民用建筑供配電設(shè)計(jì)的可靠性與經(jīng)濟(jì)性分析

摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)城市化建設(shè)的不斷加快，推動(dòng)了民用建筑的快速發(fā)展，同時(shí)隨著現(xiàn)代化電氣設(shè)備和人們用電量需求的增加，對(duì)建筑供電配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也提出了更高的要求，不僅需要滿(mǎn)足配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求和原則，而且還要滿(mǎn)足民用建筑未來(lái)發(fā)展對(duì)供配電系統(tǒng)可靠性與經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)要求，保證人們用上放心電的同時(shí)降低建筑投資成本，提高居民的用電質(zhì)量。為此，本文在分析民用建筑供配電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑工程的實(shí)際情況，因地制宜，探討了提高配電設(shè)計(jì)方案的可靠性與經(jīng)濟(jì)性的有效途徑。

關(guān)鍵詞：民用建筑供配電系統(tǒng)；設(shè)計(jì)方案；基本原則；經(jīng)濟(jì)性；可靠性

目前，隨著民用建筑的數(shù)量及規(guī)模不斷的擴(kuò)大，可靠性與經(jīng)濟(jì)性成為民用建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的兩個(gè)重要衡量指標(biāo)，然而，在具體的工程施工中，由于受到建筑布局、電氣設(shè)備、設(shè)計(jì)人員水平等多方面因素的影響，很難有效的平衡供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的可靠性與經(jīng)濟(jì)性。為此，針對(duì)這一問(wèn)題，有必要對(duì)民用建筑供配電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的可靠性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析與探討，滿(mǎn)足兩者管理指標(biāo)的同時(shí)，以確保配電系統(tǒng)設(shè)備能夠可靠、安全的運(yùn)行。

1 民用建筑供配電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的基本原則

1.1 滿(mǎn)足供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)潔性原則

在設(shè)計(jì)民用建筑供配電系統(tǒng)方案時(shí)，需要盡可能的滿(mǎn)足簡(jiǎn)潔性與便捷性的基本原則，要確保在設(shè)計(jì)方案中沒(méi)有多余的電氣設(shè)備，并且要求在設(shè)計(jì)主接線(xiàn)的電路時(shí)，要使得操作人員對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行操作時(shí)非常的便捷與直觀，這樣就能極大程度的降低因?yàn)檎`操作而造成的不良影響，為提高供配電系統(tǒng)可靠性奠定基礎(chǔ)，這樣在電氣設(shè)備及系統(tǒng)回路發(fā)生故障時(shí)也能便于處理。

1.2 滿(mǎn)足供配電的持續(xù)性與可靠性原則

由于民用建筑供配電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)是一項(xiàng)相當(dāng)復(fù)雜的工程，涉及到高低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電力系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算、電氣設(shè)備選擇以及配電箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)等多方面的內(nèi)容。民用建筑的用電負(fù)荷是時(shí)刻變化的，為了確保電力系統(tǒng)能夠連續(xù)的正常工作與運(yùn)行，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)必須滿(mǎn)足持續(xù)性的基礎(chǔ)原則，從而為民用建筑供配電系統(tǒng)能夠在各種運(yùn)行方式下都能持續(xù)穩(wěn)定的為居民用戶(hù)進(jìn)行供電提供有力保障。

1.3 滿(mǎn)足優(yōu)化重要回路設(shè)計(jì)系統(tǒng)有選擇性原則

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)民用建筑供配電系統(tǒng)方案時(shí)，應(yīng)該充分的考慮當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或安全事故時(shí)，其可能會(huì)引起的所有可能不良影響，并且如何對(duì)其進(jìn)行有效的控制以避免影響范圍逐漸擴(kuò)大，對(duì)整個(gè)供配電系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅。這就需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體要求嚴(yán)格的落實(shí)，并且有選擇性的采用部分?jǐn)嗦菲鱽?lái)輔助和配合。但是若大幅度的提高斷路器的數(shù)量以確保方案可靠性，則會(huì)導(dǎo)致建筑投入成本的增加，影響方案設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性，因此，為了平衡這兩點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員有選擇性的針對(duì)一些比較重要的回路系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)于普通回路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)則一般可以不考慮該基本原則。

1.4 滿(mǎn)足用電設(shè)備及施工人員安全性原則

民用建筑供配電系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員必須確保在實(shí)施所有建筑施工及用電操作切換之前施工人員及用電設(shè)備的安全性，使得施工人員能夠在安全的施工環(huán)境下進(jìn)行電氣設(shè)備的安裝布線(xiàn)工作、檢修維護(hù)工作，建筑內(nèi)所有用電設(shè)備能夠在額定的電壓與電流下正常的運(yùn)行與工作。如若民用建筑內(nèi)發(fā)生用電故障或安全事故時(shí)，供配電系統(tǒng)必須能夠及時(shí)的對(duì)故障部位進(jìn)行阻斷與切除，以確保建筑整個(gè)供配電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性。

2 提高民用建筑供配電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)可靠性與經(jīng)濟(jì)性的有效途徑

2.1 優(yōu)化電力負(fù)荷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)民用建筑供配電系統(tǒng)方案時(shí)，設(shè)計(jì)人員首先需要該建筑所需要具備的電力負(fù)荷等級(jí)進(jìn)行深入的了解與調(diào)研工作，然后根據(jù)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的可靠性及中斷供電后可能給政治方面和經(jīng)濟(jì)方面造成損失的嚴(yán)重程度，將建筑負(fù)荷等級(jí)分為一、二、三個(gè)等級(jí)的負(fù)荷，其中，供配電系統(tǒng)在中斷供電時(shí)，若造成了人員的嚴(yán)重傷亡、經(jīng)濟(jì)的巨大損失、建筑內(nèi)秩序的異?；靵y等現(xiàn)象為一級(jí)負(fù)荷；若造成了經(jīng)濟(jì)的較大損失、建筑內(nèi)秩序的混亂等現(xiàn)象則為二級(jí)負(fù)荷；其余現(xiàn)象則屬于三級(jí)負(fù)荷。為此，在進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于一級(jí)負(fù)荷應(yīng)該采用兩個(gè)獨(dú)立電源供電系統(tǒng)，以確保在發(fā)生故障時(shí)，其中一個(gè)供電系統(tǒng)能夠正常為建筑供電，考慮到兩個(gè)供電系統(tǒng)可能同時(shí)發(fā)生故障或需要檢修時(shí)，會(huì)影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的供電，故而還需要增加應(yīng)急備用的電源，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)的實(shí)際情況及負(fù)荷要求確定其能供電的時(shí)間段。對(duì)于二級(jí)負(fù)荷應(yīng)該在供配電設(shè)計(jì)階段中充分的考慮到供電屬性不斷的在發(fā)生變化，其配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案要能確保在線(xiàn)路或變壓器發(fā)生故障時(shí)，能夠正常的持續(xù)供電或是在短暫的中斷供電后快速的恢復(fù)供電功能。對(duì)于三級(jí)負(fù)荷，設(shè)計(jì)人員只需要確保所有供電設(shè)備都能在正常情況下進(jìn)行工作為建筑持續(xù)供電即可。

2.2 電氣系統(tǒng)的優(yōu)化與節(jié)能設(shè)計(jì)

在民用建筑供配電電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，除了需要滿(mǎn)足系統(tǒng)的安全性與可靠性之外，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)同樣也是其設(shè)計(jì)的基本原則。而要做到這一點(diǎn)，就需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)民用建筑所具有的特點(diǎn)與布局出發(fā)，合理的平衡可靠性與經(jīng)濟(jì)性二者之間的矛盾性，如果采用過(guò)多的電氣設(shè)備，勢(shì)必會(huì)增加成本投資，在發(fā)生故障或安全事故時(shí)，所造成的經(jīng)濟(jì)損失勢(shì)必也會(huì)增加。為此，這就需要設(shè)計(jì)人員對(duì)事故原因進(jìn)行深入研究與分析，在確保系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的前提下，合理的計(jì)算電氣設(shè)備的供電參數(shù)，并且以此作為選擇電氣產(chǎn)品的依據(jù)，避免因設(shè)備型號(hào)的選擇錯(cuò)誤而造成經(jīng)濟(jì)損失。

同時(shí)，建筑供電系統(tǒng)方案的節(jié)能設(shè)計(jì)充分的體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性的原則，同時(shí)也符合當(dāng)前國(guó)家發(fā)展建設(shè)對(duì)能源節(jié)省的政策。對(duì)于民用建筑供配電電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要對(duì)建筑的電能消耗指標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算與預(yù)測(cè)，然后按照方案合理、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)約能耗、安全經(jīng)濟(jì)等原則設(shè)計(jì)合理的配電方式，選擇高效率的變壓器、節(jié)能的照明燈具、無(wú)功率損失的設(shè)備及裝置等，盡最大可能的減少對(duì)電能的損耗，從而達(dá)到節(jié)約用電的目的。

2.3 優(yōu)化建筑配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

配變電所是民用建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的一部分組成，也是確保電路能夠正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)人員在對(duì)其設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)可能產(chǎn)生的各類(lèi)問(wèn)題引起高度的重視，首先是選擇配變電所地址，由于配變電所由高低壓配電室、變壓器室、電容器室等部分組成，且其構(gòu)成部分并非是固定不變的，為此，需要根據(jù)民用建筑的實(shí)際情況及設(shè)計(jì)要求來(lái)確定配變電所的組成，如果高低壓配電設(shè)備沒(méi)有配備可燃油，則需要設(shè)計(jì)人員對(duì)配變電所的防護(hù)措施按照設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，以確保變電系統(tǒng)的可靠性與完善性。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員在對(duì)配變電所進(jìn)行設(shè)計(jì)還需要考慮配電室、電容器室及變壓器等部分門(mén)窗的設(shè)計(jì)，需要避免年幼的孩子、小動(dòng)物、雨雪等通過(guò)各種渠道進(jìn)入，從而給配變電所內(nèi)各類(lèi)電氣設(shè)備的使用帶來(lái)?yè)p害，給人和動(dòng)物的生命安全造成嚴(yán)重威脅，給電網(wǎng)系統(tǒng)和建筑供配電系統(tǒng)帶來(lái)不可估量的損失。此外，在完成配變電所系統(tǒng)設(shè)計(jì)后，設(shè)計(jì)人員需要明確不同形式電路系統(tǒng)可能發(fā)生的故障幾率、系統(tǒng)發(fā)生故障后停止運(yùn)行后所消耗的時(shí)間、系統(tǒng)在維修過(guò)程中需要停止運(yùn)行的時(shí)間、檢修率等各方面的參數(shù)，這樣才能全面的提升系統(tǒng)的可靠性。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，民用建筑供配電設(shè)計(jì)方案的好壞直接關(guān)系到建筑的建造投入成本與人們的日常生活用電，同時(shí)也會(huì)對(duì)電網(wǎng)的供電產(chǎn)生一定的影響。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在對(duì)民用建筑供配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮到設(shè)計(jì)方案在具體施工時(shí)的可靠性與安全性，同時(shí)還要滿(mǎn)足民用建筑所需供配電方案的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求，根據(jù)民用建筑實(shí)際情況因地制宜，只有這樣才能設(shè)計(jì)出既能滿(mǎn)足民用建筑未來(lái)發(fā)展對(duì)供配電需求的同時(shí)，又能極大程度降低建筑施工投資成本的供配電系統(tǒng)方案。

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作者簡(jiǎn)介：鄒欣瑾（1983-），女，漢族，四川達(dá)州人，碩士，工程師，研究方向：建筑智能化。