當前民用高層建筑供配電系統(tǒng)電氣設計

梅滟玲

摘 要：在我國，電力生產(chǎn)是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要組成部分，它不僅影響著居民的正常生活，而且也影響著社會生產(chǎn)。目前，高層民用建筑蓬勃發(fā)展，相關配套設施的研究工作相繼開展，主要表現(xiàn)在居民生活質(zhì)量的提高和生活影響范圍的擴大。就目前情況來看，我國的供配電系統(tǒng)設計雖然取得了一些成就，但仍不能滿足建筑用電的基本要求。這說明加強對高層民用建筑供配電系統(tǒng)電氣設計的探討具有很強的現(xiàn)實意義。

關鍵詞：民用高層建筑;供配電系統(tǒng);電氣設計

1民用高層建筑供配電系統(tǒng)主要內(nèi)容

一是民用高層建筑的用電量比較穩(wěn)定，不同時期對電力的需求變化不大;二是民用高層建筑功能多樣，往往集中體現(xiàn)了辦公、居住、娛樂、商業(yè)活動等多方面的內(nèi)容，因而對民用高層建筑的用電需求表現(xiàn)出明顯的多樣性;三是民用高層建筑的用電設施多種多樣，在供配電系統(tǒng)設計過程中，應充分考慮電力使用、電力安全等多方面因素。總的來說，民用高層建筑供配電系統(tǒng)的設計和建設應包括以下內(nèi)容。

總體而言，民用高層建筑供配電系統(tǒng)應包括以下幾方面內(nèi)容：

第一，供配電系統(tǒng)應體現(xiàn)安全原則。高層建筑是人員密集的場所，由于人口基數(shù)大，所以安全控制是必須的;與此同時，相關設備的安全問題也在很大程度上體現(xiàn)在供配電系統(tǒng)的安全上，必須考慮到電力設備的負荷問題，通過考慮不同時期的用電情況，制定科學的供電計劃。

第二，由于民用高層建筑的一般高度主要是18～25層，所以，供配電系統(tǒng)設計必須體現(xiàn)高層住宅用地的需要，通過設計，設置一個相對獨立的供電系統(tǒng)，確保能夠在特殊時期，如停電等，為住宅提供穩(wěn)定的供電。

2民用高層建筑供配電系統(tǒng)電氣設計的基本思路

高層民用建筑供配電系統(tǒng)設計的主要目標是采用相應的措施，以滿足各功能主體之間的電力需求。針對我國民用高層建筑的基本用電需求，在設計時需注意以下要點。

2.1根據(jù)供電計算電力負荷

在現(xiàn)階段，人們把電力負荷分為一級、二級、三級共三個等級，等級越高，損失也就越大。按照我國民用建筑電氣設計規(guī)范的有關規(guī)定，應根據(jù)高層建筑的特點和規(guī)模，對供配電系統(tǒng)的技術指標進行判斷。

一般而言，一級負荷應有兩個相互獨立的電源，并有一個能實現(xiàn)連續(xù)供電的電源。對耗電量大或較重要的電源，應確保另一電源能實現(xiàn)連續(xù)供電。但是在實際供電時，必須考慮到兩個電源同時出現(xiàn)故障的情況。所以，必須在兩個電源之外再設置備用電源，避免發(fā)生意外情況。

在電力計算過程中，應根據(jù)無功補償、電工材料等因素，對應急電源、電氣設備的用電參數(shù)進行合理性判斷。例如在南方的一個省會城市里有一座民用的高層金融大廈，經(jīng)計算，這棟大樓需要配置6臺1000 kV的銅芯環(huán)氧樹脂全澆鑄干式變壓器，但大樓自2003開始運作以來，只有3臺變壓器投入使用，其中3臺在最大平均負荷運行期間持續(xù)升溫。近年來，該樓在國家綠色生產(chǎn)的口號下，將大部分燈管轉(zhuǎn)換成節(jié)能燈，后經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，3臺變壓器發(fā)出的熱量明顯下降。這說明在計算電力負荷時，應注意不同用電設備對計算結果的影響，有效地控制其中的變化因素，可以得到更為精確的計算結果。

2.2合理選擇配電站位置

因為民用高層建筑主要集中在18-25層，所以高層建筑的實際高度通常是（50±20）m。一般來說，當建筑高度超過50米時，用電量將繼續(xù)增加，并且相關用電設備將更加分散，在這種情況下，中壓10-20 KV線路的損失幾乎可以忽略不計。但是，對于AC220/380 V配電柜的母排配線、支線等電壓損失量，不得超過標準規(guī)定的值。所以配電網(wǎng)的位置更加重要。

一般情況下，配電站位置可以設置在下列位置：（1）大容量配電站設在建筑物地下室首層，切忌置于底層;（2）地下室與中間層之間應設開閉所，并合理控制中間層與頂層之間的距離（當在高層建筑的中段或頂層上設置配電站時，應注意地層、中段與高層之間的距離）。

總的來說，在選擇配電站的位置時，除了要考慮供電的有效性和經(jīng)濟性外，還應考慮配電站的管理、運行等多方面的因素。為了確保配電站的安全，應盡量選擇體積小，質(zhì)量好，便于管理維護的干式變壓器，在選擇變壓器容量時，應控制在1600 KV以下。

2.3低壓配電系統(tǒng)設計

低壓配電網(wǎng)是高層建筑的重要組成部分，其基本內(nèi)容主要包括配電系統(tǒng)、電力分配方式等。低配壓系統(tǒng)的設計應以系統(tǒng)的穩(wěn)定性為前提，確保能為建筑物提供穩(wěn)定持續(xù)的電能供應，并進一步降低能耗。

在高層建筑配電系統(tǒng)中，一般分為兩個獨立的配電網(wǎng)，兩個系統(tǒng)之間設置有開關進行聯(lián)絡。這兩種系統(tǒng)的相關支撐設備各不相同，一般分為斷路器（低壓配電系統(tǒng)）和熔斷器（動力端保護系統(tǒng)），但在使用上述設備時，必須滿足主設備的適用性要求，并在低配壓系統(tǒng)中設置防漏電、防火監(jiān)控裝置，以避免火災危險。

結束語

在民用高層建筑建設過程中，必須要有效解決建筑的供配電問題，通過各種行之有效的方法，切實解決建筑用電問題。本文簡單分析了民用高層建筑供配電系統(tǒng)主要內(nèi)容，并討論了民用高層建筑的用電特點，并總結其電力供配電系統(tǒng)的基本內(nèi)容，最后，分析建立民用高層建筑供配電系統(tǒng)的幾點方式。從我國部分地區(qū)的高層建筑電力建設特點與要求來看，上述分析內(nèi)容具有一定的可行性，但在實際應用過程中，必須要從經(jīng)濟性要求、實用性要求兩方面對系統(tǒng)的設計問題進行討論，才能保證設計的合理性，降低生產(chǎn)總成本。

參考文獻

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