試述建筑電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

[摘要]在現(xiàn)代建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大的趨勢下，人們對于建筑供電設(shè)計(jì)的要求也越來越高。建筑的構(gòu)造比較復(fù)雜，特別是大量的電力設(shè)施對供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。本文主要探討了建筑電氣工程供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

[關(guān)鍵詞]建筑電氣；供配電系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，建筑行業(yè)越來越興起，而由于土地的受限，建筑則變得越來越平常。在建筑中，其供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成了對人們?nèi)粘Ｉ钣绊戄^大的一個(gè)非常重要的方面，它不僅是一個(gè)復(fù)雜且專業(yè)的系統(tǒng)工程，同時(shí)更是建筑整體設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)的效果如何直接影響著人們的居住狀況和滿意度，因此，如何使建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅經(jīng)濟(jì)合理，可靠安全，還可以技術(shù)上可行，能源上節(jié)約，成了供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要問題，越來越受到設(shè)計(jì)人員的重視。

1、建筑電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

建筑電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是從電力專業(yè)的角度出發(fā)的，但它又同時(shí)受到其它專業(yè)實(shí)際情況的干擾，像消防專業(yè)、給排水專業(yè)、暖通專業(yè)等。建筑電氣供配電設(shè)計(jì)具體是指，在建筑電氣中，設(shè)計(jì)人員依據(jù)建筑的實(shí)際使用功能、內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)、其它專業(yè)施工的影響、各種干擾因素以及建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)圖等方面，對建筑供配電系統(tǒng)進(jìn)行線路布置、用電負(fù)荷等級確定及其它相關(guān)配電控制設(shè)備的規(guī)劃，最終將其設(shè)計(jì)思路以圖紙的形式表現(xiàn)出來的過程，即為建筑電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。建筑電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)具有專業(yè)性系統(tǒng)性的工作，從實(shí)際來看，供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包含了供電電壓、高低壓配電設(shè)計(jì)、用電負(fù)荷等級確定及供配電所設(shè)計(jì)等方面的內(nèi)容，而這些設(shè)計(jì)內(nèi)容之間又存在著相輔相成的關(guān)系，因此在設(shè)計(jì)過程中需要對每一項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容給予足夠的重視，這樣才能確保供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足有關(guān)要求。

2、建筑電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)探究

2.1建筑電氣的供電電壓

在建筑電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，供電電壓對于用戶用電具有十分重要的作用，過大電壓設(shè)計(jì)不僅會造成浪費(fèi)，同時(shí)還極有可能發(fā)生安全事故，而過小的電壓設(shè)計(jì)又無法滿足實(shí)際需求，因此需合理得對供電電壓進(jìn)行設(shè)計(jì)。通常來說，建筑電氣供電電壓的確定會受到一些因素的影響與決定，像供電點(diǎn)距離供電用戶的距離、供電線路回路數(shù)量、用電負(fù)荷等級、地區(qū)電力電網(wǎng)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀以及用電的長遠(yuǎn)規(guī)劃等等，都會對供電電壓的選擇起到?jīng)Q定性的作用，所以在設(shè)計(jì)中需要對其進(jìn)行綜合考慮。用電設(shè)備容量在250kW或需用變壓器容量在1 60kVA以上者應(yīng)以高壓方式供電，一般采用10kV；用電設(shè)備容量在250kW或需用變壓器容量在160kVA及以下者，應(yīng)以低壓供電，一般采用220V/380V。當(dāng)線路電流不超過30A的照明負(fù)荷時(shí)，可用220V單項(xiàng)供電，否則應(yīng)采用380V/220V三相四線制供電。需要雙回電源線路供電時(shí)，一般應(yīng)采用同級電壓。

2.2建筑電氣電力負(fù)荷

2.2.1電力負(fù)荷計(jì)算方法。電力負(fù)荷計(jì)算主要是為了能夠?qū)φ麄€(gè)建筑的電力總負(fù)荷、不同需求的用電負(fù)荷等級進(jìn)行準(zhǔn)確的判定，通過總負(fù)荷進(jìn)行分支負(fù)荷的計(jì)算，最終能夠?qū)﹄妷簱p耗、功率損耗及無功率補(bǔ)償?shù)冗M(jìn)行確定。通常將單位指標(biāo)的計(jì)算方法應(yīng)用于方案設(shè)計(jì)階段，而系數(shù)法多用于初期及施工圖設(shè)計(jì)時(shí)期，但對于住宅功能的建筑而言，單位指標(biāo)法可應(yīng)用于其設(shè)計(jì)的每一階段，具有一定的普遍性；同時(shí)當(dāng)存在用電設(shè)備數(shù)量多但不同設(shè)備之間的容量差異性較小的情況下可選用系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算，而通常適用于干線及配電所的用電負(fù)荷確定，相反當(dāng)建筑存在用電設(shè)備數(shù)量較少且期容量差異性較大的時(shí)候，則二項(xiàng)式計(jì)算方法較為適用，它主要被應(yīng)用在干線及配電箱的用電負(fù)荷計(jì)算方面。值得注意的是，在供配電系統(tǒng)電力負(fù)荷設(shè)計(jì)過程中，為了使負(fù)荷計(jì)算成果更加簡便得用于實(shí)際，一般統(tǒng)一以變壓器為基本單位。

2.2.2電力負(fù)荷分級與分類。電力負(fù)荷分級通常劃分為一級負(fù)荷、二級負(fù)荷及三級負(fù)荷，其中一級負(fù)荷的等級最高在實(shí)際的電力中也是最為重要的，電力負(fù)荷分級依據(jù)主要從電力負(fù)荷達(dá)到一定高度而發(fā)生事故產(chǎn)生電力中斷以后，在電力中斷以后造成的損失或社會破壞程度。因此其損失程度越大，則負(fù)荷等級應(yīng)設(shè)計(jì)為越高。對于電力負(fù)荷分類，我國依據(jù)國家規(guī)定的電價(jià)有關(guān)制度，主要有照明電價(jià)與非工業(yè)動力電價(jià)另種計(jì)費(fèi)方式，在建筑電氣供配電具體的設(shè)計(jì)中，應(yīng)將具有差異的電價(jià)負(fù)荷進(jìn)行分開設(shè)計(jì)，這樣能夠在很大程度上確保后期單獨(dú)計(jì)價(jià)的功能實(shí)現(xiàn)。

2.2.3電力負(fù)荷供電要求。電力負(fù)荷分為三個(gè)等級，那么電力負(fù)荷供電要求也需要從這三個(gè)方面分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。一級負(fù)荷因其負(fù)荷存在的重要性一般會設(shè)計(jì)兩個(gè)單獨(dú)的電源對其進(jìn)行供電，這樣能夠在實(shí)際中確保有一個(gè)電源始終保持不間斷供電狀態(tài)，但同時(shí)也需要考慮更為特殊的情況，當(dāng)建筑電氣中其中一臺電源在進(jìn)行檢修的時(shí)候，另一臺也因故障而無法正常工作，在這種情況下，就需要在設(shè)計(jì)中進(jìn)行應(yīng)急電源的設(shè)計(jì)，一般應(yīng)急電源可依據(jù)建筑電氣實(shí)際情況及電力中斷供電時(shí)間，采用發(fā)電機(jī)組，蓄電池、引用另外的獨(dú)立電源燈進(jìn)行應(yīng)急所用；二級負(fù)荷的供電系統(tǒng)應(yīng)在變壓器或線路常見故障時(shí)不中斷供電或中斷供電后能迅速恢復(fù)供電；三級負(fù)荷對供電無特殊要求，僅保證其正常情況下的用電。

2.3供配電所設(shè)計(jì)

2.3.1供配電所選址。通常應(yīng)盡可能使高壓深入負(fù)荷中心。為了保證供電的穩(wěn)定可靠和操作的簡便易行，一般都會將其設(shè)置在地下一層或者是首層。在建筑高度甚高和大容量負(fù)荷相當(dāng)分散的情況下，也可分散布置多處供配電所，其布置方案應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般工程中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，最好將供配電所安排在地下一層。

2.3.2進(jìn)行供配電所負(fù)荷計(jì)算與無功功率補(bǔ)償計(jì)算，確定無功補(bǔ)償容量。確定變壓器型號、臺數(shù)、容量。進(jìn)行主接線方案選擇。

2.3.3根據(jù)供配電所供電的負(fù)荷性質(zhì)及其對供電可靠性的要求，進(jìn)行負(fù)荷分級，從而確定所需的獨(dú)立供電電源個(gè)數(shù)與供電電壓等級，并確定是否設(shè)置應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組。一般工程系統(tǒng)供配電按三級負(fù)荷要求設(shè)計(jì)，消防設(shè)備及部分重要負(fù)荷按二級負(fù)荷供電。

2.3.4短路電流計(jì)算與開關(guān)設(shè)備選擇。二次回路方案的確定，繼電保護(hù)的選擇與整定計(jì)算。操作電源的選擇、計(jì)量與測試。

結(jié)語：

優(yōu)化建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)安全、可靠、合理、節(jié)能用電已成為時(shí)代所趨。在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，對設(shè)計(jì)方案要進(jìn)行反復(fù)的推敲，確保供配電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、安全運(yùn)行，這樣才能滿足社會發(fā)展對建筑的各項(xiàng)需求。