民用建筑供配電設(shè)計的可靠性與經(jīng)濟(jì)性分析

摘 要：近年來，隨著我國城市化建設(shè)的不斷加快，推動了民用建筑的快速發(fā)展，同時隨著現(xiàn)代化電氣設(shè)備和人們用電量需求的增加，對建筑供電配系統(tǒng)的設(shè)計也提出了更高的要求，不僅需要滿足配電系統(tǒng)設(shè)計的基本要求和原則，而且還要滿足民用建筑未來發(fā)展對供配電系統(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)計需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑工程的實際情況，因地制宜，探討了提高配電設(shè)計方案的可靠性與經(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)計的兩個重要衡量指標(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)計方案的可靠性與經(jīng)濟(jì)性。為此，針對這一問題，有必要對民用建筑供配電系統(tǒng)方案設(shè)計的可靠性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析與探討，滿足兩者管理指標(biāo)的同時，以確保配電系統(tǒng)設(shè)備能夠可靠、安全的運行。

1 民用建筑供配電系統(tǒng)方案設(shè)計的基本原則

1.1 滿足供配電系統(tǒng)設(shè)計的簡潔性原則

在設(shè)計民用建筑供配電系統(tǒng)方案時，需要盡可能的滿足簡潔性與便捷性的基本原則，要確保在設(shè)計方案中沒有多余的電氣設(shè)備，并且要求在設(shè)計主接線的電路時，要使得操作人員對電氣設(shè)備進(jìn)行操作時非常的便捷與直觀，這樣就能極大程度的降低因為誤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)生故障時也能便于處理。

1.2 滿足供配電的持續(xù)性與可靠性原則

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

1.3 滿足優(yōu)化重要回路設(shè)計系統(tǒng)有選擇性原則

設(shè)計人員在設(shè)計民用建筑供配電系統(tǒng)方案時，應(yīng)該充分的考慮當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或安全事故時，其可能會引起的所有可能不良影響，并且如何對其進(jìn)行有效的控制以避免影響范圍逐漸擴(kuò)大，對整個供配電系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅。這就需要設(shè)計人員根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的具體要求嚴(yán)格的落實，并且有選擇性的采用部分?jǐn)嗦菲鱽磔o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，則會導(dǎo)致建筑投入成本的增加，影響方案設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性，因此，為了平衡這兩點，設(shè)計人員有選擇性的針對一些比較重要的回路系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，對于普通回路進(jìn)行設(shè)計時則一般可以不考慮該基本原則。

1.4 滿足用電設(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，設(shè)計人員必須確保在實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，供配電系統(tǒng)必須能夠及時的對故障部位進(jìn)行阻斷與切除，以確保建筑整個供配電系統(tǒng)運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

在設(shè)計民用建筑供配電系統(tǒng)方案時，設(shè)計人員首先需要該建筑所需要具備的電力負(fù)荷等級進(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)荷等級分為一、二、三個等級的負(fù)荷，其中，供配電系統(tǒng)在中斷供電時，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)秩序的異常混亂等現(xiàn)象為一級負(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)象則為二級負(fù)荷；其余現(xiàn)象則屬于三級負(fù)荷。為此，在進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計時，對于一級負(fù)荷應(yīng)該采用兩個獨立電源供電系統(tǒng)，以確保在發(fā)生故障時，其中一個供電系統(tǒng)能夠正常為建筑供電，考慮到兩個供電系統(tǒng)可能同時發(fā)生故障或需要檢修時，會影響到整個電力系統(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)運行系統(tǒng)的實際情況及負(fù)荷要求確定其能供電的時間段。對于二級負(fù)荷應(yīng)該在供配電設(shè)計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)計的方案要能確保在線路或變壓器發(fā)生故障時，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。對于三級負(fù)荷，設(shè)計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

在民用建筑供配電電氣系統(tǒng)設(shè)計的過程中，除了需要滿足系統(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)計的基本原則。而要做到這一點，就需要設(shè)計人員根據(jù)民用建筑所具有的特點與布局出發(fā)，合理的平衡可靠性與經(jīng)濟(jì)性二者之間的矛盾性，如果采用過多的電氣設(shè)備，勢必會增加成本投資，在發(fā)生故障或安全事故時，所造成的經(jīng)濟(jì)損失勢必也會增加。為此，這就需要設(shè)計人員對事故原因進(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)備型號的選擇錯誤而造成經(jīng)濟(jì)損失。

同時，建筑供電系統(tǒng)方案的節(jié)能設(shè)計充分的體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性的原則，同時也符合當(dāng)前國家發(fā)展建設(shè)對能源節(jié)省的政策。對于民用建筑供配電電氣系統(tǒng)設(shè)計中需要對建筑的電能消耗指標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)的計算與預(yù)測，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、無功率損失的設(shè)備及裝置等，盡最大可能的減少對電能的損耗，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

配變電所是民用建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計中最為關(guān)鍵的一部分組成，也是確保電路能夠正常運行的基礎(chǔ)。設(shè)計人員在對其設(shè)計過程中需要對可能產(chǎn)生的各類問題引起高度的重視，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)民用建筑的實際情況及設(shè)計要求來確定配變電所的組成，如果高低壓配電設(shè)備沒有配備可燃油，則需要設(shè)計人員對配變電所的防護(hù)措施按照設(shè)計規(guī)范進(jìn)行設(shè)計，以確保變電系統(tǒng)的可靠性與完善性。同時，設(shè)計人員在對配變電所進(jìn)行設(shè)計還需要考慮配電室、電容器室及變壓器等部分門窗的設(shè)計，需要避免年幼的孩子、小動物、雨雪等通過各種渠道進(jìn)入，從而給配變電所內(nèi)各類電氣設(shè)備的使用帶來損害，給人和動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)帶來不可估量的損失。此外，在完成配變電所系統(tǒng)設(shè)計后，設(shè)計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)生故障后停止運行后所消耗的時間、系統(tǒng)在維修過程中需要停止運行的時間、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

綜上所述，民用建筑供配電設(shè)計方案的好壞直接關(guān)系到建筑的建造投入成本與人們的日常生活用電，同時也會對電網(wǎng)的供電產(chǎn)生一定的影響。因此，相關(guān)設(shè)計人員在對民用建筑供配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，必須充分考慮到設(shè)計方案在具體施工時的可靠性與安全性，同時還要滿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)民用建筑實際情況因地制宜，只有這樣才能設(shè)計出既能滿足民用建筑未來發(fā)展對供配電需求的同時，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。