探討建筑電氣低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計

【摘要】建筑供配電系統(tǒng)的可靠性、靈敏性和安全性， 直接關(guān)系到人身安全以及造成難以估計的經(jīng)濟損失， 因此， 供配電系統(tǒng)在電氣設(shè)計時是重要的一環(huán)。尤其是在內(nèi)部建筑的低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計更顯的重要。特別是高層建筑配電系統(tǒng)，雖說用電量比不上工廠，但更應(yīng)該注重用電安全。

【關(guān)鍵詞】建筑電氣；配電系統(tǒng)；負荷等級

1.建筑電氣低壓供配電系統(tǒng)方案的確定

在建筑群設(shè)計過程中，往往對建筑的低壓配電系統(tǒng)重要性認識不充分，特別是在建筑群方案設(shè)計階段，認為可有可無，但我認為這是一個很重要的環(huán)節(jié)。因為這不僅關(guān)系到建筑用電安全性和可行性問題，而且還關(guān)系到整個建筑群將來的配電可靠性，建設(shè)造價合理性問題。因此，建筑配電系統(tǒng)方案設(shè)計就十分必要。設(shè)計人員接受任務(wù)后，首先應(yīng)與項目負責人，結(jié)構(gòu)專業(yè)，給排水專業(yè)，暖通專業(yè)等相關(guān)人員一起研究設(shè)計任務(wù)和有關(guān)批文，搞清設(shè)計范圍及要求。并到項目建設(shè)所在地進行現(xiàn)場察堪，收集有關(guān)設(shè)計基礎(chǔ)資料。協(xié)助建設(shè)方和供電管理部門進行供電業(yè)務(wù)洽談和互提資料。然后再與其他專業(yè)一起對總平面圖，建筑設(shè)計圖及構(gòu)造特點進行分析，初步擬定低壓供配電系統(tǒng)方案。再經(jīng)過校核、修改及審核、修改兩個環(huán)節(jié)后，最終確定配電系統(tǒng)方案。當然在方案設(shè)計時也要考慮方案經(jīng)濟合理性、實施可行性等要求。總之，不管方案如何設(shè)計，都要運用合理的技術(shù)方案來確定該方案為最經(jīng)濟和適用的方案。

2.建筑電氣供配電系統(tǒng)的設(shè)計

2.1電力負荷等級的確定

電力負荷根據(jù)供電可靠性及中斷供電在政治上、經(jīng)濟上，所造成的損失或影響程度分為一級負荷、二級負荷、三級負荷。電源應(yīng)根據(jù)電力負荷等級的要求進行引取:一級負荷要求由兩路獨立電源供電;二級負荷要求由兩個回路電源供電(不要求相互獨立，有困難時可由一路專線電源供電)。所以在配電系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)根據(jù)建筑性質(zhì)的不同，在負荷等級的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)供電等級的可靠性。然后再結(jié)合當?shù)氐墓╇娋W(wǎng)的實際情況，確定建筑供電電源的電壓等級、電源回路數(shù)、是專線電源還是公用電源，是單電源進線還是雙電源進線，以及是否設(shè)置自備電源（柴油發(fā)電機）等。在實際工程設(shè)計中，目前國內(nèi)大部份城市由于土地、資金等方面的限制，城市配電網(wǎng)還在不斷完善之中，除非是極為重要的一類高層建筑工程，一般是很難引取兩種獨立電源的。電源大多都以10KV電源為主，也有取35KV電源。

2.2低壓配電系統(tǒng)設(shè)計概述

低壓配電系統(tǒng)主要擔負著向各設(shè)備分配電源的作用，同時在提高變壓器的經(jīng)濟運行，提高應(yīng)急負荷的供電可靠性等方面，也起著重要的聯(lián)絡(luò)作用。低壓配電系統(tǒng)設(shè)計時要注意安全和經(jīng)濟相結(jié)合。低壓配電系統(tǒng)設(shè)計的目的就在于給整個建筑提供安全、有效、合理的供電系統(tǒng)，以滿足建筑內(nèi)部關(guān)于照明、消防、辦公等用電設(shè)備的用電要求。低壓配電系統(tǒng)也要滿足計量、維護管理的要求。不僅如此，

在對低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計時要根據(jù)建筑的類型來決定不同的設(shè)計方案，即高層建筑應(yīng)使用何種方案，低層建筑應(yīng)使用何種方案。然后供電和配電問題也應(yīng)區(qū)別開來進行考慮。這是出于整體性和差異性的合理構(gòu)想。

2.3建筑電氣低壓供配電系統(tǒng)的安全性分析

配電系統(tǒng)方案應(yīng)確保供電電源在滿足電力負荷等級的要求情況下，也要保證供配電系統(tǒng)可靠性、安全性。下面以具體的配電方案論述分析：

方案一：當一級、二級負荷獲得兩個相對獨立可靠10kV供電電源時，不用設(shè)置發(fā)電組或其他集中式應(yīng)急電源裝置。某高層商住樓高壓側(cè)電氣主接線圖如圖2-3-1，電源A承擔全部負荷，電源B作一級、二級負荷的第二個電源。根據(jù)當?shù)毓╇娋值挠嘘P(guān)規(guī)定，電源進線第一臺柜為隔離柜，計量柜放在進線斷路器柜之前，進線斷路器柜、進線隔離柜、聯(lián)絡(luò)柜與聯(lián)絡(luò)隔離柜加電氣聯(lián)鎖，以防帶負荷操作隔離手車。斷路器QF1、QF2和QF3之間設(shè)電氣聯(lián)鎖，任何情況下只能合其中的兩臺斷路器，以保證兩個電源不并聯(lián)運行。正常運行時，兩路10kV電源可同時供電，母線聯(lián)絡(luò)斷路器QF3斷開。當電源B故障或檢修時，閉合母線聯(lián)絡(luò)斷路器QF3，由電源A承擔全部負荷；當電源A故障或檢修時，母線聯(lián)絡(luò)斷路器QF3仍然斷開，切除部分三級負荷后，一級和二級負荷由電源B承擔。此方案的供電可靠性高，靈活性好，經(jīng)濟性稍差。但在我國建設(shè)現(xiàn)階段很多城市的地段都不具備有兩個相對獨立可靠10kV電源，實施難度大。

方案二：在很多實際情況下，我們都不能取得兩個獨立10kV電源時，常設(shè)置自備發(fā)電機組作為一級和二級的備用電源。低壓電氣主接線圖如圖2-3-2。當 10kV電源A停電時，作為備用電源的柴油發(fā)電機要在 l0s 內(nèi)自動起動， 通過QF1互投開關(guān)的切換，柴油發(fā)電機便擔負起一級、二級負荷的供電， 同時為了保證消防用電的安全及可靠， 一旦發(fā)生火災(zāi)，通過安裝在QF2斷路器上的自動火災(zāi)報警系統(tǒng)或滅火系統(tǒng)聯(lián)動模塊發(fā)出動作信號，使QF2斷路器自動作出跳閘動作，從而自動切除非消防用電負荷，來確保一級負荷用電。本方案雖然比方案一的供電可靠性和靈活性稍差，但容易實施，切合實際，是許多高層建筑一級負荷和二級負荷的備用電源。

在實際工程項目的設(shè)計中，建筑電氣配供電系統(tǒng)方案設(shè)計的合理性及安全性需要結(jié)合項目所在地供電電源的實際情況考慮。才能夠選擇最佳的供配電方案， 提高供電的可靠性。

2.4低壓配電系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)注意的問題

低壓配電系統(tǒng)進行設(shè)計時應(yīng)綜合考慮一系列的問題，不僅是單純的設(shè)計性問題，還要考慮計費問題、設(shè)計與用戶之間的協(xié)調(diào)問題。建筑低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計中的計費問題，供電部門對不同負荷，有不同的收費標準。例如商業(yè)用電收費比居民用電收費高。建設(shè)單位或者施工單位為了節(jié)約投資對同類或不同類的用電負荷進行分散計費，這樣就給供電主管部門將來增加了很多的工作量。這時設(shè)計人員應(yīng)和業(yè)主一起去和供電部門協(xié)商，在滿足有關(guān)規(guī)范的條件下，采用一個雙方都同意的配電方案。二、設(shè)計與用戶的協(xié)調(diào)處理。設(shè)計者從規(guī)范技術(shù)方面考慮的多，與日后的操作、管理以及用戶的使用等方面經(jīng)常存在矛盾。這需要設(shè)計人員多與相關(guān)運行部門溝通，了解他們的需求，在不違反相關(guān)設(shè)計規(guī)范情況下，多為使用者多考慮。

其他注意事項

柴油機雖然具有動力足、耗能少的優(yōu)點，但也具有廢氣污染、噪聲污染的損害，其燃油的運輸、貯存，是火災(zāi)隱患之一。因此，如果具備條件建議鄰近的建筑，通過低壓相互聯(lián)絡(luò)方式，相互提供備用電源或合用一個備用電源。

3.結(jié)語

伴隨著中國城鎮(zhèn)化進程的不斷推進，住宅、辦公等樓房日漸增多，用電量也在逐漸增長，對于低壓供配電系統(tǒng)的安全性是電氣設(shè)計的出發(fā)點和歸宿。在具體工程設(shè)計時， 應(yīng)根據(jù)實際情況，按照各類相關(guān)規(guī)范設(shè)計出在技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理，適用于項目所在地供電電源情況下的配電方案。

參考文獻

[l]丁明往湯繼東著《高層建筑電氣工程》.水利電力出版社2004.4

[2] 黃南飛．高層建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計技術(shù)要點探討[J]．科技與企業(yè)，2012。