高层建筑电气工程供配电系统设计研究

黄玉坤

黑龙江中能电力设计有限公司 黑龙江 牡丹江 157000 身份证号码： 15212219851004****

摘要：如今，土地资源越来越紧张，但人们的用房需求和城市化进程却在不断加快，所以建筑层数不断增多，高层建筑成为了建筑业的主流。本文从高层建筑的电力供应角度出发，对现阶段高层建筑的电气工程供配电系统设计原则进行了简要分析，并对该系统的设计要点和方法进行了简要论述，希望能为相关工作人员带来参考。

关键词：高层建筑；电力工程；供配电系统

1 引言

随着人们对建筑行业的使用要求不断提高，而高层建筑的不断兴起也给建筑的电气化设备提出了更高的要求。为了满足使用者的需求，电气工程的设计人员要首先从基础开始，优化供配电系统，适应越来越复杂的电气化工程，提高用户对建筑使用的满意度。

2 高层建筑的供配电系统设计原则

（1）安全性原则。对于各类型工程而言，安全性原则都是不可或缺的，在故障危险性极高的电气工程之中更是如此。作业时，设计人员需要从根本上保障供配电系统的运行安全和稳定，为提升高层建筑供电效果和供电安全奠定良好基础。此时，应将供配电系统设置于高层建筑的中间点，从而实现对电压和电流有效控制，为提高系统整体规划科学性提供辅助。（2）节能性原则。节能环保是建筑行业永恒不变的主题，在高层建筑供配电系统设计环节也需要强化对节能要求的践行。当前，设计人员主要依靠降低电压实现节能，但在这一环节还应该实现设备应用优化，进而达到减少电能浪费的目的。比如，在空调风机或水泵马达设计环节融入变频控制设计，为节约电能损耗提供技术支持。（3）经济性原则。在供配电系统设计环节，节能性原则的践行已经能有效提升系统运行效率并降低能源损耗，可以在一定程度上达到提高经济性的目的。但是，在实践中这还远远不够，只有开发商和建设单位彻底重视系统设计的经济性要求，才能最大限度地节约成本、提高收益。在这一环节，要求设计人员具备专业素养和丰富经验，能依照高层建筑的的实际供配电需要设计出完全契合的应用方案，并完成对设备、材料、人员、技术以及期限的有效筛选和把控，进而最大限度地提升方案的经济性。

3 供配电系统中的具体设计要求

（1）供配电系统设计人员在设计全程都要遵守安全可靠的设计原则，在理论设计的基础上对建筑物进行具体的考察，根据不同需求设计出合理的方案。（2）在如今的社会发展中，电力能源的地位越来越高，应用的范围也越来越广，如果不能保证电力能源供给可靠的话，就会对企业造成巨大的经济损失，也会影响到用户的正常生活，所以，可靠性也是设计人员需要重点注意的。（3）现在社会对于环境的要求越来越高，因此，供配电系统的设计也要体现出这一原则，根据投资情况，设施是否节能来选择最合适的设备，降低建筑成本，提高建筑企业的经济效益，降低建筑电能使用过程中的电能损耗，达到节能的目的。

4 高层建筑的供配电系统设计要点

4.1 高压配电系统设计

高层建筑的电气需求量极高，所以完善电气工程设计方案是相关工作者需关注的重点，在此环节设计人员应该保证建筑的电气工程具备维持高层建筑整体运行的巨大能量。通常，高层建筑内包含大量的用电设备，所以建筑的整体供电压力相对较高，而为了能有效维持供电，应该将对电源数量和电路进行科学设计。比如，选用两个电源同时作业，并构建两条具备相互独立性的10kV供电线路，以便于实现对高层建筑物内所有用电设备的统一供电。此时，高层建筑电气工程供配电系统设计人员应该从整体出发，在保证系统设计可靠性和线路稳定性的基础上完成系统优化。比如，基于单母线分段式设计开展高压配电系统设置工作，为实现电路切换和安全保障提供便利。单母线分段式设计的一大特点就是互为备用，能切实实现对建筑物电力运行安全性和稳定性的控制。当然，这种两个电源同时供电的方式并不适用于所有高层建筑，所以在个别工程中也可以选择使用不分段界线的设计方案作业。

4.2 选用高性能电气设备

电气设备是电力系统的最小单元，是电能传输和变换的载体，其性能是否良好对电力系统有着直接的影响。随着技术的进步，电气设备综合性能有了很大的提高，各生产厂家更加注重环保与高效，采用油绝缘的设备已不多见，取而代之的是绝缘性好、电负性高的六氟化硫气体。对于变电所供配电系统而言，当前以六氟化硫为介质的气体绝缘组合电器已经能够满足要求，成本也在逐步下降。因此，对于新建变电所或原有变电所更换设备的情况，应优先采用气体绝缘组合电器。电气设备的选型应遵循以下几条基本原则：在容量满足当前需求的情况下适当预留一定余量、根据当地自然环境对设备进行适当检验、经济条件允许的条件下尽量采用新型设备、导体不得混合使用、新设备接入前做好充分的测试工作。总而言之，就是要综合考虑设备容量、用电负荷、地理环境、出线回路、电压等级等因素，在成本可控的前提下实现资源的最优化配置。

4.3 低压配电系统

与高压配电系统相对的另一个电气工程中重要的配电系统是低压配电系统，在对低压配电系统的设计方式进行细致考察的时候会发现它涉及的主要包括三种主要的系统。漏电事故是高层建筑中最容易发生的事故之一，一旦发生漏电事故会对住户的财产以及人身安全造成极大的威胁。所以在对高层建筑的供配电系统设计之初就要考虑到漏电设施的设计。而现在在高层建筑漏电设施中使用最广泛的是漏电断路器，对于阻断漏电有很好的应用效果，为保障电气系统工程的有效运行起了非常重要的作用。

4.4 设置供配电系统的配电箱

低压配电装置主要是由开关设备、测量仪表、保护电器、以及其他的一些辅助设备组成的，这些设备一般都被安装在一个金属柜上，金属柜可以是封闭的或者半封闭的。低压配电装置要可以通过手动或者自动开关在电路正常运行的情况下切断或者是接通电路。这样就可以在电路不正常运行的时候达到切断电路，防止灾害发生的目的。除此以外，还要安装相关的测量仪表，时刻检测每一个发电所、配电所、变电所在正常运行时的参数，将参数与正常参数做比较，如果参数与正常参数之间偏差太大要及时报警，找出问题并及时解决，以免发生灾害。另外，高层建筑中的照明配电箱中回路的分配要满足以下几点要求。第一，要保证各个房间中的插座可以进行单独的回路供电；第二，对于用户家中的空调回路，要设计单独的柜式空调回路，厨房设备、卫生间设备一般也设置单独回路；第三就是要对所有的插座设置漏电保护开关，防止意外的发生。

5 结束语

建筑电气中的供配电线路虽然复杂，但是有基本的规律可以遵循，结合建筑物本身的特点和业主要求进行线路的设计和构建，建筑电气中的供配电路设计需要从多个方面来考虑进行，不能只看到一个方面就忽略了其他方面，这样容易导致安全事故的产生，对电器进行分类处理，分路供电设计，线路的设计，对相关设计的要点进行分析，对整个建筑电气中供配电线路设计进行思考和细节分析。

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