。低压二次

侧为铝带绕组，树脂浸泡绝缘处理 1，F 级绝缘，绕组温升

限值 100K；

• 采用底部强迫通风的方式，变压器额定容量提升至 150%；

• 高低压接线端子在变压器顶部；

• 变压器底部装滚轮，可在纵向旋转或侧向移动；

• 变压器带防护外壳时，防护等级为 IP23 或更高，即可在

操作区域接触变压器外壳；同时对环境的噪声大约降低了

3%；

• 通过型式试验的母排端子，很灵活地与低压配电系统连接。

表 6-5-1: 10KV等级配电变压器电气参数

额定容量(kVA)

线圈材料高压(kV)

高压分接范围

低压(kV)

联接组标号

空载损耗(kW)

75ºC负载损耗(kW)

短路阻抗(%)

声压级（dB）

空载电流（%）

100

铜或铝

66.36.610

10.511

± 5%± 2x2.5%

0.4Dyn11Yyn0

0.40 1.40

4

47 0.8

125 0.47 1.60 48 0.8

160 0.54 1.80 49 0.8

200 0.62 2.20 50 0.8

250 0.72 2.40 50 0.8

315 0.88 3.00 50 0.8

400 0.98 3.50 50 0.8

500 1.16 4.20 50 0.8

630 1.34 5.10 50 0.6

630 1.30 5.20

6

50 0.6

800 1.52 6.10 51 0.6

1000 1.77 7.10 52 0.6

1250 2.09 8.50 54 0.5

1600 2.45 10.3 54 0.5

2000 3.05 12.7 56 0.5

2500 3.60 15.1 60 0.5

1600 2.45 11.4

8

54 0.5

2000 3.05 13.5 55 0.5

2500 3.60 16.4 59 0.5

6


表 6-5-2: 10KV等级配电变压器机械参数

额定容量(kVA) 线圈材料轨距Q1xQ2(mm) 重量(kg)外形尺寸（mm)( 长X

宽X 高)外壳尺寸(IP20)

（mm)( 长X 宽X 高)

200

铜

520x520 1040 1310×765×955 1600×1100×1600

250 520x520 1280 1310×760×975 1600×1100×1600

315 670x660 1320 1380×820×1060 1700×1300×1600

400 670x660 1450 1410×820×1120 1700×1300×1600

500 670x660 1690 1460×820×1210 1800×1300×1600

630(Uk%=4%) 670x660 1890 1480×820×1210 1800×1300×1800

630(Uk%=6%) 670x660 1890 1540×830×1220 1800×1300×1800

800 670x660 2260 1570×850×1350 1900×1300×1800

1000 820x820 2700 1650×990×1400 1900×1400×2000

1250 820x820 3180 1730×990×1430 2100×1400×2200

1600(Uk%=6%) 820x820 3830 1780×990×1500 2100×1400×2200

2000(Uk%=6%) 1070x1070 4810 1910×1280×1630 2200×1650×2200

2500(Uk%=6%) 1070x1070 5760 2020×1280×1750 2400×1650×2200

1600(Uk%=8%) 820x820 3840 1830×990×1490 2100×1400×2200

2000(Uk%=8%) 1070x1070 4530 1910×1280×1590 2200×1650×2200

2500(Uk%=8%) 1070x1070 5520 2030×1280×1680 2400×1650×2200

100

铝

520x520 770 1290×760×940 1600×1100×1600

125 520x520 780 1270×755×945 1600×1100×1600

160 520x520 870 1310×760×960 1600×1100×1600

200 520x520 950 1310×710×1045 1600×1100×1600

250 520x520 1030 1320×660×1090 1600×1100×1600

315 670x660 1180 1360×820×1195 1700×1300×1600

400 670x660 1360 1410×820×1225 1700×1300×1600

500 670x660 1590 1490×835×1260 1740×1300×1800

630(Uk% ＝ 4%) 670x660 1900 1510×830×1450 1800×1300×2000

630(Uk% ＝ 6%) 670x660 1720 1510×840×1420 1800×1300×2000

800 670x660 2060 1580×850×1650 1900×1300×2000

1000 820x820 2460 1620×990×1700 2000×1400×2000

1250 820x820 2870 1730×990×1725 2000×1400×2200

1600(Uk% ＝ 6%) 820x820 3650 1890×990×1650 2300×1400×2200

2000(Uk% ＝ 6%) 1070x1070 4330 2000×1280×1870 2400×1650×2200

2500(Uk% ＝ 6%) 1070x1070 5020 2150×1280×2000 2500×1650×2400

1600(Uk% ＝ 8%) 820x820 3450 1920×995×1650 2300×1400×2200

2000(Uk% ＝ 8%) 1070x1070 4250 2060×1280×1760 2400×1650×2200

2500(Uk% ＝ 8%) 1070x1070 5150 2190×1280×2000 2500×1650×2400

6


额定容量(kVA)

线圈材料高压(kV)

高压分接范围

低压(kV)

联接组标号

空载损耗(kW)

75ºC负载损耗(kW)

短路阻抗(%)

声压级（dB）

空载电流（%）

200

铜或铝202224

± 5%± 2x2.5%

0.4Dyn11Yyn0

0.74 2.6

6

50 0.8

250 0.85 3 52 0.8

315 0.97 3.6 52 0.8

400 1.16 4.2 52 0.8

500 1.35 5.03 52 0.8

630 1.53 6.84 53 0.6

800 1.75 7.2 53 0.6

1000 2.07 8.5 53 0.6

1250 2.38 10 54 0.6

1600 2.79 12.1 56 0.6

2000 3.24 14.4 58 0.5

2500 3.87 17.1 59 0.5

2000 3.24 15.58

59 0.5

2500 3.87 18.4 60 0.5


6



额定容量(kVA)

线圈材料轨距Q1xQ2

(mm)重量(kg)

外形尺寸（mm)( 长X宽X高)

外壳尺寸(IP20)（mm)( 长X 宽X 高)

200

铜

670x660 1370 1420×875×1220 2000×1400×1800

250 670x660 1380 1400×870×1230 2000×1400×1800

315 670x660 1480 1430×910×1295 2000×1400×1800

400 670x660 1660 1480×910×1355 2000×1400×1800

500 670x660 1820 1490×860×1405 2000×1400×1800

630 670x660 2030 1540×870×1430 2040×1400×1800

800 670x660 2380 1590×880×1550 2090×1400×2000

1000 820x820 2740 1620×990×1570 2120×1500×2000

1250 820x820 3330 1710×990×1615 2210×1500×2000

1600 820x820 4070 1810×1010×1680 2310×1550×2000

2000(Uk% ＝ 6%) 1070x1070 5130 1940×1280×1765 2540×1780×2200

2500(Uk% ＝ 6%) 1070x1070 6070 2030×1280×1885 2530×1780×2200

2000(Uk% ＝ 8%) 1070x1070 4870 1960×1280×1725 2460×1780×2200

2500(Uk% ＝ 8%) 1070x1070 6230 2150×1280×1825 2650×1780×2200

200

铝

820x820 1210 1450×990×1340 1950×1500×1800

250 820x820 1250 1420×990×1340 1920×1500×1800

315 820x820 1310 1440×990×1395 1940×1500×1800

400 820x820 1470 1490×990×1470 1990×1500×1800

500 820x820 1640 1530×990×1480 2030×1500×1800

630 820x820 1890 1580×990×1525 2080×1500×2000

800 820x820 2170 1630×890×1570 2130×1500×2000

1000 820x820 2680 1720×995×1640 2220×1500×2200

1250 820x820 3040 1810×1005×1735 2310×1550×2200

1600 820x820 3810 1870×1015×1955 2370×1550×2300

2000(Uk% ＝ 6%) 1070x1070 4440 2000×1280×2045 2500×1780×2400

2500(Uk% ＝ 6%) 1070x1070 5510 2190×1280×2075 2690×1780×2400

2000(Uk% ＝ 8%) 1070x1070 4470 2060×1280×2025 2560×1780×2400

2500(Uk% ＝ 8%) 1070x1070 5280 2240×1280×2085 2740×1780×2400

6


额定容量(kVA)

材料高压(kV)高压分接范围

低压(kV)联接组标号

空载损耗(kW)

75℃负载损耗(kW)

短路阻抗(%)

声压级（dB）

空载电流（％）

500 1.62 5.80

6

52 1.4

630 1.86 6.70 54 1.2

800 2.16 7.90 55 1.2

1000 铜或铝 35 ± 5% 0.4 Dyn11 2.43 9.10 56 1,0

1250 38.5 ± 2x2.5% Yyn0 2.84 11.00 56 0.8

1600 3.24 13.50 57 0.8

2000 3.83 15.90 58 0.8

2500 4.46 19.00 59 0.8



额定容量(kVA) 材料轨距(mm) 重量(kg)外形尺寸（mm)( 长X

宽X 高)外壳尺寸(IP20)( 长X

宽X 高)

500 铜 820/820 2960 1850×1030×1565 2500×1850×2000

630 820/820 3330 1920×1040×1585 2550×1850×2000

800 820/820 3730 1950×1045×1760 2550×1850×2200

1000 820/820 4110 1960×1045×1820 2550×1850×2200

1250 820/820 4500 1980×1050×1860 2600×1850×2200

1600 1070/1070 5630 2150×1165×1975 2800×1950×2300

2000 1070/1070 6840 2250×1180×2095 2850×1950×2300

2500 1070/1070 7850 2310×1335×2185 2950×2150×2500

500 铝 820/820 2480 1770×1010×1650 2300×1850×2000

630 820/820 2720 1780×1015×1695 2300×1850×2000

800 820/820 3330 1880×1030×1800 2500×1850×2200

1000 820/820 3620 1880×1120×2025 2500×1950×2400

1250 820/820 4370 2000×1135×2050 2600×1950×2400

1600 1070/1070 4970 2030×1145×2215 2650×1950×2500

2000 1070/1070 5950 2180×1310×2230 2800×2150×2500

2500 1070/1070 7060 2350×1330×2340 2950×2150×2650

6


• 插接箱单元获得多项专利技术，其设计结构紧凑、外形美

观、性能可靠，额定电流为 16A-1250A，每种电流等级可

提供 5 种不同外形尺寸，设计更贴切用户需求；

• 800A 及以上大容量插接箱，插口采用连接器分接，安全

可靠、灵活方便；

• 由于有铝合金外壳，散热快，无磁滞涡流损耗，抗腐蚀能

力强；

• 采用高强度双头力矩螺栓连接器，安装简单快速；

• 采用密集型设计，输送电流大，电压降低。

6.3 母线槽系统

SICACON 8PS 是通过全型式试验的母线槽系统，符合 IEC

61439-1( VDE 0600-660-1) 和 IEC 60439-2 ( VDE 0600-502)

标准。

XL-II 母线槽系统有如下特点：

• XL-II 密集绝缘型母线槽壳体结构为完全密封型，最高防护

等级可达 IP65，可在恶劣环境条件下使用；

• 母线槽系统有各种连接附件单元分别与变压器低压端子、

低压配电柜母线以及电缆线路连接；

• 为了方便更改一段母线槽系统的走向，XL-II 系统设计有多

种弯头；

表6-6 XL-II密集型母线槽通用参数

系统通用参数

Min./max./24 小时平均温度 -5/+40/35°C

防护等级 IP54、IP65

连接器力矩 70Nm

表面处理喷塑

外壳材料铝镁合金

外壳颜色国际标准灰(RAL7032、RAL7035), 具体颜色也可用户确定

额定绝缘电压Ui 1000VAC

额定工作电压Ue 660VAC

额定频率f 50Hz

额定电流Ie 1)

额定短时耐受电流 lcw 1)

额定峰值耐受电流lpk 1)

导体截面 1)

L1,L2,L3 1)

N 1)

PE 1)

单独一根导体作PE 1)

导体材料 CU、AL

每相铜排数 1)

水平最大安装间距 2m

外形尺寸 1)

重量 1)

注： 1) 选择不同的电流等级，相对应不同的数据。

2) 详细的数据可以参照具体样本参数部分。

6


表6-7-1 XLC-II 参数一览表

表6-7-2 XLA-II 参数一览表

电流短时耐受

电流

(ICW) KA

峰值耐受电流

(IPK) KA

电阻／米

(mΩ)电抗／米

(mΩ)阻抗／米

(mΩ)每米压降

(V)

外形尺寸每米重量Kg/ 米

宽度(W) 高度(H) 4 线制 5 线制

400

30 63

0.110 0.039 0.116 0.08 145 114 11.8 12.6

630 0.094 0.035 0.101 0.11 145 114 12.9 13.8

800 0.073 0.031 0.079 0.11 145 114 15.0 16.2

100050 105

0.060 0.028 0.066 0.11 145 119 17.2 18.7

1250 0.047 0.024 0.053 0.11 145 134 20.7 22.5

1600

65 143

0.033 0.020 0.039 0.11 145 164 27.6 30.2

2000 0.024 0.017 0.030 0.10 145 199 35.6 39.2

2500 0.018 0.014 0.023 0.10 145 244 45.9 50.7

3150

100 220

0.015 0.012 0.019 0.10 145 373 60.2 66.1

4000 0.011 0.009 0.014 0.10 145 443 76.3 84.0

5000 0.009 0.006 0.011 0.09 145 533 97.0 107.1

6300 120 264 0.007 0.004 0.008 0.08 145 613 124.5 127.6

电流短时耐受

电流

(ICW) KA

峰值耐受电流

(IPK) KA

电阻／米

(mΩ)电抗／米

(mΩ)阻抗／米

(mΩ)每米压降

(V)

外形尺寸每米重量Kg/ 米

宽度(W) 高度(H) 4 线制 5 线制

400

30 63

0.130 0.029 0.133 0.09 145 114 8.6 9.0

630 0.118 0.028 0.121 0.13 145 119 9.0 9.5

800 0.093 0.024 0.096 0.13 145 134 10.2 10.8

1000

50 105

0.065 0.020 0.068 0.12 145 164 12.7 13.5

1250 0.048 0.017 0.051 0.11 145 199 15.5 15.5

1600 0.036 0.014 0.039 0.11 145 244 19.2 20.6

200065 143

0.029 0.012 0.032 0.11 145 373 27.5 29.2

2500 0.022 0.009 0.024 0.10 145 443 33.1 35.5

3150100 220

0.017 0.006 0.018 0.10 145 533 40.4 43.5

4000 0.013 0.004 0.013 0.09 145 613 46.9 54.2

6


击防护方面，与 DIN EN 50274（VDE 0660-514）技术要求

保持一致。

S8 产品采用在配电系统中的成熟技术和产品，如选择性保

护技术、短路保护及自动切断电源等，也可运用 SIMARIS 系

列工具软件作配电网络计算，评价整个配电系统的选择性保

护配合。

6.4 低压成套开关设备

6.4.1 SIVACON S8 低压开关柜

SIVACON S8是通过全型式试验的低压成套开关和控制设备，

详细的技术参数详见表 6-8 和表 6-9。S8 低压开关柜是依据

IEC 61439-1/-2（VDE 0660-600-1/-2）标准开发、制造和试

验的成套产品。并按 IEC 61439-2 (VDE 0660-600-2) 的技术

指标完成了设计认证。开关柜通过了最终型式试验；而且，

标准型 S8 低压开关柜已通过按照 IEC 61641（VDE 0660-

500-2）和 GB/Z 18859 标准进行的内燃弧试验。在人身电

SIVACON S8配置矩阵断路器柜设计

通用安装柜设计

固定安装柜设计

负荷开关熔断器组设计

条型熔断器式负荷开关设计

无功补偿柜设计

安装设计

固定式 × × × ×

抽屉式 × × 1) × 2)

插接式 × ×

功能

进线 ×

电动机馈线 × ×

电缆馈线 × × × × ×

母联开关 ×

电容器集中补偿 ×

出线方式前出线 × × × ×

前后出线 × ×

柜子宽度

400 mm ×

600 mm × × ×

800 mm × × ×

1,000 mm × × × × ×

1,200 mm × × ×

1,400 mm ×

内部分隔

1 × × × × ×

2b × × × × ×

3a ×

3b × × ×

4a × ×

4b × × × ×

4-7 (BS) × ×

水平母线位置

后部 × × × × × ×

顶部 × × × × ×

无 ×

垂直母排

额定电流 6,300 A 1,600 A 1,600 A 2,100 A 1,600 A 5)

额定冲击耐受电流可达 220 kA 可达 143 kA 可达 143 kA 可达 110 kA -

额定短时耐受电流，1s 100 kA 65 kA 3) 65 kA 3) 50 kA 3) 4)

1) 固定式安装带隔室门 2) 固定式安装带前防护板 3) 额定短路100 kA4) 有条件额定短路电流最大 5) 600 kvar以下额定电流可不带电抗器，带电抗器最大为500 kvar

表6-8 SIVACON S8配置矩阵

6


开关柜根据耐受故障电弧能力可分为如下等级：

• 1 级：保障人身安全；

• 2 级：电弧故障局限于一个柜内；

• 3 级：电弧故障局限于柜内一个功能单元；

• 4 级：电弧故障局限于故障位置。

SIVACON S8 按用户要求交货的安装方式有：

• 靠墙侧向排列安装；

• 双面安装；

• 背靠背安装；

• 靠墙角安装；

• 多柜体设计。

还有其他一些特点：

• 母排顶部（或后部）位置可变化；

• 在一个柜体内允许使用不同的安装技术；

• 按用户要求灵活调整内部分隔；

• 采用万用门铰链，方便改变开门方向；

• 高效通风冷却系统，方便维修；

• 电缆可从顶部、底部、后部出线或母排出线；

• 功能单元分隔，按 IEC 61439-2（VDE0660-600-2），可

分为型式 1 至 4；或按英国标准 EN 61439-2 分为型式 4-7；

• 柜体高 2000m 或 2200m；

• 选项有：耐受地震工况，柜体耐热，母排绝缘，通信协议

（ PROFIBUS DP，Profinet，或 Modbus）；

• 所有电源进线、母联及电流大于等于 630A 的馈线，均需

按 6.6 节要求配 PAC 3200 多功能仪表；

• 无功补偿柜可直接连在主母排，采用模块化设计，MKK 电

容模块最大可达 200kvar；可显示U、I、f、P、S、Q、谐波等。

可设定功率因数范围 :±0.8 （电感和电容）。

额定电流

断路器3WL/3VL 最大6,300 A

电缆馈线最大630 A

电动机馈线最大250 kW

主母线

额定电流最大7,000 A

额定冲击电流(Ipk) 最大330 kA

额定短时耐受电流 (Icw) 最大150 kA, 1s

表6-9 SIVACON S8开关柜主要技术数据

6


适应开关设备安装现场的条件：

• 开关柜可单面安装或背靠背安装；

• 进线可采用上进线或下进线；

• 电缆可在柜体前连接或柜后连接。

骨架和外壳：

骨架是开关柜的承重结构，它是由牢固的钢板型材相互连接

而构成。 SIVACON 8PT低压开关柜的骨架尺寸精准和稳固。

• 骨架和外壳均用冷轧钢板或敷铝锌板制成，其厚度为：骨

架 2.5mm，外壳 2.0mm；

• 骨架上带有模数为 25mm 的孔，可供各种用途的扩展；

• 门体机动灵活，能满足各种要求；

• 门的最大开启角度可至 180 度；

• 旋柄弹簧锁能可靠地防止门的意外弹开。

6.4.2 SIVACON 8PT 低压开关柜

SIVACON 8PT 低压开关柜是建筑以及工业领域中标准的解决

方案。8PT 低压开关柜是通过完全型式试验的成套开关设备

(TTA)，采用了模块化结构设计，拥有固定式、可移式和抽

出式等不同应用方案。

SIVACON 8PT 低压开关柜已经根据 IEC60439-1、DIN

EN60439-1(VDE 0660 第 500 部分 ) 进行了完全型式试验，

并依据 IEC61641,VDE0660 第 500 部分，补充 2 进行了内

部故障条件下的电弧试验，且经过地震试验验证。

SIVACON 8PT 开关柜特点：

• 通过完全型式试验的低压开关柜 (TTA) ；

• 水平母线统一布置在开关柜的上方；

• 水平母线额定电流可至 7400A；

• 额定短时耐受电流 Icw 可至 375kA；

• 更深的元件隔室，适用于不同元器件安装；

• 标准化结构的元件隔室；

• 柜顶装有释压装置。

表6-10 SIVACON 8PT 低压开关柜电气参数和外形尺寸

额定绝缘电压 1000V

额定工作电压 690V

额定冲击耐受电压 (Uimp) 8kV

过电压类别 Ⅲ

污染等级 3

水平母线额定电流 7400A

额定短时耐受电流 Icw 375kA

额定峰值耐受电流 Ipk 150kA/1s

垂直母线额定电流 6300/2800/1200A

额定短时耐受电流 Icw 100kA/65kA/65kA/1s

额定峰值耐受电流 Ipk 250kA/163kA/163kA

抗内燃弧性能基于 IEC61641

防护等级 IP30-IP54

内部分隔形式 1 至形式 4

表面处理骨架部件镀锌 / 粉末喷涂 / 涂漆

外壳镀锌 / 粉末喷涂 / 涂漆

门粉末喷涂 / 涂漆

外形尺寸（mm）宽 400/600/800/1000/1200/1400

高 2200/2300/2600

深 600/800/1000/1200

6


6.5 分支配电柜

无论落地式安装还是挂墙式安装，分支配电柜必须与 IEC

61439-1/-3（VDE0660-600-1 和 VDE 0660-504）标准要求

一致，分支配电柜用作安全等级 1 的分支配电系统；或额定

电流 630A 以下，额定电压为 690V 安全等级为 2 的分配电

系统。即适用一般非专业人员可安全操作设备。

• 模块化的 ALPHA DIN 分为 3 种规格，参考表 6-11 选择相

应产品；

• 外壳材料为粉末电镀钢板，安装工具由特殊电镀钢板制造，

外加铸塑套。

表6-11 ALPHA配电箱技术数据和外形尺寸

ALPHA外形尺寸高度mm

宽度mm

深度mm

交货型式防护等级按IEC 60529

标称电流 A

ALP

HA

63

0 D

IN

箱体外形尺寸1,950包括

100 mm基础

300 210空柜子

IP43 / IP55 630

550250

800

平板包装1,050320

1,300

ALP

HA

40

0 D

IN

表面安装箱

800550

210 空柜子 IP43 / IP55

400

950

1,250800

1,400

嵌入墙安装方式外露尺寸

858 / 860608 / 610

210 / 215 平板包装 IP311,008 / 1,010

1,308 / 1,310858 / 860

1,458 / 1,460

ALP

HA

16

0 D

IN

表面安装箱

500300

140

空柜子

IP43 / IP55

160

650

800550

1,100

嵌入墙安装方式外露尺寸

558 358

140 IP31708

858608

1,158

6


可按归档的某一时间段的测量数据显示负荷曲线，也可按系

统实时采集的测量数据显示负荷曲线。在全部的测量数据中

按需要有选择地进行显示。提供的负荷曲线即可打印输出，

也可以文件的形式输出。

• 除了对测量数据采集、显示和归档外，也可监控参数，实

现如下监控功能；

• 监控预定义的电流限值或其他限值；

• 监控状态信息、并生成相应的信号；

• 采用来自设备本身的信息，放入到事件内存中；

• 显示系统异常的工况；

• 能识别或不能识别的信息；

• 识别信息中的一些附加的标志和信息，如：

- 代码；

- 优先级；

- 时标；

- 说明；

- 报警文本；

- 输入 / 输出；

- 数值；

- 确认信号 ( 是 / 否 )；

- 确认时间。

把电能损耗发送到用户定义的相应的费用中心，按当前的费

用和费率进行计算。并与归档的测量值对比。每个成本中心

的能源损耗值可以以表格的形式或棒图的形式提供。

选配的“专家” 的软件包，可利用如下的辅助工具：

• 图形设计工具，如：

- 图形形状（如圆形，菱形等）；

- 排列工具对准图形目标；

- 格式工具加工图形的形状；

- 利用上述工具设计图形形状，并把它们综合到图像中；

• 通过脚本程序使图像生动活泼，也可通过脚本程序改变运

行条件，借助所谓的向导工具生成脚本程序，而不必使用

编程语言；

• 另一方面，在内置编辑器中，可直接使用脚本语言编程；

• 使用脚本语言编写用户定义的程序，该语言与编程语言 C

类似，程序能执行触发的事件或基于时间控制的事件。脚

本编辑器和翻译器能支持生成多线索应用的程序。

6.6 电能管理系统

依靠现代服务器—客户端结构，Powermanager 基于 Windows

操作系统，通过 web 客户端展示，测量仪表的测量数据通过

以太网直接或通过网关上传到控制中心。根据这样的配置方

法，装有 Powermanager 软件的 PC 计算机最多能连接和处

理 200 台仪表。

标准的 OPC 接口可与其他系统交换数据：

• OPC-DA（数据访问）服务器和客户端 ( 客户可选用的专家

软件包 ) 在线存取数据；

• OPC-AE ( 报警和事件 ) 服务器和客户端（客户可选用的专

家软件包）存取报警 / 事件。

通过直接连线，由 Modbus TCP 把测量数据传送到 PC 机，

使用 Modbus RTU 网关（如 7KM PAC 4200 多功能测量仪表）

把数据传送到电能管理软件。这些数据采集自带通信功能的

断路器、多功能测量仪表等；除了电流特性的信号外，也能

是其他的信号。由设备产生的记录信息，设备中记录的测量

（或归档）数据。查询设备中记录的测量（或归档）数据最

低时间间隔为 2s。

对于一些工程方面的参数如功率一般均以缺省值方式归档，

其他的一些测量值可以包括或不包括在归档过程中，用归档

集成到数据库中的方法很方便实用，不需要授权也不需要单

独的工程工具支持。

可通过预定义的参数分组，显示测量参数，如：

• 显示最重要的测量参数；

• 电压参数；

• 电流参数；

• 功率因数；

• THD；

• 功率 / 平均功率；

• 电能参数；

• 设备数据。

也可以按 IEC 或 UL 有关国家的标准显示参数。

6


6.7 配电网络计算、验证选择性

设计低压配电系统时需要通过计算确认保护设备的选择，电

缆截面的选择，配电网络的选择性保护配合的评价（从中压

侧，变压器，直至终端配电线路），以及每条负荷线路的能

源平衡报告（即有功功率、无功功率及视在功率 3 者之间的

关系）；网络单线图上的数据包括：电缆长度、负荷数据，

主配电柜馈线端子作为选择性评估的参考点（或接口），配

电系统的校验需包括：

• 以表格形式的能源平衡表；

• 配电系统单线图，带设备参数，包括电源设备、保护开关

电器、电缆线路等；

• 配电系统单线图，标注每条配电线路的负荷电流、电压降

等参数；

• 配电线路单线图，标注每条线路的最大短路电流、最小短

路电流；

• 配电系统全部断路器和熔断器的 I2t 特性曲线图（显示实

际整定的断路器参数）；

• 给出一个表格，列出全部保护设备的参数，包括整定范围

以及整定值，可打印输出，作为安装调试用文件。

需使用软件工具减少校验工作量，从产品的差异性来看，

SIMARIS design 设计软件是依据一流的安装实践经验和有效

的 IEC（VDE）标准研发的工具软件，完全满足配电系统的

全部要求，提供了一种安全、可靠、快捷的配电系统计算和

选型设计的解决方案。可为配电系统选择匹配的电气设备，

包括电源设备、电缆和母线槽系统、各配电线路的开关和保

护电器。此外，软件可计算短路电流、负荷电流、电压降，

能源平衡（有功功率、无功功率和视在功率之间的关系）；

按网络自动计算人身安全保护、短路和过载保护和整定。

SIMARIS design 与 Windows XP（SP3）、Windows Vista 以

及 Windows 7 操作系统相兼容。软件可从互联网下载，并

在线升级。

西门子在全球范围内对整个软件提供电话和邮件支持及培训

课程。用户也可通过互联网获得以下技术支持，内容包括：

• E-mail 与技术支持团队联系；

• 基础知识，包括查询功能；

• 产品目录和手册；

• 回答对产品提出的问题；

• 软件更新；

• 应用案例；

• 应用技巧。

另外提供综合维护计划，这是用户可选项，具有如下特点：

• 产品同步更新；

• 同步更新基础知识；

• 同步更新电子文档手册。

6


6.8 内部故障压力计算

为了在建筑物内布置和安装中压开关柜，需以用户的要求计

算开关站内部内燃弧故障产生的压力，或局部的压力释放的

3-D 仿真。当开关站室内故障发生后，反映压力膨胀与时间

的关系需要指定 10 个测量点。缺省值有：

• 配电室大小尺寸；

• 压力释放口的位置和尺寸；

• 开关安装位置和外形尺寸；

• 开关柜的型式等。

如产生的压力必须释放到建筑物外部的话，则需要提交一份

计算方案，包括图表及应采取的可行性建议。

799全集成能源管理 – 附录

第7章附录

7.1 相关标准 100

7.2 缩略语 102

7.3 配电技术网址汇总 104

7100 全集成能源管理 – 附录

7.1 相关标准

7 附录

国际标准号德国标准号标准名称

EN 15232 DIN EN 15232 建筑物能效 - 楼宇自动化与管理系统对建筑能效的影响

EN 50090 VDE 0829 家庭和楼宇电子系统（HBES）

DIN EN 50274 VDE 0829 低压开关成套开关设备和控制设备－电击防护－非故意直接接触危害性的带电导体

IEC 60076-5 VDE0532-76-5 电力变压器－第 5 部分：短路耐受能力

IEC 60076-11 VDE0532-76-11 电力变压器－第 11 部分：干式变压器

IEC60364-1 DIN VDE 0100-100 低压电气装置－第 1 部分：基本原理，一般特性评估，定义

IEC60364-4-41 VDE 0100-410 低压电气装置－第 4-41 部分：安全防护－电击防护

IEC 60364-4-43 VDE 0100-430 低压电气装置－第 5-43 部分：过电流保护

IEC 60364-5-51 DIN VDE 0100-510 建筑物电气装置－第 5-51 部分：电气设备的选择与安装－一般规则

IEC 60364-5-52 DIN VDE 0100-520 低压电气装置－第 5-54 部分：电气设备的选择与安装－布线系统

IEC 60364-5-54 DIN VDE 0100-540 低压电气装置－第 5-54 部分：电气设备选择与安装－接地制式和保护导体

IEC 60364-5-56 DIN VDE 0100-560 低压电气装置－第 5-56 部分：电气设备选择与安装－安全性服务

IEC 60364-7-710 DIN VDE 0100-710 建筑物电气装置－第 7-710 部分：特殊装置或场所的要求；医疗场所

IEC 60364-7-712 DIN VDE 0100-712 低压电气装置－第 7-712 部分：特殊装置或场所的要求；光伏（PV）电源系统

IEC 60364-7-718 DIN VDE 0100-718 低压电气装置－第 7-718 部分：特殊装置或场所的要求－公共设施和工作场所

IEC 60439-2 DIN VDE 0100-502 低压成套开关设备和控制设备－第 2 部分：母线槽系统的特殊要求

IEC 60529 VDE 470-1 外壳防护等级（IP 码）

IEC 60909 VDE 0102 交流系统 3 相短路电流

IEC 60947-2 VDE 0660-101 低压开关设备和控制设备－第 2 部分：断路器


国际标准号德国标准号标准名称

IEC 61439-1 VDE 0660-600-1 低压成套开关设备和控制设备－第 1 部分：一般规则

IEC 61439-2 VDE 0600-600-2 低压成套开关设备和控制设备－第 2 部分：成套动力开关设备和控制设备

IEC 61439-3 VDE 0600-600-504 低压成套开关设备和控制设备－第 3 部分：由一般人员操作的配电柜（DBO）

IEC/TR 61641 VDE 0600-500-2 成套封闭式开关设备和控制设备－内燃弧故障条件下的试验指南

IEC 61850 DIN EN 61850 变电站通信网络和系统

IEC 61936 VDE 0101 1kV 以上的交流动力装置

IEC 61936-1 VDE 0101-1 1kV 以上的交流动力装置－第 1 部分：总则

IEC 62606 VDE 0665-10 电弧故障检查设备（AFDD）的一般要求

IEC 6227-1 VDE 0671-1 高压开关设备和控制设备－第 1 部分：一般技术要求

IEC 62271-200 VDE 0671-200 高压开关设备和控制设备－第 200 部分：交流额定电压 1kV 以上、52kV 以下，金属封闭型开关设备和控制设备

ISO 9001 DIN ISO 9001 质量管理系统－要求

DIN V VDE V0180-100 紧急疏散照明系统

DIN EN 1838 照明应用－应急照明

DIN 4102-9 建筑材料和元件的火灾行为；密封防电缆渗透，概念，要求和试验

VDE 0298-4 动力装置的电缆和芯线的应用－第 4 部分：建议沿建筑物固定布线用铠装和非铠装电缆以及软电缆和芯线的的载流量

VDI 3807 Blatt 4 建筑物能源和水资源损耗的特征值－电能损耗特征值

VDI 3807 Blatt 1 能源管理－术语和定义


E

EIB 欧洲装置总线

EMC 电磁兼容性

EN 欧洲标准

EMS 能源管理系统

EPBD 建筑物指令中的能源性能

ETU 电子式脱扣器

EU 欧盟

F

FFM 熔芯烧断检测

H

HQAI 德国建筑师和工程师费用规则

HV HRC 高压熔断器

I

IAC 内燃弧分级

IEC 国际电工委员会

ICT 信息通信技术

IP 入侵防护

ISO 国际标准化机构

IT 信息技术

K

KNX 国际建筑物监控和管理系统标准（与IEC

14543-3、EN5009、EN 13321-1 、GB/

Z20965一致）

7.2 缩略语

A

AC 交流

ACB 空气断路器

AEP 平均电价

AFD 电弧故障检测

ANSI 美国国家标准学会

ATM 异步传输模式

B

BA 楼宇自动化

BACS 楼宇自动化和控制系统

BGV 员工责任保险协会制定的指令或准则

C

CCTV 闭路电视

CFC 连续功能图

CHP 热电联供单元

CPS 应急照明集中电源系统

D

DaC 数据中心

DC 直流电流

DIN VDE 德国标准化协会，德国电气、电子，信息技

术协会

DSD 配电系统运行商


L

LON 局域网

LPS 低压系统应急照明

LV HRC 低压熔断器

M

MCB 小型断路器

MCCB 塑壳断路器

MHRD 典型高层建筑指令

N

NPS 正常电源

O

OPC 嵌入过程控制

P

PE 1）聚乙烯

2）保护地线

PEN 保护地线中性线合二为一

PM 金属分隔

PMS 能源管理系统

PUE 电源使用效率

PV 光伏系统

S

SF6 六氟化硫气体

SNTP 简单网络时间协议

SPG 备用发电机组电源

SPS 安全电源

T

TAB 技术供应条件

TMB 建筑物管理系统

TCP/IP 传输控制协议、互联网协议

THD 总谐波失真

TIP 全集成能源管理

TN TN 接地系统

TN-C TN-C 接地系统

TN-S TN-S接地系统

TTA 全型式试验成套开关设备和控制设备

U

UL 美国保险商实验室

USB 通用串行总线

UPS 不停电电源

V

VDI 德国工程师协会

X

XLPE 交联聚乙烯


7.3 配电技术网址汇总

7.3.1 全集成能源管理（TIP）

7.3.2 产品和系统

www.siemens.com/tip/productswww.infrastructure-cities.siemens.com.cn/powerdistribution/DownloadCenter

中压开关设备

www.siemens.com/medium-voltage-switchgearwww.infrastructure-cities.siemens.com.cn/powerdistribution/DownloadCenter

中压继电保护

www.siemens.com/siprotec www.siemens.com.cn/ea

配电变压器

www.energy.siemens.com/hq/en/power-transmission/transformers/distribution-transformers

低压开关设备

www.siemens.com/sivaconwww.infrastructure-cities.siemens.com.cn/powerdistribution/DownloadCenter

母线槽系统

www.siemens.com/sivaconwww.infrastructure-cities.siemens.com.cn/powerdistribution/DownloadCenter

分配电箱及开关电器

www.siemens.com/alphawww.infrastructure-cities.siemens.com.cn/powerdistribution/DownloadCenter

测量仪表和电能监控

www.siemens.com/sentronwww.infrastructure-cities.siemens.com.cn/powerdistribution/DownloadCenter

楼宇自动化

www.siemens.com/gamma

光伏电源系统

www.siemens.com/lowvoltage/photovoltaic

TIP

www.siemens.com/tip www.siemens.com.cn/tip

SIMARIS

www.siemens.com/simaris www.siemens.com.cn/simaris

标书技术说明

ausschreibungstexte.siemens.com/tiplv


7.3.4 专题性网站

7.3.3 设备配置软件

www.siemens.com/softwaretools

选型软件页面：CD-K，BD01，BD2，3VL，3WL组建母线槽系统配电系统

www.siemens.com/industrymall

ALPHA SELECT项目设计软件

www.siemens.com/alpha-select

Profix NXPLUS C中压开关柜设计软件

www.siemens.com/profixnxplusc

Profix 8DJH中压开关柜设计软件

www.siemens.com/profix8djh

全集成楼宇解决方案

www.siemens.com/tbs

全集成自动化

www.siemens.com/tia

火灾防护

www.siemens.com/firesafety

安全

www.siemens.com/security

能源效率

www.siemens.com/energyefficiency

电能管理

www.siemens.com/powermanager

智能电网

www.siemens.com/smartgrid


出版说明



出版部门


基础设施和城市业务领域

中低压集团

作者

Dr. Siegbert Hopf

Siemens AG

IC LMV MS CI TIP

翻译：葛大麟

审核：葛大麟何友林柴淑云等


IC LMV/BT S CM/TIP

TIP CoC

不保证所有数据和电路示例。如有改动，恕不事先通知。

任何特定的参考中出现有商标、品牌名称、技术方案等的遗漏，并不表

示其未受专利保护。



Answers for infrastructure and cities.

www.siemens.com.cn/tip


TIP

本手册中提供的信息只是对产品的一般说明和特性介绍。文中内容可能与实际应用的情况有所出入，并且可能会随着产品的进一步开发而发生变化。仅当相关合同条款中有明确规定时，西门子方有责任提供文中所述的产品特性。

手册中涉及的所有名称可能是西门子公司或其供应商的商标或产品名称，如果第三方擅自使用，可能会侵犯所有者的权利。


基础设施与城市业务领域

中低压集团

如有变动，恕不事先通知

订货号：E20002-M5020-C300-X-5D00

3064-S906255-08133

西门子公司版权所有

华北区

北京

北京市朝阳区望京中环南路7号

邮编：100102电话：(010) 6746 8888传真：(010) 6476 8888

天津

天津市和平区南京路189号

津汇广场写字楼1401室

邮编：300051电话：(022) 8319 1666传真：(022) 2332 8833

唐山

河北省唐山市建设北路99号

火炬大厦1308室

邮编：063020电话：(0315) 317 9450传真：(0315) 317 9733

石家庄

河北省石家庄市中山东路303号

世贸广场酒店1309室

邮编：050011电话：(0311) 8669 5100传真：(0311) 8669 5300

太原

山西省太原市府西街69号

国际贸易中心西塔1609B邮编：030002电话：(0351) 868 9048传真：(0351) 868 9046

呼和浩特

内蒙古自治区呼和浩特市

乌兰察布西路内蒙古饭店1508房间

邮编：010010电话：(0471) 693 8888传真：(0471) 628 8269

济南

山东省济南市舜耕路28号

舜耕山庄商务会所5楼

邮编：250014电话：(0531) 8266 6088传真：(0531) 8266 0836

济宁

山东省济宁市火炬路19号济宁

香港大厦361房间

邮编：272037电话：(0537) 239 6000传真：(0537) 235 7000

青岛

山东省青岛市香港中路76号

青岛颐中皇冠假日酒店4楼

邮编：266071电话：(0532) 8573 5888传真：(0532) 8576 9963

潍坊

山东省潍坊市四平路31号山东将军

鸢飞大酒店有限公司1507房间

邮编：261041电话：(0536) 822 1866传真：(0536) 826 7599

烟台

山东省烟台市南大街9号

金都大厦16F1606室

邮编：264001电话：(0535) 212 1880传真：(0535) 212 1887

淄博

山东省淄博市张店区中心路177号

淄博饭店7楼

邮编：255025电话：(0533) 218 7877

沈阳

辽宁省沈阳市辽河区北站路59号

财富中心E座13层

邮编：110013电话：(024) 8251 8114传真：(024) 8251 8597

大连

辽宁省大连市高新园七贤岭

广贤路117号

邮编：116001电话：(0411) 8369 9760传真：(0411) 8360 9468

长春

吉林省长春市西安大路569号

长春香格里拉大饭店401房间

邮编：130061电话：(0431) 8898 1100传真：(0431) 8898 1087

哈尔滨

黑龙江省哈尔滨市南岗区红军街15号

奥威斯发展大厦30层A座

邮编：150001电话：(0451) 5300 9933传真：(0451) 5300 9990

华东区

上海

上海市杨浦区大连路500号

西门子上海中心A座7楼

邮编：200082电话：(021) 3889 3889

杭州

浙江省杭州市西湖区杭大路15号

嘉华国际商务中心1505室

邮编：310007电话：(0571) 8765 2999传真：(0571) 8765 2998

南京

南京市中山路228号地铁大厦17层

邮编：210008电话：(025) 8456 0550传真：(025) 8451 1612

苏州

苏州工业园区苏华路2号

国际大厦1115~1119室

邮编：215021电话：(0512) 6288 8191 - 8316传真：(0512) 6661 4898

华南区

广州

广州市天河区天河路208号

粤海天河城大厦8~10层

邮编：510620电话：(020) 3718 2888传真：(020) 3718 2107

福州

福建省福州市五四路89号

置地广场11层04，05单元

邮编：350003电话：(0591) 8750 0888传真：(0591) 8750 0333

厦门

厦门市厦禾路189号

银行中心21层2111-2112室

邮编：361003电话：(0592) 268 5508传真：(0592) 268 5505

佛山

佛山市汾江南路38号

东建大厦19楼K单元

邮编：528000电话：(0757) 8232 6710传真：(0757) 8232 6720

东莞

东莞市南城区宏远路1号

宏远大厦1403-1405室

邮编：523087电话：(0769) 2240 9881传真：(0769) 2242 2575

深圳

深圳市华侨城汉唐大厦9楼

邮编：518053电话：(0755) 2693 5188传真：(0755) 2693 4245

汕头

汕头市金海湾大酒店1502房

邮编：515041电话：(0754) 848 1196传真：(0754) 848 1195

海口

海南省海口市滨海大道69号

宝华海景大酒店8层803房

邮编：570105电话：(0898) 6678 8038传真：(0898) 6678 2118

珠海

珠海市景山路193号

珠海石景山旅游中心229房间

邮编：519015电话：(0756) 337 0869传真：(0756) 332 4473

南宁

南宁市金湖路63号

金源现代城9层935室邮编：530022电话：(0771) 552 0700传真：(0771) 552 0701

华中区

武汉

湖北省武汉市汉口江汉区

建设大道709号建银大厦19楼

邮编：430015电话：(027) 8548 6688传真：(027) 8548 6777

郑州

河南省郑州市中原区中原中路220号

裕达国贸中心写字楼2506房间

邮编：450007电话：(0371) 6771 9110

长沙

湖南省长沙市五一中路68号

亚大时代写字楼2101, 2101-2室

邮编：410011电话：(0731) 8446 7770

合肥

安徽省合肥市濉溪路278号

财富广场27层2701、2702室

邮编：230041电话：(0551) 568 1299

南昌

江西省南昌市北京西路88号

江信国际大厦14楼1403/1405室

邮编：330046电话：(0791) 630 4866

西区

西安

西安市高新区科技路33号

高新国际商务中心28楼

邮编：710075电话：(029) 8831 9898传真：(029) 8833 8818

兰州

甘肃省兰州市东岗西路589号

锦江阳光酒店2206室

邮编：730000电话：(0931) 888 5151传真：(0931) 881 0707

银川

宁夏回族自治区银川市北京东路123号

太阳神大酒店A区1507房间

邮编：750001电话：(0951) 786 9866传真：(0951) 786 9867

乌鲁木齐

新疆乌鲁木齐市五一路160号

鸿福大饭店贵宾楼918室

邮编：830000电话：(0991) 582 1122传真：(0991) 581 5387

成都

四川省成都市高新区天华二路81号

天府软件园C6栋1/2楼

邮编：610041电话：(028) 6238 7339传真：(028) 6238 7093

重庆

重庆市渝中区邹容路68号

大都会商厦18层1807 - 1811邮编：400010电话：(023) 6382 8919传真：(023) 6370 0612

贵阳

贵州省贵阳市新华路72号

富中国际广场 15楼 C区

邮编：550002电话：(0851) 551 0310传真：(0851) 551 3932

昆明

云南省昆明市北京路155号

红塔大厦1204室

邮编：650011电话：(0871) 315 8080传真：(0871) 315 8093

绵阳

四川省绵阳市高新区

火炬广场西街北段89号长虹大酒店四楼

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高层建筑供配电应用手册 - 西门子中国€¦ · 并介绍基本和初步设计的方法。如高层建筑能源管理系统的 设计要求；又如，一幢已使用了50

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