探究供配电技术在高层建筑中的运用

武光升 徐庆忠 杨民凯

国网山东省电力公司沂水县供电公司

探究供配电技术在高层建筑中的运用

武光升 徐庆忠 杨民凯

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随着城市化的快速发展，高层建筑项供配电系统发挥着越来越重要的作用。供电系统的用电容量和供电负荷具有自身特点，又是是高层建筑的功能基础，需要不断探究、改进，寻找更为安全可靠的设计安装办法，确保高层建筑的质量安全，因此进一步加强对其的研究非常有必要。目前在高层建筑中的供配电技术中还是存在一定问题，所以需要采取有效的方法进行优化，从而满足高层建筑对供电的容量以及安全系的需求。

供配电技术；高层建筑；运用

1、高层建筑供配电特点分析

供电系统首先要保障的是稳定性，受楼层高度影响，在使用过程中很容易出现电压不稳，照明灯忽明忽暗。对供配电技术进行研宄着力于解决此类问题，由于用电设备较多，高层建筑会对负荷分级处理，并单独设立保护系统。供电线路分布时要同时考虑给排水管道的影响，因此设计工作任务量艰巨，要同时考虑工程全面情况。电力系统以服务性能为主，在对安全进行优化时不可对常规使用造成影响。与常见的多层建筑不同，但从电源方面考虑，髙层需要同时拥有两处电源，由此可见对其稳定性的重视程度，即使是短时间的断电也会对使用者造成经济损失。继电保护装置采用自动化控制，反应速率更灵敏，消防部分的供电是单独修建的，在任何情况下都会保障启动安全。

2、高层建筑供配电系统的内容

电力负荷也称电力用户。在电力系统中，耗费电能的一切设备都被称作电力用户。电力负荷根据其作用可以分为工艺设备、动力设备、照明设备、电热设备等，它们具有将电能转换为热能飞光能和机械能等形式的作用，为生活和生产提供需要。工程师们在设计高层建筑供配电系统时首先需要确定两个方面：

2.1 电力负荷等级的确定

电力负荷根据供配电的可靠安全性和中止供电在各方面所造成的影响或损失程度分为一级负荷一、二级负荷和三级负荷，其中一级负荷指的是如果中止供电，会造成人员伤亡或严重的政治和经济损失，或大众场所的严重失序的电力负荷。例如，级别大的会堂、国际级候车室、手术室等建筑。所谓二级负荷指的是当中止供电时将引起比较大的经济、政治影响或大众场所失序的电力负荷。例如，省级办公楼、市级体育场、普通高层住宅等建筑的照明负荷。而三级负荷指的是一级负荷和二级负荷以外的负荷，工程师要根据高层建筑的规模、性质，明确电力负荷等级，来设计供配电系统。

2.2 高层建筑电力负荷计算

高层建筑的电力负荷计算没有准确的计算方式，一般是需要系数法和单位指标法。在进行高层建筑物设计时，一般根据施工图设计阶段进行负荷计算，采用单位指标法。目前比较实用的方法一般是根据高层建筑中使用的变压器的使用情况，进行负荷率以及容量的计算，然后类推同类建筑物中电负荷的情况。这样的类比方式就可以避免经验之谈以及研究不足带来的误差，与此同时还要将用电指标以及用电系数进行测评，使其用电更加合理化。

3、供配电技术在高层建筑中的运用

3.1 不同负荷等级的电源保障

一般情况下，一级负荷要有两个独立的电源进行电力供应，二级负荷要有一个专用回路或两个回路进行电力供应。为了实现一级负荷的不间断供电还应该启动应急柴油发电机组。对于特殊的设备(例如事故照明、计算机中心和消防中心等)要设蓄电池组供电，从而确保其供电。另外，为了预防特殊情况(例如楼塌、地震等)，要设置可充电且可独立的干电池应灯群，从而保证高层建筑中的人员能够安全撤离。

3.2 电源的自动切换

高层建筑避免火灾隐患，就必须防治确保安全用电。保安电源采用自动切换装置是保证供电设备的稳妥的一种形式。具有以下的优势：1)自动完成保安电源的联通与间断，避开人工操作，具有机敏反应的能力，电路发生异常，自动断开电源开关，电源管理自动化程度高，确保整个供电系统的安全可靠性。同时节省了人力，降低了不必要的损失。2)保安电源往往有两个发电机电源，电源发生故障时，自动切换启动备用的发电供电，备用发电机依靠柴油发电，在电力供应失效的情况下，维持高层建筑最基本的整修电力。确保建筑功能能够尽快恢复正常。3)保安电源自动切换自身就是可靠性的措施，避免人工操作中有时用力不当和使用方法不当，导致开关的失灵，减少了故障发生的概率。4)保安电源自动切换在电力运行状态下，做出准确的判断，依据开关两侧的电压作为判断，对电压及电流量化的分析，获得更为安全的切换保证，比人为估测更准确。5)主电源和备用电源两个部分组成自动切换电源，采用串联线路连接，在相互切换时，切换的速度得以提高，电源的实用性强，避免了切换过程中的风险。

3.3 采取安全的接地方式

保障高层建筑的供配电系统安全系数的重要手段就是采取安全的接地方式，目前的高层建筑电气设备的工作接地、保护接地都融合为一体，组成了一个混合的接地系统。同时，接地电阻需要满足不低于四欧姆的国家标准。在满足高层建筑的基础钢筋等自然接地板的接地电阻的前提下，再将水平的人工接地体装设好，最后将主要的高层建筑物基础连接成一个接地网，这对提高供配电系统的均衡点位和可靠性都有很大的帮助。

3.4 选择合适的变(配)电所位置

在确定高层建筑的变(配)电所位置时通常要综合考虑下列原则：方便设备吊装运输、接近负荷中心和电源侧；不应该将变(配)电所设在有振动剧烈的场所；也不应该设在经常性积水的场所的正下方(如厕所、浴室)；更不宜设在有腐蚀性气体和多雾多尘的场所，而选择在通风以及散热条件都比较好的场所。

总之，为了能够提高高层建筑中供配系统可靠性，就必须寻找改善电能供应的途径，采取有效的措施优化技术，从而满足高层建筑的电能供应需求。

[1]万国军.试论节电技术在供配电系统中的应用[J].黑龙江科学，2013，11：90.

[2]王罡.供配电设计节能技术研究[J].科技致富向导，2011，27：185.