高层建筑电气工程供配电系统设计研究

李勃良

摘要：现阶段，我国建筑行业发展迅速，建筑层数不断增多，高层建筑成为了建筑业的主流。本文从高层建筑的电力供应角度出发，对现阶段高层建筑的电气工程供配电系统设计原则进行了简要分析，并对该系统的设计要点和方法进行了简要论述，希望能为相关工作人员带来参考。

关键词：高层建筑;电气工程;供配电系统;设计原则

引言

随着人们对建筑行业的使用要求不断提高，而高层建筑的不断兴起也给建筑的电气化设备提出了更高的要求。为了满足使用者的需求，电气工程的设计人员要首先从基础开始，优化供配电系统，适应越来越复杂的电气化工程，提高用户对建筑使用的满意度。

1高层建筑供配电系统设计简介

配电系统是电力系统的重要组成部分，主要由客户和地区变电站承担配电和利用功能。在电气系统中，通过使用配电和降压技术将电力从电源转移到用户和电气设备，可以将电力直接转换到同时适用于用户和设备的电压。高层建筑的供电和配电电压一般在110kV以下，在设计供配电系统时，可以根据实际的电力负荷、负荷的性质和周边地区的供电情况进行设计。同时，也要保证供配电系统的设计易于满足行业提高容量的要求。

2高层建筑的供配电系统设计原则

（1）安全性原则。对于各类型工程而言，安全性原则都是不可或缺的，在故障危险性极高的电气工程之中更是如此。作业时，设计人员需要从根本上保障供配电系统的运行安全和稳定，为提升高层建筑供电效果和供电安全奠定良好基础。此时，应将供配电系统设置于高层建筑的中间点，从而实现对电压和电流有效控制，为提高系统整体规划科学性提供辅助。（2）节能性原则。节能环保是建筑行业永恒不变的主题，在高层建筑供配电系统设计环节也需要强化对节能要求的践行。当前，设计人员主要依靠降低电压实现节能，但在这一环节还应该实现设备应用优化，进而达到减少电能浪费的目的。比如，在空调风机或水泵马达设计环节融入变频控制设计，为节约电能损耗提供技术支持。（3）经济性原则。在供配电系统设计环节，节能性原则的践行已经能有效提升系统运行效率并降低能源损耗，可以在一定程度上达到提高经济性的目的。但是，在实践中这还远远不够，只有开发商和建设单位彻底重视系统设计的经济性要求，才能最大限度地节约成本、提高收益。在这一环节，要求设计人员具备专业素养和丰富经验，能依照高层建筑的的实际供配电需要设计出完全契合的应用方案，并完成对设备、材料、人员、技术以及期限的有效筛选和把控，进而最大限度地提升方案的经济性。

3高层建筑的供配电系统设计要点

3.1高压配电系统

在高层建筑电气工程中占据重要比重的是高压配电系统，一般为了满足高压配电系统在工作的时候可以自动切换和为别的用电设备的供电的要求，在设计之初一般采用单母线分段的方式，采用这种方式可以更好地保障电力运行的效果。单母线分段设计时对母线的分段数目是有一定要求的，它必须能够配合电源回路的设计。但是在一些特殊情况下是不采用单母线分段的设计的，这样的一般是供电电源一个是起主导作用的主要设备，另一个是辅助设备，这样的情况在高压配电系统中很少出现的比较特殊的情况。

3.2低压配电系统

高层建筑电气工程中，电压配电系统是其重要的组成部分，可以确保高层建筑电力系统得到充分的利用。低压配电系统接地保护不仅可以保护建筑物的电源电压和结构低压区域，还可以有效防止电网进入紧急状况。低压配电系统的电流，电压和电压分布会产生敏感的外部影响。因此，对于整个配电系统，必须包括泄漏装置设计。剩余电流监测系统的一个重要方法是防止高质量的分配系统泄漏。

3.3变压器的设计

为了能够让供配电系统更具有安全性和可靠性，需要考虑到变压器的运行情况，同时要重视变压器的材质类型，耗能低的变压器能够节约经济成本，减少电能的消耗。百分之七十至百分之八十五之间的负荷率是变压器运行的最优状态，如果长时间在这个数值之内工作，能够有效缓解变压器的工作压力，增大变压器的承载能力，不仅可以稳定供配电系统，还能够电力资源的反复利用，提高能源利用价值。因为高层建筑的运行使用具有周期性，用电量也是时常多变，所以要对变压器进行有规律的调整，针对不同的时段和时期调节变压器。例如白天工作时间用电量必定多于夜晚，夏冬季节空调使用率高用电量一般多于春秋，这样的时间性区别需要通过调整变压器才能更高效地节约用电资源和高层建筑的运行成本。比如针对日间工作时间段变压器的负荷较大，这时可以使用独立的变压器作为日间变压器，这样一来可以满足到供配电日夜差距大的特点，降低电力损耗，缓解变压器的运行压力和负荷过大的情况。

3.4高层建筑电气工程在进行供配电系统的设计时需要

在具体设计过程中，首先从配电盘取出相应的电源，然后是主线。应用馈线，从而将电源引入整个照明配电箱，并从整个照明配电箱中分离出多个。分支道路，每个分支与配电箱连接，然后每个分支箱分配多个分支线路，最后与终端用户连接，完成高层建筑中整个照明系统的供电。空调设备是高层建筑中不可或缺的设备。对于这些耗电设备，应注意保护工作，以确保尽可能地分散用电设备。在需要集中管理的区域，计算机控制和受监控系统得到有效管理。在高层建筑的电气系统中，照明设备和通用电力设备基本上不共用干线，这将对电气系统的整体运行产生一定的不利影响。在高层建筑电力工程的设计工作中，必须注意该线路的设计工作。

4高层建筑电气工程在进行供配电系统的设计时需要注意的问题

高层建筑的电气工程设计工作能够取得良好的效果，配电系统的设计是一个重要方面。照明负荷分配网络路由由多个部分组成，包括：配电屏，馈线，支线等。在具体设计过程中，首先从配电盘取出相应的电源，然后是主线。应用馈线，从而将电源引入整个照明配电箱，并从整个照明配电箱中分离出多个。分支道路，每个分支与配电箱连接，然后每个分支箱分配多个分支线路，最后与终端用户连接，完成高层建筑中整个照明系统的供电。空调设备是高层建筑中不可或缺的设备。对于这些耗电设备，应注意保护工作，以确保尽可能地分散用電设备。在需要集中管理的区域，计算机控制和受监控系统得到有效管理。在高层建筑的电气系统中，照明设备和通用电力设备基本上不共用干线，这将对电气系统的整体运行产生一定的不利影响。在高层建筑电力工程的设计工作中，必须注意该线路的设计工作。电气设备管道需要采取一定的防火措施，这样可以同时促进高层建筑的漏电问题。对于供电和配电系统的设计，高层建筑应注重高层建筑电气工程的整体建设。从高层建筑的内部条件出发，设计了一套完整合理有效的规划，为施工提供了重要的指导。

结语

总而言之，电气工程中的供配电系统要跟上如今我国高层建筑的发展速度。在设计的时候根据实际情况对供配电系统进行合理设计，对其中的负荷容量计算、供电电源选择等都要力求最佳，还要根据供配电系统中出现的一些问题做出合理的解决措施，不断革新，不断进步。这样才能保证供配电系统的安全运行。

参考文献

[1]徐国华.现代高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性分析[J].住宅与房地产，2018（19）：131.

[2]刘大用.高层建筑电气工程供配电系统设计研究[J].智能城市，2018，4（16）：154-155.

[3]高桂根.高层建筑电气工程供配电系统设计分析[J].价值工程，2014（36）.