高層建筑供配電系統電氣設計幾點想法

楊允

摘要：近幾年，城市中的高層建筑的數量不斷增多，這些高層建筑會對人們的生活，以及城市的發展造成一定程度影響。因此，高層建筑電氣設計期間，相關的工作人員應當依據高層建筑的實際需求，做好相應的分析工作，并且要對建筑電氣設計工作認真探討，反復推敲電氣設計方案，確保最終電氣設計的合理性。

關鍵詞：高層建筑;電氣工程;配電系統

一、高層建筑供配電系統設計內容

高層建筑相關供配電系統在運行過程中的服務對象是建筑內部電氣設備，以及相應的使用者。由此可見，供配電系統運行情況與建筑電力系統的整體運行情況相符，才能確保高層建筑工程中整體機電工程在運行過程中的可靠性、安全性。高層建筑在具體運行過程中，相關配電系統采用的為單方向流動模式，即由電源端向用戶端流動的模式，通過該方式，可以完成對電能的合理分配，并且能夠做好相應的降壓處理，從而使外部電能能夠直接轉變為用戶運行的電能。通常來說，設計人員在高層建筑配電系統設計階段，應當充分結合建筑的具體需求，對高層建筑在實際運行過程中的用電量加以確定，優化設計方案，在確保可以滿足建筑在實際運行過程中用電量的前提下，提高系統的可擴展性，從而提高系統的可靠性。

二、高層建筑電氣工程供配電系統設計需要遵循的原則

2.1遵循單方向流動模式的原則

高層建筑電氣工程供配電系統是高層建筑工程中非常重要的一項內容，是確保建筑內部用電需求的重要設施，根據作用區域的不同分為區域變電站和用戶變電站兩種。高層建筑電氣工程供配電系統主要是為建筑內部的各個用戶及電氣設備服務，高層建筑電氣工程供配電系統運行穩定性對整個建筑電力系統的運行都具有重要作用。高層建筑電氣工程供配電系統在設計過程中遵循單方向流動模式的原則，都是由電源配送至用戶端口的，促進電源分配工作效率的提升，還能有效實現降壓操作，大大提高電能的轉化速度，為用戶提供充足的電能。目前我國高層建筑電氣工程供配電系統的電壓最高不超過一百一十千伏，所以在實際的設計過程中，應該結合高層建筑電氣工程供配電系統的實際情況進行電壓的調節，并對用電量、系統負荷各項參數等進行詳細分析，在設計過程中優化各項供電設備的功能，實現高層建筑電氣工程供配電系統的不斷進步。

2.2遵循安全節能的原則

高層建筑電氣工程供配電系統設計還遵循安全節能的原則，相關的設計人員在實際進行設計的過程中，需要在供配電系統的每個細節之處都融入節能理念和節能技術，科學選擇供配電設備的種類和型號，避免設備使用過程浪費現象的發生，促進高層建筑電氣工程供配電系統各項成本的合理控制。在材料的選擇方面也要盡量使用綠色環保型材料，避免出現高層建筑電氣工程的污染現象。

三、高層建筑的節能設計要點

3.1變壓器的設計

為保證變壓器的正常運行，提高變壓器安全性和可靠性，所以必須要充分的考慮變壓器的運行條件，將成本和能源消耗控制在最低，所以在智能建筑變壓器的選擇時應該以低能耗材質的高效變壓器為主，保證變壓器在長期計算工作負載率不宜超過 65%，最大不應超過 70%。如果變壓器的容量和負荷率始終保持在平穩狀態時，可以減少變壓器的數量，而增加變壓器的容量，這樣就能有效節約能源，提高能源資源的利用效率。由于受到季節性負荷，很容易導致電能質量受到影響，所以可以設置專用的變壓器來應對季節性的負荷變化，實現靈活投切，保證變壓器經濟運行，避免由于輕載運行而造成能源損耗。例如在夏季空調負荷比較大，所以可以使用單獨的變壓器作為空調變壓器，這樣能夠充分發揮出空調的季節性特征，減少能源消耗，保證變壓器的經濟效益。

3.2供配電系統配電箱設置

根據電氣接線的要求，配電箱應該把開關設備、保護電器、測量儀表以及輔助設備組裝到封閉或是半封閉的屏幅或是金屬柜上，進而形成低壓配電裝置。在正常運行的狀況下，能夠通過自動開關或者是手動開關將電路接通或是分斷。而當出現不正常運行，或者是發生故障時，則可利用其對電路進行切斷，或是進行報警。在各個發、配、變電所中，通過測量儀表能夠使運行中的各種參數得以顯示出來，還能夠調整某些電氣的參數，提示或是發出信號以警示其與正常的工作狀態相偏離。在高層住宅建筑的照明配電箱中，其回路的分配應該符合三個方面的要求。首先，要確保照明系統、客廳、臥室以及廚房、衛生間的插座都能夠單獨回路供電。其次，從空調回路上來看，要將其分成單獨的客廳柜式空調回路，以及另外每兩個空調插座作為一個回路。最后，除了壁掛空調的插座意外，其他的插座回路都要安置漏電保護開關。

3.3供配電系統導線的選擇

電力線路是供配電系統中的基礎設施，承擔著電能輸送的重要職能，在設計這部分內容時，設計人員需結合相關設計規范和系統安全需求，合理選擇導線材料并根據使用環境采用阻燃、耐火、低煙無鹵型等，科學優化導線布線路徑，節約導線成本的同時，減少能源傳輸損耗，應力求簡化以滿足規劃設計、經濟、節能、安全等方面的實際要求。

3.4系統中插座和開關選擇

供配電系統實際運行中，開關可靠動作是保障電氣系統運行安全的基礎保障。因此，電氣設計人員在設計過程中需結合電氣設計要求和系統安全要求，合理選擇開關設備類型及安設方式，以滿足整體建筑電氣安全需求。

3.5系統中備用電源的設計

為了能夠確保供電的安全可靠，高層建筑中大部分的一級供電負荷通常都應該安置兩個相對獨立的供電電源。這樣能夠確保在需要十分重要的用電負荷時，能夠確保供電的安全和可靠性，這就要求在設計時應該設計與上面的兩個電源相獨立的第三個電源作為備用電源進行供電。不論是在國外，還是在國內的高層建筑當中，處于備用負荷以及應急負荷的經濟性和容量，大部分選用的都是柴油發電機作為自備電源，以確保在特殊用電時可以更好的滿足用電的需求。

3.6減少線路損耗

在電力傳輸過程中，由于各種各樣的因素，所以線路損耗無法避免，但是可以通過恰當的設計來減少線損。當電流從線路中流通時，由于不同的線路材質以及負荷會造成一定的功率損耗，所以必須要保證電網的功率因數得到全面提升，選擇更好的材質，盡可能減少線路中的電阻，避免電網無功功率。

四、結語

高層建筑電氣設計是一項復雜的工作，在具體電氣設計過程中，電氣設計人員必須要做好相應的分析工作，對采用的設計方案要反復推敲，要確定負荷量容量計算是否準確，導線的截流量是否滿足負荷要求，供電電源的選擇是否合理等多方面考慮，確保最終設計的合理性，促進高層建筑供配電行業的健康發展。

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