高层建筑供配电系统电气设计几点想法

杨允

摘要：近几年，城市中的高层建筑的数量不断增多，这些高层建筑会对人们的生活，以及城市的发展造成一定程度影响。因此，高层建筑电气设计期间，相关的工作人員应当依据高层建筑的实际需求，做好相应的分析工作，并且要对建筑电气设计工作认真探讨，反复推敲电气设计方案，确保最终电气设计的合理性。

关键词：高层建筑;电气工程;配电系统

一、高层建筑供配电系统设计内容

高层建筑相关供配电系统在运行过程中的服务对象是建筑内部电气设备，以及相应的使用者。由此可见，供配电系统运行情况与建筑电力系统的整体运行情况相符，才能确保高层建筑工程中整体机电工程在运行过程中的可靠性、安全性。高层建筑在具体运行过程中，相关配电系统采用的为单方向流动模式，即由电源端向用户端流动的模式，通过该方式，可以完成对电能的合理分配，并且能够做好相应的降压处理，从而使外部电能能够直接转变为用户运行的电能。通常来说，设计人员在高层建筑配电系统设计阶段，应当充分结合建筑的具体需求，对高层建筑在实际运行过程中的用电量加以确定，优化设计方案，在确保可以满足建筑在实际运行过程中用电量的前提下，提高系统的可扩展性，从而提高系统的可靠性。

二、高层建筑电气工程供配电系统设计需要遵循的原则

2.1遵循单方向流动模式的原则

高层建筑电气工程供配电系统是高层建筑工程中非常重要的一项内容，是确保建筑内部用电需求的重要设施，根据作用区域的不同分为区域变电站和用户变电站两种。高层建筑电气工程供配电系统主要是为建筑内部的各个用户及电气设备服务，高层建筑电气工程供配电系统运行稳定性对整个建筑电力系统的运行都具有重要作用。高层建筑电气工程供配电系统在设计过程中遵循单方向流动模式的原则，都是由电源配送至用户端口的，促进电源分配工作效率的提升，还能有效实现降压操作，大大提高电能的转化速度，为用户提供充足的电能。目前我国高层建筑电气工程供配电系统的电压最高不超过一百一十千伏，所以在实际的设计过程中，应该结合高层建筑电气工程供配电系统的实际情况进行电压的调节，并对用电量、系统负荷各项参数等进行详细分析，在设计过程中优化各项供电设备的功能，实现高层建筑电气工程供配电系统的不断进步。

2.2遵循安全节能的原则

高层建筑电气工程供配电系统设计还遵循安全节能的原则，相关的设计人员在实际进行设计的过程中，需要在供配电系统的每个细节之处都融入节能理念和节能技术，科学选择供配电设备的种类和型号，避免设备使用过程浪费现象的发生，促进高层建筑电气工程供配电系统各项成本的合理控制。在材料的选择方面也要尽量使用绿色环保型材料，避免出现高层建筑电气工程的污染现象。

三、高层建筑的节能设计要点

3.1变压器的设计

为保证变压器的正常运行，提高变压器安全性和可靠性，所以必须要充分的考虑变压器的运行条件，将成本和能源消耗控制在最低，所以在智能建筑变压器的选择时应该以低能耗材质的高效变压器为主，保证变压器在长期计算工作负载率不宜超过 65%，最大不应超过 70%。如果变压器的容量和负荷率始终保持在平稳状态时，可以减少变压器的数量，而增加变压器的容量，这样就能有效节约能源，提高能源资源的利用效率。由于受到季节性负荷，很容易导致电能质量受到影响，所以可以设置专用的变压器来应对季节性的负荷变化，实现灵活投切，保证变压器经济运行，避免由于轻载运行而造成能源损耗。例如在夏季空调负荷比较大，所以可以使用单独的变压器作为空调变压器，这样能够充分发挥出空调的季节性特征，减少能源消耗，保证变压器的经济效益。

3.2供配电系统配电箱设置

根据电气接线的要求，配电箱应该把开关设备、保护电器、测量仪表以及辅助设备组装到封闭或是半封闭的屏幅或是金属柜上，进而形成低压配电装置。在正常运行的状况下，能够通过自动开关或者是手动开关将电路接通或是分断。而当出现不正常运行，或者是发生故障时，则可利用其对电路进行切断，或是进行报警。在各个发、配、变电所中，通过测量仪表能够使运行中的各种参数得以显示出来，还能够调整某些电气的参数，提示或是发出信号以警示其与正常的工作状态相偏离。在高层住宅建筑的照明配电箱中，其回路的分配应该符合三个方面的要求。首先，要确保照明系统、客厅、卧室以及厨房、卫生间的插座都能够单独回路供电。其次，从空调回路上来看，要将其分成单独的客厅柜式空调回路，以及另外每两个空调插座作为一个回路。最后，除了壁挂空调的插座意外，其他的插座回路都要安置漏电保护开关。

3.3供配电系统导线的选择

电力线路是供配电系统中的基础设施，承担着电能输送的重要职能，在设计这部分内容时，设计人员需结合相关设计规范和系统安全需求，合理选择导线材料并根据使用环境采用阻燃、耐火、低烟无卤型等，科学优化导线布线路径，节约导线成本的同时，减少能源传输损耗，应力求简化以满足规划设计、经济、节能、安全等方面的实际要求。

3.4系统中插座和开关选择

供配电系统实际运行中，开关可靠动作是保障电气系统运行安全的基础保障。因此，电气设计人员在设计过程中需结合电气设计要求和系统安全要求，合理选择开关设备类型及安设方式，以满足整体建筑电气安全需求。

3.5系统中备用电源的设计

为了能够确保供电的安全可靠，高层建筑中大部分的一级供电负荷通常都应该安置两个相对独立的供电电源。这样能够确保在需要十分重要的用电负荷时，能够确保供电的安全和可靠性，这就要求在设计时应该设计与上面的两个电源相独立的第三个电源作为备用电源进行供电。不论是在国外，还是在国内的高层建筑当中，处于备用负荷以及应急负荷的经济性和容量，大部分选用的都是柴油发电机作为自备电源，以确保在特殊用电时可以更好的满足用电的需求。

3.6减少线路损耗

在电力传输过程中，由于各种各样的因素，所以线路损耗无法避免，但是可以通过恰当的设计来减少线损。当电流从线路中流通时，由于不同的线路材质以及负荷会造成一定的功率损耗，所以必须要保证电网的功率因数得到全面提升，选择更好的材质，尽可能减少线路中的电阻，避免电网无功功率。

四、结语

高层建筑电气设计是一项复杂的工作，在具体电气设计过程中，电气设计人员必须要做好相应的分析工作，对采用的设计方案要反复推敲，要确定负荷量容量计算是否准确，导线的截流量是否满足负荷要求，供电电源的选择是否合理等多方面考虑，确保最终设计的合理性，促进高层建筑供配电行业的健康发展。

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