高層建筑高壓供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計研究

摘 要：針對高層建筑中的高壓供配電系統(tǒng)，實行優(yōu)化的電氣設(shè)計，提高供配電系統(tǒng)的運行能力，滿足高層建筑對電能方面的特定的需求。因此，本文通過研究高壓供配電系統(tǒng)的運行方式，來分析高效的電氣設(shè)計方案。

關(guān)鍵詞：高層建筑；高壓供配電系統(tǒng)；電氣設(shè)計

高壓供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計是高層建筑的主要內(nèi)容，而且電氣設(shè)計關(guān)系到整體高層建筑用電的安全，有利于提高用電可靠性。針對高壓供配電系統(tǒng)，實行科學(xué)的電氣設(shè)計，優(yōu)化供配電系統(tǒng)的實際運行，符合高層建筑對高壓供電的標(biāo)準(zhǔn)需求，提高供配電系統(tǒng)的安全水平。通過提高電氣設(shè)計的能力，保障高壓供配電的穩(wěn)定運行，為高層建筑提供高質(zhì)量的電力供應(yīng)。

一、高層建筑高壓供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計的原則

高層建筑與普通建筑不同，其在高壓供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計方面，需要遵循相關(guān)原則，保持高壓供配電的穩(wěn)定狀態(tài)，發(fā)揮電氣設(shè)計的優(yōu)質(zhì)性。

1、安全原則

安全是電氣設(shè)計的首要原則，同時也是高壓供配電系統(tǒng)的運行環(huán)境。高壓供配電系統(tǒng)本身具備復(fù)雜、多樣的特點，保障供配電系統(tǒng)科學(xué)運行最基礎(chǔ)的方式即是為其提供安全環(huán)境，強化電氣設(shè)備的安全性能，提升電氣設(shè)計的安全性能，還可確保工作人員操作的安全性。

2、簡潔特性

高層建筑在電氣設(shè)計方面，涉及線路、設(shè)備比較多，增加使用負(fù)擔(dān)，促使高壓供配電系統(tǒng)遵循簡潔原則，盡量避開多余線路，保持供配電系統(tǒng)的額定狀態(tài)，防止系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)電氣運行過度[1]。除此以外，電氣設(shè)計還需考慮操作內(nèi)容，簡化操作空間，便于執(zhí)行各項電氣任務(wù)，即使供配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，也可清晰發(fā)現(xiàn)，避免故障擴大，表現(xiàn)為不可控制。

3、可靠性

高層建筑面臨大規(guī)模的用戶群體，不論是民用還是辦公，都需體現(xiàn)可靠價值，在高壓供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計中，需要嚴(yán)格按照電壓等級分配，分析實質(zhì)的電荷分布，保障供配電系統(tǒng)對電能的持續(xù)供應(yīng)，支持高層建筑的高壓配電，避免出現(xiàn)供電不足或電壓不穩(wěn)的現(xiàn)象。

二、簡述高層建筑高壓供配電系統(tǒng)和電氣設(shè)計之間的相關(guān)性

高層建筑建設(shè)的過程中，電氣是主要的設(shè)計內(nèi)容，而高壓供配電系統(tǒng)是電氣設(shè)計的一部分，通過高效、穩(wěn)定的電氣設(shè)計，滿足高層建筑對高壓供配電系統(tǒng)的具體需求，分析電氣設(shè)計中高壓供配電的主要內(nèi)容，如下：

1、滿足各項設(shè)備需求

高壓供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計內(nèi)，設(shè)備多種多樣，由于多項設(shè)備的共同參與和運行，為系統(tǒng)埋下安全隱患，為防止電氣設(shè)備出現(xiàn)異常運行，系統(tǒng)運行必須滿足各項設(shè)備的需求。例如：高壓環(huán)境內(nèi)，各項設(shè)備承載的電荷比較大，特殊性明顯，為滿足建筑高壓供電，利用電氣設(shè)計，為高壓線路的獨立電源，提供單獨供電，配備高壓發(fā)電機，同時針對特殊的高壓設(shè)備，設(shè)置應(yīng)急開關(guān)，保障系統(tǒng)安全[2]。高壓供配電內(nèi)的高壓設(shè)備，在容量上需要達(dá)到可觀性，特別是獨立電源的容量，需要兼容任意線路的容量，保障設(shè)備持續(xù)供電，避免由于設(shè)備容量本身的影響，干擾整體系統(tǒng)運行。

2、確保電氣設(shè)備的質(zhì)量

高層建筑高壓供配電系統(tǒng)的線路規(guī)模，明顯較大，受線路線損的影響，干擾電氣設(shè)備的運行質(zhì)量，降低高壓供應(yīng)的額定值。因此，在電氣設(shè)計時，需要綜合考慮電氣設(shè)備的質(zhì)量問題，提高高壓供配電的安全度，例如：在選擇高壓電纜時，結(jié)合高層建筑的高壓供配電系統(tǒng)的實際需求，重點評價電纜規(guī)格、性能等，符合系統(tǒng)要求，保障線路的高效性，避免線路輸送高壓時，出現(xiàn)損耗，而且在線路工藝施工時，也要保障接頭處的協(xié)調(diào)性，提高電壓通暢度。

3、嚴(yán)格遵循簡化原則

簡化是高壓供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計的一項原則，其在整個相關(guān)性設(shè)計中，發(fā)揮極大作用。第一，為高壓供配電系統(tǒng)提供電氣設(shè)計的依據(jù)，約束系統(tǒng)性能，完善系統(tǒng)設(shè)計，確保高壓設(shè)備的正常運行，體現(xiàn)高壓獨立配電的設(shè)計思路；第二，提高高壓配電開關(guān)的靈活性，供配電系統(tǒng)的設(shè)計簡化，不會對整體系統(tǒng)造成冗余影響，開關(guān)感應(yīng)靈敏，快速感知系統(tǒng)故障，一旦供配電系統(tǒng)發(fā)生運行故障，開關(guān)會在極端的時間內(nèi)完成切換，提高系統(tǒng)安全度；第三，合理規(guī)劃高壓配電系統(tǒng)內(nèi)的消防設(shè)計，消防在電氣設(shè)計中，占據(jù)較大的比重，保持供配電系統(tǒng)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

4、設(shè)計符合高層建筑的實質(zhì)

高層建筑處于大規(guī)模高壓消耗的狀態(tài)，根據(jù)高壓的實質(zhì)需求，電氣設(shè)計主要分為兩個層面。第一，高壓配電室的設(shè)計，一般位于地下，合理管控高壓設(shè)備的運行安全，基于設(shè)計實質(zhì)的角度出發(fā)，地下設(shè)計，既可以滿足高壓設(shè)備的通風(fēng)散熱，還可以穩(wěn)定高壓設(shè)備的運行安全，為其提供科學(xué)的通道設(shè)計；第二，高層建筑樓層內(nèi)的高壓配電室，設(shè)置在豎井內(nèi)，旁邊安放高壓電纜和配電設(shè)備[3]。就目前來說，高壓供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計，趨向于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，更加符合高層建筑的需要，促使供配電系統(tǒng)呈現(xiàn)混合狀態(tài)，根據(jù)樓層高壓的需求度，合理分配電壓載荷，優(yōu)化結(jié)構(gòu)電纜。

三、分析高層建筑高壓供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計

根據(jù)高層建筑的高壓供配電系統(tǒng)的實質(zhì)，分析電氣設(shè)計，重點在電氣設(shè)計的數(shù)據(jù)、參數(shù)方面，實行科學(xué)分配。

首先以某辦公類高層建筑高壓供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計為例，高層辦公建筑基本分為地上和地下兩部分，同時配備車庫，該辦公樓對高壓供配電的需求量非常大，高壓范圍涉及到消防、電梯、照明等系統(tǒng)，基本采用高壓電氣設(shè)計。例如：電路采用高壓進線，采用高性能的成套高壓配電柜，同時還包括諸多高壓動力設(shè)備，支持辦公樓的正常運行，該辦公樓運用四臺變壓器，規(guī)格均為1250kV·A，電氣設(shè)計為雙路常供，地下室內(nèi)的高壓電纜，全部采用密封式結(jié)構(gòu)，或者利用內(nèi)敷設(shè)的方式，一方面保障高壓電纜安全，另一方面提高辦公樓安全保護的能力。

第二該辦公樓利用高計量的設(shè)計方式，支持高壓供配電，為電氣設(shè)備提供可靠的高壓環(huán)境。主要的電氣設(shè)計為：配電柜設(shè)計、高壓斷路器的安裝設(shè)計等，此辦公樓對電氣設(shè)計的要求較高，例如：明確區(qū)分部分高壓設(shè)備的安裝方式，高壓開關(guān)、戶內(nèi)箱等設(shè)備，基本采用暗裝方式，如果為剪力墻方面的高壓設(shè)備，則可利用明裝的方式，因為該辦公樓對高壓配電系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，所以諸多電氣設(shè)備的安裝，充分考慮安全性，合理規(guī)劃電氣設(shè)備的安全安裝，避免公共電氣設(shè)備在運用時，可能出現(xiàn)的安全事故。

第三辦公樓在高壓供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計方面，系統(tǒng)性表現(xiàn)明顯，特別是在高壓設(shè)備的參數(shù)選擇上，嚴(yán)格按照電氣設(shè)計的規(guī)范性實施[4]。例如：高壓動力設(shè)備的線路基本控制在2.54平方毫米，采用暗裝方式，規(guī)劃到墻體或樓板內(nèi)部；消防管采用SC管，根數(shù)<4，保持直徑在為20；人防區(qū)內(nèi)高壓電纜的電氣設(shè)計，全部實行密閉處理，人防區(qū)域內(nèi)，人流量大，安全系數(shù)低，必須實行硬性安全保護，才可體現(xiàn)電氣設(shè)計的優(yōu)質(zhì)性，發(fā)揮電氣設(shè)計在高壓供配電系統(tǒng)內(nèi)的作用。

結(jié)束語：

基于高層建筑建設(shè)規(guī)模的擴大，社會也會更加重視高壓供配電的電氣設(shè)計，確保供電與配電穩(wěn)定。實際電氣設(shè)計中，包含大量數(shù)據(jù)信息，根據(jù)供配電系統(tǒng)的實際運行環(huán)境，優(yōu)化電氣設(shè)計，控制建筑用電，提出合理的設(shè)計方案，改善高層建筑供配電的系統(tǒng)設(shè)計，確保高壓供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計的安全性和可靠性，推進高層建設(shè)的建設(shè)與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳志民.探討高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計[J].廣東科技，2011，（18）：102

[2] 張宇.高層民用建筑的電氣設(shè)計[J].黑龍江科技信息，2012，（11）：34-36

[3] 韓鋒.淺議高層建筑電氣的節(jié)能設(shè)計[J].科技促進發(fā)展，2012，（12）：45-47

[4] 張連成.關(guān)于高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計的探討[J].民營科技，2012，（05）：205