案例研究:制造设施电气设计

制造工厂,实验室和办公室建筑电源分销项目的这个示例遍历电气工程决策

罗伯特·桑德(Robert Sander)和马里奥·卡拉维(Mario Caraveo),NV5,拉斯维加斯 2019年12月18日

一家设备制造公司已购买了一栋拥有277/480伏Wye服务的现有建筑物,以开设其业务新办公室。该公司为卫生保健行业生产和测试专门的,敏感的电子设备。它正在为其运营开放一个新的位置,并计划使用80%的空间和电力容量,要求在未来几年内至少增长20%。

项目范围包括标准的商业办公空间以及一部分实验室和制造业。所有者所需的功率津贴为:办公室每平方英尺10伏,实验室每平方英尺25伏,制造区域每平方英尺20伏​​。收到平面图后,该地区是14,000平方英尺的办公室,8,000平方英尺的实验室和120,000平方英尺的制造业。

最后,所有办公空间和实验室空间都需要120和208伏单相分配,制造需要70/30分277/480伏(单相和三相)和120/208伏(单相和三相)), 分别。根据这些信息和标准,确定了连接的负载功率津贴:

  • 办公室(120/208伏特):10伏特/平方英尺x 14,000平方英尺= 70千瓦特 - 重量
  • 实验室(120/208伏特):25伏特/平方英尺x 8,000平方英尺= 96千摩尔特 - 重量
  • 制造业(277/480伏):20伏特/平方英尺x 120,000平方英尺x 0.7 = 1,680 kilovolt-amperes
  • 制造(120/208伏特):20伏特/平方英尺x 120,000平方英尺x 0.3 = 720 kilovolt-amperes

下一个阶段是选择变压器容量大小。可以根据变压器的下一个标准尺寸和计算出的连接负载从75公斤重型变压器提供办公空间。但是,所有者的要求是将未来至少占20%的增长。一旦考虑到办公空间的1.2的增长量,我们到达了84千万卢比。这种连接的负载将需要由下一个标准尺寸(112.5千摩尔特)进行服务。

实验室空间需要115.2公斤的重型(包括20%的增长),并且需要225千瓦特 - 重型变压器。同样,制造业将需要1,000千瓦特 - 重型变压器来维修其864千万卢比(具有增长率)的连接负载,该载荷在120/208伏特分布下。

现在考虑到负载,可以考虑建筑物中的一般位置。有许多方法和方法来确定适当的变压器位置和分布,因此此处描述了一种设计理念。建筑物布局是矩形。总体尺寸为200英尺乘655英尺,在建筑物的前部有第二个故事,将容纳办公室和实验室空间。

由于实验室和办公室位于同一区域,因此考虑了实验室和办公室负载与一个变压器的合并。这将产生166千瓦 - 重型的联合载荷,可以由225千沃特 - 增强变压器提供服务。

一个较大的组合变压器可以节省空间和成本。单个较大的变压器可以位于建筑物的两侧,而不是建筑物的两侧,而是位于中央位置。在这种情况下,在两个相对较小的楼层上的实验室和办公室,将变压器放置在成绩水平上,以避免潜在的结构影响。

制造地板的分配需要额外考虑。随着120/208的伏特需求扩散在整个地板空间中,必须安排变压器以避免过量的电压降。距离为600英尺,假设分配有些均匀,计划了两个位置 - 一个位置为200英尺,另一个位于400英尺。这将覆盖制造地板,并使制造区域的负载分为360千瓦特,使两个500千瓦特 - 重型变形金刚可以为制造区域的任一端提供服务。

这些负载只是粗略的估计,但允许设计团队准备并分配地板空间。一旦应用了需求因素(如果有),则可以对大小进行相应的重新审视和尺寸。

最后,考虑了变压器的规范。由于这是室内和受控的环境,因此将使用干型通风变压器。为了降低成本,变压器的绕组将是铝,而不是铜。在办公室和实验室,由于设施中设备的敏感性,因此考虑了缓解变压器的谐波变压器。这种选择还将有助于提高功率质量,并以谐波的形式减少效率低下,这是由现代计算机和电子产品共有的众多AC/DC电源变压器引入的。

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罗伯特·桑德(Robert Sander)和马里奥·卡拉维(Mario Caraveo),NV5,拉斯维加斯
作者简历:罗伯特·桑德(Robert Sander)是NV5的电气工程师。他在高层款待和光伏的电气设计方面具有经验。Mario Caraveo是NV5的电气设计师。经验包括用于商业办公室,零售,酒店,工业,混合用途,住宅和医疗保健的电气设计。