建筑电气工程供配电系统设计分析

朱宁宁

辽河石油勘探局有限公司电力分公司 辽宁盘锦 124000

建筑供配电系统的优化设计，不仅可以大幅度减低能源损耗，还能最大化发挥电能的作用。目前高层建筑用电设施复杂，需要满足电梯、楼梯、室内照明、电器使用等多方面用电设施的用电要求，各用电设施间若设计不当，就会留下安全隐患，引发重大用电安全事故，带来巨大的经济损失和社会影响，不利于和谐社会的建设。因此建筑供配电系统设计需要我们详细了解其各方面用电情况，在保障安全的前提下，给出科学合理的设计方案。

1 设计原则

1.1 合理性

实现节电的必要前提是合理的供配电系统，而供电方案的合理性取决于企业的用电量预测。对企业的建设而言，配电系统的合理性也是非常关键的。所以，在建筑布局设计过程中，企业必须将配电级数尽可能地减少，进而制定出合理的配送方案。配电级数越多，上下级协调的复杂度就越高，而且还会大幅度增加元件数量，提高故障概率，增加导线、电缆长度。供电质量与电缆长度直接影响配电方式，它们之间的关系密不可分，配电线路缺乏合理性的主要原因是未合理设计配电室的位置。因此，在内部配电系统的设计中，必须注重配电室位置的有效优化，否则节能作用可能无法发挥出来。

1.2 节能性

科学、合理选择变压器。首先，所选择的变压器应具有一定的节能类型，如高工作效率和强抗冲击性等；其次，要对现有设备进行充分掌握和了解，有效利用现有设备，提升变压器的运行效率和性能利用率，有效提高变压器的管理效率[1]；实现变压器功能损耗最小化。减少电线、电缆长度，以及由小损耗电线为起点的方法来进行设计建筑电气，以避免发生线路重叠交叉现象。

2 设计策略

2.1 系统构架

结合建筑的具体用电情况，工作人员在规划配电方案时，要恰当的融入节能设计，综合对电源点、用电距离、变电所位置等方面进行考虑，以此确定最终的电路设计方案。变电所位置的选择要尽量靠近负荷中心，因为在电能输送过程中，也会有电能损耗，缩短两者之间的距离，不仅可以稳定电能的输送情况，还能达到建筑用电节能的效果。而在建筑的整体电路设计中，工作人员应该事先考察照明、电梯、电器使用等方面的具体位置，选择恰当的接线方式，在必要的位置进行电路保护，电梯可以采用双电源或双回路由两组不同变压器并使用专用的电缆配线，确保其中一组变压器损坏时，电梯仍然能正常使用，在保证节能用电的同时，保障人们日常生活正常出行。建筑整体用电设计可以按层分区供电，避免远距离电器接受电能时受到较大损耗，同时，在用电高峰期仍然可以保证每一户都能正常使用电器，避免因用电量过大造成短路等现象，保障供电的可靠性。

2.2 电气设备

电气设备在供配电系统设计中发挥的作用非常重要。作为基础设备，电气设备的使用范围非常的广，并且它的数量非常的多。电气设备的个体在消耗能源方面虽然并不多，但是在整个供配电系统中，由于存在很多的电气设备，因此，整个供配电系统当中的众多电气设备的总量是非常庞大的，在整个供配电系统当中的众多电气设备运行时，所消耗的电能是无法忽视的。基于这种情况，科学合理的选择电气设备就显得十分重要，是供配电系统设计当中非常重要的一个环节。在供配电系统当中，由于电动机变压器等设备具有电感性，也就是说，当电动机和变压器通电后会产生滞后的无功电流，这些电流会经过高低压线路传输到其他的用电设备的末端，因此，这就导致线路的电能损耗很多。设计人员要通过合理的设计方案降低电能的损耗。在保证功率条件的情况下，选择变压器的容量和合适的电动机，真正的做到节能[2]。

2.3 供电电压

供电电压应该根据建筑所属类型，确定供电线路中的回路数以及供电距离，采用远景规划的方式，明确经济因素，考虑到变压器容量不同造成的影响，所以应该采用不同的用电方式，如对于电路电流小于30A 的照明负荷，应使用单项供电。另外，建筑配电系统设计时，需要从电荷以及变压器节能这两方面考虑，同时，还应该权衡众多因素，如变压器年耗量等因素、变压器参数、投资回收年限以及变压器使用年限都会影响到节能型变压器型号的选择，参考建筑电负荷要求，保证实际的负荷量略高于变压器最佳负荷。在变压器选型过程中，还应该明确空载损耗与负载损耗这两方面参数，权衡这些因素后，从经济、环保的角度出发，合理选择变压器的型号。

2.4 供电线路

在具体供配电线路布置时，宜根据实际情况，尽可能的满足一些特殊位置对用电线路的需求，而且供配电线路布置与设计还要与规定要求相符。为了保证供电线路的安全，设计时要根据实际建筑布局来采取有效的电力线路保护措施，可以借助于建筑管道井来布设供配电线路，布设过程中要采取措施避免结构内锋利物体或是拐角与线路之间发生接触。在实际布设供电线路时，还需要避免线路接触到腐蚀和潮湿的环境，保证线路的绝缘性能。供电线路安全设计时，还应选择自动控制或是自动切换装置，一旦供电线路出现故障，则会自动切断电源，保证整个供电系统的安全。另外，在实际供配电线路设计时，一般情况下会采用10kV 的高压线路，并采用单母线分段运行方式。这样在实际系统运行时，一旦某一条单母线段发生故障，能用其他单母线段来取代，以此来保证供电线路的稳定运行。而低压供配电线路设计时，宜根据要求设置一段应急母线，避免正常母线段故障导致整个电气系统无法运行，有效的提高供配电系统运行的效率[3]。

3 结语

建筑电气设计需要考虑到业主的用电需求，同时，还应该从经济、安全、技术等层面，掌握电气设计要点，在节能环保的理念下设计供配电系统，确保电力系统可以安全地进行输电作业。与此同时，设计人员需要了解建筑内部结构，掌握电气设计的基础知识，并不断学习现代技术，根据工作要求完善供配电系统，提升供配电系统输电的可靠性。