建筑电气供配电系统设计浅析

乔鹏鸣 张笑培

【摘要】随着城市建筑的持续发展及人们各方面生活水平的提升，人们对建筑使用功能的重视程度越来越高，这不仅仅局限在建筑的基本使用功能方面，更重要是建筑使用的安全可靠性，对于建筑电气运作安全可靠性，供配电系统设计则占据了决定性的作用。本文作者从建筑的角度切入，对建筑电气供配电系统设计有关概念进行阐述，进而对其供配电系统的相关设计进行探讨，对于建筑电气更好地开展供配电系统设计工作，具有一定的借鉴价值。

【关键词】建筑电气；供配电系统；设计研究

引言

建筑电气如今已经成为城市建筑中不可或缺的组成部分，建筑电气供配电系统设计过程中需要考虑的因素较多，也只有全面地将这些因素的影响作用考虑到设计其中，才能确保供配电设计的科学合理性，进而保证建筑电气使用的安全可靠。

一、建筑电气供配电系统设计概述

建筑电气供配电系统设计是从电力专业的角度出发的，但它又同时受到其它专业实际情况的干扰，像消防专业、给排水专业、暖通专业等。建筑电气供配电设计具体是指，在建筑电气中，设计人员依据建筑的实际使用功能、内部空间结构、其它专业施工的影响、各种干扰因素以及建筑基础设计图等方面，对建筑供配电系统进行线路布置、用电负荷等级确定及其它相关配电控制设备的规划，最终将其设计思路以图纸的形式表现出来的过程，即为建筑电气供配电系统设计。建筑电气供配电系统设计是一项具有专业性系统性的工作，从实际来看，供配电系统设计主要包含了供电电压、高低压配电设计、用电负荷等级确定及供配电所设计等方面的内容，而这些设计内容之间又存在着相辅相成的关系，因此在设计过程中需要对每一项设计内容给予足够的重视，这样才能确保供配电系统设计满足有关要求。

二、建筑电气供配电系统设计探究

1.建筑电气的供电电压

在建筑电气供配电系统设计的过程中，供电电压对于用户用电具有十分重要的作用，过大电压设计不仅会造成浪费，同时还极有可能发生安全事故，而过小的电压设计又无法满足实际需求，因此需合理得对供电电压进行设计。通常来说，建筑电气供电电压的确定会受到一些因素的影响与决定，像供电点距离供电用户的距离、供电线路回路数量、用电负荷等级、地区电力电网设计现状以及用电的长远规划等等，都会对供电电压的选择起到决定性的作用，所以在设计中需要对其进行综合考虑。用电设备容量在250kW或需用变压器容量在160kVA以上者应以高压方式供电，一般采用10kV；用电设备容量在250kW或需用变压器容量在160kVA及以下者，应以低压供电，一般采用220V/380V。当线路电流不超过30A的照明负荷时，可用220V单项供电，否则应采用380V/220V三相四线制供电。需要双回电源线路供电时，一般应采用同级电压。

2.建筑电气电力负荷

1）电力负荷计算方法。电力负荷计算主要是为了能够对整个建筑的电力总负荷、不同需求的用电负荷等级进行准确的判定，通过总负荷进行分支负荷的计算，最终能够对电压损耗、功率损耗及无功率补偿等进行确定。通常将单位指标的计算方法应用于方案设计阶段，而系数法多用于初期及施工图设计时期，但对于住宅功能的建筑而言，单位指标法可应用于其设计的每一阶段，具有一定的普遍性；同时当存在用电设备数量多但不同设备之间的容量差异性较小的情况下可选用系数法进行计算，而通常适用于干线及配电所的用电负荷确定，相反当建筑存在用电设备数量较少且期容量差异性较大的时候，则二项式计算方法较为适用，它主要被应用在干线及配电箱的用电负荷计算方面。值得注意的是，在供配电系统电力负荷设计过程中，为了使负荷计算成果更加简便得用于实际，一般统一以变压器为基本单位。2）电力负荷分级与分类。电力负荷分级通常划分为一级负荷、二级负荷及三级负荷，其中一级负荷的等级最高在实际的电力中也是最为重要的，电力负荷分级依据主要从电力负荷达到一定高度而发生事故产生电力中断以后，在电力中断以后造成的损失或社会破坏程度。因此其损失程度越大，则负荷等级应设计为越高。对于电力负荷分类，我国依据国家规定的電价有关制度，主要有照明电价与非工业动力电价另种计费方式，在建筑电气供配电具体的设计中，应将具有差异的电价负荷进行分开设计，这样能够在很大程度上确保后期单独计价的功能实现。3）电力负荷供电要求。电力负荷分为三个等级，那么电力负荷供电要求也需要从这三个方面分别进行设计。一级负荷因其负荷存在的重要性一般会设计两个单独的电源对其进行供电，这样能够在实际中确保有一个电源始终保持不间断供电状态，但同时也需要考虑更为特殊的情况，当建筑电气中其中一台电源在进行检修的时候，另一台也因故障而无法正常工作，在这种情况下，就需要在设计中进行应急电源的设计，一般应急电源可依据建筑电气实际情况及电力中断供电时间，采用发电机组，蓄电池、引用另外的独立电源灯进行应急所用；二级负荷的供电系统应在变压器或线路常见故障时不中断供电或中断供电后能迅速恢复供电；三级负荷对供电无特殊要求，仅保证其正常情况下的用电。

3.供配电所设计

1）供配电所选址。通常应尽可能使高压深入负荷中心。为了保证供电的稳定可靠和操作的简便易行，一般都会将其设置在地下一层或者是首层。在建筑高度甚高和大容量负荷相当分散的情况下，也可分散布置多处供配电所，其布置方案应经过技术经济比较确定。一般工程中应根据实际情况，最好将供配电所安排在地下一层。2）进行供配电所负荷计算与无功功率补偿计算，确定无功补偿容量。确定变压器型号、台数、容量。进行主接线方案选择。3）根据供配电所供电的负荷性质及其对供电可靠性的要求，进行负荷分级，从而确定所需的独立供电电源个数与供电电压等级，并确定是否设置应急备用发电机组。一般工程系统供配电按三级负荷要求设计，消防设备及部分重要负荷按二级负荷供电。4）短路电流计算与开关设备选择。二次回路方案的确定，继电保护的选择与整定计算。操作电源的选择、计量与测试。

三、结束语

建筑电气供配电系统设计对于建筑电气系统正常运作及后期建筑的正常功能发挥，都具有十分重要的作用，建筑电气供配电设计的不合理往往会导致安全事件的发生。因此应给予高度重视。

参考文献

[1]王新宇.浅谈高层建筑供配电系统的设计[J].山西建筑，2011（07）：84