智能化供配电系统工程设计研究

刘秋立

摘要：就现阶段来讲，电气自动化供配电系统设计和其他专业的设计类似，在实际生活中被广泛应用。利用MATLAB、CAD制图等计算机软件对供配电设计软件主程序进行计算分析、编程和仿真运行的一系列操作被称为供配电系统设计。供配电系统设计具有系统元件多、数据量大、设计结构复杂、内容较多等特点，设计软件需要具有比较强大的计算能力和处理庞大数据的能力，所以对于设计系统的要求很高。换个角度讲，智能化供配电系统需要满足可以呈现各种使用电器元件模型跟数据库里的电器元件实现同步链接。

关键词：变配电设计;信息化建模;专家系统;数据库技术

引言

智能建筑电气设计涉及通信技术、计算机技术、建筑艺术以及信息技术等多个领域，具有涉及面广、设计难度大的特点。因此在进行智能建筑电气设计过程中，设计人员需要对电气系统的施工全过程进行综合性考虑，充分发挥出电气设计的作用，为后续智能建筑电气系统的施工安装奠定良好基础。

1常见智能建筑电气配电系统设计方案

（1）PCL和远程I/O模块组成的监控系统设计。可编程控制器PCL是由PLC系统以及远程I/O模块一起构成的系统核心控制部件，根据系统建模以及系统可靠性要求，此仿真系统的组成方法可以分为很多种，所有以上方案的仿真系统模型都离不开可编程控制器PLC对配电柜的自动化以及智能化管控。设计施工人员需要在该供配电管理系统里设置好合理PLC和远程I/O模块，供配电管理系统可以很好地帮助施工建设人员随时获取空气开关和其他电气设备的运行状态，如果电气设备或者空气开关发生短路故障，该管理系统就会自动报警通知值班人员，然后自动切断电源直至值班人员发现故障切换为人工操作状态。（2）PCL和智能监控模块组成的监控系统设计。该系统也是由PLC作为系统核心控制部件，要求施工设计人员在该仿真系统设计中对断路器等电气设备进行各项参数的合理设置，并加装有效的自动操作机构。能够帮助现场施工作业人员实现对断路器以及其他电气设备的实时监控管理，减少了现场施工作业人员的反复性工作，节省人工成本，提高施工效率。在设计阶段就为以后的现场施工打好基础，降低人力物力消耗，提高设计质量。

2智能化供配电系统工程设计措施

2.1低压配电系统

根据国家相关标准的要求，配电室应位于或邻近负荷中心，且要留出一定的发展余地。配电室中，除必要管道外，不可存在其他管道。对于落地式配电箱，应将底部抬高，位于室内的落地式配电箱与地面之间的距离不可小于50mm。位于室外的落地式配电箱与地面之间的距离不可小于200mm，且底座应进行封闭。低压配电系统设计中，同一个配电室中呈并列分布的线，需在分段位置设置防火隔断，母线出现负荷的时候，能够迅速做出反应。配电室内如果同时存在低压配电设备、高压配电设备，则要对两者进行分隔，两者间的距离不可小于2m。例如，某建筑工程，在电气设计中，对配电屏进行设计的时候，由于其整体长度大于6m，因此设置了2个出口通道，并分别设置在屏后通道两端，且若2个出口的间距在15m以上，还要增加出口。此外，针对低压配电系统中的重要设备，为保障其用电安全性，应构建电能智能监测改善系统，以实时在线分析、监测、改善大容量非线性负载回路、重要回路的电能质量。

2.2做好配电负荷的合理设计

为了获得良好的配电负荷设计要求，设计人员需要做好数据采集工作，在此基础上进一步优化配电负荷设计。（1）做好外部环境的数据监测工作，对不用时间段内的温度、湿度、二氧化碳濃度等数据进行监测采集。（2）加强对建筑需求的数据监测工作，该过程中需要包含有建筑自身的光照情况、居住舒适度以及特殊工艺的功能需求等。（3）做好建筑物自身排水等扩展功能的实际用电需求，做好数据采集工作，进行配电负荷布置情况的合理设计，满足建筑物的功能需求，为人们提供更优质的供电服务，对于智能建筑自身使用功能的提升具有重要意义。在设计电力负载的过程中需要根据住宅内部的设计结构以及供电要求，来设计合适的供电系统。如对一级负荷进行设计时，需要确保其内部含有一组可持续供电的电源，并应设置两组独立电源以保证其中一组电源中断供电，另一组电源仍能正常供电或者两组电源均中断供电后，工作人员需迅速恢复其中一个电源供电。与此同时，为了避免住宅内部的电源系统因故障而影响其他电气设备正常使用，需根据一级负荷在住宅内部的运行状况，提前设计一套能够实时监控电源系统运行及检修情况的系统。

2.3供配电所的选址要求

随着经济和社会的发展，建筑设计正朝着高、大的方向发展，施工现场的用电负荷越来越集中。为了节省有色金属投资和电能损耗，电力负荷集中设计可以节省配电电缆沟的开挖，节省大量人工成本，提高施工效率，具有良好的经济效益。出于上述目的，一般来说，施工现场供配电位置的选择重点如下：靠近电源和中心负荷，进出线接口方便。不要靠近高温和暴力活动的地方。不可设置在尘土飞扬、有水雾或是腐蚀性的地方，如果迫不得已，必须离腐蚀性气体下风口有一定距离。不可临近厕所、卫浴等常年积水的场所。远离危险爆炸物，不可临近容易发生火灾的场所。应在通风条件好的地点设置。高层居民楼地下室的配电室应设置在散热通风条件好的位置，不可设置在最下层。在独立建筑物中，不可设置在有可能发生积水的场所。

2.4做好电气照明系统的合理设计

电气照明系统是智能建筑电气设计的核心内容，其设计效果关系到居民们的生活质量。在电气照明系统设计过程中，应提升节能灯具的使用频率，降低照明系统运行过程中的电能消耗。对建筑物的自然光情况进行明确，尽可能提升自然光的利用率，比如通过采光井的应用能够实现自然光的收集与利用，保障建筑物内部的光亮度。在进行走廊照明材料的选择过程中，可以积极采用一些透光性较高的材料，促进自然光的利用率进一步提高。在进行照明灯具的开关控制系统设计过程中，可以积极采用声光控制系统等智能化控制系统，在满足智能建筑照明需求基础上，降低电力能源的消耗量，提高智能建筑电气系统的节能效果。通过设置备用电源以及自锁继电器装置的方式，保障应急灯具的照明效果，出现电源供电停止或者火灾系统报警时，照明指示功能能够正常发挥作用。

结束语

本文在分析建筑智能供配电工程设计的发展现状后，对于目前在工程设计阶段存在的计算机辅助软件绘图出现的问题提出一些解决办法，结合大型建筑智能化供配电设计的各种特点，建议采用建立核心数据库的方法，对制图、设计、计算分析以及信息化管理的供配电智能设计，对此系统由设计阶段到建模仿真进行了全面的分析，希望研究成果可以对以后此类的研究具有一定的指导性。

参考文献

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