建筑電氣工程供配電技術的探究

馬永輝

（甘肅一安建設科技集團有限公司，甘肅 蘭州 730060）

1 建筑電氣工程供配電系統概述

1.1 現狀

建筑電氣工程供配電系統是為建筑物提供電力供應和分配電能的系統，是建筑物正常運行所必需的基礎設施，是將電力從變配電室配送到建筑物內各用電設備，保證電力的可靠供應、合理分配。建筑供配電系統包括供電側和用電側，供電側引入電能，用電側將電能分配給各用電設備。供電側由變配電站、配電線路和配電室組成，用電側由開關設備和用電設備組成。目前，供配電系統面臨一些問題和挑戰。首先是可靠性和穩定性，任何故障都會給建筑物帶來重大影響。其次是能效問題，隨著雙碳目標和環境保護的要求，系統更需注重能源的合理利用和節能減排。此外，科技發展也帶來了新的機遇和挑戰。

1.2 分類

根據建筑物的重要程度，中斷供電造成的損失或影響，對負荷進行了等級劃分。符合下列情況之一時，應為一級負荷：①中斷供電將造成人身傷亡；②中斷供電將造成重大影響或重大損失；③中斷供電將破壞有重大影響的用電單位的正常工作或造成公共場所秩序嚴重混亂。例如：重要通信樞紐、重要交通樞紐、重要的經濟信息中心、符合下列情況之一時，應為二級負荷：①中斷供電將造成較大影響或損失；②中斷供電將影響重要用電單位的正常工作或造成公共場所秩序混亂。例如：高層普通建筑、甲等電影院、中型百貨商店、大型冷庫等為二級負荷用戶。其中對于這些二級負荷用戶中的客梯電力、主要通道照明等用電設備為二級負荷設備。不屬于一級和二級的用電負荷應為三級負荷。針對不同等級的負荷為保證供電可靠性又提出了后備電源系統、雙回路系統、雙電源系統等。

1.3 發展

（1）ATSE 技術的應用：自動轉換開關電器；是由一個（或幾個）轉換開關電器和其他必需的電器組成，用于監測電源電路（失壓、過壓、欠壓、斷相、頻率偏差等），并將一個或幾個負載電路從一個電源自動轉換到另一個電源的電器。如市電與發電的轉換，兩路市電的轉換；主要適用于低壓供電系統，即額定電壓交流不超過1 000 V 或直流不超過1 500 V，在轉換電源期間中斷向負載供電。在建筑供電設計中，有一些重要負荷，如高層建筑中的消防用電設備、應急照明、通訊設備、電腦管理系統等，這些負荷如果突然中斷供電，將造成不同程度的損失和影響。所以，為了減少經濟上的不必要損失，應當合理設置和使用電源自動切換裝置來確保重要負荷的可靠供電。

（2）智能化技術的應用：隨著物聯網技術的快速發展，智能化技術在建筑電氣工程供配電系統中的應用越來越廣泛。智能化技術通過傳感器、控制器和網絡等設備的互聯互通，實現對供配電系統各個部分的監測、控制和管理。其中對于電力設備的監控技術，智能照明系統技術的應用，今后將會慢慢實現數字化和智慧化，滿足人們對于電力系統的需求。例如樓宇自動化系統，對建筑物內的電力、照明、空調等設備進行集中監控和自動化管理的一種系統。它可以實現設備的遠程監控、控制和操作，提高設備的運行效率和管理水平，同時也可以降低能源消耗和人工成本。

2 電氣工程供配電系統的安裝

2.1 施工前的準備

首先，做好技術準備工作。熟悉圖紙完成自審工作，在充分理解設計意圖的情況下，對于有疑問或設計不合理的地方提出合理化的建議，根據施工組織設計、施工方案制定針對性的措施，明確建造標準；其次，嚴格控制材料設備的質量，進場材料設備嚴格審查質量證明文件，對于進口設備，要求提供充分的質量證明文件，對于有疑問的可尋求第三方機構進行鑒定，驗收不合格的材料設備不允許進場，材料進場后做好堆放與管理，并結合實際情況采取必要的防火防潮措施，確保材料設備質量；另外，施工作業人員的配備。根據建筑電氣工程技術復雜程度的不同，配備專業知識過硬的技術人員和施工經驗豐富的作業人員；最后，就是施工機械和檢測計量器具的配置，充分結合工程施工的現場環境以及施工進度情況，為技術人員配置檢測計量器具，為作業人員配備施工工具與機械，確保施工機械的使用效率。

2.2 配電設備安裝

設備安裝是指將電氣設備按照設計要求和安裝規范進行安裝和連接，以保證設備的正常運行和使用壽命。在設備安裝過程中，首先根據設備技術要求，做好場地及設備基礎的復核驗收工作，如清理垃圾、除塵和防止水泥滲入設備，基礎驗收嚴格控制標高、尺寸、位置等。然后，根據設備安裝流程按照設備布置圖和相關規范進行設備的安裝和固定，確保設備的安裝精度和穩定性。配電設備安裝包括設備的機械安裝和電氣安裝兩部分，最關鍵的是電氣安裝的正確性。例如用電負荷等級較高存在封閉母線槽安裝，則需要根據現場情況對母線槽與電纜橋架等進行空間布置，必須保證母線槽與開關柜內母排連接的正確性，避免不必要的損失。電氣設備在安裝過程中需考慮到抗震的應對措施，如變壓器在進出線處做軟連接、柴油發電機等設備則考慮在基礎與設備之間安裝彈簧減震墊，轉動型設備安裝橡膠墊等。

2.3 電氣系統布線

電氣系統布線是指將配電設備和用電設備之間通過導線連接起來，形成電氣回路，實現電能的輸送和分配。例如在變配電室進行電纜敷設時，需按照設備布置圖、電氣原理圖及端子接線圖進行電氣原理的校驗，尤其是控制回路電路，以保證電源和負載的一致性。還需注意在敷設電線電纜前進行絕緣電阻的測試，以防止由于電纜自身絕緣問題導致返工。還需要保證線路的安全性、可靠性、美觀性及后期的維修方便。在布線過程中，需要注意線纜的走向、接地及與其他專業管道的碰撞等問題。線路的走向應盡量避免與其他設備或管道相交，以減少干擾和發生事故的可能性。線纜的敷設應保持整齊、緊湊和牢固，以減少電阻和電磁干擾。同時，還需合理設置接地裝置，以確保系統的安全運行。

2.4 電氣照明安裝

做好工具與材料的準備，絕緣導線的規格、型號必須符合設計要求并有產品合格證；安裝時，嚴格按照布置圖和施工圖進行作業。檢查燈具是否正常，燈具的型號、規格是否與圖紙相符，燈具在安裝前均經過送電測試；保護管內穿線之前先把穿引線通過，目的是檢查管路是否通暢，管路的走向及盒、箱的位置是否符合設計及施工圖的要求。導線根數較少時可將導線前端的絕緣層削去，然后將導線芯直接插入帶線的盤圈內綁扎牢固，使綁扎接頭處形成一個平滑的錐形過渡部位；燈架安裝時，必須根據設計要求和燈具的型號、規格進行安裝。

3 電氣工程供配電系統的調試

3.1 一次設備檢查試驗

首先是設備接線檢查。一般在接線后進行，目的是檢查設備接線是否正確、接觸是否良好、電源連接方式是否正確等。其次，檢查這些設備的保護外殼是否接地，是否進行了有效的絕緣處理；最后是絕緣電阻測試，建筑電氣設備絕緣電阻是重要的電氣參數，在電氣設備調試之前，需要先進行絕緣電阻測試。

常見高壓交接試驗主要內容：絕緣電阻測試：以確定其是否符合規定的標準。耐壓試驗：以確定其是否能夠承受規定的電壓和電流。泄漏電流測試：以確定其是否符合規定的標準。接地電阻測試：以確定其是否符合規定的標準。變壓器進行變比測試、容量測試、絕緣測試、直流電阻測試、聯結組別測試、以確定其是否符合規定的標準。高壓電動機進行絕緣電阻測試、耐壓試驗、直流電阻測量等，以確定其是否符合規定的標準。

繼電保護和低壓電器試驗內容：接線正確性檢查：檢查低壓電器接線是否正確；絕緣電阻測試：低壓電器的絕緣電阻，確定其是否符合規定的標準。耐壓試驗：低壓電器回路耐壓試驗，確定其是否能夠承受規定的電壓和電流。繼電保護裝置參數整定值的設置及模擬測試。動作測試：確定其是否能夠正確地響應故障信號。

3.2 二次回路調整試驗

通斷測試：測試電路的通斷狀態，確保電路的連接良好；絕緣電阻測試：確定其是否符合規定的標準；耐壓試驗：確定其是否能夠承受規定的電壓和電流；接地電阻測試：確定其是否符合規定的標準；保護測試：是否能夠正確響應故障信號，以保護電路的安全；測量測試：是否能夠準確測量電壓、電流、電阻等電氣參數；調節信號回路測試：是否能夠正常工作，確保其能夠準確調節電氣系統的運行狀態。通過這些測試，可以全面評估電氣系統的性能和可靠性，及時發現并排除潛在的故障，以確保電氣系統的安全、穩定運行。

3.3 照明裝置系統調試

檢查相線、零線、地線連接是否牢固，絕緣性能是否良好；檢查燈具的開關是否靈活，避免存在接觸不良的情況；檢查燈具安裝與接線安裝是否牢固，若燈具質量大于10 kg，固定裝置及懸吊裝置應按燈具重量的5 倍恒定均布載荷強度試驗，且持續時間不得少于15 min；檢查燈具的控制器是否安裝牢固，控制器與燈具的連接是否正確，接觸是否良好；檢查照明設備的保護接地（接零線）是否牢固，與保護接地（接零線）干線連接是否完好；照明設備的導線絕緣是否良好，導線連接是否牢固，是否能夠承受照明設備的負荷；照明設備的導線是否有熱效應，是否有機械損傷，是否有過載等異常情況；照明設備的安裝位置是否合適，是否符合設計要求，最后對各區域照度進行測試、回路絕緣測試、照明系統全負荷試驗。

3.4 系統調試

（1）調試流程：首先，進行系統檢查，包括電氣設備的完整性、接線的正確性和系統的接地情況等。此外，檢查系統電源和電路保護裝置是否正常工作。其次，根據電氣系統設計原理圖，上下級開關柜的機械連鎖、電氣聯鎖和邏輯連鎖的電氣調校，確保電氣設備之間的連接符合設計要求。最后，針對開關保護裝置進行整定參數。如電壓電流表的變比、啟動電流值，過電流保護值、低電壓保護值、限時電流速斷保護值、過流時間、過負荷保護、變壓器高溫、超溫保護、變壓器門鎖保護等，這些參數直接影響系統的正常運行。然后，進行功能測試。驗證供配電系統的各項功能是否正常，例如，檢查電氣設備的啟動、停止、運行、保護等功能，斷路器、熔斷器、接觸器、熱繼電器等是否靈活可靠。最后，進行性能測試。主要是測試供配電系統在設計負載下的工作情況，通過對系統的負荷試驗，檢測系統的穩定性、過載能力、短路能力等，確保系統在實際工作條件下的可靠性。

（2）調試與檢驗方法：通過絕緣電阻測試儀、萬用表、直流電阻測試儀、繼電保護測試儀、接地電阻測試儀和成套的耐壓設備，變壓器測試儀等實測各項指標，檢測過程中觀察記錄各指示燈、開關位置是否與實際點位一致，檢查規范對照實驗數據能否達到送電運行的條件。系統調試可分為無負荷單機測試、無負荷聯動測試、負荷聯動測試，這是電氣工程中常見的測試方法，主要用于檢查和評估電氣設備的運行狀態和性能。①無負荷單機測試。這種測試方法是在沒有連接到任何其他設備或系統的情況下，對單個電氣設備進行測試。主要是為了檢查設備的電源、控制和保護系統是否正常工作。例如，在安裝新的電機時，可以使用這種測試方法來檢查電機是否能夠正常運行。②無負荷聯動測試。這種測試方法是在多個設備或系統之間進行相互連接，但在并不加載任何負荷的情況下進行的測試。這種測試的目的是檢查各個設備或系統之間的連接是否正常，以及它們是否能夠協同工作。③負荷聯動測試。這種測試方法是在多個設備或系統之間進行相互連接，并在加載實際負荷的情況下進行的測試。這種測試的目的是檢查各個設備或系統在真實工作條件下的性能和可靠性。

4 結語

電氣工程供配電系統的安裝調試是一項復雜的工作，涉及供配電系統設計原理、安裝、調試、運行和維護等多個方面。通過合理的系統設計、安裝、調整與試驗，以及合理運行與維護，可以建立穩定、安全、高效的供配電系統，為電力設備正常運行提供可靠的保障。同時，有效的供配電系統安裝與調試工作還能夠提高電力系統的可靠性和經濟性，為社會經濟的發展提供可靠的電力保障。