高層建筑電氣設計低壓供配電系統的可靠性分析

王唯

摘要：近年來，我國的城市化進程有了很大進展，高層建筑越來越多。高層建筑低壓配電系統起到中樞神經的作用，在施工技術應用和管理中都具有重要地位。在建筑結構施工的客觀環境條件下，合理配置低壓供配電系統成為當前高層建筑施工的重點工作。主要以高層建筑為研究對象，分析低壓供配電系統的設計需求，分別分析配置高層建筑低壓電源和供配電系統運行的可靠性，進而為相關供電系統的設計技術人員提供理論參考。

關鍵詞：高層建筑，低壓供配電系統，電氣設計

引言

高層建筑一般是高度大于27m的住宅以及高度超過24的工業建筑和其它民有建筑物。由于該種建筑物中電氣設備較多，供配電系統穩定性和可靠性對于人們的日常生活和工業生產影響較大，是進行高層建筑物設計中必不可少的重要部位，電氣設計人員應該提高自身業務能力，提升高層供配電系統的性能。

1低壓供配電系統在建筑電氣設計中的意義

在現代建筑工程設計與建設過程中，低壓供配電系統發揮著重要作用，與有關的用電設備設施運行效率密切相關，同時也影響現代群體的生活質量。近年來，人們對電力系統提出了更高的要求。對于低壓供配電系統而言，其作用是將電力由發電廠輸送至變電站，繼而在供配電設備與有關先進技術的協助下，將電力資源傳輸至所需之處。由此可見，低壓供配電系統與人們的生產生活密切相關。因此，加強低壓供配電系統優化設計，不僅能提升產品質量及使用壽命，還能降低電氣系統施工作業量，壓縮建筑工程造價成本，推動建筑行業智能化發展進程，滿足現代群體生活與工作需求。

2民用高層建筑供配電系統電氣設計基本原則

（1）可靠性原則。在民用高層建筑中，使用的人員較多，呈現人員分布密集的特點，因此涉及范圍也比較廣。在供配電系統設計中要堅持安全性、可靠性，具體規劃設計中對建筑實際用電負荷等級進行科學分析，確保其在任何運行方式下供配電系統可以持續進行穩定的電力保障，為建筑提供安全可靠的電力供應。（2）簡潔性原則。在高層建筑中使用的電氣設備較多，日常運行和維護中工作量較大。因此在設計中要盡量簡單，減少其中的一些電氣設備。在電氣系統和線路設計中，要使其方便使用和操作，在運行中出現故障時也可及時進行處理。（3）保障安全性原則。民用高層建筑對電氣設備和功能的要求比較高，日常工作中需要進行檢修維護等，因此在設計中要保證安全性，使操作人員可以安全進行日常工作和檢修維護。

3高層建筑低壓供配電系統運行的可靠性

3.1分析供配電線路的可靠性

高層建筑中應用的電氣設備在電力系統運行過程中對電力負荷有很高的要求，所以配電系統的可靠性是非常重要的。在鋪設整個高層建筑的供配電系統時，一個結合高層建筑的實際運行，鋪設相應的供電線路，安裝相關的電力設備。為了確保整個供配電系統在長期運行時不會受到灰塵的影響，還應注意，供電和配電線路應遠離可能腐蝕該線路的材料。由于高層建筑的安全性，高層建筑需要消防設備和電梯設備。此時，高層建筑的供電線路設計應考慮供電回路。例如，配電箱應安裝在消防設備旁邊。與此同時，由于當下社會高層建筑中有地下車庫，這些地下車庫中也會有應急照明系統。此時，就有必要確保安裝相應的配電箱，以防止應急照明系統發生故障。

3.2備用電源

為保證能將10kV市政電源順利輸送至高低壓配電室內，針對10kV配電系統而言，通常會采用單母線運行模式，但若能在對兩臺容量相等的變壓器設計時，一方面能保證電力系統穩定運行，另一方面能實現同步供電的目標。把其中一臺變壓器設計成備用設備，若一條線路運行過程中出現故障，則另一條電路能夠提供電氣系統所需的所有負荷，保證電力系統正常運行，不影響用戶的正常生活與工作。為保證低壓配電系統運行的可靠性，應持續完善備用電源，通常要落實如下幾點工作內容：（1）若電源類型屬于單臺機組時，應加強額定容量的控制，通常<1500kVA;（2）大型商業中心運作中，安裝的發電機組應符合應急供電要求，若發生停電或電路故障時，需確保供電終端能在30s內恢復無故障運行狀態，以減少經濟損失;（3）當發電機組達到額定轉速后，需依照一定程序投入負荷，將低壓母線的起動壓降降至最低水平;（4）若能夠排除電網故障，在恢復正常供電的環節中，需將備用電源拖延1min，促進市電自行恢復進程，且保證發電機組休息3min。

3.3綜合詳細考察來確定供電電壓

在民用高層建筑中，供電電壓關系著供配電系統是否供電穩定，而供電電壓會受到電力負荷、供電距離和供電線路回路數的影響。一般情況下，高層建筑并不具備特別重要電力負荷，且其一級負荷容量較少，因此電力供應方式可采用兩路電網電源供應、一路電網電源加應急發電機組進行。一般其電源會使用10kv的高壓電源，將其引入建筑的開關房中。低壓配電電壓要設置柴油發電機，使其滿足消防設備使用需求，在對用電負荷有特殊要求的情況下，柴油發電機可為其提供一定電力保障。

3.4供配電系統配電箱的設置

根據電氣設計的相關要求，供配電系統的配電箱中應該安裝各種開關保護裝置、測量儀表和多種輔助設施，在完全封閉或半封閉狀態的柜體或保護屏實現電氣元件進行集合。一般情況下，可以采用自動開關裝置或者采用手動的方式對電路進行分斷控制，如果供配電線路存在故障，可以對故障區段進行隔離，發出相應的報警信號。在發、配、變電所中，可以安裝測量儀表來對配電網運行參數進行采集和顯示，還可以調整多種電氣運行參數，利用信號裝置提示運行參數的偏離情況。高層建筑物中的照明配電箱，供電回路應該滿足三個不同方面的要求，保證照明系統、插座有具備單獨的供電回路。再者，空調裝置的回路可以劃分成客廳空調和之外的兩個給空調供電的插座。最后，壁掛空不安裝漏電保護裝置之外，其它的空調插座都應該單獨安裝保護裝置。

3.5分析供配電設備的可靠性

由于高層建筑各種電氣設備功能的多樣性，為了保證這些電氣設備能夠安全穩定的運行，一定要保證供電設備的可靠性和安全性，并盡可能選用更先進的供電設備，以保證供電設備整體上的可靠性。例如，在選擇變壓器的繼電保護裝置的時候，應選擇更智能化水平、更具有先進性的設備。只有提高設備的智能化程度，才能增強供配電系統的可靠性。同時，在選擇變壓器的時候，還應結合配電系統的實際運行情況和自身的特點。在另一方面，由于高層建筑中使用了太多的電氣設備，如果電氣設備的相關用戶沒有對電氣設備的使用給予足夠的重視，就很容易引起火災。所以，在選擇變壓器的時候，還應注意變壓器的耐火性能等其他相關性能，如變壓器是否有防污染能力甚至是防潮能力。高層建筑中的供配電設備只有選用好的變壓器，才能具有較高的可靠性。

結束語

綜上所述，在現代建筑發展進程中，加強低壓供配電系統設計的可靠性與安全性的研究，認真實施相關完善措施，對現代建筑的可持續發展具有促進作用。目前，建筑內部電氣設備朝著多樣化方向發展，在具體施工中具有高度復雜性，因此在設計實踐中應優化低壓供配電運轉環境，優化相關電氣設備類型的選擇，保證電力系統運行的可靠性，滿足人們日常生活需求，為國民經濟發展貢獻力量。

參考文獻

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