高層建筑高低壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究

王璐

摘要：高低壓的供配電綜合系統(tǒng)，其與高層建筑物整體使用功能有著密切聯(lián)系。鑒于此，本文主要圍繞著高層建筑當(dāng)中高低壓的供配電綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用開展深入的研究，便于今后在高層建筑當(dāng)中高效化落實(shí)高低壓的供配電綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用實(shí)踐工作。

關(guān)鍵詞：高層建筑;供配電;高低壓;設(shè)計(jì);系統(tǒng);應(yīng)用

高低壓的供配電綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)，屬于一項(xiàng)極具復(fù)雜性的工作內(nèi)容，所涉及節(jié)點(diǎn)較多。對此，深入研究高層建筑當(dāng)中高低壓的供配電綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用，有著一定的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值。

1 系統(tǒng)需求闡述

1.1 在電源轉(zhuǎn)換方面

針對高層建筑，一般均會(huì)設(shè)相對獨(dú)立兩個(gè)電源，維持供電穩(wěn)定狀態(tài)，對此，要求供配電整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐中，需要著重考慮到某個(gè)電源會(huì)有故障問題發(fā)生這一情況，需要更好地保證高層建筑的供電穩(wěn)定，確保切換電源的時(shí)間可滿足于現(xiàn)實(shí)需求。針對那些針對供電穩(wěn)定可靠性有著極高要求的現(xiàn)代高層建筑，供配電整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐中，需設(shè)柴油發(fā)電裝置，斷電發(fā)生后，可當(dāng)成是備用電源，ATSE電源的轉(zhuǎn)換開關(guān)具體選擇期間，首選PC級的轉(zhuǎn)換開關(guān)，對比分析把開關(guān)的轉(zhuǎn)換時(shí)間和可允許轉(zhuǎn)換的時(shí)間，若轉(zhuǎn)換的時(shí)間過于長，則系統(tǒng)內(nèi)部需設(shè)好UPS的電源^[1]。

1.2 在系統(tǒng)可靠性方面

高層建筑物當(dāng)中，因建筑物所用的電器功率及數(shù)量均相對較大，針對供配電整個(gè)系統(tǒng)有著極高負(fù)荷要求。故系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐中，務(wù)必要確保供配電整個(gè)系統(tǒng)負(fù)荷可滿足于高層建筑實(shí)際使用期間負(fù)荷需求，設(shè)計(jì)供配電整個(gè)系統(tǒng)期間，系詳細(xì)的調(diào)查及計(jì)算分析建筑負(fù)荷，以確保供配電整個(gè)系統(tǒng)故障產(chǎn)生概率得以有效降低。高層建筑物使用期間，往往會(huì)涉及到消防設(shè)施建設(shè)及應(yīng)用，針對消防設(shè)施運(yùn)行，往往需要依賴著電力才可實(shí)現(xiàn)。故供配電整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐中，需要借助布置較高耐火性線纜這一手段，維持供配電整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行狀態(tài)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 在高壓設(shè)計(jì)方面

2.1.1 確定高壓的供配電設(shè)計(jì)實(shí)施方案

高層建筑物實(shí)際使用期間會(huì)用到較多電器裝置，電路負(fù)荷相對較大，以至于高壓的供配電整個(gè)線路電壓超出10kV，為維持高壓的供配電整個(gè)線路穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，可合理選定雙側(cè)的雙回路、環(huán)形的雙回路、單側(cè)的雙回路這三種不同供配電的系統(tǒng)模式^[2]。環(huán)形的雙回路，此種供配電的系統(tǒng)模式，供配電的可靠性極高，然則，此種系統(tǒng)模式也有著極高建設(shè)成本;雙側(cè)的雙回路，其在供配電的可靠性方面列居中間位置，單側(cè)的雙回路則有著最低建設(shè)成本優(yōu)勢，但卻有著較低可靠性。那么，在確定高壓的供配電整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)施方案期間，供配電具體模式的選定，還是要結(jié)合高層建筑物針對于供配電整個(gè)系統(tǒng)可靠性、建設(shè)成本等實(shí)際要求予以合理選定，以保證高壓的供配電整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量和效果。

2.1.2 確定高壓的主接線設(shè)計(jì)實(shí)施方案

針對于高壓的主接線設(shè)計(jì)實(shí)施方案，需要結(jié)合高壓的供配電整個(gè)系統(tǒng)方案予以合理確定，結(jié)合高層建筑物實(shí)際使用期間電源用量，將高壓的主接線部分設(shè)計(jì)方案妥善確定下來，為確保高壓的供配電整個(gè)系統(tǒng)可維持高層建筑物可靠性供配電運(yùn)行狀態(tài)，一般會(huì)以復(fù)雜性建設(shè)方式為主，也就是高壓的供配電整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)母線開關(guān)，分段單個(gè)母線，此種設(shè)計(jì)手段之下，高壓的供配電整個(gè)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行期間，若有某電源有故障問題產(chǎn)生后，可及時(shí)借助母線開關(guān)來對故障電源一側(cè)線路提供電力供應(yīng)，高壓的供配電整個(gè)系統(tǒng)可維持良好穩(wěn)定且可靠地供配電運(yùn)行狀態(tài)，建設(shè)此供配電綜合系統(tǒng)期間，有著較高建設(shè)成本。然則，現(xiàn)階段大部分高層建筑內(nèi)部供配電的系統(tǒng)建設(shè)方面，卻正廣泛應(yīng)用此供配電的系統(tǒng)模式。

2.2 在低壓設(shè)計(jì)方面

2.2.1 供配電放射式系統(tǒng)

供配電放射式系統(tǒng)主要原理是，把總配電箱所有電力傳輸至各個(gè)配電箱當(dāng)中，此配電形式主要優(yōu)勢集中表現(xiàn)在它可針對于不同的子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的供配電，供配電的系統(tǒng)有故障發(fā)生后，故障的子系統(tǒng)并不會(huì)影響到其余的子系統(tǒng)，系統(tǒng)故障實(shí)際影響范圍得以縮減，供配電整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性均可得到有效保證。然則，供配電放射式系統(tǒng)具體建設(shè)期間，所設(shè)計(jì)線纜敷設(shè)相對較多，供配電整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)成本相對較高，且建設(shè)難度也相對較大，此供配電形式實(shí)際運(yùn)行期間也有著較差的靈活度。故而，設(shè)計(jì)低壓的供配電綜合系統(tǒng)期間，供配電放射式系統(tǒng)適宜應(yīng)用在對于供配電有著極高可靠性，設(shè)備有著極大容量的一些高層建筑當(dāng)中。

2.2.2 供配電鏈?zhǔn)较到y(tǒng)

供配電鏈?zhǔn)较到y(tǒng)基本原理是：供配電整個(gè)系統(tǒng)主干線路的上面連接配電箱或者是用電裝置，促使直接供電能夠?qū)崿F(xiàn)。此供配電形式具體建設(shè)期間，系統(tǒng)建設(shè)所花費(fèi)成本相對較少，對于敷設(shè)電線電纜極具便捷性，主要是因供配電鏈?zhǔn)较到y(tǒng)線路有著較少分支節(jié)點(diǎn)。但供配電鏈?zhǔn)较到y(tǒng)實(shí)際運(yùn)行期間，供配電的系統(tǒng)一旦有故障情況出現(xiàn)，在檢修作業(yè)期間需徹底斷電所有線路，這就表明了供配電鏈?zhǔn)较到y(tǒng)供電形式有著較低可靠性^[3]。故低壓的供配電整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，此供配電形式大部分被應(yīng)用在供電較低可靠性建筑當(dāng)中，實(shí)際應(yīng)用期間其要求所選用用電裝置務(wù)必為小容量。

2.2.3 供配電樹干式系統(tǒng)

供配電樹干式系統(tǒng)，此種配電形式和供配電鏈?zhǔn)较到y(tǒng)應(yīng)用原理較為接近，供配電樹干式系統(tǒng)建設(shè)期間，通常需于供配電整個(gè)系統(tǒng)主干線的上面設(shè)好節(jié)點(diǎn)，把主干線路的電力及時(shí)輸送到配電箱當(dāng)中，對所有電氣供應(yīng)電力。供配電樹干式系統(tǒng)實(shí)際建設(shè)期間，施工作業(yè)機(jī)具便捷性，所消耗成本也相對較少，與供配電鏈?zhǔn)较到y(tǒng)相比，供配電整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性相對較高一些。然則，需先確保其主干線路具備良好可靠性，避免主干線路有故障問題發(fā)生后，會(huì)直接影響到高層建筑正常用電。因而，設(shè)計(jì)低壓的供配電整個(gè)系統(tǒng)期間，若建筑物針對供配電整個(gè)系統(tǒng)并無較高可靠性方面要求和標(biāo)準(zhǔn)，用電負(fù)荷可均勻分布，便可選用供配電樹干式系統(tǒng)這種設(shè)計(jì)形式。

3 系統(tǒng)具體應(yīng)用期間各項(xiàng)保障措施

3.1 重視安全接地

高層建筑當(dāng)中高低壓的供配電綜合系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，往往和接地系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)有著密切聯(lián)系。故若想保障供配電整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，就務(wù)必要注重供配電的系統(tǒng)安全接地，也就是把供配電的系統(tǒng)保護(hù)接地和電氣設(shè)備接地系統(tǒng)結(jié)合到一起，確保接地電阻可符合國家各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，維持供配電整個(gè)系統(tǒng)可靠穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

3.2 注重電源的保障系統(tǒng)設(shè)置

高層建筑當(dāng)中高低壓的供配電綜合系統(tǒng)當(dāng)中，一般均會(huì)設(shè)主電源、備用電源，不同的系統(tǒng)，其針對這兩種形式電源的電壓要求均會(huì)存在著差異性，需結(jié)合供配電的系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)際情況，做好電源的保障系統(tǒng)科學(xué)設(shè)置。一級負(fù)荷，需確保系統(tǒng)維持不斷電狀態(tài)，電源的保障系統(tǒng)內(nèi)設(shè)柴油機(jī)，結(jié)合高層建筑物供電需求，將適當(dāng)增減柴油機(jī)的數(shù)量。

4 結(jié)語

綜上所述，通過以上分析論述之后我們對于高層建筑當(dāng)中高低壓的供配電綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用期間各項(xiàng)保障措施，均能夠有更為深入的了解。從總體上來說，為能更好地設(shè)計(jì)建設(shè)高層建筑當(dāng)中高低壓的供配電綜合系統(tǒng)，仍然需更多設(shè)計(jì)專家及技術(shù)員們注重實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，結(jié)合現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)高層建筑對于高低壓的供配電綜合系統(tǒng)實(shí)際需求和具體情況等，合理科學(xué)地優(yōu)化及改進(jìn)高層建筑當(dāng)中高低壓的供配電綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)施方案，以為高層建筑當(dāng)中高低壓的供配電綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)建設(shè)質(zhì)量和效果提供保障。

參考文獻(xiàn)：

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