高層建筑高低壓供配電系統的設計及應用研究

王璐

摘要：高低壓的供配電綜合系統，其與高層建筑物整體使用功能有著密切聯系。鑒于此，本文主要圍繞著高層建筑當中高低壓的供配電綜合系統設計和應用開展深入的研究，便于今后在高層建筑當中高效化落實高低壓的供配電綜合系統設計和應用實踐工作。

關鍵詞：高層建筑;供配電;高低壓;設計;系統;應用

高低壓的供配電綜合系統設計，屬于一項極具復雜性的工作內容，所涉及節點較多。對此，深入研究高層建筑當中高低壓的供配電綜合系統設計和應用，有著一定的現實意義和價值。

1 系統需求闡述

1.1 在電源轉換方面

針對高層建筑，一般均會設相對獨立兩個電源，維持供電穩定狀態，對此，要求供配電整個系統設計實踐中，需要著重考慮到某個電源會有故障問題發生這一情況，需要更好地保證高層建筑的供電穩定，確保切換電源的時間可滿足于現實需求。針對那些針對供電穩定可靠性有著極高要求的現代高層建筑，供配電整個系統設計實踐中，需設柴油發電裝置，斷電發生后，可當成是備用電源，ATSE電源的轉換開關具體選擇期間，首選PC級的轉換開關，對比分析把開關的轉換時間和可允許轉換的時間，若轉換的時間過于長，則系統內部需設好UPS的電源^[1]。

1.2 在系統可靠性方面

高層建筑物當中，因建筑物所用的電器功率及數量均相對較大，針對供配電整個系統有著極高負荷要求。故系統設計實踐中，務必要確保供配電整個系統負荷可滿足于高層建筑實際使用期間負荷需求，設計供配電整個系統期間，系詳細的調查及計算分析建筑負荷，以確保供配電整個系統故障產生概率得以有效降低。高層建筑物使用期間，往往會涉及到消防設施建設及應用，針對消防設施運行，往往需要依賴著電力才可實現。故供配電整個系統設計實踐中，需要借助布置較高耐火性線纜這一手段，維持供配電整個系統穩定可靠的運行狀態。

2 系統設計

2.1 在高壓設計方面

2.1.1 確定高壓的供配電設計實施方案

高層建筑物實際使用期間會用到較多電器裝置，電路負荷相對較大，以至于高壓的供配電整個線路電壓超出10kV，為維持高壓的供配電整個線路穩定運行狀態，可合理選定雙側的雙回路、環形的雙回路、單側的雙回路這三種不同供配電的系統模式^[2]。環形的雙回路，此種供配電的系統模式，供配電的可靠性極高，然則，此種系統模式也有著極高建設成本;雙側的雙回路，其在供配電的可靠性方面列居中間位置，單側的雙回路則有著最低建設成本優勢，但卻有著較低可靠性。那么，在確定高壓的供配電整個系統設計實施方案期間，供配電具體模式的選定，還是要結合高層建筑物針對于供配電整個系統可靠性、建設成本等實際要求予以合理選定，以保證高壓的供配電整個系統設計質量和效果。

2.1.2 確定高壓的主接線設計實施方案

針對于高壓的主接線設計實施方案，需要結合高壓的供配電整個系統方案予以合理確定，結合高層建筑物實際使用期間電源用量，將高壓的主接線部分設計方案妥善確定下來，為確保高壓的供配電整個系統可維持高層建筑物可靠性供配電運行狀態，一般會以復雜性建設方式為主，也就是高壓的供配電整個系統內部設母線開關，分段單個母線，此種設計手段之下，高壓的供配電整個系統實際運行期間，若有某電源有故障問題產生后，可及時借助母線開關來對故障電源一側線路提供電力供應，高壓的供配電整個系統可維持良好穩定且可靠地供配電運行狀態，建設此供配電綜合系統期間，有著較高建設成本。然則，現階段大部分高層建筑內部供配電的系統建設方面，卻正廣泛應用此供配電的系統模式。

2.2 在低壓設計方面

2.2.1 供配電放射式系統

供配電放射式系統主要原理是，把總配電箱所有電力傳輸至各個配電箱當中，此配電形式主要優勢集中表現在它可針對于不同的子系統實現獨立的供配電，供配電的系統有故障發生后，故障的子系統并不會影響到其余的子系統，系統故障實際影響范圍得以縮減，供配電整個系統運行穩定性和可靠性均可得到有效保證。然則，供配電放射式系統具體建設期間，所設計線纜敷設相對較多，供配電整個系統建設成本相對較高，且建設難度也相對較大，此供配電形式實際運行期間也有著較差的靈活度。故而，設計低壓的供配電綜合系統期間，供配電放射式系統適宜應用在對于供配電有著極高可靠性，設備有著極大容量的一些高層建筑當中。

2.2.2 供配電鏈式系統

供配電鏈式系統基本原理是：供配電整個系統主干線路的上面連接配電箱或者是用電裝置，促使直接供電能夠實現。此供配電形式具體建設期間，系統建設所花費成本相對較少，對于敷設電線電纜極具便捷性，主要是因供配電鏈式系統線路有著較少分支節點。但供配電鏈式系統實際運行期間，供配電的系統一旦有故障情況出現，在檢修作業期間需徹底斷電所有線路，這就表明了供配電鏈式系統供電形式有著較低可靠性^[3]。故低壓的供配電整個系統當中，此供配電形式大部分被應用在供電較低可靠性建筑當中，實際應用期間其要求所選用用電裝置務必為小容量。

2.2.3 供配電樹干式系統

供配電樹干式系統，此種配電形式和供配電鏈式系統應用原理較為接近，供配電樹干式系統建設期間，通常需于供配電整個系統主干線的上面設好節點，把主干線路的電力及時輸送到配電箱當中，對所有電氣供應電力。供配電樹干式系統實際建設期間，施工作業機具便捷性，所消耗成本也相對較少，與供配電鏈式系統相比，供配電整個系統穩定性相對較高一些。然則，需先確保其主干線路具備良好可靠性，避免主干線路有故障問題發生后，會直接影響到高層建筑正常用電。因而，設計低壓的供配電整個系統期間，若建筑物針對供配電整個系統并無較高可靠性方面要求和標準，用電負荷可均勻分布，便可選用供配電樹干式系統這種設計形式。

3 系統具體應用期間各項保障措施

3.1 重視安全接地

高層建筑當中高低壓的供配電綜合系統運行可靠性，往往和接地系統實際運行狀態有著密切聯系。故若想保障供配電整個系統運行可靠性，就務必要注重供配電的系統安全接地，也就是把供配電的系統保護接地和電氣設備接地系統結合到一起，確保接地電阻可符合國家各項標準，維持供配電整個系統可靠穩定的運行狀態。

3.2 注重電源的保障系統設置

高層建筑當中高低壓的供配電綜合系統當中，一般均會設主電源、備用電源，不同的系統，其針對這兩種形式電源的電壓要求均會存在著差異性，需結合供配電的系統負荷實際情況，做好電源的保障系統科學設置。一級負荷，需確保系統維持不斷電狀態，電源的保障系統內設柴油機，結合高層建筑物供電需求，將適當增減柴油機的數量。

4 結語

綜上所述，通過以上分析論述之后我們對于高層建筑當中高低壓的供配電綜合系統設計需求、系統設計及其應用期間各項保障措施，均能夠有更為深入的了解。從總體上來說，為能更好地設計建設高層建筑當中高低壓的供配電綜合系統，仍然需更多設計專家及技術員們注重實踐經驗的不斷積累，結合現有經驗，依據高層建筑對于高低壓的供配電綜合系統實際需求和具體情況等，合理科學地優化及改進高層建筑當中高低壓的供配電綜合系統設計實施方案，以為高層建筑當中高低壓的供配電綜合系統設計建設質量和效果提供保障。

參考文獻：

[1]李昭陽. 高層建筑物低壓供配電系統的安全穩定性與設計要求[J]. 建筑工程技術與設計， 2018， 33（015）：3689-3690.

[2]張曉瑩. 高層建筑電氣的低壓供配電系統可靠性分析[J]. 中國室內裝飾裝修天地， 2018， 20（015）：384-385.

[3]李濤. 高層建筑電氣工程供配電系統設計研究[J]. 中國室內裝飾裝修天地， 2019， 17（002）：373-374.