高层建筑供配电系统设计分析

摘要：近些年随着我国社会经济全面发展，城市现代化建设速度不断加快，城市土地资源利用更加紧张，为了有效缓解用地矛盾，建筑行业开始逐步趋于高层建筑方向发展。在高层建筑工程中电气工程项目设计与建设复杂度在不断提升，电气工程与多个电气系统之间的联系更加紧密。相关部门要对电气工程供配电系统合理设计，提升现代化高层建筑基本应用功能。

关键词：高层建筑；供配电系统；设计

高层建筑中供配电系统实际构成内容较多，主要有消防系统、智能泊车系统、暖通空调系统、电梯系统等。各类标准设施建设能有效优化高层建筑整体应用性能，提升建筑应用安全性。在完整的电气工程中供配电系统是设备能源主要供应来源，其设计稳定性和安全性对提升项目整体应用性能具有较大影响。由于高层建筑自身构造复杂性更突出，对电气工程供配电系统设计也提出了更多要求。

一、 高层建筑供配电系统设计主要原则分析

在高层建筑项目机电工程中供配电系统是重要组成部分，能对电力系统电能合理配用，将其分为区域变电站与用户个人变电站等。高层建筑供配电系统服务主体就是建筑电气设备和建筑使用人员，通过强化供配电系统运行稳定性，对提升建筑电力系统安全性具有重要促进作用。正常情况下，高层建筑供电系统大多都是应用单方向流动模式，从电源到用户端，这样能实现电源合理分配以及降压操作规范化处理，促使更多外部电能能合理转为向用户端直接应用的电能。高层建筑电压没有超出110kV，结合建筑设计基本需求进行调节即可。对用电量、系统运行负荷等各项参数进行调控，整合各项问题，能有效提升建筑应用功能，提升供配电系统可拓展性。其次，在供配电系统設计过程中，要全面遵循节能环保等设计要求，在供配电系统设计中认识到节能环保基本要求，合理选取设备基本型号，对系统设计成本进行控制。对节能环保材料合理应用，简化高层建筑供配电施工操作，对施工环境污染问题进行控制[1]。

二、 高层建筑供配电系统具体设置探析

（一） 高压配电系统设置

在高层建筑设计与建设中，电气工程建设占有较大部分，所以当前需要全面强化电气工程设计工作，保障高层建筑稳定运行。高层建筑中各类设备消耗的电力资源较多，加上大多数高层建筑都是设计两路独立电源，电源同时供电对电气工程应用成效具有较大影响。在高层建筑中高压配电系统是重要组成部分，能维护电源稳定供电。在正常情况下，对高压配电系统进行设计，可以选用单母线分段式设计结构，能保障线路稳定运行，还能实现线路自动化切换，促使电力系统与各类设备稳定运行。正常情况下母线都是分段数目，和电源线回路能有效对应[2]。

（二） 供配电系统配电箱设置

现阶段为了全面优化电气接线合理性，在配电箱布设过程中需要将各类辅助设备、开关设备、电器测量仪器等都组装到密闭性较好的金属柜体中。能提升低压配电装置应用作用，通过人为手动开关控制或是自动开关控制能保障电路有效断开或是连接。线路在运行中发生不稳定运行状况，通过相连线路能继续报警等。在不同发配变电所中，通过测量仪表能使得多项运行参数更加稳定，对电气参数进行合理调控。目前在高层建筑项目中，在设计照明配电箱时，其回路要能有效适应照明系统基本应用要求。建筑物中的厨房、卧室、客厅等场所需要应用单独回路供电[3]。

（三） 电气设备低压断路器选取

在当前高层建筑建设发展中，供电系统与照明系统等需要通过低压断路器对主体电器进行有效保护与控制，所以当前全面提升低压断路器应用安全性具有重要作用。和传统闸刀以及保险丝相比，低压断路器保护功能更加全面，对照明系统、变电所等都能提供稳定的电源供应。其中电气设备低压断路器能分为交流与直流电路，依照结构类型差异能分为框架式与封闭式电路。空气开关中配置有失压保护装置，当电压降低到额定电压50至60%时会及时切除不重要用户，不然将会导致电动机或是电网发生损坏。电压恢复到正常供电之后会将衔铁吸住。随着电压变化，降至额定电压50至60%，吸力市区弹簧拉力会对锁扣撞击。所以当前对于低压断路器要做好线路有效保护，结合保护对象的差异性可以选用针对性的保护措施[4]。

（四） 变压器合理设计

目前为了保障变电器设计能稳定运行，提升变压器应用稳定性与安全性，需要对变压器运行条件以及影响要素进行分析，对能源消耗以及运行成本进行控制。目前智能化建筑变压器主要是选用低能耗的高效变压器，促使变压器基本负荷状态能控制在70至85%范围内。将变压器容量以及负荷率控制在最佳运行状态，能有效降低变压器应用数量，对能源有效控制，提升能源资源应用效率。在季节性负荷影响下，对电能传递质量会产生较大影响。目前可以配置专用的变压器来调控负荷季节性变化，实现灵活投切，促使变压器能稳定运行，防止由于长时间轻载运行产生较大的能源损耗问题。比如在夏季建筑内部空调运转负荷较大，可以配置单独变压器作为空调变压器，这样能有效降低能耗，提升变压器运行效率。

其次在电力传输过程中，受到诸多因素影响会导致线路损耗问题发生，通过合理设计能对线损问题有效控制。电流从线路中流通之后，受到负荷问题以及线路材质影响会产生不同程度功率损耗问题。所以当前通过对电网功率因数进行控制，选取最佳的线路材质，能对电路电阻问题有效优化。

三、结语

在高层建筑供配电系统设计过程中要保障系统能安全稳定运行的，对建筑用电安全进行合理设计，分析供配电系统运行问题。提出各项规范化的解决对策，促使电气设备整体运行效率能全面提升，对经济损失进行控制，避免发生严重的安全问题，提升系统运行经济效益。

参考文献：

[1] 叶丽娜.高层建筑供配电系统设计[J].价值工程，2014（13）：112-113，114. [2]金敏娜.高层建筑供配电系统设计[J].城市建设理论研究（电子版），2014（36）：4183-4184.

[2] 王亚芳，张颖旷.浅析高层建筑供配电系统设计[J].建筑工程技术与设计，2014（27）：114-114.

[3] 丁超.高层建筑供配电系统设计[J].城市建设理论研究（电子版），2016，6（2）：1437-1438.

[4] 张雷动，樊护涛.谈高层建筑供配电系统设计[J].建筑工程技术与设计，2016（28）：1442.

（作者单位：中国节能中国启源工程设计研究院有限公司）

作者简介：杨涛，1987.02.20，男，汉族，陕西渭南市富平县，研究方向：高层建筑供配电系统设计。