高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的分析

莫測(cè)佳

摘要：隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大發(fā)展，人們對(duì)于居住條件及環(huán)境要求也愈發(fā)嚴(yán)格，使得高層建筑的數(shù)量不斷增加。對(duì)于高層建筑而言，實(shí)際占地面積大，且內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)用電量也巨大。所以在進(jìn)行高層建筑的用電總量確定的時(shí)候，需要綜合考量負(fù)荷的各方面特點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際情況使用需要系數(shù)及同期系數(shù)。

關(guān)鍵詞：高層建筑;供電系統(tǒng);負(fù)荷

引言

高層建筑中電氣工程供配電系統(tǒng)包括暖通空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、智能泊車系統(tǒng)。這些標(biāo)準(zhǔn)設(shè)施不僅能夠完善現(xiàn)代高層建筑的整體使用性能，也能夠提高高層建筑的整體使用安全。供配電系統(tǒng)作為電氣工程最主要的設(shè)備能源供給基礎(chǔ)，其設(shè)計(jì)的可靠性與安全性對(duì)建筑工程整體使用性能來說具有非常重要的影響。由于高層建筑自身的整體構(gòu)造非常復(fù)雜，所以對(duì)電氣工程供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。

1高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要原則

供配電系統(tǒng)作為高層建筑機(jī)電工程的重要基礎(chǔ)，不僅承載著建筑電力系統(tǒng)電能的配用環(huán)節(jié)，而且也可以分為區(qū)域變電站和用戶變電站兩種部分。高層建筑的供配電系統(tǒng)主要服務(wù)對(duì)象就是以建筑使用者以及建筑內(nèi)部電氣設(shè)備為主，所以供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，能夠?qū)ㄖ娏ο到y(tǒng)整體的安全性能具有非常重要的影響。一般來說，高層建筑相關(guān)的供電系統(tǒng)主要采用的是單方向流動(dòng)的模式，由電源端至用戶端，這樣就能夠保證電源分配和降壓的快速處理，使得外部電能轉(zhuǎn)化為可供用戶端直接使用的電能。由于現(xiàn)階段高層建筑電壓并不超過110kV，所以結(jié)合建筑設(shè)計(jì)的實(shí)際需求即可。通過科學(xué)合理的判斷用電量、系統(tǒng)負(fù)荷等基礎(chǔ)參數(shù)，綜合各種可能出現(xiàn)的問題，這樣才能滿足建筑基礎(chǔ)整體的使用功能，也能夠保證高層建筑供配電系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。在高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，也必須遵循安全節(jié)約、節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須要充分的考慮到節(jié)能環(huán)保的需求，只要根據(jù)科學(xué)的方式判斷設(shè)備型號(hào)，盡量避免出現(xiàn)能源資源浪費(fèi)的情況加強(qiáng)供配電系統(tǒng)的成本控制。此外還應(yīng)該選用節(jié)能環(huán)保的材料，最大程度上減少高層建筑供配電施工，環(huán)境污染等問題。

2高層建筑供配電系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)

2.1高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

高層建筑物對(duì)于電氣系統(tǒng)的要求很高，嚴(yán)格做好電氣工程供配電設(shè)計(jì)可以很好的保證建筑物電氣設(shè)備和居民用電的需求。由于用電設(shè)備數(shù)量多，多采用兩種相互獨(dú)立的10千伏供電線路，兩種供電電源對(duì)高層建筑物同時(shí)進(jìn)行供電，可以有效的保證可靠性。高壓配電系統(tǒng)在高層建筑物中起到了很大的作用，一般情況下，多采用單母線的方式進(jìn)行分段供電，線路可以較為方便的進(jìn)行切換，可以為備用電氣設(shè)備進(jìn)行供電，從而可以保證用電設(shè)備的正常使用。高壓母線都是分段進(jìn)行設(shè)計(jì)的，可以保證和電源進(jìn)線實(shí)現(xiàn)很好的匹配。只有在極特殊情況下，才應(yīng)用不分段界線的辦法。

2.2供配電系統(tǒng)配電箱的設(shè)置

根據(jù)電氣設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，供配電系統(tǒng)的配電箱中應(yīng)該安裝各種開關(guān)保護(hù)裝置、測(cè)量?jī)x表和多種輔助設(shè)施，在完全封閉或半封閉狀態(tài)的柜體或保護(hù)屏實(shí)現(xiàn)電氣元件進(jìn)行集合。一般情況下，可以采用自動(dòng)開關(guān)裝置或者采用手動(dòng)的方式對(duì)電路進(jìn)行分?jǐn)嗫刂疲绻┡潆娋€路存在故障，可以對(duì)故障區(qū)段進(jìn)行隔離，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。在發(fā)、配、變電所中，可以安裝測(cè)量?jī)x表來對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集和顯示，還可以調(diào)整多種電氣運(yùn)行參數(shù)，利用信號(hào)裝置提示運(yùn)行參數(shù)的偏離情況。高層建筑物中的照明配電箱，供電回路應(yīng)該滿足三個(gè)不同方面的要求，保證照明系統(tǒng)、插座有具備單獨(dú)的供電回路。再者，空調(diào)裝置的回路可以劃分成客廳空調(diào)和之外的兩個(gè)給空調(diào)供電的插座。最后，壁掛空不安裝漏電保護(hù)裝置之外，其它的空調(diào)插座都應(yīng)該單獨(dú)安裝保護(hù)裝置。

2.3電氣設(shè)備低壓斷路器的選擇

在現(xiàn)代高層建筑中，由于照明系統(tǒng)、供電系統(tǒng)必須要以低壓斷路器對(duì)主體電器進(jìn)行控制和保護(hù)，所以低壓斷路器的安全性和可靠性就尤為重要。與傳統(tǒng)的保險(xiǎn)絲和閘刀相比較來看，低壓斷路器具有更全面的保護(hù)功能，能夠?qū)Ξ?dāng)前變電所以及動(dòng)力照明系統(tǒng)提供最廣泛的保護(hù)功能根據(jù)電源的種類。電氣設(shè)備低壓斷路器可以分為直流和交流等兩種電路，根據(jù)結(jié)構(gòu)類型又可以分為封閉式和框架式兩種低壓電路。當(dāng)空氣開關(guān)中安有失壓保護(hù)裝置，一旦電壓降低到了額定電壓的50～60%左右就必須對(duì)不重要的用戶進(jìn)行切除，否則很有可能導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒壞或者是電網(wǎng)電壓無法恢復(fù)，而這種失壓保護(hù)會(huì)馬上啟動(dòng)，使得欠壓脫扣線圈在線電壓上并聯(lián)。等到電壓恢復(fù)正常供電時(shí)會(huì)吸住銜鐵，當(dāng)電壓降至額定電壓的50～60%時(shí)，吸力沒有彈簧的拉力大十銜鐵就會(huì)撞擊鎖扣，斷開觸頭，所以低壓斷路器最主要的目的就是對(duì)線路的保護(hù)，根據(jù)保護(hù)對(duì)象的不同還可以采取具有針對(duì)性的保護(hù)措施。例如在變電所所采用的低壓斷路器中，不僅可以具有低壓斷路器通用的保護(hù)裝置，而且還能夠具有遠(yuǎn)程控制的功能，實(shí)插座線路上低壓斷路器的有效安裝。

2.4減少線路損耗

在電力傳輸過程中，由于各種各樣的因素，所以線路損耗無法避免，但是可以通過恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)來減少線損。當(dāng)電流從線路中流通時(shí)，由于不同的線路材質(zhì)以及負(fù)荷會(huì)造成一定的功率損耗，所以必須要保證電網(wǎng)的功率因數(shù)得到全面提升，選擇更好的材質(zhì)，盡可能減少線路中的電阻，避免電網(wǎng)無功功率。

2.5安全性

在進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，所要考慮的首要問題就是建筑使用的安全性，其次就是其中線路輸送電量能夠滿足用戶用電需求。這就需要在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)多方面的因素，并且以超高層建筑的角度出發(fā)，將配電室設(shè)定在建筑的中間點(diǎn)，發(fā)電機(jī)也需要設(shè)置在配電室附近，以此來保障其中居民的用電安全。

2.6設(shè)備低壓斷路器的選取

一般情況下，在民用建筑當(dāng)中為了使好的對(duì)照明回路和設(shè)備供電回路進(jìn)行可靠的供電，需要采用低壓斷路器裝置來對(duì)主配電保護(hù)元件進(jìn)行保護(hù)和控制。與以前采用的保險(xiǎn)絲和閘刀斷路器進(jìn)行對(duì)比來看，低壓斷路器有著更為全面的保護(hù)功能，在當(dāng)前的低壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用的最為廣泛?？諝忾_關(guān)保護(hù)裝置可以實(shí)現(xiàn)失壓保護(hù)，如果供配電網(wǎng)的電壓減少到額定電壓的50-60%，為了避免電壓低而引起的用電設(shè)備損壞，會(huì)自動(dòng)對(duì)不重要的用戶或設(shè)置進(jìn)行切除。

結(jié)語

在高層建筑開展供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)屬于繁雜的工程。在實(shí)行市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)今時(shí)代，先進(jìn)技術(shù)、創(chuàng)新思維也較多為靈活，對(duì)各個(gè)問題的觀點(diǎn)也較為豐富。這就需要結(jié)合多方面的原因，要探索出能夠達(dá)到各方面需求的解決方法會(huì)很難?？偠灾私夂吞嵘┡潆娤到y(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，還需要由專業(yè)人員付出大量的努力、累積豐富的經(jīng)驗(yàn)，并且充分借鑒成功案例，同時(shí)相關(guān)人員要以長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度進(jìn)行具體的研究，從而為建筑物內(nèi)電氣設(shè)計(jì)的發(fā)展提供保障。

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