民用建筑供配電設計的可靠性與經濟性分析

摘 要：近年來，隨著我國城市化建設的不斷加快，推動了民用建筑的快速發展，同時隨著現代化電氣設備和人們用電量需求的增加，對建筑供電配系統的設計也提出了更高的要求，不僅需要滿足配電系統設計的基本要求和原則，而且還要滿足民用建筑未來發展對供配電系統可靠性與經濟性的指標要求，保證人們用上放心電的同時降低建筑投資成本，提高居民的用電質量。為此，本文在分析民用建筑供配電系統方案設計需求的基礎上，結合建筑工程的實際情況，因地制宜，探討了提高配電設計方案的可靠性與經濟性的有效途徑。

關鍵詞：民用建筑供配電系統；設計方案；基本原則；經濟性；可靠性

目前，隨著民用建筑的數量及規模不斷的擴大，可靠性與經濟性成為民用建筑供配電系統設計的兩個重要衡量指標，然而，在具體的工程施工中，由于受到建筑布局、電氣設備、設計人員水平等多方面因素的影響，很難有效的平衡供配電系統設計方案的可靠性與經濟性。為此，針對這一問題，有必要對民用建筑供配電系統方案設計的可靠性與經濟性進行分析與探討，滿足兩者管理指標的同時，以確保配電系統設備能夠可靠、安全的運行。

1 民用建筑供配電系統方案設計的基本原則

1.1 滿足供配電系統設計的簡潔性原則

在設計民用建筑供配電系統方案時，需要盡可能的滿足簡潔性與便捷性的基本原則，要確保在設計方案中沒有多余的電氣設備，并且要求在設計主接線的電路時，要使得操作人員對電氣設備進行操作時非常的便捷與直觀，這樣就能極大程度的降低因為誤操作而造成的不良影響，為提高供配電系統可靠性奠定基礎，這樣在電氣設備及系統回路發生故障時也能便于處理。

1.2 滿足供配電的持續性與可靠性原則

由于民用建筑供配電系統方案設計是一項相當復雜的工程，涉及到高低壓供配電系統設計、電力系統負荷計算、電氣設備選擇以及配電箱系統設計等多方面的內容。民用建筑的用電負荷是時刻變化的，為了確保電力系統能夠連續的正常工作與運行，設計人員在設計時必須滿足持續性的基礎原則，從而為民用建筑供配電系統能夠在各種運行方式下都能持續穩定的為居民用戶進行供電提供有力保障。

1.3 滿足優化重要回路設計系統有選擇性原則

設計人員在設計民用建筑供配電系統方案時，應該充分的考慮當系統出現故障或安全事故時，其可能會引起的所有可能不良影響，并且如何對其進行有效的控制以避免影響范圍逐漸擴大，對整個供配電系統造成嚴重威脅。這就需要設計人員根據系統設計的具體要求嚴格的落實，并且有選擇性的采用部分斷路器來輔助和配合。但是若大幅度的提高斷路器的數量以確保方案可靠性，則會導致建筑投入成本的增加，影響方案設計的經濟性，因此，為了平衡這兩點，設計人員有選擇性的針對一些比較重要的回路系統進行優化設計，對于普通回路進行設計時則一般可以不考慮該基本原則。

1.4 滿足用電設備及施工人員安全性原則

民用建筑供配電系統方案的設計，設計人員必須確保在實施所有建筑施工及用電操作切換之前施工人員及用電設備的安全性，使得施工人員能夠在安全的施工環境下進行電氣設備的安裝布線工作、檢修維護工作，建筑內所有用電設備能夠在額定的電壓與電流下正常的運行與工作。如若民用建筑內發生用電故障或安全事故時，供配電系統必須能夠及時的對故障部位進行阻斷與切除，以確保建筑整個供配電系統運行的安全性與可靠性。

2 提高民用建筑供配電系統方案設計可靠性與經濟性的有效途徑

2.1 優化電力負荷系統設計

在設計民用建筑供配電系統方案時，設計人員首先需要該建筑所需要具備的電力負荷等級進行深入的了解與調研工作，然后根據配電系統設計方案的可靠性及中斷供電后可能給政治方面和經濟方面造成損失的嚴重程度，將建筑負荷等級分為一、二、三個等級的負荷，其中，供配電系統在中斷供電時，若造成了人員的嚴重傷亡、經濟的巨大損失、建筑內秩序的異?；靵y等現象為一級負荷；若造成了經濟的較大損失、建筑內秩序的混亂等現象則為二級負荷；其余現象則屬于三級負荷。為此，在進行供配電系統設計時，對于一級負荷應該采用兩個獨立電源供電系統，以確保在發生故障時，其中一個供電系統能夠正常為建筑供電，考慮到兩個供電系統可能同時發生故障或需要檢修時，會影響到整個電力系統的供電，故而還需要增加應急備用的電源，根據電網運行系統的實際情況及負荷要求確定其能供電的時間段。對于二級負荷應該在供配電設計階段中充分的考慮到供電屬性不斷的在發生變化，其配電系統設計的方案要能確保在線路或變壓器發生故障時，能夠正常的持續供電或是在短暫的中斷供電后快速的恢復供電功能。對于三級負荷，設計人員只需要確保所有供電設備都能在正常情況下進行工作為建筑持續供電即可。

2.2 電氣系統的優化與節能設計

在民用建筑供配電電氣系統設計的過程中，除了需要滿足系統的安全性與可靠性之外，經濟技術指標同樣也是其設計的基本原則。而要做到這一點，就需要設計人員根據民用建筑所具有的特點與布局出發，合理的平衡可靠性與經濟性二者之間的矛盾性，如果采用過多的電氣設備，勢必會增加成本投資，在發生故障或安全事故時，所造成的經濟損失勢必也會增加。為此，這就需要設計人員對事故原因進行深入研究與分析，在確保系統可靠性指標的前提下，合理的計算電氣設備的供電參數，并且以此作為選擇電氣產品的依據，避免因設備型號的選擇錯誤而造成經濟損失。

同時，建筑供電系統方案的節能設計充分的體現了經濟性的原則，同時也符合當前國家發展建設對能源節省的政策。對于民用建筑供配電電氣系統設計中需要對建筑的電能消耗指標進行精準的計算與預測，然后按照方案合理、技術先進、節約能耗、安全經濟等原則設計合理的配電方式，選擇高效率的變壓器、節能的照明燈具、無功率損失的設備及裝置等，盡最大可能的減少對電能的損耗，從而達到節約用電的目的。

2.3 優化建筑配電系統設計

配變電所是民用建筑供配電系統設計中最為關鍵的一部分組成，也是確保電路能夠正常運行的基礎。設計人員在對其設計過程中需要對可能產生的各類問題引起高度的重視，首先是選擇配變電所地址，由于配變電所由高低壓配電室、變壓器室、電容器室等部分組成，且其構成部分并非是固定不變的，為此，需要根據民用建筑的實際情況及設計要求來確定配變電所的組成，如果高低壓配電設備沒有配備可燃油，則需要設計人員對配變電所的防護措施按照設計規范進行設計，以確保變電系統的可靠性與完善性。同時，設計人員在對配變電所進行設計還需要考慮配電室、電容器室及變壓器等部分門窗的設計，需要避免年幼的孩子、小動物、雨雪等通過各種渠道進入，從而給配變電所內各類電氣設備的使用帶來損害，給人和動物的生命安全造成嚴重威脅，給電網系統和建筑供配電系統帶來不可估量的損失。此外，在完成配變電所系統設計后，設計人員需要明確不同形式電路系統可能發生的故障幾率、系統發生故障后停止運行后所消耗的時間、系統在維修過程中需要停止運行的時間、檢修率等各方面的參數，這樣才能全面的提升系統的可靠性。

3 結語

綜上所述，民用建筑供配電設計方案的好壞直接關系到建筑的建造投入成本與人們的日常生活用電，同時也會對電網的供電產生一定的影響。因此，相關設計人員在對民用建筑供配電系統進行設計時，必須充分考慮到設計方案在具體施工時的可靠性與安全性，同時還要滿足民用建筑所需供配電方案的經濟指標要求，根據民用建筑實際情況因地制宜，只有這樣才能設計出既能滿足民用建筑未來發展對供配電需求的同時，又能極大程度降低建筑施工投資成本的供配電系統方案。

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作者簡介：鄒欣瑾（1983-），女，漢族，四川達州人，碩士，工程師，研究方向：建筑智能化。