淺析超高層建筑中高區分變電站繼電保護設計

黃玉良

中國建筑上海設計研究院有限公司，上海 126000

注重對超高層建筑中高區分變電站繼電保護設計的探討，有利于為變電站的安全運行提供保障，促使變壓器、開關柜設置，供電線路、照明線路配置及精裝燈光設計、消防線路等處于良好的運行狀態，全面提升超高層建筑的應用水平，為智能建筑的更好發展提供參考依據。因此，需要從不同的方面入手，結合超高層建筑中高區分變電站繼電保護的實際需要，給予其保護設計更多的關注，優化高區分變電站在超高層建筑應用中的使用功能，充分發揮繼電保護在實踐中的應用優勢。在此基礎上，可保持超高層建筑應用中良好的供電狀況，增強配電線路的繼電保護效果。

1 加強超高層建筑中高區分變電站繼電保護設計的必要性分析

在超高層建筑應用過程中，結合智能建筑的長遠發展要求，為了使其中的高分區變電站繼電保護設計工作能夠落實到位，細化其設計工作內容，則需要對加強其繼電保護設計的必要性有所了解。具體表現為：（1）能夠為配電線路、變壓器等組成部分的安全運行提供保障，促使這類建筑在智能領域的發展速度可逐漸加快，為智能建筑的應用范圍擴大打下基礎；（2）可滿足變電站設施安全性能優化要求，實現對繼電保護方式的高效利用，給予智能建筑發展過程中更多的支持；（3）有利于提升智能建筑應用中的供電水平，降低高區分變電站在超高層建筑應用中的問題發生率。

2 超高層建筑中高區分變電站繼電保護設計要點分析

在實現智能建筑可持續發展目標的過程中，為了滿足超高層建筑中高區分變電站有效的繼電保護要求，則需要重視其設計，明確高區分變電站繼電保護設計要點。這些要點具體包括幾方面。

2.1 變壓器的繼電保護設計

超高層建筑中高區分變電站運行中變壓器能否處于良好的運行狀態，決定著變電站的繼電保護設計水平。因此，在落實相應的設計工作過程中，應關注變壓器的繼電保護設計。具體表現為：（1）在單一的中心變電站內，變壓器的繼電保護配置既保護饋線電纜，也保護變壓器。由于中壓配電柜和變壓器布置于一室，自饋線開關至變壓器的電纜距離很短，安全系數很高。當繼電保護動作開關跳閘之后，無論是由電纜引起的故障，還是由變壓器引起的故障，值班人員很容易辨別并確定故障部位。在此期間，為了使變壓器的繼電保護設計更具科學性，則需要設計人員能夠重視帶時限過電流保護與短路電流速斷保護方式的配合使用，確保高區分變電站運行中的變壓器繼電保護效果良好性；（2）結合智能建筑的功能特性，在對超高層建筑中的高區分變電站的變壓器進行繼電保護設計時，為了避免變壓器溫度保護功能喪失這類情況的發生，則需要設計人員能夠將性能可靠的真空斷路器開關設置在變壓器前端，且在溫度控制箱的配合作用下，優化變電器運行過程中的溫度保護功能，使得智能建筑中的變壓器運行故障發生時，真空斷路器能夠以開關跳閘動作的方式進行有效應對，從而實現變壓器超溫的有效保護；（3）在變壓器繼電保護設計中，也需要設計人員重視差動保護裝置的合理使用。差動保護裝置應用是根據“電路中流入節點電流的總和等于0”的原理制成的。在變壓器差動保護過程中，設備發生故障時，流進被保護設備的電流和流出的電流不相等，差動電流大于0。當差動電流大于差動保護裝置的整定值時，發生保護動作，將被保護設備的各側斷路器跳開，使故障設備斷開電源，實現對超高層建筑中高區分變電站變壓器方面有效的繼電保護。同時，需要結合實際情況，通過對變壓器所帶設備負荷種類與特點的考慮，選擇容量適宜的變壓器，為超高層建筑應用中的供電水平提升提供保障。

2.2 實踐中開關柜的合理設置

在落實超高層建筑中的高區分變電站繼電保護設計工作時，為了保持開關柜的良好應用效果，則需要設計人員重視這類電設備的合理設置。具體表現為：（1）在設置開關柜的過程中，外線先進入柜內主控開關，然后進入分控開關，各分路按其需要設置。如儀表、自控、電動機磁力開關，各種交流接觸器等。（2）重視智能開關柜的高效利用，使得PLC控制作用下的開關柜在智能建筑應用中可保持良好的功能特性，并使開關柜應用中可具備自診斷、自控制、網絡通信等功能，滿足超高層建筑中高區分變電站高效運行要求，進而提升其繼電保護設計水平。

2.3 注重供電線路的有效配置

超高層建筑中高區分變電站能否穩定運行，與供電線路的工作性能是否良好密切相關。因此，在變電站繼電保護設計中，需要根據實際情況，注重供電線路的有效配置。具體表現為：（1）通過對大型商業、住宅等方面配電狀況及要求的考慮，設計人員應在高區分變電站繼電保護設計中，結合行業技術規范要求，配置性能可靠的供電線路，并對這類線路的設置過程進行嚴格把控，使得其在超高層建筑應用中可發揮出應有的作用，避免對高區分變電站的繼電保護效果造成不利的影響；（2）在配置供電線路的過程中，設計人員應加強直接采樣與直接跳閘斷路器使用，并設置好保護測控裝置，將其與智能終端有效地結合起來，滿足供電線路應用中的保護要求，最大限度地降低其在高區分變電站應用中的故障發生率。

2.4 照明線路配置及精裝燈光設計

在了解智能建筑發展要求的基礎上，為了得到超高層建筑中有效的高區分變電站繼電保護方案，也需要加強其中的照明線路配置及精裝燈光設計。具體表現為：（1）在配置超高層建筑中的照明線路時，可通過對信息技術、計算機網絡、智能理論等要素的考慮與配合使用，構建出功能強大的智能照明系統，給予照明線路的有效配置科學的指導。同時，應控制好照明線路配置過程，處理好其中的細節問題，使得其在智能建筑應用中可發揮出應有的作用，豐富超高層建筑中高區分變電站繼電保護設計工作內容。（2）在開展精裝燈光設計工作的過程中，應通過對色調、空間格局、光照強度、用電量等方面的考慮，健全超高層建筑中的精裝燈光設計方案，且在性能可靠的真空斷路器支持下，滿足高區分變電站運行中的繼電保護設計要求，增加其設計中的技術含量。

2.5 重視消防線路的科學配置

通過對超高層建筑中高區分變電站繼電保護要求的考慮，為了使其設計方案有著良好的適用性，則需要重視消防線路的科學設置。具體表現為：（1）在設置超高層建筑中的消防線路時，可采用將阻燃型導線穿保護管敷設在不燃的結構層內的方式，實現對耐火電纜的有效設置，確保建筑物應用中的火災自動報警系統線路設置有效性；（2）在配置消防水泵配電線路的過程中，需要在消火栓上設置好啟泵按鈕，實現對消防泵應用中的遠程啟動，滿足消防水泵配電線路科學設置要求。同時，應根據超高層建筑的整體結構狀況，在行業技術規范的指導下，設置好防火卷簾門、消防電梯、消防通信等方面的配電線路，從而為智能建筑中消防線路的安全使用提供保障，逐漸提高超高層建筑中高區分變電站繼電保護設計工作效率。

2.6 合理運用繼電保護裝置的改進措施

為了達到超高層建筑中高區分變電站繼電保護方面科學設計的目的，應重視與之相關的保護裝置改進措施的合理運用。具體的改進措施包括：（1）落實好繼電保護裝置電纜質量檢查分析工作，加強這類裝置的電纜質量評估；（2）通過對變電站相關人員綜合素質的科學培養，加強繼電保護裝置應用中的保護壓板管理，落實好相應的管理工作；（3）對繼電保護裝置運行中的接線狀況進行嚴格檢查，確保其中的二次回路接線有效性。同時，應重視該裝置應用中的傳輸通道與線路保護，積極開展相應的保護工作，確保繼電保護裝置的運行狀況良好。

3 結語

綜上所述，做好超高層建筑中高區分變電站繼電保護設計的研究工作，具有重要的現實參考意義：有利于為配電線路繼電保護提供科學指導，提升相關設計方案的應用價值，為智能建筑的長遠發展帶來更多的促進作用。因此，未來在促進超高層建筑發展、提升智能建筑應用水平的過程中，需要給予高區分變電站繼電保護設計更多的考慮，并結合商業配電線路穩定運行要求，將與之相關的繼電保護設計工作落實到位，促使智能建筑在長期實踐中的發展水平可逐漸提升。